WO2014001867A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung der faserzufuhr zu einer karde - Google Patents

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WO2014001867A1 PCT/IB2013/001240 IB2013001240W WO2014001867A1 WO 2014001867 A1 WO2014001867 A1 WO 2014001867A1 IB 2013001240 W IB2013001240 W IB 2013001240W WO 2014001867 A1 WO2014001867 A1 WO 2014001867A1
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lower shaft
weight
card
cotton
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PCT/IB2013/001240
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Christian Müller
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Maschinenfabrik Rieter Ag
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/02—Hoppers; Delivery shoots
    • D01G23/04—Hoppers; Delivery shoots with means for controlling the feed
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D01G23/04—Hoppers; Delivery shoots with means for controlling the feed
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/06—Arrangements in which a machine or apparatus is regulated in response to changes in the volume or weight of fibres fed, e.g. piano motions

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling the fiber supply to a card.
  • Cards are used in spinning preparation and serve the dissolution of the fiber material in individual fibers and their parallelization and purification of impurities.
  • the carding machine produces a card sliver from the fiber material which is subsequently processed into a yarn. Instead of a card sliver, however, it is also possible to produce a nonwoven. Subsequently, a nonwoven produced with a carding machine is equivalent to a card sliver.
  • a card is usually associated with a hopper which is supplied by a conveyor system with fibers from the blow room. The fibers are transported in the form of fiber flakes.
  • the fiber flakes are introduced in the form of a cotton wool in the card
  • the uniformity of the incoming into the carding cotton plays an important role in terms of the life of the working elements of the card and the requirements for carding. Also, the uniformity of the tape or web produced by the card is affected by the uniformity of the wadding entering the card.
  • Another important technological factor in the carding process is the weight of the wadding entering the card. The size of the cotton weight and the entry speed of the cotton into the card essentially determine the production quantity of a card. The cotton weight influences the carding quality significantly.
  • the hopper is divided into an upper shaft and a lower shaft.
  • the upper shaft is filled with fiber flakes from a transport system continuously or demand-controlled. In most cases, pneumatic transport systems are used.
  • the fiber flakes are brought with a feeding device in the lower shaft. If the filling shaft is now fed with fiber flakes via a pneumatic fluff feed, the fiber flakes move evenly from the upper shaft into the lower shaft thanks to the feed device, regardless of the uniformity of the delivery of flakes into the upper shaft. In this way, a decoupling system of the upper shaft and the lower shaft. Uneven filling of the upper shaft as well as by the transport air caused pressure fluctuations in the upper shaft can have a small but disturbing influence on the conditions in the lower shaft. In the lower part of the hopper, in the lower shaft, a homogenous wadding pattern is created, which is suitable for the feeding of the card.
  • Modern, two-part filling shafts very often also contain an opening roller in addition to the aforementioned feed device.
  • This opening roller is immediately downstream of the feed device of the hopper, whereby the fiber flakes are additionally opened and homogenized.
  • a fan is also belonging to the lower shaft which allows an increase in pressure in the lower shaft.
  • a disadvantage of the device is that the pressure setpoint is adjusted due to the predetermined level.
  • a change in the size of the batting weight, ie the compression, is possible in this case only by changing the level or by changing the amount and pressure of the incoming air.
  • a change in the degree of dissolution causes a change in the weight of the cotton, the degree of dissolution is usually dictated by technological requirements.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for controlling the fiber supply to a card, which allows a direct control of the cotton weight, regardless of the resolution of the fiber flakes and independent of the product column in the lower shaft.
  • the hopper is divided into an upper shaft and a lower shaft.
  • fiber flakes are fed.
  • the fiber flakes are transported with a feed device in the lower shaft.
  • air is fed via a fan, which leads to an increase in pressure over the fiber flakes.
  • the injected air is removed via an air-permeable wall from the lower shaft and fed back to the fan. Since such air circulation can not be lossless, the fan corresponding air supply openings are provided.
  • the fiber flakes are compacted in the lower shaft under a certain pressure to a cotton wool with a certain cotton weight. The pressure is regulated by the feed device.
  • a higher level is achieved in the lower shaft, which results in parts of the air-permeable wall being covered, which in turn results in an increase in the pressure in the lower shaft.
  • It is specified a desired value for the cotton weight which is assigned a target pressure for the lower shaft.
  • the cotton wool reference is determined based on the processual experience of processing a particular fiber in relation to the amount of production intended.
  • this setpoint for the cotton weight of the machine control is entered via an input device.
  • the machine control assigns a corresponding desired value for the pressure to the entered desired value for the cotton weight.
  • corresponding values for the pressure in the lower shaft are stored in the machine control or are calculated by appropriate algorithms. The algorithms used are generally based on experience.
