CZ20012004A3

CZ20012004A3 - Způsob mísení vlákenných komponent, odvažovací podávací zařízení a řídicí zařízení pro řízení podávací rychlosti přívodu materiálu

Info

Publication number: CZ20012004A3
Application number: CZ20012004A
Authority: CZ
Inventors: Erich Scholz; Franz Höck; Peter Engelhardt
Original assignee: Temafa Textilmaschinenfabrik Meissner, Morgner & C
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2001-09-12
Also published as: ATE244782T1; ES2204185T5; CZ298194B6; WO2000034557A1; EP1149196B2; DE59906277D1; EP1149196A1; ES2204185T3; EP1149196B1; DE19856447A1

Description

(57) Anotace:

K dávkování určený vlákenný materiál se odebírá z vlákenných balíků aje podávacím zařízením přiváděn do vážícího zásobníku (10), před který je předřazen předplnicí prostor (8), přičemž vážící zásobník (10) je od předřazeného předplnicího prostoru (8) oddělen řiditelnou klapkou (9) a po provedeném zvážení se materiál z vážícího zásobníku (10) shodí na mísící pás (12). Vážícímu zařízení se pro každou vlákennou komponentu (I, II, III) zadá požadovaná křivka jmenovité hmotnosti, podle níž je řízeno zařízení (4) pro přívod materiálu pro plnění vážícího zásobníku (10) odpovídající změnou podávači rychlosti. Průběh vážícího cyklu se stanoví příslušným procentuálním podávaným množstvím vůči procentuálnímu času vážícího cyklu. Kapacita předplnicího prostoru (8) odpovídá kapacitě vážícího zásobníku) 10). K zařízení (4) pro přívod materiálu je přiřazeno řídicí zařízení (40), které podle zadané křivky jmenovité hmotnosti řídí podávači rychlost zařízení (4) pro přívod materiálu.

• ··· ?Ψ Λ#/- leolf • · · · · ··

.....: ; ;·· ···· · · · · · · · • · ·· · · · · ·· · · ·

Způsob míšení vlákenných komponent, odvažovací podávači zařízení a řídicí zařízení pro řízení podávači rychlosti přívodu materiálu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení pro míšení vlákenných komponent odvažovaným podáváním, které je opatřeno vážícím zásobníkem a předplnicím prostorem, přičemž vážící zásobník je od předplnicího prostoru oddělen řiditelnou klapkou a po provedeném vážení se materiál z vážícího zásobníku shodí na směšovací pás.

Dále se vynález týká řídicího zařízení podávači rychlosti zařízení pro přívod materiálu odvažovacího podávacího zařízení k míšení vlákenných komponent, u něhož je dávkovaný materiál zařízením pro přívod materiálu dopravován do vážícího zásobníku.

Dosavadní stav techniky

K míšení vlákenných komponent se pro dávkování jednotlivých vlákenných komponent používají vážící podávači zařízení, u nichž jsou balíky vláken přiváděny přes přívodní stůl a navazující podávači pás k vzestupnému hrotovému pásu, z něhož je vlákenný materiál rozvolňován a dopravován vzhůru proti vratnému válci. Na něj navazující snímací válec přivádí takto rozvolněný materiál k vážícímu zásobníku.

Vážení vláken tímto známým nespojitým způsobem probíhá zpravidla tak, že vážící zásobník je zásobován dvěma rozdílnými rychlostmi přívodu materiálu, přičemž přiváděči výkon je určen rychlostí hrotového pásu. Nejprve se provede hrubé dávkování vysokou rychlostí hrotového pásu, aby byl vážící zásobník naplněn v co nejkratším čase. Při této vysoké rychlosti lze ovšem dosáhnout jen nepřesně požadované odvážené hmotnosti. Proto se toto rychlé plnění provede pouze do jistého stupně naplnění. Jakmile je dosaženo této mezní hodnoty hrubého plnění, přepne se hrotový pás na nízkou rychlost, a touto nízkou rychlostí se provede jemné dávkování až do dosažení požadované přesné hmotnosti. Při dosažení této druhé mezní hodnoty se hrotový pás zastaví. Nato se váhou zjistí : ::··Ρ33233θί • Φ · · «Φ·Φ φφ · ·· ·· ·· ·· Φ· ··· přesná hmotnost. Pro přesné zjištění hmotnosti je nutné, aby váha byla v klidu, to znamená, aby již neprováděla žádné kmity způsobené plněním. Tento úkon si může vyžádat 2 až 3 sekundy. Pak se vážící zásobník vyprázdní na tak zvaný mísící pás a táruje se, to znamená, že vážící zařízení se nastaví přesně na nulový 5 bod. Tím je vážící zařízení připraveno na příští vážení a hrotový pás se opět zapne, aby nejprve vysokou rychlostí provedl hrubé naplnění pro příští vážení.

Navzdory přesnému nastavení vážícího zařízení a okamžitému zastavení hrotového pásu padají do vážícího zásobníku vlákna ještě i po dosažení druhé mezní hodnoty, takže požadovaná hodnota hmotnosti se překročí, někdy naopak 10 ani nedosáhne. Tak je tomu zejména tehdy, když je vlákenný materiál jen málo načechrán. Ke kompenzaci této nepřesnosti se zjistí tato hodnota hmotnosti a při dalších váženích se k ní hmotnostně přihlédne. Mimoto jsou nad vážícím zásobníkem vytvořeny klapky, které se zavřou ihned při dosažení konečné hmotnosti, aby se zabránilo dalšímu vniknutí vlákenného materiálu do vážícího 15 zásobníku.

