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EP1086264B1 - Regulierstreckwerk - Google Patents

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Info

Publication number
EP1086264B1
EP1086264B1 EP99924633A EP99924633A EP1086264B1 EP 1086264 B1 EP1086264 B1 EP 1086264B1 EP 99924633 A EP99924633 A EP 99924633A EP 99924633 A EP99924633 A EP 99924633A EP 1086264 B1 EP1086264 B1 EP 1086264B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mass
control
fibre
card
drawing unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Revoked
Application number
EP99924633A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1086264A1 (de
Inventor
Götz Theodor GRESSER
Christian Müller
Christian Griesshammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25687187&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1086264(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP1086264A1 publication Critical patent/EP1086264A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1086264B1 publication Critical patent/EP1086264B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00—Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/32—Regulating or varying draft
    • D01H5/38—Regulating or varying draft in response to irregularities in material ; Measuring irregularities
    • D01H5/42—Regulating or varying draft in response to irregularities in material ; Measuring irregularities employing electrical time-delay devices

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for controlling the Distortion of a fiber mixture (e.g. a sliver) of a textile machine, whereby Means are provided to detect the fluctuations in the mass of fiber which is fed to a drafting unit which is at least equipped with a variable, the warpage compensating for fluctuations in mass and a delay time is provided to the runtime of the fiber mass from the measuring means to to be taken into account at a regular point of use
  • a fiber mixture e.g. a sliver
  • a device is known from EP-A1 533 483, influencing factors, which influence the measuring signal of the measuring element by a fuzzy control device recorded and linked to a knowledge base. This then becomes a Correction value for the measurement signal created.
  • the Delivery speed of the fiber material are used, which is emitted by the drafting system becomes.
  • the correction value relates to the corresponding design of the measured value determined based on influencing factors and not on the determination of the standard point of use.
  • use this embodiment proposed that based on the evaluation of the response signal a signal analysis of the measuring element at the drafting system output is carried out, whereby appropriate interventions can be made. That means a correction of the standard point of use only takes place when the fault location in the fiber material Has already run through the drafting system and can therefore no longer be corrected.
  • a further measuring device at the drafting system exit is necessary as well a complex fuzzy control device.
  • a device can be found in DE-A1-42 15 682, with a correction of the Standard operating point is made according to a certain procedure.
  • the procedure to correct the control point of operation is only started when a transient There is a signal at the measuring element in front of the drafting system, which has a predetermined tolerance exceeds. With the help of the response signal, which is measured by a measuring device
  • the drafting system output is recorded via the control system in comparison to the transient A corresponding intervention is carried out in order to close the control point correct.
  • This system is not in continuous operation and also requires a measuring device at the exit of the drafting system.
  • a device is known from DE-A1 196 15 947, based on a function is determined from several CV values, the minimum of which is an optimized one Parameters such as control point or gain for controlling the line or the card results.
  • the optimized parameter is in a pre-operational Test or adjustment run of the line or card was determined and largely unchanged during operation held.
  • This object of the invention is achieved in part in that, in order to change certain control parameters, the delivery speed (LG) of the fiber mixture (7) and / or the comparison between the measured mass profile of the fiber material (F1) delivered by the drafting unit with a predetermined target mass profile ( Should) is used.
  • delivery speed refers to the speed of the fiber material that is fed to the drafting system.
  • the measuring element for recording the mass fluctuations is located - seen in the direction of transport - before entering the drafting unit. This device makes it possible for the control intervention to take place at the optimum time or in an optimized order of magnitude in order to almost completely correct a mass deviation determined by the measuring element.
  • the drafting unit could have only one draft zone (single-zone drafting unit) or be provided with several fields of arrears (e.g. early arrears and main arrears).
  • the change in position of the rule point of use is carried out on the basis of a curve predetermined for the control.
  • This curve was previously created manually based on experience and test results and the Control used to determine a correction value.
  • the curve is based on the values - distance of the control point of use to the measuring point and the delivery speed of the fiber material transferred to the drafting system.
  • the control parameter is in particular the setting of the control intensity, which identifies a value by which the delay is based on a measured Difference signal of the initial mass (mean value of the fiber mass delivered) is changed to a target mass.
  • the intervention in the delay size should be dimensioned so that the actual value is returned to the setpoint.
  • the mass profile be in the form of a spectrogram is mapped with a normal spectrogram specified to the control unit is compared.
  • the term "compared” is to be understood here that the determined spectrogram by a control program (software) in the Control unit is placed over the normal spectrogram, the from the contour of the Normal spectrogram determined deviations via the corresponding electronic Evaluation can be determined and evaluated. With this evaluation device can in particular appearing "mountains” and / or "chimneys" of the actual spectrogram compared to the normal spectrogram.
  • the measures for changing the control parameters can include: adjustment the control intensity, i.e. Determining the size of the change in default using a determined difference signal between actual and target value (average fiber mass), Postponement of the rule's starting point to one side or the other, increase the contact pressures of the drafting system pressure rollers, change of the distance between the draft and other measures.
  • adjustment the control intensity i.e. Determining the size of the change in default using a determined difference signal between actual and target value (average fiber mass)
  • Postponement of the rule's starting point to one side or the other increase the contact pressures of the drafting system pressure rollers, change of the distance between the draft and other measures.
  • the selection of the measure is based on the evaluation taken, whereby the control is based on a catalog of measures (expert system) can be laid.
  • the spectrogram deviations are preferably in the range between 5 and 150 cm period lengths are used for the measurement process.
  • the mass profile is represented as an average value, which is compared with a predetermined target value.
  • Measures for correcting the control devices can include, for example, a shift of the control starting point to one side or the other or the adjustment amount of the delay based on a determined difference signal between the actual and target value.
  • the fiber mass supplied to the drafting unit be changed per measurement interval in order to set the control parameters.
  • the drafting unit is loaded with an increased fiber mass for an evaluation process and with a lower fiber mass for a further measurement process.
  • a mass error is deliberately generated by the machine (or device) upstream of the drafting unit in order to check or possibly correct the effectiveness of the control intensity.
  • the determined coefficient of variation (CV value) can be used, the is compared with a predetermined CV value of the target mass profile. It can On the one hand, the length CV value with a cutting length between 20 cm and 3 m was used become.
  • the shift of the standard operating point can be used.
  • the fiber quantity is preferably supplied by a card of the drafting unit. So that the adjustment of the control parameters also meets the conditions during the working operation, it is proposed that a warm-up period be set when the card is started up, during which certain monitoring operations by the control system are stopped. Such monitoring systems are also addressed which measure the mass profile of the fiber mixture in the drafting system. This means that the control parameters can only be adjusted after the warm-up function has expired.
  • the work units, over and between which the fiber material is passed have a different processing characteristic, which does not necessarily correspond to the operating conditions. For example, cold rollers can tend to detach fibers from the fiber material. This would in turn lead to mass fluctuations that are purely system-related.
  • the adjustment of the control devices should be carried out during operating conditions, ie after the warm-up phase.
  • a meter counter can be switched on, which is intended for the statement of the production.
  • the goods produced during the warm-up phase can be stored in a separate can. This separately stored goods can be returned to the blow room for reprocessing.
  • the warm-up phase can either be determined in time by a preset time value are monitored or, as further suggested, by temperature sensors become. Here, e.g. a sensor for temperature measurement for a specific roller be attached. As soon as a predetermined temperature is reached, the Control communicated the end of the warm-up phase, which means this on operating phase is converted.
  • the invention is achieved by a device, means being provided with which the position of the control point of application to the measuring element is based on the delivery speed of the fiber amount is determined.
  • control unit in particular from a Microcomputer, which is stored and stored in the control unit Data associated with signals from a measuring element to record the delivery speed of the fiber material are transmitted to the control unit, the introduction the change in default.
  • the fiber material from one card to one subsequent drafting unit is supplied and the control unit of the card with Means is provided to a correction signal for determining the position of the control point of the subsequent drafting system to the control of the drafting system for introduction of the change in default.
  • the invention is also achieved by a device, at least one further Means (28) are provided to measure the mass of the drafting unit (2) Detected fiber material (F1) and the signals of the agent to the control unit (S) are given, which are based on a predetermined target value (target, M) the deviations are determined and control signals are generated in accordance with the deviations to change certain control parameters.
  • a device at least one further Means (28) are provided to measure the mass of the drafting unit (2) Detected fiber material (F1) and the signals of the agent to the control unit (S) are given, which are based on a predetermined target value (target, M) the deviations are determined and control signals are generated in accordance with the deviations to change certain control parameters.
  • the textile machine can advantageously be a card.
  • control parameters (Regular intensity) the amount of fiber mass delivered by the card for different Measuring periods is varied.
  • the speed of the feed roller to the card can be constant and the speed of the Pickup roller can be changed via the control unit.
  • a timer In order to match the measuring periods to the different amounts of fiber supplied intended to use a timer to delay the time between start the changed delivery quantity and the time when the changed delivery quantity in the Drafting unit is processed to be considered.
  • the timer in As part of a software component in the controller.
  • Means are provided for monitoring the warm-up phase, via which the Implementation for setting the control parameters is released. These funds can Temperature sensors to be attached to the card or drafting unit are. It is more advantageous to attach these sensors to the drafting unit, since this usually has a longer warm-up phase than the card.
  • a card 50 is shown schematically in FIG. 1, which has a drafting unit 1 (short: drafting system) and a belt storage 62 is arranged downstream.
  • Card 50 is included provided with a filling shaft 80 over which the fiber material of a feed roller 70 is fed.
  • the feed roller 70 transfers the fiber material to the next one Licker-in roller 8, from which the fiber material onto the subsequent drum 110 is transferred.
  • the drum 110 is provided with sets, not shown, those with trimmings of a revolving one arranged above the drum 110 Interact with cover 111.
  • the processed fiber material then reaches the area of a take-off roller 112, is removed there and passes to a subsequent one via transport rollers 114 Cross conveyor belt 115. That from the transport rollers 114 onto the cross conveyor belt 115 nonwoven is released by the transverse movement of the cross conveyor belt 115 formed into a sliver F and via the deflection roller 18 to the drafting device 1 transferred.
  • the sliver F traverses the cross conveyor belt 115 a sensor 17, which is connected via line 560 to a control unit SE stands.
  • the sensor 17 can be equipped with stepped rollers, which the sliver mass determine and deliver the signal to the control unit SE.
  • This signal is used for long-term regulation of the card 50, the speed of the feed roller 70, which is driven via the drive path 62 and the gear 164 controlled becomes.
  • a sliver store 200 and a measuring element 222 are arranged between the deflection roller 18 and the drafting device 1 .
  • the sliver storage 200 is used for Compensation for the differences between the delivery speed of the card and the feeding speed of the drafting system, which is caused by the control interventions in the inlet of the Draft 1 arise.
  • the sliver storage 200 is connected to the line 154 with the Control unit SE connected via which the degree of filling (e.g. sag of the sliver loop) are transmitted in the memory 200 of the control unit SE.
  • sensor 222 could (as shown in FIG. 2) with a pair of sensing rollers be equipped, wherein at least one of the rollers is movably mounted to the To sample the sliver.
  • the sampled signal is then on line 151 delivered to the control unit SE.