  • the pressure in the lower shaft is now regulated by the setpoint via the feed device. If the setpoint for the pressure is undershot, there is an increase in the feeding of fiber flakes into the lower shaft and vice versa. If the pressure control has reached a certain stability, an actual value for the weight of the water is determined. The determination of the actual value of the cotton weight is carried out by a calculation of the weight of the produced card sliver or fleece, a total delay of the card and a separated leaving quantity. Due to a subsequent desired-actual-value comparison of the cotton weight, a correction of the desired value for the pressure in the lower shaft is made.
  • the pressure in the lower shaft can be influenced by a regulation of the fan.
  • the regulation of the pressure in the lower shaft on the basis of the specified value is additionally carried out with the aid of the fan.
  • the pressure generated in the lower shaft is influenced.
  • the actual regulation of the pressure has to be done in this case in a combination of the regulations of the supply and the fan.
  • a further adjusting means for example in the form of a valve or slide, which are discharged from the lower shaft and recirculated to the fan circulating air can be used to influence the pressure in the lower shaft.
  • the wadding entering the card is subsequently opened by the card, cleaned and dissolved in individual fibers.
  • the individual fibers are parallelized and leave the card in the form of a fleece or card sliver.
  • the cotton wool is pulled apart so that the produced card sliver leaves the carding machine at a higher exit speed than the entry speed of the cotton wool into the carding machine.
  • This process is called delay.
  • Such a delay occurs over several arranged in the carding rollers.
  • the occurring individual delays from roller to roller can be added together in a so-called total delay of the card. Due to the operating state of a card whose total delay is known and is determined by the machine control itself.
  • the total delay of a card corresponds to the ratio of the delivery speed of the card sliver or fleece Ses to the inlet speed of the cotton, which in turn correspond to the ratio of the peripheral speeds of the feed roller and outlet roller.
  • the machine control system determines the speed of the motors from the control values output to the corresponding motors and, correspondingly, the peripheral speeds of the rollers driven by the motors.
  • Other means for determining the inlet velocity or the outlet velocity are, for example, speed measurements of the rollers or shafts.
  • the output quantity can be determined via an outgoing function depending on the production quantity. The determination of the outgoing function is usually carried out for a machine type and a fiber product to be processed once by an empirical measurement of the amount of waste at different production ratios and different fiber material.
  • the measurement of the strip weight at the card outlet is known from the prior art and takes place, for example, via the measurement of a disc roller distance.
  • the belt is guided between two disk rollers, wherein the axial distance of the disk rollers is variable and is determined by the thickness of the belt. This can be due to the center distance of the disc rollers close to the weight of the band.
  • Further known measuring methods are microwave measurement, capacitive measurement, tactile finger measurement or step roller measurement for the measurement of a strip or radiometric measuring systems for the measurement of a nonwoven.
  • the controller has an input means for inputting a target value for the cotton weight.
  • input means keyboards, touch screens, preselection buttons or similar means may be provided.
  • the control tion is connected to measuring means for determining an actual value for the cotton weight.
  • the measuring means for determining the actual value for the cotton weight preferably comprise measuring means for measuring a strip weight at the card discharge and means for determining an entry speed and an exit speed of the card.
  • adjusting means are provided for influencing the pressure in the lower shaft, which serve to regulate the pressure in the lower shaft.
  • the adjusting means for influencing the pressure is a feeding device, which is arranged between the upper shaft and the lower shaft.
  • the feed device comprises a feed trough and a feed roll. To change the supply, the speed of the feed roller is changed. This changes the flow of flock from the upper shaft into the lower shaft.
  • a suction is provided at certain points to eliminate trash.
  • the circulating air that flows through the air-permeable wall transports small amounts of impurities, known as trash, from the lower shaft into the air duct. Due to the construction of the air ducts and the resulting currents, this trash settles in the duct system.
  • an extraction system is provided. This extraction again influences the pressure in the lower shaft and has to be considered accordingly in the machine control for the control of the cotton weight.
  • FIG. 1 Schematic representation of a card with hopper
  • FIG. 2 Schematic representation of the control of the cotton weight
  • FIG. 1 shows a revolving flat card provided with a filling shaft 9.
  • Fiber flakes 18 pass through the various process stages of the fettling shop into the upper shaft 1 of the filling shaft 9.
  • the fiber flakes 18 are conveyed by the feed device 19, comprising a feed trough 2 and a feed roll 3, passed on to an opening roller 4, which further opens the fiber flakes 18.
  • the opening roller 4 releases the further opened fiber flakes 18 into the lower shaft 5.
  • the presence of such an opening roller 4 is not necessary for the control of the cotton weight, but has by the refined resolution of the fiber flakes influence on the compression of the fiber flakes at the same pressure in the lower shaft 5.