K urychlení vážícího cyklu je žádoucí rychlé naplnění vážícího zásobníku, avšak vysoká rychlost hrotového pásu sice vede k vysokému výkonu, avšak vzhledem k horšímu načechrání vlákenného materiálu je přesnost vážení nízká, protože dochází ke strhávání materiálu a podobně. Nízká rychlost hrotového pásu 20 sice vede k lepšímu načechrání, avšak výkon a tím i rychlost plnění vážícího zásobníku je nízká. Je proto cílem dosáhnout při plnění co nejvyššího výkonu a přesto dobrého načechrání a vysoké přesnosti vážení.

Při vážení vláken hrají velkou úlohu též specifické vlastnosti materiálu, na něž proto musí být nastaveny všechny otáčky a mezní hodnoty. Plnění plnicího 25 prostoru před hrotovým pásem přitom má rovněž vliv na parametry, které mají být nastaveny.

Zařízení pro míšení vláken se zpravidla provozují s několika vážícími zásobníky a s různými surovinami. To vážení, které je nejpomalejší, určuje výkon celého výrobního zařízení. Aby se při popsaných způsobech vážení dosáhlo 30 požadovaných přesností a výkonů, je nutné, aby zařízení bylo seřízeno obslužným personálem s dobrými znalostmi postupu a se zkušenostmi. Nastavovací hodnoty se musí zjistit empiricky pro každý druh vlákna, což je nákladné.

• ®· • ·· · * • · ·· • 9 9· ·· · • · 4 9 9 ♦♦ : : :”.ps:j2®c2 · « » 4 · 9

99 «· 999

Jsou sice již známa elektronicky řízená vážící zařízení, která podstatně usnadňují obsluhu a kontrolu takových mísících zařízení, přesto však je nutné do řídicího zařízení vložit a v něm uložit příslušná data a empirické hodnoty pro příslušné materiály, které mají být zpracovány a pro všechny ke zpracování určené 5 materiály a požadované směsi zajistit řídicí program. To je časově náročné a vyžaduje zkušený odborný personál. Mimoto zde vždy existuje nebezpečí chybných nastavení. U nových směsí a materiálů musí být empirické hodnoty nejprve vyzkoušeny a zjištěny.

ZDE 34 12 920 je známo zařízení pro dávkování plnicího materiálu pro 10 plnění zásobníku. Plnění vážícího zásobníku probíhá dvoustupňové hrubým dávkováním a jemným dávkováním. Pro hrubé dávkování se materiál prvním přívodem přivádí do předkomory, která je opatřena uzavíracím zařízením vůči vážícímu zásobníku, přičemž je zařízeno objemové odměření plnicího materiálu v předkomoře. Při dosažení zadaného objemu se plnění předkomory ukončí a její 15 obsah vyprázdní do vážícího zásobníku. Po uzavření uzávěru mezi předkomorou a vážícím zásobníkem následuje jemné dávkování druhou podávači dráhou. Během této doby se již může předkomora opět plnit první podávači dráhou, takže dochází ke zkrácení rychlosti plnění do vážícího zásobníku. Nevýhodou tohoto známého zařízení je nutnost dvou oddělených plnicích drah pro jemné plnění a pro 20 předběžné plnění, takže pro každou plnicí dráhu jen nutné odpovídající řízení klapky a odpovídající přívodní zařízení. Toto zařízení je proto poměrně nákladné.

Dále je znám způsob kontinuálního zjišťování hmotnosti zrnitého, vlákenného nebo listového materiálu, zejména tabáku, u něhož je materiál v plynulém proudu předáván prvním podávacím prostředkem na druhý podávači 25 prostředek a od něho v hmotnostně konstantním proudu přiváděn k následujícím upravárenským operacím (DE 28 41 494). Podávači rychlost prvního podávacího prostředku je řízena v závislosti na hmotnosti materiálu předaného druhému podávacímu prostředku. Problém, jak dosáhnout u nespojitého vážení pro míšení vlákenných komponent přesto kontinuálního podávání materiálu a čechrání, u 30 tohoto známého zařízení neexistuje. Tento známý způsob a kjeho provádění určené zařízení též nedokáže sestavovat různé vlákenné komponenty podle zadaných hmotnostních podílů pro další zpracování.

• · • ··· ·· ·* ·· · : : :”.psÍ2ífeci • · · · ···· · · · ·· · · ·*> ·· ·· ♦· ·

Konečně je z US-PS 4.766.966 znám elektronický řídicí program pro naplnění vážícího zásobníku z předřazeného plnicího prostoru v co nejkratší době, avšak se zamezením překročení hmotnosti způsobených rychlým plněním. Přívod váženého materiálu do vážícího zásobníku je proto řízen různou šířkou rozevření 5 výpustních klapek z předřazeného zásobníku. O míšení vlákenných komponent a přívodu materiálu do předřazeného plnicího prostoru nelze z tohoto známého zařízení nic zjistit. Řízením velikosti rozevření výpustních klapek existuje u vlákenného materiálu nebezpečí, že ten ulpí na neúplně rozevřených klapkách, a že takto dojde k nepravidelnostem a neúplnému naplnění vážícího zásobníku.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je odstranit vyznačené nedostatky a vytvořit způsob a vážící zařízení pro podstatné zjednodušení nastavování a dávkování jednotlivých komponent. Dalším úkolem vynálezu je dosáhnout vysokého výrobního 15 výkonu a přitom přesto též dobrého načechrání a vysoké přesnosti vážení. Tyto úkoly se řeší význaky nároků 1, 15 a 17 v kombinaci i samostatně.