  • the drafting system 1 consists essentially of two draft zones, the pre-draft zone VV and the main default zone HV.
  • the pre-delay zone VV is formed by the Roller pairs 224 and 225, fixed over the schematically shown drive path 43 are coupled together. That means the speed ratio (delay ratio) is fixed between the pairs of rollers 224 and 225.
  • the main default area is between the roller pairs 225 and 26, the roller pair 26, the is driven by a motor M11 via the transmission 140 and the drive path 41, is driven at a constant speed.
  • the engine M11 is over a Frequency converter 36 controlled by the control unit SE.
  • the transmission 140 is over a drive path 39 connected to a differential gear 42, which via a Control motor M2 can be overridden.
  • the control motor M2 is via a frequency converter 37 controlled by the control unit SE. Via the gear 42 and the Drive path 43 is the speed change of the roller pairs 224 and 225 with respect to the constant speed of the roller pair 26, if a control intervention is required is
  • the sliver F1 formed at the outlet of the drafting device 1 passes through a sensor 28 and passes over the calender rolls 29, the funnel wheel 33 into the can K, where it stored in a loop shape.
  • the calender rolls are driven 29 and the funnel wheel 33 via the drive path 48 by a Gear 45 is driven, which in turn via the drive connection 46 with the Gear 140 is drivingly connected.
  • the gear 45 via the drive path 49 of the can plate 34 driven.
  • the regulation of mass fluctuations, which the sensor 222 sends to the Control unit SE are transmitted by changing the speed of the roller pairs 224 and 225 via the control motor M2, which causes the delay in the main delay field HV changes.
  • To determine the mass deviations is in the control unit SE is based on a target value (target), which is compared with the actual value. The differences derived from this trigger the control process described.
  • the measuring point MS in the pair of sensing rollers 222 is in a distance A from the standard operating point R.
  • the standard starting point R is a fictitious point and represents the point at which the rule intervention is seen in time should take place in order to regulate the mass deviation determined at the measuring point MS.
  • the location of the control point which is a control parameter is dependent on several factors. Tolerances also play a role here within the control system or within the drafting unit Role. Furthermore, the level of the pressure load also plays a role in the adjustment the pressure rollers of the roller pairs 224 to 26 a role. Likewise, for optimal Adjustment also the distance C between the roller pairs 225 and 26 accordingly adjust. Furthermore, the intervention in the size of the delay is based on the determined difference signal between the target and actual value of the fiber mass an important It is important to include the resulting difference in the delay change to allow for a full compensation of the mass deviation can be achieved.
  • the control unit SE turns a curve Deposited standard spectrogram 66, which was formed by a sliver, that is technically feasible and error-free.
  • the sensor 28 e.g.
  • an inductive Sensor can be) the spectrogram of the sliver F1 in conjunction with the control unit SE, which is shown schematically under No. 67.
  • These two spectrograms 66 and 67 are superimposed by a software routine placed, resulting in the representation corresponding to FIG. 3.
  • the actual spectrogram 67 in this case is above the curve of the normal spectrogram runs.
  • the chimney 70 represents a periodic error.
  • control parameters such as the distance A changed and then another measurement was made.
  • Appropriate interventions can be used to evaluate the deviations from the normal spectrogram in the control parameters (as described above) to then carry out further measurements. It would be conceivable the system to store an error catalog, which results in the corresponding intervention in the control parameters results. These adjustments are carried out until a satisfactory one Result of the actual spectrogram in relation to the normal spectrogram is present.
  • the CV value could also be used be included in the consideration for setting the control parameters, if no satisfactory results can be achieved with the first method.
  • the target mean MW of the sliver mass is used as a basis.
  • control characteristic using the method described below (Control intensity) of the control device in the event of deviations downwards and upwards the specified sliver mass can be checked or adjusted.
  • Control intensity Control intensity
  • the mean value of the reduced sliver mass first drops (below the target MW) and in the example shown is partially compensated for by the regulating device, up to a mean value MU.
  • This mean value MU is at a distance a from the target mean value MW, from which it can be seen that the reduced sliver mass was not completely regulated by the regulating device.
  • settings (as described in the previous example) have to be made to the control parameters in order to obtain the optimal readjustment, ie the return to the desired mean value MW.
  • the control intensity, ie the intervention in the delay size can be changed.
  • the intervention in the delay based on the determined mass difference signal is modified or corrected accordingly.
  • the delivery quantity from the card to the drafting system can be increased (indicated by dash-dotted lines in FIG. 4) and the result of the adjustment can also be checked or corrected by adjusting corresponding control parameters.
  • an average value MO with the distance b from the ideal average value MW can also be set, as a result of which an adjustment of the control parameters (eg control intensity) is also necessary.
  • control intensity e.g control intensity
  • different measuring lengths of the fiber slivers can also be used to determine the mean value. It is therefore possible to make an optimal adjustment of the control device by changing the control intensity, by varying the distance A, by changing the center distance C or by changing the pressure load on the pressure rollers accordingly.
  • a temperature sensor is on one of the rollers of the roller pairs 114 59 attached, the signal via line 60 to the control unit SE delivers.
  • this temperature sensor which can also be found elsewhere in card 50 the warm-up function of the machine is monitored. This means, When the machine starts up (with cylinders still cold), various monitoring and control functions deactivated until via line 60 A temperature signal is transmitted from the sensor 59, which is a predetermined setpoint equivalent. Only then is e.g. the meter counter for the material produced, the Regulating device of the card 50 or the subsequent drafting unit 1 and the other monitoring devices started. It must be taken into account that the drafting unit can have a longer warm-up phase than the card, which requires corresponding time supplements.
  • the temperature sensor can also be attached to the drafting unit.
  • the warm-up function is carried out because there are cold rollers and other working elements Material can attach and optimal work is not yet guaranteed.
  • the rubber jackets of the pressure rollers have a different hardness when cold than in warm condition, which creates other technological requirements in the default work result and thus also the sliver quality of the sliver produced influence.
  • the goods produced during the run-up phase (warm-up phase) can stored in a separate jug and then back to the blow room for return be transported back into the processing process.
  • a drafting unit 1 which consists of a pre-draft zone VV and a main default zone HV exists.
  • the pre-delay zone VV is formed from the successive pairs of rollers 3 and 4.
  • the main draft zone HV is formed from the roller pairs 4 and 5.
  • lower roller provided with a drive device, which will be described in more detail below becomes.
  • the upper roller of these roller pairs are usually under pressure on the lower rollers and are driven by friction.
  • the Drafting unit 1 is preceded by a measuring element 7 through which the sliver F is carried out first before it reaches the drafting unit. Instead of one single sliver F could also have several slivers lying next to each other be fed.
  • the measuring element 7 consists of a stationary roller 8, which also has a drive described below is driven.
  • the roller 8 is one Assigned roller 9, which rests spring-loaded on the roller 8 and when occurring Mass fluctuations in the sliver F can perform evasive movements. This Evasive movements are recorded in the measuring element 10 and started via a timing element Z. a control unit 20 issued.
  • the roller 8 is assigned a sensor 12, which is the actual speed of this roller and thus the delivery speed of the sliver F to the drafting unit 1 is scanned.
  • the signal from the sensor 12 is Delivered to the control unit 20 via the line 13.
  • Following the drafting unit 1 can be another monitoring organ 15 for the sliver formed F1 may be provided.
  • This monitoring member 15 is used in particular for monitoring the long-term drift of the sliver formed and switches the machine off, when the fiber mass migrates outside a predetermined tolerance range.
  • the measuring element 7 monitors the short-term fluctuations in the sliver and triggers with it Signal the control process for changing the delay to the measured To regulate or regulate mass fluctuations.
  • the control unit 20 controls a main motor M via the line 22, which via a drive connection 23 is connected to a main transmission 25.
  • This main gear 25 is connected via the drive connection 27 to a regulating gear 30 (e.g. a Differential gear) connected.
  • the transmission 30 is overridden a control motor M1 which is connected to the control unit 20 via the path 32.
  • the Gear 30 is connected via a drive path 31 to the lower roller of the pair of rollers 4 connected by drive.
  • a drive path 36 is removed from the drive path 31, which leads to the driven rollers of the roller pairs 3 and 7. there There may be 36 translation stages, not shown, in this path, in order to corresponding Speed ratios to be taken into account.
  • a setpoint 38 which is predetermined for the control unit and is predetermined is shown schematically and is used for the setting of the default.
  • a control starting point R between the pairs of rollers 4 and 5. Due to the location of this control point R is determines the point in time at which the control intervention must take place in order to be 7 compensate for fluctuations in mass by changing the delay.
  • the actual position of the standard operating point R depends on the technology of the stretching process and is normally at a short distance from rear roller pair 4 of the main draft zone HV. Practice has shown that the position of this control point R changes with the changed delivery speed of the supplied fiber goods and thus shifts with changed production. This could one especially when creating and evaluating a spectogram (Representation of mass fluctuations in the frequency domain) see how this Example is shown in Figures 6 to 8. In Fig. 6 the amplitude level is above one logarithmic linear scale (centimeters). This curve increases until you reach a curve mountain and then fall flat. This Curve display is referred to as the ideal, and is in terms of uniformity to strive for the sliver.
  • the delivery speed was reduced and the location the control point R for the position of the measuring point MS (distance L) has not changed. That means, based on the lower delivery speed, only the time was adjusted, which varies from the measuring point MS until the fixed control point of use is reached R has changed. From this diagram of FIG. 7 it can be seen that the Curve now has two surveys, which indicates a poorer quality of the formed Sliver F1 indicates. That means the uniformity of the sliver F1 is not constant and there are signs of periodic errors.
  • FIG. 9 The results of these investigations are shown in a diagram according to FIG. 9, wherein a curve S is shown, which over the delivery speed LG (meters per Minute) and the length L (mm) is plotted, where L is the distance between the Measuring point MS and the control point R represents.
  • a curve S is shown, which over the delivery speed LG (meters per Minute) and the length L (mm) is plotted, where L is the distance between the Measuring point MS and the control point R represents.
  • the position of the control point R can now correspond to the existing one Delivery speed LG can be determined. This then gives the time interval according to which the control intervention in relation to the measuring point MS is carried out got to.
  • a tolerance field TG is also shown, which covers an area of the Delivery speed indicates in which there is no correction of the standard point of use takes place.
  • This tolerance field TG is usually in the range of the delivery speed placed, in which the greatest time is normally worked.
  • the tolerance zone should prevent "rocking" or overloading of the control system. The This means that smaller delivery fluctuations around a standard value do not have to be continuous lead to a correction of the rule's starting point, since these are negligible.
  • the drive system is set so that with a constant delay (different Circumferential speeds of the roller pairs 4 and 5) is driven.
  • the Advance between the roller pairs 3 and 4 remains constant.
  • Once over the roller 9 determined an unevenness in the sliver mass (thin or thick point) is detected via the measuring element 10 and via the line 11 to a timing element Z issued.
  • the timer Z is generally integrated in the control unit 20 and forms a time delay factor based on the delivery speed until the detected Mass fluctuations reached the standard operating point R and there by changing the delay is settled. This regulation of the mass fluctuation takes place under Using the setpoint 38 in the control unit 20, which after evaluating the Signals a control signal 32 to the control motor M1.