  • a pressure sensor 20 is provided for measuring the currently prevailing pressure
  • a blowing device 6 is provided for the further compression of the cotton. This blows more air into the lower shaft 5 and thereby compresses the fiber flakes into a cotton wool with a higher weight of cotton wool. The air blown in by the blowing device 6 flows through the fiber flakes. This air flow 7 leaves the shaft 5 through the air-permeable region 8 of the wall of the lower shaft 5 and is returned to the Eihblasvorraum 6.
  • a fan is suitable. The fan guides the air in a circle. The pressure generated by the fan in the lower shaft is dependent on the air permeability of the fiber flakes and the open cross section of the wall 8 of the lower shaft 5. With the help of the suction 21 is removed from the channel system of the depositing Trash.
  • a second feed device 10 finally feeds the fiber flakes, now in the form of a homogeneous wadding 11, via a feed line to the licker-in module 12 of the card.
  • the wadding inlet takes place at an inlet velocity v.
  • the lickerins 2 open the fiber flakes of the wadding template 11 further and at the same time remove some of the contaminants.
  • the last licker-in roller finally transfers the fibers to the card drum 13, which completely dissolves and parallelises the fibers.
  • the carding drum 13 cooperates with the cover unit 14. After the fibers have partly performed several revolutions on the card drum 13, they are removed from the doffer roller 15, fed to a band-forming unit 16 and finally deposited in the form of a card sliver in a jug (not shown).
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the control of the cotton weight.
  • the setpoint is forwarded to the controller 52 for assignment 41 of the setpoint for the pressure in the lower shaft and the cotton weight control 41.
  • the assigned setpoint for the pressure in the lower shaft is fed to the pressure control 42.
  • the pressure control 42 is connected to a pressure sensor 20 in the lower shaft, by means of which the actual value of the pressure in the lower shaft is determined.
  • a correction is calculated by the pressure control 42 and a corresponding signal to the adjusting means for changing the pressure in the lower shaft, for example, to the feed device 9, output. This process repeats until the setpoint and the actual value of the pressure are within a variation tolerated by the controller. In this condition, the pressure control 42 is in a stable operating condition. The state of stability of the pressure control 42 is forwarded to the cotton weight control 49 via a signal 50.
  • the entry speed vi of the lap and the exit speed v2 of the card sliver are fed to the calculation 45 of the delay of the card.
  • the calculated total delay of the card is forwarded to the unit 48 for calculating the actual value of the cotton weight.
  • the value for the band weight 47 and the quantity 46 are added in the calculation step 48.
  • the actual value of the cotton weight determined therefrom is forwarded to the cotton weight control 49.
  • a correction 51 of the desired value for the pressure in the lower shaft is calculated by the comparison of the target value for the cotton weight with the actual value of the cotton weight and output by the cotton weight control 49.
  • the pressure control 42 will react accordingly. As soon as a stable operating state of the pressure control 42 is reached, the cotton weight control 49 is reactivated and the process is repeated.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung der Faserzufuhr zu einer Karde mit einem Füllschacht. Der Füllschacht ist in einen Oberschacht und einen Unterschacht unterteilt, wobei in den Oberschacht Faserflocken eingespeist und mit einer Speisevorrichtung (19) in den Unterschacht (5) transportiert werden. Die Faserflocken werden im Unterschacht unter einem bestimmten Druck zu einer Watte mit einem bestimmten Wattegewicht verdichtet. Es wird ein Sollwert für das Wattegewicht vorgegeben wird, welchem ein Druck für den Unterschacht zugeordnet wird. Anschliessend wird ein Istwert des Wattegewichts ermittelt und eine Korrektur des Sollwertes für den Drucks aufgrund eines Soll-Ist-Wert-Vergleichs des Wattegewichtes vorgenommen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Faserzufuhr zu einer Karde
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Faserzufuhr zu einer Karde.
