DE1952829C3 - Dichtesteuerung für das Fasegut in einem Füllschacht zur Speisung einer Karde - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Die Erfindung betrifft eine Dichtesteuerung für Dichtesteuerung für das Fasergut in einem Fülldas Fasergut in einem Füllschacht zur Speisung einer 5° schacht zur Speisung einer Karde so auszubilden, Karde mit einer Zuführvorrichtung für den Schacht daß eine gleichmäßige Dichte bzw. Dicke des Faser- und mit mindestens einer bewegbaren Schachtwand, materials gewährleistet wird und auftretende Dichmit Forniwalzen zum Herausführen des Fasergutes teunterschiede ständig ohne weiteres fetstellbar soaus dem Schacht und zum Ausformen der Fasergut- wie auf schnellstem Wege korrigierbar sind,
bahn, mit einer Meßeinrichtung zum Bestimmen der 55 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gemittleren Dichte des Fasergutes und einem Antriebs- löst, daß dem Füllschacht Stopfer nachgeschaltet und motor, der entsprechend den von der Meßeinrichtung diese Stopfer von einem Motor mit veränderbare! gegebenen Signalen steuerbar ist. Drehzahl antreibbar sind, daß als Meßeinrichtung

Bei der Herstellung derartiger Fasergutbahnen auf zum Messen der mittleren Fasergutdichte im Innen Faservliesmaschinen ist die Aufrechterhaltung einer βο eines dem Schacht angeschlossenen Behälters eine gleichmäßigen Faservliesdicke oder -dichte anzustre- Lichtquelle auf einer Behälterseite angeordnet is ben bzw. sicherzustellen. und daß auf der anderen Behälterseite, der Licht

Es ist bekannt, den Zufuhrschacht für das Faser- quelle gegenüberliegend, eine Anzahl von einande gut an einer Seite mit einer beweglichen Seitenwand entfernt angeordneten, an sich bekannten fotoelek tu versehen, die durch eine von einem Motor ange* 65 trischen Zellen vorgesehen sind, die das von de triebene Rüttelwalze bewegt wird, wobei eine die Lichtquelle ausgesandte Licht auffangen und eil Dichte beeinflussende Einrichtung den Motor steuert elektrisches Signal, welches ein Gesamtergebnis de und dadurch eine entsprechende Rüttelbewegung auf fotoelektrischen Zellen darstellt, erzeugen, das zun

Aufrechterhalten einer im wesentlichen gleichmäßi- 40, die durch einen Einlaß 44 einen zweiten Behälter gen Dichte am Behöltnisetnlaß den drebzahlver- 46 beschicken. Die Walzen 40 stopfen die Fasern in änderbaren Antriebsmotor der Stopfer steuert. den Behälter 46. Mit Hilfe eines Paares Faservlies-

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen formwalzen 48 werden Fasern aus einem Auslaß 50 insbesondere darin, daß den am Ende des Füll- 5 des Behälters 46 herausgezogen und den Krempelbeschachtes liegenden Formwalzen bereits ein gleich- schickungswalzen 18 zugeführt. Die Fascrvliesformmaßig vorverdichtetes und verteiltes Fasermaterial walzen und die Beschickungswalzen 18 werden synzugeführt wird, welches sogleich und in einem konti- chron und gleichartig angetrieben, so daß bei Konnuierlichen Ablauf in seine endgültige Form gebracht stanthaltung der Faserdicbte am Auslaß 50 des Bewerden kann, bei einer gleichmäßig hohen Durch- io hälters 46 eine konstante Fasermenge von den Satzgeschwindigkeit und Erhöhung der FHeßquaütät Faservliesformwalzen 48 gefördert wird, was zur Ersowie einer besonders hohen Gleichmäßigkeit und zeugung eines gleichmäßigen Faservlieses führt. Dichte des Faservlieses. Dadurch können dann sehr Zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Faserenge Maß- und Festigkeitstoleranzen eingehalten dichte im Behälter 46 sind Vorrichtungen vorgesewerden, so daß der Textilindustrie ein für die ma- 15 hen, die die Umdrehung der Stopfwalzen 40 steuern, schinelle Massenfertigung sehr brauchbares Rohma- Wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, ist ein drehlerial, nämlich das gefertigte Faservlies, vorliegt. zahlveränderbarer Antriebsmotor 51 als Antrieb mit