  • This motor M1 is applied the control gear 30, whereby the speed of the pair of rollers 4 and thus the Delay size in the main delay HV is changed. Through this intervention, a Thick or thin point in the sliver mass can be compensated.
  • Drive connection 36 becomes the drive of the pair of rollers 3 and the measuring element 7 entrained in accordance with the changed speed of the pair of rollers 4. Thereby the speed ratio between the roller pairs 7, 3 and 4 remains constant.
  • the Rotation speed of the pair of rollers 5, the gear 25 and the drive train 35th is also kept constant.
  • the time delay via the timer To be able to set Z exactly, a sensor 12 is arranged which detects the exact speed the roller 8 of the measuring element 7 scans and via the path 13 of the control unit 20th transmitted.
  • the route 60 is also with a drafting unit 1 provided which has a drive or control device, as in Example of Fig. 5 is described.
  • this section 60 has a can rack 62, wherein via calender rolls 63, a funnel wheel 64, the sliver F1 into a Kanne K is placed.
  • the drive of these elements the can tray 62 also removed from the main gear 25. That is, the Drive between the can tray and the front pair of rollers 5 of the drafting unit 1 is in a constant ratio.
  • the card 50 is controlled by a control unit 51.
  • the sliver F formed on the card is passed through a pair of measuring rollers 53, that monitors the long-term drift of the sliver and corresponds via a path 54 Outputs signals to the control unit 51. These signals are essentially used to control the feed roller 55.
  • a speed signal can be taken, which is also via path 54 the control unit 51 is released.
  • the delivery speed is based on this speed signal LG of the sliver F is determined in the control unit 51 and with the Table 40, which is also stored in the controller 51, compared.
  • FIG. 10 A further diagram is shown in FIG. 10 (numbers have been omitted), where for different materials (stack, type of cotton, etc.) separate Curves S1-S3 are shown to determine the location of the delivery speed LG Determine the standard operating point R for the respective material. In this case manually entered the appropriate material selection beforehand.
  • the invention is not limited to Combination teasel-track limited, but it is also conceivable that others Machines are upstream of the route. The invention then essentially comes to be used when textile processing machines are connected upstream of the drafting unit are the larger fluctuations in production and thus in delivery speed exhibit.
  • the proposed facility will keep the quality constant with regard to the uniformity even with larger fluctuations in the delivery speed maintained.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bzw. eine Vorrichtung zur Steuerung des Verzuges eines Fasergemenges (z.B. eines Faserbandes) einer Textilmaschine, wobei Mittel vorgesehen sind, die Massenschwankungen des Fasergemenges erfassen, welches einer Streckwerkseinheit zugeführt wird, das wenigstens mit einer veränderlichen, die Massenschwankungen ausgleichende Verzugszone ausgestattet ist und eine Verzögerungszeit vorgesehen ist, um die Laufzeit des Fasergemenges vom Messmittel bis zu einem Regeleinsatzpunkt zu berücksichtigen
Aus einer früheren Literatur ("Regelungen an modernen Schlichtmaschinen" Prof. Burgholz - Textilpraxis 1963, Juli, Seite 643) ist eine Streckwerkseinheit zu entnehmen, wobei die Massenschwankungen eines der Streckwerkseinheit zugeführten Fasergutes über ein Messglied erfasst werden. Die durch Masseschwankungen erfolgte Bewegung der Messwalze wird über ein mechanisches Speicherglied gespeichert und zeitversetzt an eine mechanische Einrichtung zur Beeinflussung der Verzugsgrösse übermittelt. Dadurch wird auf mechanischem Wege eine Zeitverzögerung für den Regeleingriff erzielt, welche dem Abstand zwischen der Messstelle und dem eigentlichen Regeleingriffspunkt für die Vergleichmässigung des Fasergemenges Rechnung trägt.
Bei neueren Einrichtungen, wie z.B. in der gattungsbildenden DE-A1-36 19 248 beschrieben, erfolgt diese Zwischenspeicherung des Signals des Messorganes auf elektronischem Wege. In dieser zitierten Schrift ist weiterhin zu entnehmen, dass die Verzögerungszeit anhand der Grösse oder Art der gemessenen Masseschwankung entsprechend korrigiert wird. D.h., sobald sich das Signal der gemessenen Masseschwankung ausserhalb von normalen Masseschwankungen befindet, erfolgt der Verzugseingriff früher. Dadurch wird der Abstand zwischen dem Regeleinsatzpunkt und dem Messort des Messgliedes verkürzt. Durch diese Einrichtung soll es insbesondere möglich sein, sprunghafte Masseschwankungen eines Faserbandes besser ausgleichen zu können.
Des weiteren ist aus der EP-A2-803 596 eine Vorrichtung bekannt, wobei ein Verfahren vorgeschlagen wird, zum direkten Ermitteln von Einstellwerten für den Regeleinsatzpunkt einer Strecke. Dabei werden mehrere Messwerte einer qualitätskennzeichnenden Grösse, wie der CV-Wert herangezogen, um einen optimierten Parameter wie den Regeleinsatzpunkt in einem Testlauf zu ermitteln. Dieser optimierte Regeleinsatzpunkt soll dann während dem Betrieb weitgehend unverändert bleiben. Dieses Verfahren, wobei der CV-Wert herangezogen wird, hat insbesondere dann Nachteile, wenn von der der Streckwerkseinheit vorgeschalteten Textilmaschine jeweils nur ein undoubliertes Faserband geliefert wird, das relativ grosse Massenschwankungen aufweist.
Des weiteren ist aus der EP-A1 533 483 eine Vorrichtung bekannt, wobei Einflussfaktoren, die das Messsignal des Messorganes beeinflussen von einer Fuzzy-Control-Einrichtung erfasst und mit einer Wissensbasis verknüpft werden. Daraus wird dann ein Korrekturwert für das Messsignal erstellt. Als Einflussfaktor kann zum Beispiel auch die Liefergeschwindigkeit des Fasergutes herangezogen werden, das vom Streckwerk abgegeben wird. Das heisst, der Korrekturwert bezieht sich auf die entsprechende Auslegung des ermittelten Messwertes anhand von Einflussfaktoren und nicht auf die Bestimmung des Regeleinsatzpunktes. Zur Korrektur des Regeleinsatzpunktes wird bei dieser Ausführung vorgeschlagen, dass anhand der Auswertung des Antwortsignals des Messgliedes am Streckwerksausgang eine Signalanalyse durchgeführt wird, wodurch entsprechende Eingriffe vorgenommen werden können. Das heisst, eine Korrektur des Regeleinsatzpunktes erfolgt erst dann, wenn die Fehlerstelle im Fasergut das Streckwerk bereits durchlaufen hat und somit nicht mehr korrigiert werden kann. Ausserdem ist hierbei ein weiteres Messorgan am Streckwerksausgang notwendig sowie eine aufwendige Fuzzy-Control-Einrichtung.
Aus der DE-A1-42 15 682 ist eine Einrichtung zu entnehmen, wobei eine Korrektur des Regeleinsatzpunktes nach einem bestimmten Verfahren vorgenommen wird. Das Verfahren zur Korrektur des Regeleinsatzpunktes wird erst dann gestartet, wenn ein transientes Signal am Messorgan vor dem Streckwerk vorliegt, das eine vorbestimmte Toleranzgrösse übersteigt. Mit Hilfe des Antwortsignals, das durch ein Messorgan am Streckwerksausgang erfasst wird, wird über die Steuerung im Vergleich zum transienten Signal ein entsprechender Eingriff vorgenommen, um den Regeleinsatzpunkt zu korrigieren. Dieses System ist nicht ständig in Betrieb und erfordert zusätzlich ein Messorgan am Ausgang des Streckwerkes. Ausserdem wird eine Korrektur des Regeleinsatzpunktes erst dann vorgenommen, nach dem das mit einem Fehler behaftete Faserband das Streckwerk verlassen hat.
Anhand von Untersuchungen wurde festgestellt, dass sich die Gleichmässigkeit des gebildeten Faserbandes, bzw. der CV-Wert und die Spektogrammdarstellung, verändert, sobald die Strecke mit unterschiedlichen Liefergeschwindigkeiten des gelieferten Fasergutes beschickt wird. Das heisst, man hat festgestellt, dass sich der Regeleinsatzpunkt zwischen den beiden Verzugswalzenpaaren in seiner Lage anhand der Liefergeschwindigkeit verändert.
Dieser Umstand ist bei "reinen Strecken" in der Regel nicht nachteilig, da bei diesen Maschinen im wesentlichen mit konstanten Geschwindigkeiten gearbeitet wird.
Wird jedoch eine derartige Streckwerkseinheit im Anschluss an eine Karde zur Weiterverarbeitung des Kardenbandes angeordnet, so sind aufgrund des Arbeitsablaufes an der Karde grössere Lieferschwankungen beim Streckwerk zu erwarten. Diese Lieferschwankungen bei der Karde sind bedingt durch Produktionsänderungen, Herunterfahren beim Kannenwechsel, Einfahren von neuen Garnituren und weiteren Gegebenheiten. Durch diesen öfteren Wechsel der Liefergeschwindigkeiten erfolgt jeweils auch eine Verschiebung des Regeleinsatzpunktes in bezug auf die Messstelle vor der Streckwerkseinheit. Daraus resultiert der Erhalt einer verschlechterten Bandqualität in bezug auf die Bandgleichmässigkeit (CV-Wert) und der Spektogrammdarstellung.
Dieser Umstand wird auch durch die zum Stand der Technik genannten Vorrichtungen nicht, oder nur teilweise mit Einschränkungen berücksichtigt.
Desweiteren sind aus dem Stand der Technik sind verschiedene Einrichtungen bekannt, so z.B. aus der EP-A1 176 661, wobei die Regulierung einer Regulierstrecke auf der Grundlage eines Einlauf- und Auslaufmessorgans in Verbindung mit einem vorgegebenen Sollwert erfolgt. In dem gezeigten Beispiel wird das am Ausgang gemessene Signal zur Beeinflussung der Regelparameter für die Gesamtverstärkung und die Laufzeit der Regelelektronik herangezogen. Mit dieser Einrichtung sollen insbesondere auch sprunghafte Veränderungen der zugeführten Fasermasse ausreguliert werden. Diese Einrichtung bezieht sich auf die Angleichung der Regelparameter während des Verzugsprozesses und nicht auf eine grundsätzliche Einstellung der Regelintensität bzw. Abgleichung der Streckwerkseinrichtung.
Sofern eine derartige Streckwerkseinheit autonom als Strecke arbeitet, war es bisher üblich, durch Bändertests die stationär im Labor durchgeführt wurden, entsprechende Einstellungen der Regelparameter an der Strecke vorzunehmen. Dabei wurden die ermittelten Massenschwankungen im Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert (Musterband) festgestellt und entsprechende Eingriffe in die Regelparameter am Streckwerk vorgenommen. Das Stillsetzen und Wiederanfahren der Strecke zur Durchführung dieser Tests und zum Einstellen der Strecke hatte keinen grossen Einfluss auf die Produktivität, bzw. Wirkungsgrad der Anlage.