Karden finden Anwendung in der Spinnereivorbereitung und dienen der Auflösung des Fasergutes in Einzelfasern sowie deren Parallelisierung und Reinigung von Verunreinigungen. Die Karde produziert aus dem eingespeisten Fasergut ein Kardenband, welches in der Folge zu einem Garn weiter verarbeitet wird. Anstelle eines Kardenbandes kann jedoch auch ein Vlies hergestellt werden. Nachfolgend ist ein mit einer Karde hergestelltes Vlies einem Kardenband gleichzusetzen. Dabei ist einer Karde in der Regel ein Füllschacht zugeordnet welcher durch ein Fördersystem mit Fasern aus der Putzerei versorgt wird. Die Fasern werden dabei in Form von Faserflocken transportiert. Aus dem Füllschacht werden die Faserflocken in Form einer Watte in die Karde eingebracht Dabei spielt die Gleichmässigkeit der in die Karde einlaufenden Watte eine wichtige Rolle bezüglich der Lebensdauer der Arbeitselemente der Karde und den Anforderungen an die Kardierqualität. Auch wird die Gleichmässigkeit des durch die Karde produzierten Bandes oder Vlieses durch die Gleichmässigkeit der in die Karde einlaufenden Watte beeinflusst. Eine ebenfalls wichtige technologische Grösse im Kardierprozess ist das Gewicht der in die Karde einlaufenden Watte. Die Grösse des Wattegewichts und die Einlaufgeschwindigkeit der Watte in die Karde bestimmen im wesentlichen die Produktionsmenge einer Karde. Das Wattegewicht beeinflusst die Kardierqualität wesentlich. Der Füllschacht ist in einen Oberschacht und einen Unterschacht unterteilt. Der Oberschacht wird mit Faserflocken aus einem Transportsystem kontinuierlich oder bedarfsgesteuert befüllt. Zumeist kommen pneumatische Transportsysteme zum Einsatz. Aus dem Oberschacht werden die Faserflocken mit einer Speisevorrichtung in den Unterschacht gebracht. Wird der Füllschacht nun über eine pneumatische Flockenzufuhr mit Faserflocken beschickt, bewegen sich die Faserflocken dank der Speisevorrichtung gleichmässig vom Oberschacht in den Unterschacht, unabhängig von der Gleichmässigkeit der Flockenlieferung in den Oberschacht. Auf diese Weise erfolgt eine Entkopp- lung der Systeme des Oberschachtes und des Unterschachtes. Ungleichmässige Befüllungen des Oberschachtes wie auch durch die Transportluft verursachte Druckschwankungen im Oberschacht können einen geringen jedoch störenden Einfluss auf die Verhältnisse im Unterschacht haben. Im unteren Teil des Füllschachtes, im Unterschacht, entsteht eine homogene Wattenvorlage, welche für die Speisung der Karde geeignet ist. Moderne, zweiteilige Füllschächte enthalten heutzutage zusätzlich zur genannten Speisevorrichtung sehr oft auch eine Auflösewalze. Diese Auflösewalze wird der Speisevorrichtung des Füllschachtes unmittelbar nachgeordnet, wodurch die Faserflocken zusätzlich geöffnet und homogenisiert werden. Ebenfalls ist zugehörig zum Unterschacht ein Ventilator vorgesehen, welcher eine Druckerhöhung im Unterschacht ermöglicht.
Durch das Gewicht der Faserflocken im Unterschacht und durch den mit dem Ventilator herbeigeführten Druck im Unterschacht werden die Faserflocken zu einer Watte verdichtet. Die durch den Ventilator in den Unterschacht einströmende Luft wird über eine luftdurchlässige Wand aus dem Unterschacht abgezogen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Gleichmässigkeit der Watte durch eine Steuerung des Drucks im Unterschacht zu regeln. Dadurch wird eine gleichmässige Verdichtung erreicht. Eine derartige Regelung offenbart beispielsweise die CH 673 292 A5. Dabei ist im Unterschacht ein Druckaufnehmer vorgesehen, welcher über einen Druckregler mit einem regelbaren Antrieb der Einzugswalze der Speiseeinrichtung in Verbindung steht. Der Sollwert für den Druck wird über eine Füllstandsmessung im Unterschacht ermittelt. Dadurch wird es ermöglicht in Verbindung mit einer Leistungserhöhung der Maschine eine automatische Einstellung des Drucksollwertes zu realisieren. Nachteilig an der Vorrichtung ist, dass der Drucksollwert aufgrund des vorgegebenen Füllstandes eingestellt wird. Der Füllstand im Unterschacht, die vorgelegte Putzereilinie, der Volumenstrom der eingeblasenen Luft, der Auflösegrad, welcher durch die Auflösewalze bewirkt wird, und andere Materialeigenschaften bestimmen hauptsächlich die Verdichtung der Faserflocken. Eine Änderung der Grösse des Wattengewichts, also der Verdichtung, ist in diesem Falle nur durch eine Änderung des Füllstandes oder durch Änderung von Menge und Druck der einströmenden Luft möglich. Auch eine Änderung des Auflösegrades bewirkt eine Änderung des Wattengewichts, wobei der Auflösegrad meist durch technologische Anforderungen vorgegeben ist. Die Aufgabe der Erfindung ist es demnach ein Verfahren zur Regelung der Faserzufuhr zu einer Karde zu schaffen, welches eine direkte Regelung des Wattegewichtes ermöglicht, unabhängig von der Auflösung der Faserflocken und unabhängig von der Pro- duktsäule im Unterschacht.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs.