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einer der S'.opfwalzen verbunden, die ihrerseits durch Zeichnung dargestellt und wird im folgenden be- ein modulgleiches Zahngetriebe ST.. mit der anderen schrieben. Es zeigt 20 Stopfwalze verbunden ist, so daß die Stopfwalzen 40

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Faservliesfcrmma- synchron und gegenläufig angetrieben werden, wie es schine, an der die Erfindung zur Anwendung gelangt, die Pfeile 55 in F i g. 2 anzeigen.

F i g. 2 eine vergrößerte schematische Darstellung Die Drehzahl des Motors wird in Abhängigkeit

der Erfindung, von der mittleren Dichte der Fasern im Behälter 46

F i g. 3 eine in Richtung des Pfeiles 3 in F i g. 2 ge- 35 gesteuert. F i g. 2 zeigt auf der einen Seite des Behälsehene rückwärtige Teilansicht des Antriebes der ters 46 ein staubfreies Gehäuse 56 und ein staub-Stopfer, "reies Gehäuse 58 auf der anderen Seite. Eine Anzahl

F i g. 4 ein schematisches Diagramm der elektri- fotoelektrischer Zeller 54 ist in dem Gehäuse 56 ansehen Steuerschaltung der Erfindung. geordnet, um von einer Lichtquelle 60 im Gehäuse In F i g. 1 ist die allgemein mit 10 bezeichnete 30 58 ausgesandtes Licht aufzufangen. Die Teile der Faservliesformmaschine in Verbindung mit einer all- Gehäuse 56 und 58, die an den Behälter 46 angrengemein mit 12 bezeichneten Krempelmaschine darge- zen, bestehen aus transparentem oder lichtdurchlässistellt. Das von der Faservliesformmaschine herge- gern Material 62, wie es Glas od. dgl. darstellt, stellte Faservlies wird der Krempel oder Karde durch Die Schaltung zur Drehzahlsteuerung des Aneine Krempelbeschickungswalze 18 zugeführt. Die 35 triebsmotors 51 ist in Fig.4 dargestellt. Der AnKrempel erzeugt auf übliche Weise ein Faservlies W, triebsmotor liegt zwischen zwei stromführenden Leiworauf dieses mit Hilfe eines herkömmlichen Auf- tern 64 und 66. Der Stromdurchfluß durch den Anwicklers 26 in den Spulentopf 24 gezogen wird. Ob- ker des Antriebsmotors wird durch einen Siliziumgleich die Krempel eine Verwendungsmöglichkeit des Gleichrichter gesteuert, der in leitendem Zustand Faservlieses aufzeigt, ist die Erfindung in keiner γ* dem Antriebsmotor die positive Schwingungshälfte WeUe auf eine bestimmte Verwendung beschränkt, jedes elektrischen Impulses zuführt. Ein Zündkreis da das Faservlies zur Beschickung einer Nadelfilzma- 70 arbeitet mit dem Gleichrichter 08 synchron und schine oder irgendeiner anderen Maschine zur Her- steuert den Zündwinkel des Gleichrichters 68 in der stellung nichtgewebter Textilien dienen kann. Weise, daß jener während der positiven Halbschwin-Faservliesformmaschinen sind im Handel gemeinhin 43 gungen langer oder kürzer wird, um dem Motor als Dtrektkarden, Schachtkarden, Treiber, Mischer mehr oder weniger Strom zuzuführen. Dieser Teil usw. bekannt. der Motorsteuerung ist genormt und im General Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, wird mit Hilfe Electric Manual GEK-4660 vom Mai 1967 näher beeines Förderers 28 aufgeschlossenes Fasermaterial schrieben.