Sobald jedoch diese Streckwerkseinheit in direktem Verbund mit einer vorgeschalteten Textilmaschine (z.B. Karde) betrieben wird, sind diese labormässigen Bändertests nicht ohne weiteres ohne Herabsetzung des Nutzeffektes der gesamten Anlage möglich. Das heisst, sobald die Bändertests im Labor stationär durchgeführt werden müssen, muss auch die der Streckwerkseinheit vorgeschaltete Textilmaschine während dieser Tests stillgesetzt werden. Wenn es sich bei der Textilmaschine um eine Karde handelt, ist es problematisch diese Maschine mit relativ grossen bewegten Massen wieder in Gang zu setzen. Das heisst, der Nutzeffekt der Anlage sinkt.
Des weiteren ist aus der DE-A1 196 15 947 eine Einrichtung bekannt, wobei anhand von mehreren CV-Werten eine Funktion ermittelt wird, deren Minimum einen optimierten Parameter, wie Regeleinsatzpunkt oder Verstärkung für die Steuerung der Strecke oder der Karde ergibt. Dabei wird der optimierte Parameter in einem vorbetrieblichen Test oder Einstelllauf der Strecke, bzw. Karde ermittelt und im Betrieb weitgehend unverändert gehalten.
Es ist nunmehr Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Einstellung einer Streckwerkseinheit vorzuschlagen, um optimierte Regeleingriffe vorzunehmen, unter Berücksichtigung der Beibehaltung eines hohen Nutzeffektes der gesamten Anlage, insbesondere dann, wenn der Streckwerkseinheit zur Belieferung des Fasergutes eine Textilmaschine direkt vorgeschaltet ist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird eines Teils dadurch gelöst, dass zur Änderung bestimmter Regelparameter die Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (7) und/oder der Vergleich zwischen dem gemessenen Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit abgegebenen Fasergutes (F1) mit einem vorgegebenen Soll-Massenverlauf (Soll) herangezogen wird.
Dabei bezieht sich der Begriff "Liefergeschwindigkeit" auf die Geschwindigkeit des Fasergutes, das dem Streckwerk zugeführt wird.
Das Messorgan zur Erfassung der Massenschwankungen befindet sich dabei - in Transportrichtung gesehen - vor Eintritt in die Streckwerkseinheit.
Durch diese Einrichtung wird ermöglicht, dass der Regeleingriff zum optimalen Zeitpunkt, bzw. in optimierter Grössenordnung erfolgt, um eine vom Messorgan festgestellte Massenabweichung fast vollständig auszuregeln.
Die Streckwerkseinheit könnte dabei mit nur einem Verzugsfeld (Einzonenstreckwerk) oder mit mehreren Verzugsfeldern (z.B. Vorverzug und Hauptverzug) versehen sein.
Vorteilhafterweise wird vorgeschlagen, dass die Lage des Regeleinsatzpunktes zum Messglied in Abhängigkeit von der Liefergeschwindigkeit des Fasergemenges korrigiert wird.
Desweiteren wird vorgeschlagen, dass die Lageveränderung des Regeleinsatzpunktes anhand einer der Steuerung vorgegebenen Kurve durchgeführt wird. Diese Kurve, wurde zuvor aufgrund Erfahrungswerten und Testergebnissen manuell erstellt und der Steuerung zur Ermittlung eines Korrekturwertes zugrunde gelegt. Die Kurve ist anhand der Werte - Abstand des Regeleinsatzpunktes zur Messstelle- und der Liefergeschwindigkeit des zum Streckwerk überführten Fasergutes bestimmt.
Ist eine Maschine (z.B. eine Karde) dem Streckwerk vorgeschaltet, welche das erzeugte Fasermaterial (z.B. Faserband) an die nachfolgende Strecke abgibt, so ist es vorteilhaft, diese Kurve zur Bestimmung der Korrektur der Lage des Regeleinsatzpunktes in der Steuerung dieser vorgeschalteten Maschine zu integrieren. Dies ist deshalb von Vorteil, da die Liefergeschwindigkeit des abgegebenen Fasergutes dieser Maschine bzw. deren Steuerung bekannt ist, bzw. dort bereits ermittelt wurde.
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass der Abstand der Regeleinsatzpunktes zum Messglied bei steigender Liefergeschwindigkeit verkleinert wird.
Zur Berücksichtigung unterschiedlicher Fasermaterialien wird vorgeschlagen, dass mehrere Kurven entsprechend dem gewählten Fasermaterial in der Steuerung anwählbar sind. Je nach Faservorlage (Stapel, Mischung usw.) verändert sich auch die Verzugscharakteristik im Streckwerk und somit auch die Lage des Regeleinsatzpunktes.
Um bei geringen Schwankungen der Liefergeschwindigkeit die Reguliereinrichtung nicht unnötig zu belasten, wird vorgeschlagen, dass die Änderung der Lage des Regeleinsatzpunktes erst dann erfolgt, wenn die Liefergeschwindigkeit des Fasergemenges eine vorgegebene Toleranzgrenze verlässt.
Desweiteren wird vorgeschlagen dass beim Vergleich zwischen dem gemessenen Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit abgegebenen Fasergutes (F1) mit einem vorgegebenen Soll-Massenverlauf (Soll) die einen Toleranzwert übersteigenden Abweichungen (a, b) zur Änderung von Regelparametern (A) herangezogen werden.
Als Regelparameter ist dabei insbesondere die Einstellung der Regelintensität zu verstehen, welche einen Wert kennzeichnet, um welchen der Verzug anhand eines gemessenen Differenzsignals der Ausgangsmasse (Mittelwert der abgegebenen Fasermasse) zu einer Sollmasse geändert wird. Dabei soll der Eingriff in die Verzugsgrösse so bemessen sein, dass der Istwert auf den Sollwert zurückgeführt wird.
Vorteilhafterweise wird weiter vorgeschlagen, dass der Massenverlauf in Form eines Spektrogrammes abgebildet wird, das mit einem der Steuereinheit vorgegebenen Normalspektrogramm verglichen wird. Unter dem Begriff "verglichen" ist dabei zu verstehen, dass das ermittelte Spektrogramm durch ein Steuerungsprogramm (Software) in der Steuereinheit über das Normalspektrogram gelegt wird, wobei die von der Kontur des Normalspektrogrammes ermittelten Abweichungen über die entsprechende elektronische Auswertung ermittelt und ausgewertet werden. Mit dieser Auswerteeinrichtung können insbesondere auftretende "Berge" und/oder "Kamine" des Ist-Spektrogramms gegenüber dem Normalspektrogramm ermittelt werden. Anhand dieser Ermittlungen können nach der Bewertung des entsprechenden Konturenverlaufs des Spektrogrammes Massnahmen manuell oder automatisch ergriffen werden, um die Regelparameter, bzw. Einstellungen so zu ändern, dass einerseits die ermittelten "Berge und/oder Kamine" vermieden werden und sich andererseits die Kontur des Ist-Spektrogrammes der Kontur des Normalspektrogrammes nähert, bzw. annähernd zur Übereinstimmung gebracht wird. Dabei kann ein Toleranzfeld vorgesehen sein, das Abweichungen nach unten und oben von dem Verlauf des Normalspektrogrammes zulassen, ohne dass Eingriffe in die Regelparameter (z.B. Lage des Regeleinsatzpunktes) vorgenommen werden. Dadurch wird auch ein "Aufschaukeln" des Steuersystems vermieden.
Die Massnahmen zur Änderung der Regelparameter können beinhalten: Verstellung der Regelintensität, d.h. Festlegung der Grösse der Verzugsänderung anhand eines ermittelten Differenzsignals zwischen Ist- und Sollwert (Mittelwert der Fasermasse), Verschiebung des Regeleinsatzpunktes nach der einen oder anderen Seite, Erhöhung der Anpressdrücke der Streckwerks-Druckwalzen, Veränderung des Verzugsabstandes und weitere Massnahmen. Die Auswahl der Massnahme wird anhand der Auswertung getroffen, wobei der Steuerung ein Massnahmenkatalog (Expertensystem) zugrunde gelegt sein kann.
Vorzugsweise werden die Spektrogrammabweichungen im Bereich zwischen 5 und 150 cm Periodenlängen für den Messvorgang herangezogen. Mit dieser Einrichtung ist es möglich, gezielte Optimierungen der Regeleinrichtung vorzunehmen, wobei einerseits kein Herunterfahren der vorgeschalteten Textilmaschine (Karde) notwendig ist und andererseits interne Toleranzen innerhalb der Regeleinrichtung mitausgeglichen werden.
Des weiteren wird ein Verfahren vorgeschlagen, wobei der Massenverlauf als Mittelwert abgebildet wird, der mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Mit dieser Einrichtung ist insbesondere eine optimale Einstellung der Regelintensität möglich, damit die von einem Soll-Mittelwert abweichenden Massenschwankungen wieder vollständig auf diesen Wert zurückgeführt werden.
Massnahmen zur Korrektur der Regeleinrichtungen können z.B. eine Verschiebung des Regeleinsatzpunktes nach der einen oder anderen Seite oder die Verstellgrösse des Verzugs anhand eines ermittelten Differenzsignals zwischen Ist- und Sollwert beinhalten.
Um die Wirksamkeit der Regeleinrichtung in bezug auf eine Abweichung zum Soll-Mittelwert nach oben und unten abzugleichen, wird vorgeschlagen, dass zur Einstellung der Regelparameter die der Streckwerkseinheit zugeführte Fasermasse pro Messintervall verändert wird. Das heisst, für einen Auswertevorgang wird die Streckwerkseinheit mit einer erhöhten Fasermasse beschickt und für einen weiteren Messvorgang mit einer niedrigeren Fasermasse. Es wird bei diesem Verfahren bewusst ein Massenfehler von der der Streckwerkseinheit vorgeschalteten Maschine (oder Vorrichtung) erzeugt, um die Wirksamkeit der Regelintensität zu überprüfen, bzw. eventuell zu korrigieren.
Zusätzlich zur Auswertung des Spektrogrammes in bezug auf das Normalspektrogramm kann der ermittelte Variantionskoeffizient (CV-Wert) herangezogen werden, der mit einem vorgegebenen CV-Wert des Soll-Massenverlaufs verglichen wird. Dabei kann einerseits der Längen-CV-Wert mit einer Schnittlänge zwischen 20 cm und 3 m herangezogen werden.
Zur Korrektur der Massenabweichung (auftretende Massenspitzen, Massenberge) kann die Verschiebung des Regeleinsatzpunktes verwendet werden.
Vorzugsweise wird das Fasergemenge von einer Karde der Streckwerkseinheit geliefert.