Zur Lösung der Aufgabe werden ein neuartiges Verfahren und die zugehörige Vorrich- tung zur Regelung der Faserzufuhr zu einer Karde mit einem Füllschacht vorgeschlagen. Der Füllschacht ist in einen Oberschacht und einen Unterschacht unterteilt. In den Oberschacht werden Faserflocken eingespeist. Die Faserflocken werden mit einer Speisevorrichtung in den Unterschacht transportiert. Im Unterschacht wird über einen Ventilator Luft eingespeist, welche zu einer Druckerhöhung über den Faserflocken führt. Die eingespeiste Luft wird über eine luftdurchlässige Wand aus dem Unterschacht abgeführt und dem Ventilator wieder zugeführt. Da eine derartige Luftumwälzung nicht verlustfrei erfolgen kann, sind beim Ventilator entsprechende Luftzuführungsöffnungen vorgesehen. Die Faserflocken werden im Unterschacht unter einem bestimmten Druck zu einer Watte mit einem bestimmten Wattegewicht verdichtet. Der Druck wird über die Speisevorrichtung geregelt. Durch die Erhöhung der Speisung wird im Unterschacht ein höherer Füllstand erreicht, was dazu führt, dass Teile der luftdurchlässigen Wand abgedeckt werden, was wiederum einen Anstieg des Druckes im Unterschacht zur Folge hat. Es wird ein Sollwert für das Wattegewicht vorgegeben, welchem ein Solldruck für den Unterschacht zugeordnet wird. Der Sollwert für das Wattegewicht wird aufgrund der prozessualen Erfahrung mit der Verarbeitung eines bestimmten Fasergutes in Verbindung mit der Höhe der vorgesehenen Produktion bestimmt. Durch das Bedienpersonal wird dieser Sollwert für das Wattegewicht der Maschinensteuerung über ein Eingabegerät eingegeben. Durch die Maschinensteuerung wird dem eingegebenen Sollwert für das Wattegewicht ein entsprechender Sollwert für den Druck zugeordnet. Für verschie- dene Wattegewichte sind in der Maschinensteuerung entsprechende Werte für den Druck im Unterschacht hinterlegt oder werden durch entsprechende Algorithmen berechnet. Die zur Anwendung kommenden Algorithmen basieren in der Regel auf Erfah- rungswerten, welche von der Maschinenausführung und dem zu verarbeitenden Produkt abhängig sind. Der Druck im Unterschacht wird nun anhand des Sollwertes über die Speisevorrichtung geregelt. Wird der Sollwert für den Druck unterschritten erfolgt eine Erhöhung der Speisung von Faserflocken in den Unterschacht und umgekehrt. Hat die Druckregelung eine bestimmte Stabilität erreicht, wird ein Istwert für das Wättege- wicht ermittelt. Die Ermittlung des Istwertes des Wattegewichtes erfolgt durch eine Berechnung aus dem Gewicht des hergestellten Kardenbandes oder Vlieses, einem Totalverzug der Karde und einer abgeschiedenen Abgangsmenge. Aufgrund eines anschliessenden Soll-Ist-Wert-Vergleichs des Wattegewichtes wird eine Korrektur des Sollwertes für den Druck im Unterschacht vorgenommen.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Druck im Unterschacht durch eine Regelung des Ventilators beeinflusst werden. Die Regelung des Druckes im Unterschacht anhand des vorgegebenen Sollwertes erfolgt zusätzlich mit Hilfe des Ventilators. Durch die Regelung der Drehzahl des Ventilators wird der erzeugte Druck im Unterschacht beeinflusst. Die eigentliche Regelung des Druckes hat in diesem Falle in einer Kombination der Regelungen der Speisung und des Ventilators zu erfolgen. Auch kann über ein weiteres Stellmittel, beispielsweise in Form eines Ventils oder Schiebers, die aus dem Unterschacht abfliessende und zum Ventilator zurückgeführte Umluft dazu genutzt werden den Druck im Unterschacht zu beeinflussen.