Přehled obrázků na výkrese

Další podrobnosti vynálezu budou blíže popsány na základě výkresů, kde 20 značí obr. 1 vážící zásobník ve schematickém znázornění, obr. 2 mísící zařízení se třemi vážícími zásobníky, obr. 3, 4 a 5 různé křivky, podle nichž se provádí nastavení resp. řízení zařízení, obr. 6 srovnání dopravovaného množství s přerušením a bez přerušení podávání a obr. 7 vážící zásobník se zvětšeným předřazeným plnicím prostorem.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje schematicky konstrukci vážícího zásobníku. Balíky Γ, 12, 1“‘ jsou přes podávači stůl 2 a jeho podávači pás 3 přiváděny k hrotovému pásu 4, který z přiváděných balíků uvolňuje části a dopravuje je vzhůru proti vratnému válci 30 5. Vratný válec 5 je uložen v nastavitelné vzdálenosti od hrotového pásu 4 a otáčí se v opačném smyslu vůči směru podávání hrotového pásu 4. Nadměrná množství

Φ · 99 99 9

9 9 9999 : : :··ρ$328ί03 «φφφ · φ φ φφ Φ· φφ φφ vláken, která jsou unášena hrotovým pásem 4, se touto vzdáleností vratného válce 5 nepropustí, nýbrž se jím zadrží. Zpravidla jsou podávači pás 3 podávacího stolu 2 a hrotový pás 4 ve vzájemném hnacím spojení. Pro hrotový pás 4 je vytvořen plynule regulovatelný pohon 41, takže hrotový pás 4 může běžet každou podávači rychlostí, která je zadána řídicím zařízením 41. Na hrotový pás 4 navazuje vysokou rychlostí obíhající snímací válec 6, který uvolňuje vlákenný materiál z hrotového pásu 4 a přitom jej čechrá. Snímacím válcem 6 načechraná vlákna nebo vločky vláken jsou podávány do předplnicího prostoru 8, který je uzavřen klapkami 9 a může být uzavřen vůči vážícímu zásobníku 10. Ventilátor 7 obstarává odsávání prachu. Pod vážícím zásobníkem 10 je podélně veden mísící pás 12, na který se shazují vlákna odvážená ve vážícím zásobníku 10. Na konci mísícího pásu je uspořádán tlačný válec 11 pro zhušťování vlákenného materiálu do homogenního rouna pro zhuštění podávání do mísícího rozvolňovače 13.

Obr. 7 znázorňuje zařízení pro odvažovací podávání se zvětšeným předplnicím prostorem. Součásti tohoto zařízení se stejnou funkcí jsou též stejně označeny jako na obr. 1, takže popis zařízení podle obr. 1 platí i pro obr. 7. Nad vážícím zásobníkem 10 je uspořádán velký předplnicí prostor 80, který má až přibližně 80% kapacity vážícího zásobníku 10. Tento zvětšený předplnicí prostor slouží ktomu, aby během doby uklidnění váhy a shození obsahu vážícího zásobníku 10 na podávači pás 12 přijímal materiál, takže hrotový pás 4 může bez zastavení podávat vlákenný materiál. Pro hlídání stavu naplnění předplnicího prostoru 80 jsou na obou stranách uspořádána měřicí zařízení 13. Tato měřicí zařízení jsou s výhodou vytvořena jako světelné závory.

Obr. 2 znázorňuje zařízení se třemi vážícími dávkovacími zařízeními I, II a III, z nichž každé odhazuje na mísící pás 12 vždy jednu komponentu. Odhození z vážících zásobníků 10 se provede vždy tak, aby komponenty, které se mají smísit, byly uspořádány ve vrstvách nad sebou a aby současně přicházely k mísícímu rozvolňovači 13. To znamená, že nejprve odhodí na mísící pás 12 podíl své komponenty vážící dávkovači zařízení III a pás 12 tuto vrstvu dopraví k vážícímu dávkovacímu zařízení II. Tam se z vážícího zásobníku 10 uloží další komponenta na vrstvu z vážícího dávkovacího zařízení III a obě se pak dopraví dále k vážícímu dávkovacímu zařízení I, které pak položí třetí komponentu na obě vrstvy. Všechny tři vrstvy pak na konci podávacího pásu 12 projdou pod přítlačným ·· 44 99 44 ·· · · 4 · · · 4 4 44 : : í-psjfcsfccJ

4 4 4 «··· 4 4*

44 44 44 44 44 válcem 11 a přivedou se k mísícímu rozvolňovači 13, který uložené vrstvy kontinuálně promísí a potrubím 14 předá do mísící komory.

Zásobování vážícího zásobníku 10 se u jednoho známého zařízení provádí tak, že v první fázi se materiál přepravuje rychle bez kontroly hmotnosti, to znamená, že klapky 9 jsou zavřeny a materiál se shromažďuje v předplnicím (předřazeném plnicím) prostoru 8. Během této doby se po shození posledního zváženého množství zavře podlahová klapka vážícího zásobníku 10 a když je podlahová klapka uzavřena, dojde k vytárování. V druhé fázi se materiál přepravuje stále ještě rychle a bez kontroly hmotnosti, avšak klapka 9 se otevře a vyhodí nashromážděný materiál do vážícího zásobníku 10, jehož podlahová klapka je uzavřena. V třetí fázi nyní dojde při rychlé přepravě materiálu k naplnění vážícího zásobníku 10, až se při určitém naplněném množství, které je menší než jmenovité množství, vyvolá signál, kterým se podávání materiálu přepne na nízkou rychlost, při níž se provede doplnění na cílovou hmotnost materiálu. Když je cílové hmotnosti dosaženo, odpojí se podávání materiálu a klapky 9 se uzavřou. Následuje asi dvouvteřinový čas klidu pro změření výsledné hmotnosti. Nakonec se při stále ještě odpojeném podávání materiálu a uzavřených klapkách 9 otevře podlahová klapka a vážené množství se shodí na mísící pás 12.