Damit die Anpassung der Regelparameter auch den Bedingungen während des Arbeitsbetriebes genügt, wird vorgeschlagen, dass beim Hochlauf der Karde eine Warmlaufperiode eingestellt wird, während welcher bestimmte Überwachungen von der Steuerung stillgesetzt sind. Dabei sind auch solche Überwachungen angesprochen, die den Massenverlauf des Fasergemenges beim Streckwerk messen. Das heisst, eine Angleichung der Regelparameter kann erst nach Ablauf der Warmlauffunktion durchgeführt werden. Im kalten Zustand besitzen die Arbeitsaggregate, über und zwischen welchen das Fasergut hindurchgeführt wird, eine andere Verarbeitungscharakteristik, welche nicht unbedingt den Betriebsbedingungen entspricht. Zum Beispiel können kalte Walzen dazu neigen, Fasern aus dem Fasergut herauszulösen. Dies würde wiederum zu Massenschwankungen führen, die rein systembedingt sind. Deshalb sollte der Abgleich der Regeleinrichtungen während Betriebsbedingungen, d.h. nach Abschluss der Warmlaufphase durchgeführt werden. Nach Abschluss dieser Phase kann z.B. ein Meterzähler zugeschaltet werden, der für die Aussage der Produktion vorgesehen ist. Das während der Warmlaufphase produzierte Gut kann in einer separaten Kanne abgelegt werden. Dieses separat abgelegte Gut kann zur Wiederaufbereitung in die Putzerei zurückbefördert werden.
Die Warmlaufphase kann entweder zeitlich durch einen voreingestellten Zeitwert bestimmt werden oder, wie weiter vorgeschlagen, durch Temperatursensoren überwacht werden. Dabei kann z.B. bei einer bestimmten Walze ein Sensor zur Temperaturmessung angebracht werden. Sobald eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist, wird der Steuerung die Beendigung der Warmlaufphase mitgeteilt, wodurch diese auf Betriebsphase umgestellt wird.
Des weiteren wird die Erfindung durch eine Vorrichtung gelöst, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen die Lage des Regeleinsatzpunktes zum Messglied anhand der Liefergeschwindigkeit des Fasergemenges bestimmt wird.
Vorzugsweise sind diese Mittel gebildet aus einem Steuergerät, insbesondere aus einem Mikrocomputer, welcher anhand in dem Steuergerät abgelegten und gespeicherten Daten in Verbindung mit Signalen, die von einem Messglied zur Erfassung der Liefergeschwindigkeit des Fasergutes an das Steuergerät übermittelt werden, die Einleitung der Verzugsänderung auslöst.
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass das Fasermaterial von einer Karde an eine nachfolgende Streckwerkseinheit geliefert wird und die Steuereinheit der Karde mit Mittel versehen ist, um ein Korrektursignal zur Lagebestimmung des Regeleinsatzpunktes des nachfolgenden Streckwerks an die Steuerung des Streckwerks zur Einleitung der Verzugsänderung zu übermitteln.
Ebenso wird die Erfindung durch eine Vorrichtung gelöst, wobei wenigstens ein weiteres Mittel (28) vorgesehen ist, um den Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit (2) abgegebenen Fasergutes (F1) zu erfassen und die Signale des Mittels an die Steuereinheit (S) abgegeben werden, welche anhand eines vorgegebenen Sollwertes (Soll, M) die Abweichungen ermittelt und entsprechend der Abweichungen Steuersignale erzeugt um bestimmte Regelparameter zu verändern.
Vorteilhafterweise kann die Textilmaschine eine Karde sein.
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass zur Einstellung der Regelparameter (Regelintensität) die Menge der gelieferten Fasermasse durch die Karde für unterschiedliche Messperioden variiert wird.
Dabei kann die Drehzahl der Speisewalze zur Karde konstant und die Drehzahl der Abnehmerwalze über die Steuereinheit geändert werden.
Ebenso ist es möglich, die Drehzahl der Speisewalze zur Karde über die Steuereinheit zu ändern und die Drehzahl der Abnehmerwalze konstant zu halten.
In beiden Fällen wird die Karde nach Drehzahländerung mehr oder weniger Fasermaterial der nachfolgenden Streckwerkseinheit liefern. Die Auswirkungen dieser unterschiedlichen Liefermengen in bezug auf die Einstellung der Regelparameter sind bereits in der Abhandlung der Verfahrensansprüche beschrieben worden.
Um die Messperioden auf die unterschiedlich gelieferte Fasermenge abzustimmen ist vorgesehen, ein Zeitglied zu verwenden, um die Verzögerungszeit zwischen dem Start der geänderten Liefermenge und dem Zeitpunkt, wo die geänderte Liefermenge in der Streckwerkseinheit verarbeitet wird, zu berücksichtigen. Dabei kann das Zeitglied im Rahmen eines Software-Bestandteiles in der Steuerung berücksichtigt werden.
Wie bereits zuvor ausführlich beschrieben, wird weiter vorgeschlagen, dass beim Hochlauf der Karde in der Steuereinheit eine Warmlauffunktion für die Maschine ausgelöst wird, die bestimmte Mittel für die Überwachung und/oder Regulierung abschaltet.
Dabei sind Mittel zur Überwachung der Warmlaufphase vorgesehen, über welche die Durchführung zur Einstellung der Regelparameter freigegeben wird. Diese Mittel können Temperatursensoren sein, die an der Karde oder der Streckwerkseinheit angebracht sind. Vorteilhafter ist die Anbringung dieser Sensoren an der Streckwerkseinheit, da diese in der Regel eine längere Warmlaufphase als die Karde hat.
Weitere Vorteile sind anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher beschrieben und aufgezeigt:
Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Seitenansicht einer Karde mit einer nachfolgenden Streckwerkseinheit,
Fig. 2
eine schematische Teilansicht der Streckwerkseinheit mit der Darstellung des Regeleinsatzpunktes,
Fig. 3
eine Spektrogrammdarstellung, und
Fig. 4
ein Diagramm zur Darstellung des Mittelwertes der Fasermasse und der Liefermenge der Karde.
Fig. 5
eine schematische Darstellung einer Streckwerkseinheit mit einem Einlaufmessorgan,
Fig. 6
eine Qualitätsdarstellung in Form eines Spektogrammes,
Fig. 7
ein weiteres Spektogramm nach Fig. 6,
Fig. 8
ein weiteres Spektogramm nach Fig. 6,
Fig. 9
eine Ausgleichskurve für die Steuerung zur Korrektur des Regeleinsatz punktes,
Fig. 10
ein weiteres Diagramm nach Fig. 9 für unterschiedliche Materialien, und
Fig. 11
eine schematische Seitenansicht einer Karde mit einer nachfolgenden Streckwerkseinheit.
In Fig. 1 wird schematisch eine Karde 50 gezeigt, welcher eine Streckwerkseinheit 1 (kurz: Streckwerk) und eine Bandablage 62 nachgeordnet ist. Die Karde 50 ist dabei mit einem Füllschacht 80 versehen, über welchen das Fasergut einer Speisewalze 70 zugeführt wird. Die Speisewalze 70 übergibt das Fasermaterial an die nachfolgende Vorreisserwalze 8, von welcher das Fasergut auf den nachfolgenden Tambour 110 überführt wird. Der Tambour 110 ist dabei mit nicht näher gezeigten Garnituren versehen, die mit Garnituren eines oberhalb des Tambours 110 angeordneten umlaufenden Deckels 111 zusammenwirken.
Das aufbereitete Fasergut gelangt anschliessend in den Bereich einer Abnehmerwalze 112, wird dort abgenommen und gelangt über Transportwalzen 114 auf ein nachfolgendes Querförderband 115. Das von den Transportwalzen 114 auf das Querförderband 115 abgegebene Faservlies wird durch die Querbewegung des Querförderbandes 115 zu einem Faserband F geformt und über die Umlenkrolle 18 zu dem Streckwerk 1 überführt. Dabei durchquert das Faserband F im Anschluss an das Querförderband 115 einen Sensor 17, der über die Leitung 560 mit einer Steuereinheit SE in Verbindung steht. Der Sensor 17 kann dabei mit Stufenwalzen ausgerüstet sein, welche die Faserbandmasse ermitteln und das Signal an die Steuereinheit SE abgeben. Dieses Signal wird zur Langzeitregulierung der Karde 50 verwendet, wobei die Drehzahl der Speisewalze 70, die über den Antriebspfad 62 und das Getriebe 164 angetrieben ist, gesteuert wird. Zwischen der Umlenkwalze 18 und dem Streckwerk 1 ist ein Faserbandspeicher 200 und ein Messorgan 222 angeordnet. Der Faserbandspeicher 200 dient zum Ausgleich der Differenzen zwischen der Liefergeschwindigkeit der Karde und der Zuführgeschwindigkeit des Streckwerks, welche durch die Regeleingriffe im Einlauf des Streckwerks 1 entstehen. Der Faserbandspeicher 200 ist mit einer Leitung 154 mit der Steuereinheit SE verbunden, über welche der Füllgrad (z.B. Durchhang der Faserbandschlaufe) im Speicher 200 der Steuereinheit SE übermittelt werden. Dazu sind nicht näher gezeigte Überwachungssensoren in der Speichereinheit 200 vorgesehen. Der Sensor 222 könnte beispielsweise (wie in Fig. 2 gezeigt) mit einem Tastwalzenpaar ausgestattet sein, wobei wenigstens eine der Walzen beweglich gelagert ist, um die Faserbandmasse abzutasten. Das abgetastete Signal wird dann über die Leitung 151 an die Steuereinheit SE abgegeben.
Das Streckwerk 1 besteht im wesentlichen aus zwei Verzugszonen, der Vorverzugszone VV und der Hauptverzugszone HV. Die Vorverzugszone VV wird gebildet durch die Walzenpaare 224 und 225, die über den schematisch gezeigten Antriebspfad 43 fest miteinander gekoppelt sind. Das heisst, das Drehzahlverhältnis (Verzugsverhältnis) zwischen den Walzenpaaren 224 und 225 ist fest eingestellt. Das Hauptverzugsfeld befindet sich zwischen den Walzenpaaren 225 und 26, wobei das Walzenpaar 26, das von einem Motor M11 über das Getriebe 140 und den Antriebspfad 41 angetrieben ist, mit einer konstanten Drehzahl angetrieben wird. Der Motor M11 wird dabei über einen Frequenzumrichter 36 von der Steuereinheit SE angesteuert. Das Getriebe 140 ist über einen Antriebspfad 39 mit einem Differentialgetriebe 42 verbunden, welches über einen Regelmotor M2 übersteuert werden kann. Der Regelmotor M2 wird über einen Frequenzumrichter 37 von der Steuereinheit SE gesteuert. Über das Getriebe 42 und den Antriebspfad 43 erfolgt die Drehzahländerung der Walzenpaare 224 und 225 in bezug auf die konstante Drehzahl des Walzenpaares 26, sofern ein Regeleingriff erforderlich ist.
Das beim Auslauf des Streckwerks 1 gebildete Faserband F1 durchläuft einen Sensor 28 und gelangt über die Kalanderwalzen 29, das Trichterrad 33 in die Kanne K, wo es in Schlaufenform abgelegt wird. Wie schematisch gezeigt, erfolgt der Antrieb der Kalanderwalzen 29 und des Trichterrades 33 über den Antriebspfad 48, der von einem Getriebe 45 angetrieben wird, das wiederum über die Antriebsverbindung 46 mit dem Getriebe 140 antriebsmässig verbunden ist. Ausgehend ebenfalls vom Getriebe 45 wird über den Antriebspfad 49 der Kannenteller 34 angetrieben. Durch diese Antriebsfolge ist der Antrieb des Ausgangswalzenpaares 26 mit dem Antrieb der Bandablage 62 in einem gleichbleibenden Antriebsverhältnis gekoppelt.