Die in die Karde einlaufende Watte wird in der Folge durch die Karde geöffnet, gereinigt und in Einzelfasern aufgelöst. Die einzelnen Fasern werden parallelisiert und verlassen die Karde in Form eines Vlieses oder Kardenbandes. In diesem Prozess wird die Watte auseinandergezogen, sodass das hergestellte Kardenband mit einer höheren Auslaufgeschwindigkeit die Karde verlässt als die Einlaufgeschwindigkeit der Watte in die Karde. Diesen Vorgang nennt man Verzug. Ein derartiger Verzug geschieht über mehrere in der Karde angeordnete Walzen. Die dabei auftretenden einzelnen Verzüge von Walze zu Walze können in einem sogenannten Totalverzug der Karde zusammengerechnet werden. Aufgrund des Betriebszustandes einer Karde ist deren Totalverzug bekannt und wird durch die Maschinensteuerung selbst ermittelt. Der Totalverzug einer Karde entspricht dem Verhältnis von der Auslaufgeschwindigkeit des Kardenbandes oder Vlie- ses zur Einlaufgeschwindigkeit der Watte, welche wiederum dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten von Speisewalze und Auslaufwalze entsprechen. Über die An- steuerung der Antriebe im Einlauf und Auslauf der Karde ermittelt die Maschinensteuerung aus den, an die entsprechenden Motoren, ausgegebenen Stellwerten die Drehzahl der Motoren und entsprechend die Umfangsgeschwindigkeiten der durch die Motoren angetriebenen Walzen. Andere Mittel zu Bestimmung der Einlaufgeschwindigkeit oder der Auslaufgeschwindigkeit sind beispielsweise Drehzahlmessungen der Walzen oder Wellen. Durch die Reinigung und Parallelisierung des Fasergutes werden in der Karde aus dem Fasergut Verunreinigungen und Kurzfasern ausgeschieden. Die dem Fasergut entnommenen Bestandeile werden zusammenfassend als Abgang bezeichnet. Die Abgangsmenge kann über eine Abgangsfunktion in Abhängigkeit der Produktionsmenge bestimmt werden. Die Ermittlung der Abgangsfunktion erfolgt in der Regel für einen Ma- schinentyp und ein zu verarbeitendes Fasergut einmal durch ein empirisches Messen der Abgangsmenge bei verschiedenen Produktionsverhältnissen und unterschiedlichem Fasergut.
Die Messung des Bandgewichts am Kardenauslauf ist aus dem Stand der Technik be- kannt und erfolgt beispielsweise über die Messung eines Scheibenwalzenabstands. Dabei wird das Band zwischen zwei Scheibenwalzen hindurch geführt, wobei der Achsabstand der Scheibenwalzen veränderbar ist und durch die Dicke des Bandes bestimmt wird. Damit lässt sich aufgrund des Achsabstandes der Scheibenwalzen auf das Gewicht des Bandes schliessen. Weitere bekannte Messverfahren sind Mikrowellenmes- sung, Kapazitive Messung, Tastfingermessung oder Stufenwalzenmessung für die Messung eines Bandes oder radiometrische Messsysteme für die Messung eines Vlieses.
Zur Regelung des Wattegewichtes ist eine Steuerung vorgesehen, diese ist vorteilhaf- terweise in der Maschinensteuerung integriert. Die Steuerung weist ein Eingabemittel zur Eingabe eines Sollwertes für das Wattegewicht auf. Als Eingabemittel können Tastaturen, Touchscreens, Vorwahltasten oder ähnliche Mittel vorgesehen sein. Die Steue- rung ist mit Messmitteln zur Ermittlung eines Istwertes für das Wattegewicht verbunden. Die Messmittel zur Ermittlung des Istwertes für das Wattegewicht umfassen bevorzugterweise Messmittel zur Messung eines Bandgewichtes am Kardenauslauf und Mittel zu Bestimmung einer Einlaufgeschwindigkeit und einer Auslaufgeschwindigkeit der Karde.
Ebenfalls sind Stellmittel zur Beeinflussung des Druckes im Unterschacht vorgesehen, welche zur Regelung des Drucks im Unterschacht dienen. Bevorzugterweise ist das Stellmittel zur Beeinflussung des Druckes eine Speisevorrichtung, welche zwischen dem Oberschacht und dem Unterschacht angeordnet ist. Die Speisevorrichtung umfasst eine Speisemulde und eine Speisewalze. Zur Veränderung der Speisung wird die Drehzahl der Speisewalze verändert. Dadurch verändert sich der Flockenstrom vom Oberschacht in den Unterschacht.