Předplnění slouží ke zvýšení výrobního výkonu snížením prostojů v podávání materiálu, protože při uzavřené klapce 9 v obou prvních fázích již opět může započít podávání materiálu. Funkci předplnění podle známého způsobu ovšem nelze použít, když je rychlost podávání materiálu vystavena silnému kolísání.

Způsobem podle vynálezu se tyto nevýhody odstraňují. Přívod materiálu sice probíhá rozdílnými rychlostmi avšak nepřetržitě, takže nevznikají žádné prostoje. To má tu velkou výhodu, že rozdělením přívodu materiálu do delšího času, který je jinak obsazen prostoji, je umožněno pracovat nižšími rychlostmi podávání materiálu, které vedou k podstatně lepšímu čechrání a přesnějšímu dávkování. Jako další předmět vynálezu se stává nadbytečným nastavování jednotlivých parametrů, protože jednotlivé rychlosti pro podávání materiálu a plnění včetně časových úseků uvnitř vážícího cyklu se optimalizují samy od sebe a přitom se zároveň nastavují na rozdílné materiály. Způsob činnosti podle vynálezu je tento:

·« «to toto ·· · ««· ··« ···· : : :**ps3288C3 «··· «·«· toto · «· toto to· ·· ·· «··

Nejprve se v tak zvané univerzální křivce vyznačí požadovaný průběh cyklu vážení. Tento cyklus vyplynul ze souhrnu mnoha empirických hodnot a vyjadřuje přívod materiálu procentuálně vůči rovněž procentuálně vyjádřenému času vážícího cyklu. Protože rychlost hrotového pásu vážícího podávacího zařízení je přibližně 5 úměrná množství dopravovaného materiálu, představuje tato univerzální křivka v procentech přibližně průběh rychlosti hrotového pásu, a tím i podávání materiálu respektive dopravované množství za jednotku času. Překvapivě bylo zjištěno, že optimální průběh přívodu materiálu se chová ve všech případech přibližně stejně, takže tuto křivku lze v procentním vyjádření bez dalšího přenést na všechny 10 konkrétní hodnoty. To má tu velkou výhodu, že řídicímu zařízení 40 je univerzální křivkou zadán průběh vážícího cyklu, a tím i jeden podstatný parametr, takže pro jednotlivý konkrétní případ zbývá zadat již jen dobu vážení a cílovou jmenovitou hmotnost, která má být dodržena. Samozřejmě může počítač zabudovaný v řídicím zařízení 40 též obě tyto hodnoty zjistit přímo z požadovaného výrobního výkonu.

Protože kapacita plnění vážícího zásobníku 10 je zadána, vypočte počítač potřebný počet vážících cyklů a jejich časové rozpětí jakož i jmenovitou hmotnost, která má být zadána každému cyklu vážení. Na základě zadané jmenovité hmotnosti vypočte pomocí univerzální křivky (obr. 3) počítač křivku jmenovité hmotnosti (obr. 4), podle níž se porovnáním jmenovité a skutečné hodnoty řídí plnění vážícího zásobníku 10 20 odpovídající změny dodávky vláken do vážícího zásobníku 10. Účelně se přitom rychlost hrotového pásu řídí pohonem 41 vždy tak, aby k zastavení hrotového pásu 4 nedošlo vůbec nebo k němu došlo jen ve výjimečných případech, takže podávání materiálu probíhá po celou dobu vážícího cyklu. To je umožněno co největším dimenzováním předplnicího prostoru 80 (obr. 7), který má ve srovnání s vážícím 25 zásobníkem 10 alespoň poloviční velikost, nejlépe dvoutřetinovou až stejnou, a dokáže tedy přijímat trvalý přísun materiálu, a to i v klidové fázi váhy a během shazování cílové hmotnosti z vážícího zásobníku 10. Pouze množství pro jemné doplnění nemusí předřazený předplnicí prostor přijmout, protože to při otevřených klapkách 9 padá přímo do vážícího zásobníku 10. Tím se dosáhne nejen podstatně 30 rychlejšího plnění, a tím i většího výkonu vážícího zařízení, nýbrž tím umožněnou nižší rychlostí plnění též lepšího čechrání vláken a přesnějšího plnění. Úspory prostojového času přívodu materiálu lze přirozeně použít i ke zkrácení doby vážícího cyklu a tím ke zvýšení výkonu, aniž by tím utrpěla kvalita čechrání.