Die Ausregulierung von Massenschwankungen, welche durch den Sensor 222 an die Steuereinheit SE übermittelt werden, erfolgen durch die Drehzahländerung der Walzenpaare 224 und 225 über den Regelmotor M2, wodurch sich der Verzug im Hauptverzugsfeld HV ändert. Zur Feststellung der Massenabweichungen ist in der Steuereinheit SE ein Soll-Wert (Soll) zugrunde gelegt, welcher mit dem Ist-Wert verglichen wird. Die daraus abgeleiteten Unterschiede lösen den beschriebenen Regelvorgang aus.
Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt, ist der Messpunkt MS im Tastwalzenpaar 222 in einem Abstand A vom Regeleinsatzpunkt R entfernt. Der Regeleinsatzpunkt R ist ein fiktiver Punkt und stellt den Punkt dar, an welchem zeitlich gesehen der Regeleingriff erfolgen soll, um die beim Messpunkt MS festgestellt Massenabweichung auszuregulieren.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Lage des Regeleinsatzpunktes, welcher ein Regelparameter darstellt, von mehreren Faktoren abhängig ist. Dabei spielen auch Toleranzen innerhalb des Regelsystems, bzw. innerhalb der Streckwerksaggregate eine Rolle. Des weiteren spielt bei der Ausregulierung auch die Höhe der Druckbelastung der Druckwalzen der Walzenpaare 224 bis 26 eine Rolle. Ebenso ist für eine optimale Ausregulierung auch der Abstand C zwischen den Walzenpaaren 225 und 26 entsprechend einzustellen. Des weiteren stellt der Eingriff in die Verzugsgrösse anhand des ermittelten Differenzsignals zwischen Soll- und Istwert der Fasermasse ein wichtiger Regelfaktor dar. Dabei ist es wichtig, den resultierenden Differenzwert derart in die Verzugsänderung einfliessen zu lassen, so dass eine vollständige Kompensation der Massenabweichung erzielt werden kann. Das heisst, die Auswertung des ermittelten Differenzsignals und die Umsetzung für den Eingriff in die Verzugsgrösse ist von entscheidender Bedeutung für das Resultat der Regelarbeit. Daraus ist zu entnehmen, dass sehr viele Faktoren zu berücksichtigen sind, um die Regulierarbeit durchzuführen, so dass das erstellte Faserband F1 annähernd die gleiche Qualität eines Soll-Wert-Faserbandes erhält. Es ist deshalb notwendig, die zuvor beschriebenen Faktoren zu berücksichtigen und die Reguliereinheit entsprechend dem vorliegenden System abzugleichen bzw. zu eichen. Zu diesem Zweck wird der Steuereinheit SE eine Kurve eines Normalspektrogrammes 66 hinterlegt, das von einem Faserband gebildet wurde, das technisch zu realisieren und fehlerfrei ist. Über den Sensor 28 (der z.B. ein induktiver Sensor sein kann) wird das Spektrogramm des Faserbandes F1 in Verbindung mit der Steuereinheit SE ermittelt, welches schematisch unter der Nr. 67 dargestellt ist. Diese beiden Spektrogramme 66 und 67 werden durch eine Software-Routine übereinander gelegt, wodurch sich die Darstellung entsprechend der Fig. 3 ergibt. Daraus ist ersichtlich, dass das Ist-Spektrogramm 67 in diesem Fall oberhalb der Kurve des Normalspektrogramm verläuft. Ausserdem sind an zwei Stellen auffällige Erhebungen sichtbar, wobei die erste Erhebung als Berg 69 und die zweite Erhebung als Kamin 70 zu bezeichnen ist. Der Kamin 70 stellt dabei einen periodischen Fehler dar.
Anhand dieser Auswertung werden entsprechende Regelparameter, wie z.B. der Abstand A geändert und anschliessend eine weitere Messung vorgenommen. Je nach Bewertung der Abweichungen vom Normalspektrogramm können entsprechende Eingriffe in die Regelparameter (wie zuvor beschrieben) vorgenommen werden, um anschliessend weitere Messungen durchzuführen. Dabei wäre es denkbar, dem System einen Fehlerkatalog zu hinterlegen, woraus sich der entsprechende Eingriff in die Regelparameter ergibt. Diese Angleichungen werden solange durchgeführt, bis ein befriedigendes Ergebnis des Ist-Spektrogramms in bezug auf das Normalspektrogramm vorliegt. Zusätzlich zu dieser Spektrogrammauswertung könnte auch noch der CV-Wert mit in die Betrachtung zur Einstellung der Regelparameter einbezogen werden, sofern mit der ersten Methode keine befriedigenden Ergebnisse erzielt werden können.
In Fig. 4 wird eine weitere Möglichkeit aufgezeigt, um das Regelsystem anzupassen. Dabei wird der Soll-Mittelwert MW der Faserbandmasse zugrunde gelegt. Insbesondere kann mit der nachfolgend beschriebenen Methode die Regelcharakteristik (Regelintensität) der Regeleinrichtung bei Abweichungen nach unten und nach oben der vorgegebenen Faserbandmasse überprüft bzw. eingestellt werden. Dazu werden mehrere Messperioden durchgeführt, wobei im gezeigten Beispiel der Fig. 4 zum Zeitpunkt T1 eine reduzierten Faserbandmasse (bewusst erzeugter Fehler in der zugeführten Fasermasse) der Streckwerkseinheit zugeführt wird. Oberhalb des Verlaufes des Mittelwerts der Fasermasse ist gestrichelt die von der Karde an die Streckwerkseinheit gelieferte Fasermasse KM gezeigt, wobei zum Zeitpunkt TO die Fasermasse reduziert wird. Zum Zeitpunkt T1 ist die gelieferte Fasermasse vollständig um den Betrag X reduziert. Ab diesem Zeitpunkt (T1) erhält die Streckwerkseinheit die vollständig reduzierte Fasermasse.
Der Mittelwert der reduzierten Faserbandmasse sinkt zuerst ab (unterhalb dem Soll-MW) und wird in dem gezeigten Beispiel durch die Reguliereinrichtung teilweise kompensiert, bis zu einem Mittelwert MU. Dieser Mittelwert MU weist einen Abstand a vom Soll-Mittelwert MW auf, woraus ersichtlich ist, dass die reduzierte Faserbandmasse nicht vollständig durch die Reguliereinrichtung ausreguliert wurde. Auch in diesem Fall sind Einstellungen (wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben) an den Regelparametern vorzunehmen, um die optimale Ausregulierung, d.h. die Rückführung auf den gewünschten Mittelwert MW zu erhalten. Dabei kann z.B. die Regelintensität, d.h. der Eingriff in die Verzugsgrösse geändert werden. Der Eingriff in den Verzug anhand des ermittelten Massendifferenz-Signals wird entsprechend modifiziert, bzw. korrigiert. In einem weiteren Messintervall kann die Liefermenge von der Karde zum Streckwerk erhöht werden (strichpunktiert in Fig. 4 angedeutet) und ebenfalls das Ergebnis der Ausregulierung überprüft bzw. durch Verstellung von entsprechenden Regelparametern korrigiert werden. Wie ebenfalls strichpunktiert gezeigt, kann sich auch ein Mittelwert MO mit dem Abstand b zum Idealmittelwert MW einstellen, wodurch auch eine Angleichung der Regelparameter (z.B. Regelintensität) notwendig ist. Bei der Durchführung der einzelnen Messungen mit unterschiedlichen Liefermengen können zusätzlich auch noch unterschiedliche Messlängen der Faserbänder zur Ermittlung des Mittelwertes herangezogen werden.
Es ist also möglich, durch Veränderung der Regelintensität, durch Variation des Abstandes A, durch Veränderung des Achsabstandes C oder durch entsprechende Änderung der Druckbelastung der Druckwalzen eine optimale Einstellung der Regeleinrichtung vorzunehmen.
Im gezeigten Beispiel der Fig. 1 ist an einer der Walzen der Walzenpaare 114 ein Temperatursensor 59 angebracht, der über die Leitung 60 sein Signal an die Steuereinheit SE abgibt. Mit diesem Temperatursensor, der auch an anderer Stelle in der Karde 50 angebracht sein kann, wird die Warmlauffunktion der Maschine überwacht. Das heisst, beim Hochlaufen der Maschine (bei noch kalten Zylindern) werden verschiedene Überwachungs- und Regelungsfunktionen ausser Betrieb gesetzt, bis über die Leitung 60 vom Sensor 59 ein Temperatur-Signal übermittelt wird, das einem vorgegebenen Sollwert entspricht. Erst dann wird z.B. der Meterzähler für das produzierte Material, die Reguliereinrichtung der Karde 50 bzw. der nachfolgenden Streckwerkseinheit 1 und die übrigen Überwachungseinrichtungen in Gang gesetzt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Streckwerkseinheit eine längere Warmlaufphase als die Karde besitzen kann, wodurch entsprechende Zeitzuschläge erforderlich sind. Beziehungsweise kann dann die Einstellung der Reguliereinrichtung der Streckwerkseinheit erfolgen. Der Temperatursensor kann auch an der Streckwerkseinheit angebracht sein. Die Warmlauffunktion wird deshalb durchgeführt, da sich an den kalten Walzen und übrigen Arbeitsorganen Material ansetzen kann und noch kein optimales Arbeiten gewährleistet ist. Die Gummiummantelungen der Druckwalzen haben im kalten Zustand eine andere Härte als im warmen Zustand, wodurch sich andere technologische Voraussetzungen in der Verzugsarbeit ergeben und somit auch die Bandqualität des produzierten Faserbandes beeinflussen. Das während der Hochlaufphase (Warmlaufphase) produzierte Gut kann in eine separate Kanne abgelegt und anschliessend wieder in die Putzerei zur Rückführung in den Verarbeitungsprozess zurückbefördert werden.
Mit dieser Einrichtung ist es möglich, ohne Labortests bei vollem Betrieb der Anlage entsprechende Abgleichungen vorzunehmen, um eine optimale Einstellung der Reguliereinrichtung zum Erhalt einer gewünschten Faserbandqualität vorzunehmen. Dadurch ist gewährleistet, dass der Nutzeffekt der gesamten Anlage erhalten bleibt.
In Fig. 5 ist eine Streckwerkseinheit 1 gezeigt, die aus einer Vorverzugszone VV und einer Hauptverzugszone HV besteht. Die Vorverzugszone VV wird dabei gebildet, aus den aufeinanderfolgenden Walzenpaaren 3 und 4. Die Hauptverzugszone HV wird gebildet aus den Walzenpaaren 4 und 5. Bei diesen Walzenpaaren 3 bis 5 ist jeweils die untere Walze mit einer Antriebseinrichtung versehen, die nachfolgend noch näher beschrieben wird. Die jeweils obere Walze dieser Walzenpaare liegen in der Regel druckbelastet auf den unteren Walzen auf und werden über Friktion angetrieben. Der Streckwerkseinheit 1 ist ein Messorgan 7 vorgeschaltet, durch welches das Faserband F zuerst durchgeführt wird, bevor es zu der Streckwerkseinheit gelangt. An Stelle eines einzelnen Faserbandes F könnten auch mehrere nebeneinanderliegende Faserbänder zugeführt werden.