aus einem ersten Behälter 30 gefördert. Dem ersten 50 Der Normal-Motoi-Steuerungskreis enthält außer-Behälter werden die Fasern aus einem allgemein mit dem ein von Hand gesteuertes Potentiometer 72, 32 bezeichneten Vorratslager zugeführt. Die Fasern welches eine Btzugsspannung liefert. Diese Bezugswerden durch eine Abstreifwalze 33 von dem Förde- spannung ist für eine gegebene Motordiehzahl konrer abgenommen und in einen Füllschacht 34 abge- stant. Während der negativen Halbschwingung, bei worfen. Der Förderer 28 fördert einen Faserüber- 55 der der Gleichrichter 68 nicht durchlässig ist, erzeugt schuß, so daß der Füllschacht 34 stets gefüllt ist, der Gleichstrommotor eine elektromotorische Kraft während der verbleibende Faserüberschuß durch (EMK), die sich mit der Motofdxehzahl ändert. Der einen Rücklaufschacht 35 zum ersten Behälter gebla* Zündschaltkreis vergleicht den Unterschied zwischen sen wid, um erneut durch den Förderer 28 gefördert der EMK und der Bezugsspannung und erhält ihn zu werden. 60 durch Änderung des ZUndwinkels des Oleichrichters

Der Füllsehacht 34 enthält eine feste Platte 36 und 68 im wesentlichen konstant. Fällt die Motordreheine schwingende Platte 38, die zur Abwärtsbewe- zahl unter eine varbestimmte Drehzahl ab, so sinkt gung der Fasern und zu gleichmäßiger Breitenvertei- die erzeugte EMK ab, wodurch ein Anwachsen des lung des Fasermaterials in der Maschine dient und Unterschiedes zwischen der Bezugsspannung und der außerdem der Faservliesformmaschine 10 eine weit- 65 EMK verursacht wird. Der Zündkreis 70 reagiert auf gehend gleichmäßige Divhte zuführt. diesen Unterschied, indem er den Zündwinkel des

Wie insbesondere aus Fig.2 zu ersehen, enthält Gleichrichters 68 vorverlegt, so daß dieser während die Faservliesformmaschine 10 ein Paar Stopfwalzen jeder Halbschwingung länger durchlässäg bleibt, wo-

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durch dem Anker mehr Strom zugeführt wird und dichte im Behälter 46 zu messen, wird das von den sich die Motordrehzahl erhöht. Liegt die Motordreh- Zellen ausgehende Signal durch das von der handbezahl über der vorbestimmten Drehzahl, so wächst die tätigten Drehzahlsteuerung 72 ausgehende Signal ererzeugte EMK an, wodurch eine Abnahme des Un- setzt. Wenn die Dichte des zwischen der Lichtquelle terschiedes zwischen der Bezugsspannung und der 5 und den Zellen hindurchgehenden Fasermaterials ab-EMK hervorgerufen wird. Auf diese Abnahme des nimmt, so bewirkt der stärkere Lichteinfall eine stär-Unlerschiedes reagiert der Zündkreis 70 mit Verzö- kere Stromabgabe der Zellen. Diese vergrößerte gerung des Zündwinkels des Oleichrichters 68, so Stromabgabe erhöht den Unterschied zwischen dem daß dieser bei jeder Halbschwingung kurzzeitiger Zellensignal und der EMK. Der Zündkreis reagiert durchlässig ist, wodurch der Anker weniger Strom to auf diesen Unterschied durch Vorverlegung des erhält und die Motordrehzahl abfällt. Die Bezugs- Zündwinkels des Gleichrichters 68, was die Motorspannung im Potentiometer kann von Hand geändert drehzahl erhöht. Die erhöhte Motordrehzahl bewirkt werden, um die Drehzahl wie gewünscht einzustellen. eine schnellere Umdrehung der Stopfwalzen, wo-