• Φ φφ φφφφ φφ φ

ΦΦΦ «φφ · ♦ · φ : : :··..: : :···ρε328&ο2 • φφφ · φ φ · φφ φ • φ φφ φφ φφ φφ φφφ

Vážící cyklus je v podstatě rozdělen do tří fází, a to (obr. 6) do předplňování (zóna A), hlavního plnění (zóna B) a jemného plnění (zóna C). Ktomu přistupuje ještě doba prodlevy (zóna D). Při odpovídající velikosti předplnicího prostoru 8 resp. 80 se lze zcela obejít bez hlavního plnění, takže vážící cyklus se dělí již jen do 5 předplnění (zóna A + B + C) a jemného plnění (zóna D). Předplnění se provádí při uzavřených klapkách 9 do prostoru předplnění 8 resp. 80. Během tohoto takzvaného předplnění proběhne klidový stav váhy a měření finální hmotnosti jakož i otevření a shození finální hmotnosti na mísící pás 12 včetně případně potřebného tárování váhy. Jemné plnění se provádí vždy po vyprázdnění předplnicího prostoru 10 a při otevřených klapkách 9, aby byla váha uvedena na cílovou hmotnost. Tímto způsobem lze ušetřit 2 až 3 sekundy, což při obvyklém vážícím cyklu 12 až 14 sekund představuje snížení podávači rychlosti nebo zvýšení výkonu o 15 až 25%.

Obr. 3 znázorňuje univerzální křivku, a to pro vážící cyklus bez prodlevy v přísunu materiálu. Jak vyplývá z obr. 3, je dopravované množství na počátku 15 cyklu přibližně 100%. Toto dopravované množství se zachovává po přibližně 60% doby vážícího cyklu. Pak se dopravované množství sníží na přibližně 20% a pro zbývajících 20 až 25% doby vážícího cyklu se s poklesem dopravovaného množství provede jemné dodávkování až na cílovou hmotnost. Plocha pod univerzální křivkou představuje celkové dopravované množství, kterého má být dosaženo a 20 které má být jako cílová hmotnost shozeno na mísící pás 12. Integrací této univerzální křivky se získá křivka jmenovité hmotnosti (obr. 5). Univerzální křivka se přitom nasadí pro každou z míšených komponent I, II, III, přičemž 100% představuje vždy to dopravované množství, které je potřebné k tomu, aby během doby vážícího cyklu bylo dosaženo jmenovité hmotnosti příslušné komponenty.

Protože všechny tři komponenty mají pro vážící cyklus stejný čas, řídí se potřebná křivka jmenovité rychlosti podle jmenovité hmotnosti, které má být dosaženo. Proto má komponenta I nejvyšší jmenovitou rychlost, v našem příkladu 60 m za minutu, komponenta JI 30 m za minutu a komponenta III asi 10 m za minutu. To odpovídá přibližně mísícímu poměru komponent 60 : 30 : 10.

Řízení mísícího procesu přes křivku jmenovité hmotnosti odvozenou z univerzální křivky lze ovšem provést i u obvyklého vážícího cyklu se zastavením podávání materiálu. Obr. 6 však srovnávacím způsobem znázorňuje, jak enormní výhody má odstranění prostojových časů ve prospěch průběžného přísunu :·’·Ρ6$248ο|

99 999 ·· ♦ ♦ • · · ·· • · *·· ·* • · · · · ··

9 9 9 99

9999 materiálu. Silně vytažená univerzální křivka představuje vážící cyklus s obvyklou dobou prostoje. Zóna A udává obvyklou dobu na předplnění, zóna B hlavní plnění, kdežto zóna C dobu prostoje podávání. Procentní čísla podávají jako příklad obvyklý průběh vážícího cyklu. Přitom je nepodstatné, zda vážící cyklus trvá 12 sekund nebo 16 sekund. Vdaném případě byl příklad vzat z vážícího cyklu 14,5 sekund. Jak je patrno z obr. 6, činí doba prostoje 25 až téměř 30%. Odstraněním této doby prostoje pro přísun materiálu lze při přiměřeně velkém předplnicím prostoru 80 snížit podávači rychlost na přibližně 60% nebo při využití plné podávači rychlosti dosáhnout zkrácení vážícího cyklu o 25%. Protože plochy pod příslušnými křivkami představují množství odpovídající jmenovité hmotnosti, je zřejmé, jaké výhody způsob podle vynálezu přináší.

Předplnění se provádí podávači rychlostí materiálu, která je nastavena tak, že existující předřazený předplnicí prostor 8 resp. 80 je v zadaném resp. k dispozici jsoucím času dobře využit a optimálně zaplněn. Je-li velikost předplnicího prostoru 80 (obr. 7) přibližně 60 až 80% vážícího zásobníku 10, dojde k podstatnému naplnění v této době předplnění. Po otevření klapek 9 přijde toto předplněné množství do vážícího zásobníku 10 a k dosažení požadované cílové hmotnosti je pak zapotřebí již jen jemné plnění nízkou podávači rychlostí.

Podávání materiálu začíná podávači rychlostí (obr. 4), která je podmíněna křivkou jmenovité hmotnosti (obr. 5). Porovnáním jmenovité a skutečné hodnoty se zadanou křivkou jmenovité hmotnosti se zjistí, jaké množství ještě zbývá doplnit pro dosažení cílové hmotnosti. Je-li rozdílové množství velmi velké, lze rychlost podávání materiálu též ještě jednou zvýšit na 100% a teprve pro posledních 10 nebo 20% snížit na jemné podávání. Cílem však je provádět plnění pokud možno rovnoměrnou podávači rychlostí tak, aby podávači rychlost při následném cyklu byla již přizpůsobena této době předplnění.

Jakmile je dosaženo cílové hmotnosti, uzavřou se klapky 9 a odříznou další přísun materiálu. Podávání materiálu se však nezastaví, nýbrž začne ihned opět plnit předřazený předplnicí prostor 8 resp. 80, zatímco váha absolvuje svůj klidový stav, provádí vážení a shodí zvážený materiál.