Das Messorgan 7 besteht aus einer stationär gelagerten Walze 8, die ebenfalls über einen nachfolgend noch beschriebenen Antrieb angetrieben wird. Der Walze 8 ist eine Walze 9 zugeordnet, die federbelastet auf der Walze 8 aufliegt und bei auftretenden Masseschwankungen im Faserband F Ausweichbewegungen ausführen kann. Diese Ausweichbewegungen werden im Messelement 10 erfasst und über ein Zeitglied Z an eine Steuereinheit 20 abgegeben. Zusätzlich ist der Walze 8 ein Sensor 12 zugeordnet, welcher die tatsächliche Drehzahl dieser Walze und somit die Liefergeschwindigkeit des Faserbandes F zur Streckwerkseinheit 1 abtastet. Das Signal des Sensors 12 wird über die Leitung 13 an die Steuereinheit 20 abgegeben. Im Anschluss an die Streckwerkseinheit 1 kann ein weiteres Überwachungsorgan 15 für das gebildete Faserband F1 vorgesehen sein. Dieses Überwachungsorgan 15 dient insbesondere zur Überwachung der Langzeitabdriftung des gebildeten Faserbandes und stellt die Maschine ab, wenn die Fasermasse ausserhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches abwandert. Das Messorgan 7 überwacht die Kurzzeitschwankungen im Faserband und löst mit seinem Signal den Steuerungsvorgang zur Veränderung des Verzuges aus, um die gemessenen Masseschwankungen auszuregulieren, bzw. auszusteuern.
Die Steuereinheit 20 steuert einen Hauptmotor M über die Leitung 22, welcher über eine Antriebsverbindung 23 mit einem Hauptgetriebe 25 verbunden ist. Dieses Hauptgetriebe 25 ist über die Antriebsverbindung 27 mit einem Reguliergetriebe 30 (z.B. einem Differenzialgetriebe) verbunden. Die Übersteuerung des Getriebes 30 erfolgt über einen Regelmotor M1 der über den Pfad 32 mit der Steuereinheit 20 verbunden ist. Das Getriebe 30 ist über einen Antriebspfad 31 mit der unteren Walze des Walzenpaares 4 antriebsmässig verbunden. Vom Antriebspfad 31 wird ein Antriebspfad 36 abgenommen, welcher zu den angetriebenen Walzen der Walzenpaare 3 und 7 führt. Dabei können in diesem Pfad 36 nicht gezeigte Übersetzungsstufen vorhanden sein, um entsprechende Drehzahlverhältnisse zu berücksichtigen.
Vom Hauptgetriebe 25 wird über den Antriebspfad 35 das vordere Walzenpaar 5 der Streckwerkseinheit 1 angetrieben.
Schematisch dargestellt ist ein der Steuereinheit vorgegebener Sollwert 38, der vorbestimmt ist und für die Einstellung des Verzuges herangezogen wird. Im Abstand L von der Messstelle MS des Messorgans 7 befindet sich ein Regeleinsatzpunktes R zwischen den Walzenpaaren 4 und 5. Durch die Lage dieses Regeleinsatzpunktes R wird bestimmt, zu welchem Zeitpunkt der Regeleingriff erfolgen muss, um die am Messorgan 7 ermittelte Masseschwankung durch Änderung des Verzuges auszugleichen.
Die tatsächliche Lage des Regeleinsatzpunktes R ist abhängig von der Technologie des Verstreckungsvorganges und befindet sich im Normalfall in geringem Abstand zum hinteren Walzenpaar 4 der Hauptverzugszone HV. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Lage dieses Regeleinsatzpunktes R sich bei geänderter Liefergeschwindigkeit des zugeführten Fasergutes und somit bei geänderter Produktion verschiebt. Dies konnte man insbesondere bei der Erstellung und Auswertung eines Spektogrammes (Darstellung von Masseschwankungen im Frequenzbereich) ersehen, wie dies zum Beispiel in den Figuren 6 bis 8 dargestellt ist. In Fig. 6 ist die Amplitudenhöhe über einem logaritmischen Längenmassstab (Zentimeter) aufgetragen. Dabei steigt diese Kurve bis zum Erreichen eines Kurvenberges steil an und fällt anschliessend flach ab. Diese Kurvendarstellung wird als Ideal bezeichnet, und ist in bezug auf die Gleichmässigkeit des Faserbandes anzustreben.
Beim Diagramm nach Fig. 7 wurde die Liefergeschwindigkeit herabgesetzt und die Lage des Regeleinsatzpunktes R zur Lage der Messstelle MS (Abstand L) nicht geändert. Das heisst, anhand der geringeren Liefergeschwindigkeit wurde lediglich die Zeit angepasst, welche sich von der Messstelle MS bis zum Erreichen des festen Regeleinsatzpunktes R geändert hat. Aus diesem Diagramm der Fig. 7 ist zu entnehmen, dass die Kurve nunmehr zwei Erhebungen aufweist, was auf eine schlechtere Qualität des gebildeten Faserbandes F1 hinweist. Das heisst, die Gleichmässigkeit des Faserbandes F1 ist nicht konstant und es zeigen sich Anzeichen von periodischen Fehlern.
In dem Diagramm nach Fig. 8 wird ein Kurvenverlauf gezeigt, welcher sich bei weiterer Reduzierung der Liefergeschwindigkeit ergibt. Dabei ist deutlich zu sehen, dass die zweite Erhebung der Kurve nun bereits über die erste Erhebung hinwegragt. Daraus resultiert, dass sich die Gleichmässigkeit des Faserbandes F1 noch weiter verschlechtert hat.
In Versuchen hat man nun herausgefunden, dass durch die Veränderung der Lage des Regeleinsatzpunktes R in bezug auf die Messstelle MS bei geänderter Liefergeschwindigkeit LG die nachteiligen Auswirkungen, wie in den Diagrammen nach Fig. 7 und 8 gezeigt sind, ausgleichen kann. Das heisst, bei Änderung der Lage des Regeleinsatzpunktes R bei geänderter Liefergeschwindigkeit LG kann wieder annähernd die optimale Kurve nach Fig. 6 erzielt werden. Durch die Korrektur der Lage des Regeleinsatzpunktes wird entsprechend die Verzögerungszeit bis zum Regeleingriff angepasst.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in einem Diagramm nach Fig. 9 gezeigt, wobei eine Kurve S abgebildet ist, die über der Liefergeschwindigkeit LG (Meter pro Minute) und der Länge L (mm) aufgetragen ist, wobei L den Abstand zwischen der Messstelle MS und dem Regeleinsatzpunkt R darstellt. Anhand dieses Diagrammes nach Fig. 9, das in Fig. 5 schematisch als Tabelle 40 in der Steuereinheit 20 dargestellt wurde, kann nun die Lage des Regeleinsatzpunktes R entsprechend der bestehenden Liefergeschwindigkeit LG bestimmt werden. Daraus ergibt sich dann der Zeitintervall, nach welchem der Regeleingriff in bezug auf die Messstelle MS durchgeführt werden muss. In Fig. 9 ist ausserdem noch ein Toleranzfeld TG gezeigt, das einen Bereich der Liefergeschwindigkeit kennzeichnet, in welchem keine Korrektur des Regeleinsatzpunktes stattfindet.
Dieses Toleranzfeld TG wird in der Regel in dem Bereich der Liefergeschwindigkeit plaziert, in welchem im Normalfall die grösste Zeit gearbeitet wird. Das Toleranzfeld soll ein "Aufschaukeln" bzw. eine Überlastung des Steuerungssystems verhindern. Das heisst, kleinere Lieferschwankungen um einen Standartwert müssen nicht fortwährend zu einer Korrektur des Regeleinsatzpunktes führen, da diese vernachlässigbar sind.
Die Kurve S ist in der Regel mit Beginn der Liefergeschwindigkeit = Null aufgetragen und deckt das gesamte Spektrum der möglichen Liefergeschwindigkeit ab. Für das Hochfahren von der Liefergeschwindigkeit = Null bis auf eine Betriebs-Liefergeschwindigkeit, bzw. im umgekehrten Fall für das Herunterfahren auf die Liefergeschwindigkeit = Null könnten ebenfalls besondere Bereiche bestimmt werden, in denen keine Korrektur erfolgen muss.
Nachfolgend wird kurz das Steuerungssystem der gezeigten Einrichtung nochmals näher beschrieben und aufgezeigt:
Das Antriebssystem ist so eingestellt, so dass mit einem konstanten Verzug (unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten der Walzenpaare 4 und 5) gefahren wird. Der Vorverzug zwischen den Walzenpaaren 3 und 4 bleibt konstant. Sobald über die Walze 9 eine Ungleichmässigkeit in der Faserbandmasse (Dünn- oder Dickstelle) ermittelt wird, wird dies über das Messelement 10 erfasst und über die Leitung 11 an ein Zeitglied Z abgegeben. Das Zeitglied Z ist in der Regel in der Steuereinheit 20 integriert und bildet anhand der Liefergeschwindigkeit einen Zeitverzögerungsfaktor, bis die erfasste Masseschwankung den Regeleinsatzpunkt R erreicht und dort durch Verzugsänderung ausgeregelt wird. Diese Ausregelung der Massenschwankung erfolgt unter Heranziehung des Sollwertes 38 in der Steuereinheit 20, welche nach Auswertung des Signals ein Steuersignal 32 an den Regelmotor M1 abgibt. Dieser Motor M1 beaufschlagt das Regelgetriebe 30, wodurch die Drehzahl des Walzenpaares 4 und somit die Verzugsgrösse im Hauptverzug HV geändert wird. Durch diesen Eingriff kann eine Dick- oder Dünnstelle in der Faserbandmasse ausgeglichen werden. Durch die gezeigte Antriebsverbindung 36 wird der Antrieb des Walzenpaares 3 und des Messorgans 7 entsprechend der geänderten Drehzahl des Walzenpaares 4 mitgeschleppt. Dadurch bleibt das Drehzahlverhältnis zwischen den Walzenpaaren 7, 3 und 4 konstant. Die Drehzahl des Walzenpaares 5, das über das Getriebe 25 und den Antriebsstrang 35 angetrieben wird, bleibt ebenfalls konstant. Um die Zeitverzögerung über das Zeitglied Z exakt einstellen zu können, ist ein Sensor 12 angeordnet, der die exakte Drehzahl der Walze 8 des Messorgans 7 abtastet und über den Pfad 13 der Steuereinheit 20 übermittelt.
Sobald sich nun die Liefergeschwindigkeit der zugeführten Fasermasse F ändert, wird über die in der Steuereinheit 20 abgelegte Tabelle 40 der Regeleinsatzpunkt R entsprechend neu festgelegt. Anhand dieser neuen Lagebestimmung des Regeleinsatzpunktes R wird die Zeitverzögerung bis zum eigentlichen Eingriff in die Verzugsänderung neu bestimmt. Derartige Schwankungen in der Liefergeschwindigkeit sind insbesondere dann vorhanden, wenn der Streckwerkseinheit eine Karde vorgeschaltet ist, bei welcher durch verschiedene Ereignisse bzw. Massnahmen derartige Produktionsschwankungen (Lieferungsschwankungen) normal sind.