Im Gegensatz zu der Normalschaltung für die Mo- durch mehr Material zwischen der Lichtquelle und

^drehzahlsteuerung, mit der die Motordrehzahl ts den Zellen hindurchgeführt wird,

konstant gehalten werden kann, ist die in F i g. 4 dar- Infolge einer erhöhten Materialdichte zwischen der

gestellte Steuerschaltung für die Motordrehzahl in Lichtquelle und den Fotozellen wird die Stromab-

der Weise abgewandelt worden, daß sich die Dreh- gäbe der Zellen herabgesetzt. Die Herabsetzung der

zahl des Motors automatisch verändern läßt, um eine Stromabgabe der Zellen verringert den Unterschied

festgelegte Dichte des Materials aufrechtzuerhalten. ao zwischen dem Zellensignal und der EMK. Dement-

In der abgewandelten Schaltung der Erfindung sprechend verzögert der Zündkreis den Zündwinkel

sind noch zwei Signale enthalten, die dem Zündkreis des Gleichrichters 68, was eine Abnahme der Mo-

zugeführt werden. Eines der Signale ist die EMK, tordrehzahl zur Folge hat. Dadurch werden die

während das andere von den fotoelektrischen Zellen Stopft, alzen langsamer umdreht, und es wird weniger

54 erzeugt wird. Das Fotozellensignal wird verstärkt as Fasermaterial zwischen die Lichtquelle und die ZeI-

und tritt an die Stelle der obenerwähnten, von Hand len gebracht.

eingestellten Bezugsspannung. Die Zellen werden Es ist von Bedeutung, daß das von den Zellen erdurch das Licht erregt, welches von der Lichtquelle haltene Signal für die mittlere Faserdichte innerhalb 70 ausgehend den Bellälter 46 durchstrahlt Die Er- eines Schnittes durch die gesamte Breite des Behälregung der Fotozellen bewirkt ein Signal, welches 30 ters 46 kennzeichnend ist. Aus diesem Grunde ist von einem Verstärkerkreis 74 verstärkt wird. Bei den eine Anzahl von Zellen vorhanden, die über die Zellen 54 handelt es sich um Fotozellen mit äußerem Breite des Behälters verteilt angeordnet sind, so daß lichtelektischen Effekt, welche bei Erregung durch jede der Zellen Licht von der Lichtquelle 60 emp-Lichtenergie einen kleinen Strom abgeben. Es kön- fängt, welches durch einen anderen Abschnitt des nen auch Widerstandszellen verwendet werden, bei 35 Behälters 46 hindurchgegangen ist. Treten nun zwidenen sich der Widerstand in Abhängigkeit von dem sehen den beiden Enden des Behälters Dichteunterauftreffenden Licht verändert. Die Letzteren erfor- schiede auf, so werden die Zellen in unterschiede dem zwar eine separate Energiequelle, aber beide chem Ausmaß erregt Die Stromabgaben aller Zellm Bauarten erzeugen einen der Lichtintensität propor- werden zu einer einzigen Anzeige integriert, so cflß tionalen kleinen Strom. 40 das resultierende Signal demzufolge ein Abbild der