In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, dass zur Beseitigung von Trash an bestimmten Stellen eine Absaugung vorgesehen ist. Die Umluft, welche durch die luftdurchlässige Wand strömt transportiert geringe Mengen von Verunreinigungen, sogenannten Trash aus dem Unterschacht in den Luftkanal. Bedingt durch die Konstruktion der Luftkanäle und die dadurch hervorgerufenen Strömungen setzt sich dieser Trash im Kanalsystem ab. Um eine periodische Reinigung der Luftkanäle von Hand zu vermei- den ist eine Absaugung vorgesehen. Diese Absaugung beeinflusst nun wiederum den Druck im Unterschacht und ist in der Maschinensteuerung für die Regelung des Wattegewichtes entsprechend zu berücksichtigen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einer beispielhaften Ausführungsform er- klärt und durch Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 Schematische Darstellung einer Karde mit Füllschacht
Fig. 2 Schematische Darstellung der Regelung des Wattegewichts
Die Figur 1 zeigt eine Wanderdeckelkarde ausgestattet mit einem Füllschacht 9. Faser- flocken 18 gelangen nach dem sie die verschiedenen Prozessstufen der Putzerei durchlaufen haben in den Oberschacht 1 des Füllschachtes 9. Die Faserflocken 18 werden durch die Speisevorrichtung 19, umfassend eine Speisemulde 2 und eine Speisewalze 3, an eine Auflösewalze 4 weitergegeben, welche die Faserflocken 18 weiter öffnet. Die Auflösewalze 4 gibt die weiter geöffneten Faserflocken 18 in den Unterschacht 5 ab. Das Vorhandensein einer derartigen Auflösewalze 4 ist für die Regelung des Wattegewichtes nicht notwendig, hat jedoch durch die verfeinerte Auflösung der Faserflocken Einfluss auf die Verdichtung der Faserflocken bei gleichem Druck im Unterschacht 5. Im Unterschacht 5 ist ein Drucksensor 20 zur Messung des aktuell herrschenden Druckes vorgesehen. Im Füllschacht 9 ist für die weitere Verdichtung der Watte eine Einblasvorrichtung 6 vorgesehen. Diese bläst weitere Luft in den Unterschacht 5 hinein und verdichtet dadurch die Faserflocken zu einer Watte mit höherem Wattegewicht. Die durch die Einblasvorrichtung 6 eingeblasene Luft strömt durch die Faserflocken. Dieser Luftstrom 7 verlässt den Schacht 5 durch den luftdurchlässigen Bereich 8 der Wandung des Unterschachtes 5 und wird zur Eihblasvorrichtung 6 zurückgeführt. Als Einblasvorrichtung 6 eignet sich beispielsweise ein Ventilator. Der Ventilator führt die Luft im Kreis. Der durch den Ventilator erzeugte Druck im Unterschacht ist abhängig von der Luftdurchlässigkeit der Faserflocken und dem offenen Querschnitt der Wand 8 des Unterschachtes 5. Mit Hilfe der Absaugung 21 wird aus dem Kanalsystem der sich ablagernde Trash entfernt.
Eine zweite Speisevorrichtung 10 speist schlussendlich die Faserflocken, nunmehr in Form einer homogenen Wattenvorlage 11 , über eine Zuleitung dem Vorreissermodul 12 der Karde zu. Der Watteneinlauf erfolgt dabei mit einer Einlaufgeschwindigkeit v Die Vorreisser 2 öffnen die Faserflocken der Wattenvorlage 11 weiter auf und entfernen gleichzeitig einen Teil der Verunreinigungen. Die letzte Vorreisserwalze übergibt die Fasern schliesslich an die Kardentrommel 13, welche die Fasern vollständig auflöst und parallelisiert. Die Kardentrommel 13 arbeitet dazu mit dem Deckelaggregat 14 zusammen. Nachdem die Fasern zum Teil mehrere Umläufe auf der Kardentrommel 13 durchgeführt haben, werden sie von der Abnehmerwalze 15 abgenommen, einer bandbildenden Einheit 16 zugeführt und schliesslich in Form eines Kardenbandes in eine Kanne abgelegt (nicht gezeigt). Dabei verlässt das Kardenband die bandbildende Einheit 16 mit der Auslaufgeschwindigkeit v2. Am Ausgang der bandbildenden Einheit 16 ist schematisch ein Scheibenwalzenpaar 17 zur Messung des Bandgewichtes angeordnet. Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung die Regelung des Wattegewichts. Über ein Eingabegerät 40 erfolgt die Eingabe des Sollwertes für das Wattengewicht. Der Sollwert wird an die Steuerung 52 zur Zuordnung 41 des Sollwerts für den Druck im Unterschacht und zur Wattegewichtregelung 41 weitergegeben. Der zugewiesene Sollwert für den Druck im Unterschacht wird der Druckregelung 42 zugeführt. Die Druckregelung 42 ist mit einem Drucksensor 20 im Unterschacht verbunden, mit Hilfe dessen der Istwert des Druckes im Unterschacht ermittelt wird. Durch den Vergleich des Sollwertes für den Druck mit dem Istwert des Druckes wird durch die Druckregelung 42 eine Korrektur berechnet und ein entsprechendes Signal an das Stellmittel zur Veränderung des Druckes im Unterschacht, beispielsweise an die Speisevorrichtung 9, ausgegeben. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Sollwert und der Istwert des Druckes innerhalb einer durch die Steuerung tolerierten Schwankung sind. In diesem Zustand ist die Druckregelung 42 in einem stabilen Betriebszustand. Der Zustand der Stabilität der Druckregelung 42 wird an die Wattegewichtregelung 49 über ein Signal 50 weitergeleitet.