In Fig. 11 wird schematisch eine derartige Kombination von einer Karde 50 mit einer nachfolgenden Strecke 60 gezeigt. Die Strecke 60 ist dabei ebenfalls mit einer Streckwerkseinheit 1 versehen, die eine Antriebs, bzw. Steuereinrichtung aufweist, wie sie im Beispiel der Fig. 5 beschrieben ist. Zusätzlich weist diese Strecke 60 eine Kannenablage 62 auf, worin über Kalanderwalzen 63, ein Trichterrad 64 das Faserband F1 in eine Kanne K abgelegt wird. Wie schematisch angedeutet, wird der Antrieb dieser Elemente der Kannenablage 62 ebenfalls vom Hauptgetriebe 25 abgenommen. Das heisst, der Antrieb zwischen der Kannenablage und dem vorderen Walzenpaar 5 der Streckwerkseinheit 1 ist in einem konstanten Verhältnis.
Die Karde 50 wird wie schematisch angedeutet, über eine Steuereinheit 51 gesteuert. Das an der Karde gebildete Faserband F wird durch ein Messwalzenpaar 53 geführt, das die Langzeitdrift des Faserbandes überwacht und über einen Pfad 54 entsprechende Signale an die Steuereinheit 51 abgibt. Diese Signale werden im wesentlichen zur Steuerung der Speisewalze 55 herangezogen. Gleichzeitig kann an diesen Messwalzen 53 ein Drehzahlsignal abgenommen werden, das ebenfalls über den Pfad 54 an die Steuereinheit 51 abgegeben wird. Anhand dieses Drehzahlsignales wird die Liefergeschwindigkeit LG des Faserbandes F in der Steuereinheit 51 ermittelt und mit der Tabelle 40, welche ebenfalls in der Steuerung 51 abgelegt ist, verglichen. Anhand diesem Vergleich kann dann aus der Tabelle 40 die tatsächliche Lage des Regeleinsatzpunktes R der nachfolgenden Streckwerkseinheit 1 ermittelt und über den Pfad 57 an die Steuereinheit 20 abgegeben werden. Das heisst, die Maschine (Karde), welche für die Höhe der Liefergeschwindigkeit massgebend ist, liefert auch das Signal an die nachfolgende Steuerung der Streckwerkseinheit 1.
In Fig. 10 wird ein weiteres Diagramm gezeigt (auf Angabe von Zahlen wurde verzichtet), wo für unterschiedliche Materialien (Stapel, Baumwollart usw.) jeweils getrennte Kurven S1-S3 aufgezeigt sind, um anhand der Liefergeschwindigkeit LG die Lage des Regeleinsatzpunktes R für das jeweilige Material zu bestimmen. In diesem Fall wird manuell vorher die zutreffende Materialauswahl eingegeben.
Es sind noch weitere Ausführungsmöglichkeiten denkbar, insbesondere auch in der Ausgestaltung des Antriebes der Streckwerkseinheit 1. Die Erfindung ist nicht auf die Kombination Karde-Strecke eingeschränkt, sondern es ist auch denkbar, dass andere Maschinen der Strecke vorgeschaltet sind. Im wesentlichen kommt die Erfindung dann zum Tragen, wenn der Streckwerkseinheit textilverarbeitende Maschinen vorgeschaltet sind, die grössere Schwankungen in der Produktion und somit in der Liefergeschwindigkeit aufweisen.
Mit der vorgeschlagenen Einrichtung wird die Konstanthaltung der Qualität in bezug auf die Gleichmässigkeit auch bei grösseren Schwankungen in der Liefergeschwindigkeit aufrechterhalten.

Claims (31)

  1. Verfahren zur Steuerung des Verzuges eines Fasergemenges (F) (z.B. eines Faserbandes) einer Textilmaschine (50,1), wobei Mittel (222) vorgesehen sind , die Massenschwankungen des Fasergemenges (F) erfassen, welches einer Streckwerkseinheit (1) zugeführt wird, das wenigstens mit einer veränderlichen, die Massenschwankungen ausgleichende Verzugszone (HV) ausgestattet ist und eine Verzögerungszeit vorgesehen ist, um die Laufzeit des Fasergemenges vom Messmittel (222) bis zu einem Regeleinsatzpunkt (R) zu berücksichtigen,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung bestimmter Regelparameter die Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (7) und/oder der Vergleich zwischen dem gemessenen Massenveriauf des von der Streckwerkseinheit abgegebenen Fasergutes (F1) mit einem vorgegebenen Soll-Massenverlauf (Soll) herangezogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (L) des Regeleinsatzpunktes (R) zum Messglied (7) in Abhängigkeit von der Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (7) korrigiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor für die Lageveränderung des Regeleinsatzpunktes (R) anhand einer der Steuerung (20,51) vorgegebenen Kurve (40, S, S1-S3) entnommen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve (40,S,S1-S3) in einer Steuerung (51) einer dem Streckwerk (60,1) vorgeschalteten Maschine (50) hinterlegt ist, welche das dort gebildete Fasergemenge (F) an das Streckwerk (60,1) überführt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (L) des Regeleinsatzpunktes (R) zum Messglied (7) bei steigender Liefergeschwindigkeit (LG) verkleinert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere vorwählbare Kurven (S1-S3) entsprechend unterschiedlichen Fasermaterialien in der Steuerung (20,51) abgelegt sind.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Lage (L) des Regeleinsatzpunktes (R) erst erfolgt, wenn die Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (F) eine vorgegebenen Toleranzgrenze (TG) verlässt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergleich zwischen dem gemessenen Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit abgegebenen Fasergutes (F1) mit einem vorgegebenen Soll-Massenverlauf (Soll) die einen Toleranzwert übersteigenden Abweichungen (a, b) zur Änderung von Regelparametern (A) herangezogen werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenverlauf in Form eines Spektrogrammes (67) abgebildet wird, das mit einem der Steuereinheit (SE) vorgegebenen Normalspektrogramm (66) verglichen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das die Spektrogrammabweichungen im Bereich zwischen 5 und 150 cm Periodenlängen herangezogen werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenverlauf als Mittelwert (MU, MO) abgebildet wird, der mit einem vorgegebenen Soll-Mittelwert (MW) verglichen wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Regelparameter die der Streckwerkseinheit (1) zugeführte Fasermasse (F) pro Messintervall (T1) verändert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der Variationskoeffizient (CV-Wert) des vorgegebenen Soll-Massenverlaufs mit dem CV-Wert der gemessenen Ist-Masse verglichen und zur Einstellung der Regelparameter herangezogen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Längen CV-Wert mit Schnittlängen zwischen 20 cm und 3 m verwendet wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur der Massenabweichung der Regeleinsatzpunkt (R) verschoben wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasergemenge (F) von einer Karde (50) der Streckwerkseinheit (1) geliefert wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Hochlauf der Karde (50) eine Warmlaufperiode eingestellt wird, während welcher bestimmte Überwachungen von der Steuerung (SE) stillgesetzt sind.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmlaufperiode durch Temperatursensoren (60) überwacht wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmlaufperiode zeitlich festgelegt wird.
  20. Vorrichtung zur Steuerung des Verzuges eines Fasergemenges (F) (z.B. eines Faserbandes), das von einer Textilmaschine (50) an eine nachfolgende Streckwerkseinheit (1) geliefert wird, wobei Mittel (222) vorgesehen sind, Massenschwankungen des der Streckwerkseinheit (1) zugeführten Fasergemenges (F) zu erfassen und die Streckwerkseinheit wenigstens mit einer veränderlichen, Massenschwankungen ausgleichenden Verzugszone (HV) ausgestattet ist, deren Verzugsgrösse über eine Steuereinheit (SE) anhand der ermittelten Massenschwankungen im Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert (Soll) und anhand der Verzögerungszeit zwischen der Messstelle (222) und einem Regeleinsatzpunkt (R) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (20,51,40) vorgesehen sind, mit denen die Lage (L) des Regeleinsatzpunktes (R) zum Messglied (7) anhand der Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (F) bestimmt wird.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel aus einem Steuergerät (20,51), insbesondere aus einem Mikrocomputer bestehen, welcher anhand in dem Steuergerät (20,51) abgelegten und gespeicherten Daten (40) in Verbindung mit Signalen, die von einem Messglied (12,53) zur Erfassung der Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergutes (F) an das Steuergerät übermittelt werden, die Einleitung der Verzugsänderung auslösen.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (F) von einer Karde (50) an eine nachfolgende Streckwerkseinheit (60,1) geliefert wird und die Steuereinheit (51) der Karde (50) mit den Mitteln (40) versehen ist, um ein Korrektursignal zur Lagebestimmung (L) des Regeleinsatzpunktes (R) des nachfolgenden Streckwerks (1) an die Steuerung (20) des Streckwerks zur Einleitung der Verzugsänderung zu übermitteln.
  23. Vorrichtung zur Steuerung des Verzuges eines Fasergemenges (F) (z.B. eines Faserbandes), das von einer Textilmaschine (50) an eine nachfolgende Streckwerkseinheit (1) geliefert wird, wobei Mittel (222) vorgesehen sind, Massenschwankungen des der Streckwerkseinheit (1) zugeführten Fasergemenges (F) zu erfassen und die Streckwerkseinheit wenigstens mit einer veränderlichen, Massenschwankungen ausgleichenden Verzugszone (HV) ausgestattet ist, deren Verzugsgrösse über eine Steuereinheit (SE) anhand der ermittelten Massenschwankungen im Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert (Soll) und anhand der Verzögerungszeit zwischen der Messstelle (222) und einem Regeleinsatzpunkt (R) gesteuert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiteres Mittel (28) vorgesehen ist, um den Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit (1) abgegebenen Fasergutes (F1) zu erfassen und die Signale des Mittels an die Steuereinheit (SE) abzugeben, welche anhand eines vorgegebenen Sollwertes (Soll, M) die Abweichungen ermittelt und entsprechend der Abweichungen Steuersignale erzeugt um bestimmte Regelparameter zu verändern.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilmaschine eine Karde (50) ist.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Regelparameter die Menge der gelieferten Fasermasse (F) durch die Karde (50) für unterschiedliche Messperioden (T1) variiert wird.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Speisewalze (70) zur Karde (50) konstant und die Drehzahl der Abnehmerwalze (112) über die Steuereinheit (SE) geändert wird.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Speisewalze (70) zur Karde (50) über die Steuereinheit geändert und die Drehzahl der Abnehmerwalze (112) konstant gehalten wird.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitglied vorgesehen ist, um die Verzögerungszeit zwischen dem Start der geänderten Liefermenge und dem Zeitpunkt, wo die geänderte Liefermenge in der Streckwerkseinheit (1) verarbeitet wird zu berücksichtigen.
  29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass beim Hochlauf der Karde (50) in der Steuereinheit (SE) eine Warmlauffunktion für die Maschine ausgelöst wird, die bestimmte Mittel für die Überwachung und/oder Regulierung abschaltet.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Überwachung der Warmlaufperiode vorgesehen sind, über welche die Durchführung zur Einstellung der Regelparameter freigegeben wird.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Temperatursensoren (59) sind, die an der Karde (50) und /oder der Streckwerkseinheit (1) angebracht sind.
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