Pro optimální využití předřazeného plnicího prostoru 8 případně 80 je nutné zjistit správnou rychlost přívodu materiálu během této periody předplnění, protože ·· ♦ · ·♦ ·· to • · · » · » · « ·· • · ··· · · ··« • · · · · · ·· · • · · · · · · · toto ·· ·♦ ·· ·♦ toto·

ta se může v důsledku specifičnosti materiálu odchylovat od jmenovité rychlosti (obr. 4) odvozené od křivky jmenovité hmotnosti. To lze sice v zásadě provést též ručně a vložením empiricky zjištěných hodnot, je však též možné, že vážící zařízení se zde samo optimalizuje. To se děje takto:

Podle zadaného základního nastavení začíná u prvního vážícího cyklu podávání materiálu s podávači rychlostí přibližně 50%. Podle velikosti předřazeného plnicího prostoru 8 případně 80 se pak po době vážení přibližně 60% vážícího cyklu kontroluje, jaké množství materiálu došlo při paušálně nastavené rychlosti předplnění do předplnicího prostoru 8 případně 80. To závisí samozřejmě 10 na materiálu, avšak tato závislost na materiálu je při tomto měření automaticky vzata v úvahu, protože skutečné množství se měří v závislosti na rychlosti podávání během tohoto předplnění.

Tuto kontrolu lze provést různým způsobem. Jedna metoda spočívá například v tom, že otevřením klapek 9 se do vážícího zásobníku 10 shodí do té 15 doby dopravené předplnicí množství, takže tento může zjistit mezitímní hmotnost, která se zadá do počítače, který ji porovná s jmenovitou hmotností. Jestliže tato skutečná hodnota je nižší než jmenovitá hodnota, znamená to, že 50%ní rychlost plnění je příliš nízká a podle rozdílu mezi skutečnou a jmenovitou hodnotou musí být zvýšena. Již pro příští vážící cyklus zadá počítač správnou rychlost podávání, 20 takže dojde k optimálnímu využití předplnicího prostoru 8 případně 80. Je-li předplněné množství příliš vysoké, rychlost se přiměřeně sníží. Tím odpadá potřeba obvyklých nastavovacích opatření. Pro zpřesnění lze tento postup i opakovat.

Jiný způsob optimalizace rychlosti předplnění spočívá v tom, že se 25 předřazený předplnicí prostor 8 vybaví měřicím zařízením stupně naplnění (měřicí sondou, světelnou závorou atd.). Předplnicí prostor 8 se plní až do okamžiku, kdy měřicí zařízení zareaguje a avizuje naplnění prostoru, čímž se klapky 9 otevřou. Zároveň se zjistí spotřebovaný čas a v počítači se z něho vypočte a nastaví optimální rychlost plnění, a to zvýšením nebo i snížením základního nastavení. U 30 této metody lze předplněné množství pak upravit na cílovou hmotnost a použít jako první vážení.

ΦΦ ΦΦ φφ φφφ vychází se při rychlosti, při níž

ΦΦ φφ • ♦ · ♦ · φφφ • Φ Φ φ φ φ φ φ φ φφ φφ

Aby se zabránilo přeplnění předplnicího prostoru 8 optimalizaci podávači rychlosti účelně z tak nízké podávači s určitostí ještě nebude dosaženo úplného naplnění předplnicího prostoru. Zpravidla se toho dosáhne při přibližně 50% podávači rychlosti. Při prvním vážícím cyklu se pak po přibližně 25 až 70% doby vážícího cyklu porovnáním skutečné hmotnosti s jmenovitou hmotností zjistí optimální startovací rychlost hrotového pásu 4 případně podávači rychlost, jak již bylo výše popsáno.

Samozřejmě též lze zařídit, že jednou již zjištěné podávači rychlosti pro určité materiály a sestavy komponent se uloží do paměti a při opakování stejného případu se vybaví, aniž by se musila znovu provádět příslušná optimalizace. Zpravidla je však výhodnější automatická autooptimalizace, protože se zabrání chybným nastavením a personál se vůbec nemusí starat o nastavení správné rychlosti předplnění.

U nyní následujících vážících cyklů je po optimalizaci optimální podávači rychlost stanovena. Jakmile je dosaženo předplnění, přepne řízení na křivkou jmenovité hmotnosti zadanou rychlost plnění. Regulačním členem, který účelně působí na rychlost podávání hrotového pásu 4, se rychlost řídí podél této křivky, takže dojde též k odpovídajícímu snížení rychlosti plnění pro provedení jemného dávkování při dosahování finální hmotnosti. Jakmile je této cílové hmotnosti dosaženo, je pro přívod materiálu cyklus již ukončen a rychlost podávacího pásu 4 se po uzavření klapek 9 přepne na optimalizovanou rychlost podávání, čímž začíná proces předplnění a tím i nový vážící cyklus. Zatímco tedy předplnicí prostor 8 případně 80 je již opět plněn materiálem, setrvává vážící zařízení s vážícím zásobníkem 10 v klidovém intervalu a po jeho uplynutí se otevřením vážícího zásobníku 10 zvážený materiál shodí na mísící pás 12.

Samozřejmě se i u tohoto způsobu vážení na konci vážícího cyklu zjistí odchylka skutečné hmotnosti od jmenovité hmotnosti a vezme se v úvahu při následujících vážících cyklech. To lze provést, jak to je obvyklé, podle hmotnosti, pro optimalizaci průběhu lze však ovlivnit též podávači rychlost. To se provede tak, že podle univerzální křivky zůstane průběh vážícího cyklu stejný, avšak vypočtená rychlost korektury se dosadí na 100% dopravovaného množství a tím se koriguje • 0 00 00 • · · ·0 • 0000 00 • 0 0 0 0 00 • 0 0 0 00

00 0· ·· ·· »

0 0 0 0 :’*· Ρ^32β8($ζ

00 000 zadání křivky jmenovité hmotnosti a od ní odvozené křivky jmenovité rychlosti. Takto se dosáhne velmi přesného vážení.