Die Einlaufgeschwindigkeit vi der Watte und die Auslaufgeschwindigkeit v2 des Kardenbandes werden der Berechnung 45 des Verzugs der Karde zugeführt. Der berechnete totale Verzug der Karde wird weitergeleitet an die Einheit 48 zur Berechnung des Istwertes des Wattegewichts. Zum Wert des totalen Verzugs der Karde werden im Berechnungsschritt 48 der Wert für das Bandgewicht 47 und die Abgangsmenge 46 hinzugefügt. Der daraus ermittelte Istwert des Wattegewichts wird an die Wattegewichtregelung 49 weitergegeben. Sobald nun in der Wattegewichtregelung 49 das Signal 50 über einen stabilen Betriebszustand der Druckregelung 42 vorliegt, wird durch den Vergleich des Sollwertes für das Wattegewicht mit dem Istwert des Wattegewichts eine Korrektur 51 des Sollwertes für den Druck im Unterschacht berechnet und durch die Wattegewichtregelung 49 ausgegeben.
Aufgrund der Korrektur 51 des Sollwertes für den Druck wird die Druckregelung 42 entsprechend reagieren. Sobald wieder ein stabiler Betriebszustand der Druckregelung 42 erreicht wird, wird die Wattegewichtregelung 49 wieder aktiviert und der Vorgang wiederholt sich.
Legende
1 Oberschacht
2 Speisemulde
3 Speisewalze
4 Auflösewalze
5 Unterschacht
6 Einblasvorrichtung
7 Luftströmung
8 Luftdurchlässiger Bereich der Wandung
9 Füllschacht
10 Zweite Speisevorrichtung
11 Wattenvorlage
12 Vorreissermodul
13 Kardentrommel
14 Deckelaggregat
15 Abnehmerwalze
16 Bandbildende Einheit
17 Scheibenwalzenpaar
18 Flocken
19 Speisevorrichtung
20 Drucksensor
21 Absaugung von Trash
40 Eingabe Sollwert Wattegewicht
41 Zuordnung Sollwert Druck
42 Druckregelung
45 Berechnung Verzug
46 Abgangsmenge
47 Bandgewicht
48 Zuordnung Istwert Wattegewicht Wattegewichtregelung Stabilität der Regelung Druck Korrekturfaktor
Steuerung
Einlaufgeschwindigkeit Auslaufgeschwindigkeit

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Regelung der Faserzufuhr zu einer Karde mit einem Füllschacht (9), welcher in einen Oberschacht (1) und einen Unterschacht (5) unterteilt ist, wobei in den Oberschacht (1) Faserflocken eingespeist und mit einer Speisevorrichtung (3) in den Unterschacht (5) transportiert werden, welche im Unterschacht (5) unter einem bestimmten Druck zu einer Watte (11) mit einem bestimmten Wattegewicht verdichtet werden, wobei der Druck über Stellmittel (3) zur Beeinflussung des Druckes im Unterschacht (5) geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Sollwert für das Wattegewicht vorgegeben wird, welchem ein Sollwert für den Druck im Unterschacht (5) zugeordnet wird
- .ein Istwert des Wattegewichts ermittelt wird
- eine Korrektur des Sollwertes für den Druck im Unterschacht
(5) aufgrund eines Soll-Ist-Wert-Vergleichs des Wattegewichtes vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Istwertes des Wattegewichtes durch eine Berechnung aus einem Bandgewicht am Kardenauslauf, einem Verzug über die Karde und einer in der Karde abgeschiedenen Abgangsmenge bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandgewicht am Kardenauslauf über einen Scheibenwalzenabstand gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzug über die Karde durch das Verhältnis von Einlaufgeschwindigkeit (vi) zu Auslaufgeschwindigkeit (v2) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Karde abgeschiedene Abgangsmenge durch eine Abgangsfunktion in Abhängigkeit der Produktion bestimmt wird, wobei die Abgangsfunktion durch Messungen ermittelt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Füilschacht (9), welcher in einen Oberschacht (1) und einen Unterschacht (5) unterteilt ist, wobei im Unterschacht (5) mit einem bestimmten Druck die Bildung einer Watte (11) mit einem Wattegewicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung zur Regelung des Wattegewichts vorgesehen ist, wobei die Steuerung ein Eingabemittel (40) zur Eingabe eines Sollwertes für das Wattegewicht aufweist und mit Messmitteln zur Ermittlung eines Istwertes für das Wattegewicht verbunden ist, und dass Stellmittel ( 9) zur Beeinflussung des Druckes im Unterschacht (5) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messmittel zur Messung eines Bandgewichtes am Kardenauslauf vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Bestimmung einer Einlaufgeschwindigkeit (v ) und einer Auslaufgeschwindigkeit (v2) der Karde vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messmittel zur Messung einer in der Karde ausgeschiedenen Abgangsmenge vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel zur Beeinflussung des Druckes eine Speisevorrichtung (19) zwischen Oberschacht (1) und Unterschacht (5) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel zur Beeinflussung des Druckes ein Ventilator (6) vorgesehen ist.
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