Die in F i g. 4 dargestellte Schaltung kann von mittleren Faserdichte über den Behälter 46 darstellt. Hand oder automatisch betätigt werden. Mit Hilfe Die Lichtquelle 60 kann aus einer Anzah von eines Doppelpols in Form eines Doppelschalters 75, Lampen, jeweils eine für jede Fotozelle, ocer aus der zwei Schalteranne 76 und 77 besitzt, kann die einer floureszierenden Lichtquelle bestehen welche Schaltung dann von Hand bedient werden, wenn sich 45 über die gesamte lichtdurchlässige OberfläcSe 62 des die Arme 76 und 77 in der in F i g. 4 in ausgezoge- Gehäuses 58 ein homogenes Licht abgibt Falls ernem Strich dargestellten Stellung befinden. Wenn der wünscht, kann die Intensität der Lichtquelle mit Schaltkreis derart geschlossen ist, kann die Maschine Hilfe eines herkömmlichen Intensitätsregelkreises von Hand betätigt werden, tun die Motordrehzahl zu verändert werden, der tu Fig.4 mit 80 bezeichnet verändern, bis die gewünschte Solldichte des Faser- 50 ist Die Lichtstärke kann deshalb in Abhängigkeit vlieses erreicht ist. Für diese Motordrehzahl wird die von der jeweils benutzten Faserart oder von dei zugehörige, von Hand gesteuerte Bezugsg in Dichte des erzeugten Faservlieses erhöht oder vereinen Anpassungsschaltkreis 78 eingegeben. Die von mindert werden.

den Fotozellen 54 erhaltene Bezugsspannung wird Das verstärkte Signal wird durch einen Empfindgleichfalls an den Anpassnngsschaltkreis gelegt Der 55 Iichkehsregelungskreis 83 geschickt, welcher zur AbUnterschied zwischen diesen Bezugsspannungen wird änderung des dem Zündkreis eingegebenen fotoelek auf einem Voltmeter angezeigt, das auf der Vorder- frischen Signals eingestellt werden kann. Der Schaltseite einer Schalttafel angeordnet ist. Der Wert des kreis S3 steuert die Geschwindigkeit, mit der die Ma . Zellensignals wird so lange verändert, bis er genau tordrehzahl in Abhängigkeit von Änderungen de mit dem von Hand eingegebenen Bezugssignal fiber- 60 fotoelektrischen Signals vergrößert oder verkleiner einstimmt, so daß das Voltmeter eine Differenz von wird. Es kann jeder Nofmal-Empfindlichkeitsrege NnII Volt anzeigt Wenn die Signale auf diese Weise Iimgskreis verwendet werden, der zwei handbetätigt angepaßt worden sind, werden die Schalteranne 76 Potentiometer enthalten kann, mn die Auflade- mw und 77 des Schalters 75 in die in Fig.4 gestrichelt Entladegeschwindigkeit eines Kondensators zu be dargestellte Stellung gebracht, wodurch die Schaltung 65 stimmen, auf Automatik umgeschaltet wird. Die beschriebene elektrische Steuereinrichtun;

Wenn die Schaltung in F i g. 4 auf Automatik um- bietet ein hohes Maß an Anpassungsfähigkeit, so dal

gestellt worden ist, um die Änderungen der Faser- sie für einen großen Bereich von Faser- und Fasei

Tiiesgegebenheiten einsienuai «ι. " indlich, daß auch sehr geringfügige Motordrehzahl innerhalb sehr tor»*2tMtiK\an Herbeigeführt werden können. Be« Betneb mil be ipielsweise Strom von 60Hz erzeugt der Silizium-

derart emp- gleichrichter sechzig dem Motor zugeführ der von denen jeder einzelne durch die Intens tozellensignals beeinflußt ist. Jede über el· 46 gemessene Änderung der Faserdichtc unverzüglich auf die Motordrehzahl aus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

ι 2 VJ die bewegliche Seitenwand zur Bestimmung der Dott.. . Dichte des Fasermaterials überträgt (britische Pa- mentansprucne: tentschrift 930234). Bei dieser Ausführung wird je doch eine ausreichende und gleichmäßige Vorver-