Jak vyplývá z obr. 2, musí se pro směs ve většině případů sestavit a smíchat řada komponent. Pro každou komponentu je určeno jedno vážící dávkovači zařízení I, Π nebo III. V tomto případě tedy lze smísit tři komponenty. Protože podíly jednotlivých komponent jsou různě velké, trvá naplnění vážících zásobníků 10 u obvyklých známých způsobů plnění různě dlouho, takže ta komponenta, která má největší podíl, též potřebuje nejdelší dobu, takže obě zbývající vážící nádoby svůj vážící úkon ukončí dříve a se shozením svého zváženého množství musí čekat na vážící nádobu s největším množstvím. Podle vynálezu jsou tyto tři vážící nádoby co do rychlosti plnění navzájem sesouladěny tak, že všechna tři vážení jsou hotova ve stejném čase. Tím, že se křivka jmenovité hmotnosti z univerzální křivky určí a příslušnému vážícímu dávkovacímu zařízení zadá pro každou komponentu, sníží se odpovídajícím způsobem křivka rychlosti pro rychlost plnění. Předplnění probíhá pomaleji, přičemž však lze zachovat naplnění na cílovou hmotnost nezávisle na rychlosti předplnění, takže je vyplněn stejný časový prostor jako u největší komponenty. Protože zadaná křivka jmenovité hmotnosti se odvozuje z univerzální křivky, odehrává se zde vážící cyklus procentuálně stejným způsobem jako u největší komponenty. Zvláštní nastavení se k tomu nevyžaduje. Univerzální křivka je zadána v každém řídicím přístroji nebo v řídicím přístroji celkového zařízení. Postačí tedy vložit jen požadovaný výrobní výkon nebo vážící cyklus a požadované cílové hmotnosti jednotlivých komponent. Všechno ostatní včetně optimalizace procesu provede počítač řízení.

Pro dosažení stejné směsi na začátku i na konci mísící partie může být řízení naprogramováno i tak, že shození zvážených množství vláken z vážících dávkovačích zařízení začíná a končí jedno po druhém, takže vždy vzniknou úplně smísené vrstvy. V příkladu podle obr. 2 tedy vážící dávkovači zařízení III shodí své poslední zvážené množství na mísící pás 12 a pak již svou činnost ukončí. Poslední shozené množství pak dojde k vážícímu dávkovacímu zařízení II, které svou komponentu shodí na toto poslední zvážené množství vážícího dávkovacího zařízení III a pak též svou činnost ukončí. Teprve když tento směsový balík projde i posledním vážícím dávkovacím zařízením I, se mísící zařízení odpojí. Stejně je •9 ·· ·· · ·· ·· · · · · · tomu při rozběhu tak, že začíná vážící dávkovači zařízení IH a pak se připojí vážící dávkovači zařízení II a I.

V popsaném příkladu bylo popsáno řízení procesu zadáním požadované křivky jmenovité hmotnosti, u něhož je řízen přívod materiálu do vážícího zásobníku 5 10. Tuto křivku jmenovité hmotnosti lze zjistit i empiricky, je však výhodné učinit tak podle vynálezu prostřednictvím univerzální křivky.

Optimalizace podávači rychlosti, zejména pro předplnění, má význam nejen v souvislosti s větším předřazeným plnicím prostorem 80, který dokáže pojmout prakticky celé plnicí množství až na zbývající naplnění pro jemné dávkování. 10 Zvětšený předplnicí prostor lze s úspěchem použít i u tradičních známých způsobů vážení, a tím proces podstatně zkrátit případně snížit potřebnou podávači rychlost.

Jak je patrno z plné silně vytažené křivky na obr. 6, je beze všeho možné zadat univerzální křivku i pro tradiční vážící proces s prodlevou (úsek D) a podle ní řídit cyklus.

V důsledku toho mají tyto části vynálezu samostatný význam, nicméně optima se dosahuje společným použitím všech těchto popsaných částí. Popsaná provedení jsou uvedena jen příkladně a mohou být různým způsobem obměňována nebo jiným způsobem kombinována, aniž by tím vybočila z vynálezecké myšlenky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob míšení vlákenných komponent odvažovaným podáváním, u něhož se dávkovaný vlákenný materiál odebírá z balíků vláken a je podávacím zařízením dopravován do vážícího zásobníku, před který je předřazen předplnicí prostor, přičemž vážící zásobník je od předřazeného předplnicího prostoru oddělen řiditelnou klapkou a po provedeném zvážení se materiál z vážícího zásobníku shodí na mísící pás, vyznačující se tím, že pro každou vlákennou komponentu (I, II, III) se zadá požadovaná křivka jmenovité hmotnosti podle níž se řídí přívod materiálu pro plnění vážícího zásobníku (10) odpovídající úpravou podávači rychlosti.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že průběh vážícího cyklu se stanoví příslušným procentuálním podávaným množstvím vůči procentuálnímu času vážícího cyklu (univerzální křivkou).
3. Způsob podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že křivka jmenovité hmotnosti (obr. 5) pro každou komponentu (I, II, III) se zjistí z univerzální křivky (obr. 3), vztaženo na jmenovitou hmotnost komponenty (I, II, III), které má být dosaženo ve vážícím cyklu.
4. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro jednotlivé komponenty (I, II, III) se zadá stejná doba trvání vážícího cyklu (obr. 5).
5. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vážící cyklus je rozdělen do fáze předplnění (obr. 6), během níž je podávaný materiál umísťován v předplnicím prostoru (8; 80), a do fáze jemného plnění (obr. 6), během níž dopravený materiál dospěje předplnicím prostorem bezprostředně do vážícího zásobníku (10).
6. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že úprava přívodu materiálu se provádí změnou podávači rychlosti hrotového pásu (4).
7. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že přizpůsobení skutečné hmotnosti k příslušné křivkou jmenovité hmotnosti zadané jmenovité hmotnosti se provádí regulačním členem.

·· ·· ·· · • · · · · ·· • · ··· · · · ·· ·· • · « • · ··· • · · ·· ··
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že regulační člen ovlivňuje aktuální podávači rychlost hrotového pásu (4).
9. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že doba trvání vážícího cyklu se určuje rychlostí mísícího pásu.
10. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že shození zvážených množství vláken na mísící pás (12) z vážících dávkovačích zařízení začíná a končí jedno po druhém, takže vznikají vždy úplně smísené vrstvy.
11. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro zjištění optimální podávači rychlosti se podávači rychlost přívodu materiálu (4) pro první vážící cyklus nastaví podle zadání některé empirické hodnoty a po 25 až 70% času vážícího cyklu se dosažená skutečná hmotnost porovná s jmenovitou hmotností a takto zjištěný rozdíl se použije ke korektuře podávači rychlosti přívodu materiálu (4).
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že empirická hodnota pro optimalizaci podávači rychlosti je přibližně 50%.
13. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že podávači rychlost pro jemné dávkování zůstává beze změny nezávisle na změně podávači rychlosti pro přívod materiálu během předplnění a/nebo hlavního plnění.
14. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že na konci vážícího cyklu se zjistí odchylka skutečné hmotnosti od jmenovité hmotnosti shozu a že rozdíl se zohlední pro korekturu podávači rychlosti.
15. Způsob míšení vlákenných komponent odvažovaným podáváním, u něhož se dávkovaný vlákenný materiál odebírá z balíků vláken a je podávacím zařízením dopravován do vážícího zásobníku, před který je předřazen předplnicí prostor, přičemž vážící zásobník je od předřazeného předplnicího prostoru oddělen řiditelnou klapkou a po provedeném zvážení se materiál z vážícího zásobníku shodí na mísící pás, vyznačující se tím, že přívod materiálu (4) podává vlákenný materiál během celého vážícího cyklu, kdežto dodávka materiálu do vážícího zásobníku se děje nespojitě.
16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že podávači rychlost přívodu materiálu (4) se ku konci jemného dávkování blíží nule, avšak ihned po uzavření klapek opět dosáhne plnou hodnotu (obr. 3, 4 a 6).
17. Odvažovací podávači zařízení, u něhož je dávkovaný vlákenný materiál zařízením pro přívod materiálu podáván do vážícího zásobníku, před který je předřazen předplnicí prostor, přičemž vážící zásobník je od předřazeného předplnicího prostoru oddělen řiditelnou klapkou, vyznačené tím, že k zařízení (4) pro přívod materiálu je přiřazeno řídicí zařízení (40), které podle zadané křivky jmenovité hodnoty (obr. 5) řídí podávači rychlost zařízení (4) pro přívod materiálu.
18. Zařízení podle nároku 17, vyznačené tím, že zařízení pro přívod materiálu obsahuje hrotový pás (4), který z přiváděného balíku uvolňuje vlákenný materiál a je opatřen plynule řiditelným pohonem (41).
19. Zařízení podle některého z nároků 17 nebo 18, vyznačené tím, že kapacita předplnicího prostoru (8; 80) odpovídá kapacitě vážícího zásobníku (10).
20. Zařízení podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačené tím, že kapacita předplnicího prostoru (8; 80) odpovídá přibližně 80% kapacity vážícího zásobníku (10).
21. Zařízení podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačené tím, že kapacita předplnicího prostoru (8; 80) odpovídá alespoň kapacitě vážícího zásobníku (10) zmenšené o množství přesného plnění.
22. Řídicí zařízení pro řízení podávači rychlosti zařízení (4) pro přívod materiálu odvažovacího podávacího zařízení k míšení vlákenných komponent, u něhož je dávkovaný materiál zařízením (4) pro přívod materiálu dopravován do vážícího zásobníku (10), vyznačené tím, že řídicímu zařízení (40) pro dávkovaný vlákenný materiál je přiřazena požadovaná křivka jmenovité hodnoty (obr. 5), podle níž řídicí zařízení (40) řídí přívod materiálu (4) pro plnění vážícího zásobníku upravováním podávači rychlosti.
23. Řídicí zařízení podle nároku 22, vyznačené tím, že řídicímu zařízení (40) je zadán průběh vážícího cyklu příslušným procentuálním podávaným množstvím prostřednictvím procentuálního času vážícího cyklu (univerzální křivkou - obr. 3), z níž lze zjistit jmenovitou hmotnostní křivku (obr. 5) pro každou komponentu (I, II, • 999

Ρ^32^8φ • · · · ·

III), vztaženo na jmenovitou hmotnost komponenty (I, II, III), které má být ve vážícím cyklu dosaženo.
24. Řídicí zařízení podle nároků 22 a 23 pro řízení podávači rychlosti zařízení (4) pro přívod materiálu odvažovacího podávacího zařízení podle jednoho 5 nebo několika z nároků 1 až 16.