1. Dichtesteuerung für das Fasergut in einem 5 dichtung des Fasermaterials nicht erzielt, da die Fest-FuHschacbt zur Speisung einer Karde mit einer Stellung der Faserdichte durch rein mechanische MU-Zuführvorricbtung für den Schacht und mit min- tel erfolgt, die nur sehr ungenau und mit erheblicher destens einer bewegbaren Schachtwand, mit Verzögerung eine ständige Regelung der Dichte Formwalzen zurc Herausführen des Fasergutes durchführen können,

aus dem Schacht und zum Ausformen der Faser- to Bei einer weiteren bekanntgewordenen, die Dichte gutbahn, mit einer Meßeinrichtung zurrt Bestim- bzw. Dicke eines Faservlieses messenden Einrichtung men der mittleren Dichte des Fasergutes und wird das fertige Faservlies zwischen Walzen einem einem Antriebsmotor, der entsprechend den von Meßtisch zugeführt und auf diesem geglättet, wobei der Meßeinrichtung gegebenen Signalen steuerbar sich dann eine Messung der Dichte bzw, Dicke des ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem 15 Faservlieses mittels einer fotoelektrischen Einrich-FüIIschacht (34) Stopfer nachgeschaltet und diese tung anschließt (USA.-Patentschrift 2 466 615). Hier-Stopfer von einem Motor (51) mit veränderbarer bei findet keine Vorverdichtung des Fasermaterials Drehzahl antreibbar sind, daß als Meßeinrich- oder gar eine Dichtesteuerung statt, sondern durch tung zum Messeti der mittleren Fasergutdichte im entsprechendes Steuern der Vorschubgescnwindigkeit Innern eines dem Schacht (34) angeschlossenen 20 des durch die Walzen durchlaufenden, bereits ferti-Behälters (46) eine Lichtquelle (60) auf einer Be- gen Fasermaterials wird entweder ein dünneres oder hältersjite angeordnet ist und daß auf der ande- ein dickeres Faservlies erzeugt, welches wegen der ren Behälterseite, der Lichtquelle (60) gegenüber- durch die veränderlichen Walzengeschwindigkeiten liegend, eine Anzahl von einander entfernt an- im Faservlies hervorgerufenen unterschiedlichen geordneten, an sich bekannten fotoelektrischen 25 Zugspannungen eine Gleichmäßigkeit in der Dichte Zellen (54) vorgesehen sind, die das von der bzw. Dicke nicht immer aufweisen kann.
Lichtquelle ausgesandte Licht auffangen und ein Es ist auch eine vor den Vlies-Formwalzen anelektrisches Signal, welches ein Gesamtergebnis geordnete fotoelektrische Meßeinrichtung am Zuder fotoelektriscLen Zellen darstellt, erzeugen, fuhrschacht des Fasermaterials bekannt (französische das zum Aufrechterhalten einer im wesentlichen 30 Patentschrift 972 692). Bei dieser Ausführung wergleichmäßigen Dichte am BehiUierauslaß (50) den die von den Fotozellen kommenden Signale auf den drehzahlveränderbaren Antri -bsmotor (51) die Fonnwalzen übertragen, wodurch diese eine sich der Stopfer steuert. ständig dem in dem Zufuhrschacht entsprechenden

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Fasermaterial veränderte Geschwindigkeit annehmen kennzeichnet, daß die fotoelektrischen Zellen 35 können. Durch diese Maßnahme kann jedoch das und die Lichtquelle in lichtdurchlässigen, staub- fertige Fasermaterial nur ungenügend auf gleichmäfreien Gehäusen (56, 58) untergebracht sind. ßiger Dichte gehalten werden, da durch die hohen

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Umfangskräfte der Walzen zeitliche Verzögerungen kennzeichnet, daß die Stopfer in Form von Stopf- zwischen Signalanfall und Signalausführung auftrewalzen (40) ausgebildet sind. 40 ten, die sich dadurch ergeben, weil einerseits für die

Verzögerung und die Beschleunigung der Walzen ein großer Kraftaufwand und andererseits auch eine gewisse Zeit benötigt wird. Die Geschwindigkeit der

Walze kann hierbei niemals genau den Bedingungen

45 in dem Zufuhrschacht angepaßt werden, so daß eine gleichmäßige Dichte des Fasermaterials zwischen den Walzen aufrechtzuerhalten ist.