DE2220748C3

DE2220748C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Vergleichmäßigung des Querschnitts oder des Gewichtes pro Längeneinheit eines mittels Karde oder Krempel produzierten Faserbandes

Info

Publication number: DE2220748C3
Application number: DE2220748A
Authority: DE
Inventors: Peter Uster Feller
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1971-09-07
Filing date: 1972-04-27
Publication date: 1981-12-10
Also published as: CH541002A; GB1393775A; HK57978A; FR2152591A1; FR2152591B1; US3852848A; MY7800403A; IT962991B; DE2220748A1; DE2220748B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergleichmäßigen des Querschnitts oder des Gewichts pro Längeneinheit eines mittels Karde oder Krempel produzierten Faserbandes, bei dem in Abhängigkeit von den durch ein Banddickenmeßorgan gelieferten Meßsignalen kurzperiodische Querschnittsschwankungen durch Veränderungen des Verzuges eines zwischen Abnehmer der Karde und einer mit konstanter Drehzahl angetriebenen Faserbandaufnahmevorrichtung angeordneten Regulierstreckwerkes ausgeglichen werden und zwischen Abnehmer und Faserbandaufnahmevorrichtung ein Bandspeicher zum Ausgleichen der abgelieferten Bandmenge vorgesehen wird. Ferner ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Vergleichmäßigung von Faserbändern bekannt, die nach einem der folgenden Prinzipien arbeiten:

1. Die der Spinnereivorbereitungsmaschine zugeführte Fasermenge wird gemessen, und das Meßsignal dient zur Regulierung derselben;

2. die Dicke des erzeugten Faserbandes wird gemessen, die Meßgröße steuert die zugeführte Faser/nenge;

3. die Dicke des Rrzeugten Faserbandes wird gemessen, die Meßgröße reguliert die Ausgangsgeschwindigkeit des abgelieferten Faserbandes derart, daß es vergleichmäßigt wird;

4. eine Reguliervorrichtung, meist in der Form eines Streckwerkes, befindet sich im Auslauf der Spinnereivorbereitungsmaschine. Ein dieser Reguliervorrichtung vorgelagertes Meßorgan mißt die Banddicke und steuert den Verzug des Streckwerkesso, daß die Banddicke am Ausgang vergleichmäßigt wird.

Diese vier Reguliersystemc weisen die folgenden grundsätzlichen Eigenschaften auf: Reguliervorrichtungen nach dem ersten Prinzip erfordern ein kompliziertes und teures Meßorgan. Es ergeben sich große Schwierigkeiten, die erforderliche Langzeitstabilität sowie eine hinreichende Unabhängigkeit von den Eigenschaften des Fasermaterials zu erreichen. Kurzperiodische Schwankungen und Ungleichmäßigkeiten, weiche von der Spinnereivorbereitungsmaschine selbst erzeugt werden, können nicht ausgeglichen werden. Reguliervorrichtungen nach dem zweiten Prinzip ermöglichen den Einsat? einfacher Meßorgane, sie gestatten abei nur das Ausregulieren sehr langperiodischer Unglciehmäßigkeitcn.

Reguliervorrichtungen nach dem dritten Prinzip ermöglichen das Vergleichmäßigen von kurzen Schwankungen, solche nach dem vierten Prinzip sogar von sehr kurzen Schwankungen (von einigen Zentimetern Länge). Der Hauptnachteil beider Systeme ist jedoch eine veränderliche Ausgangsgeschwindigkeit des abgelieferten Faserbandes. Diese bedingt ein Stellglied hoher Leistung, da die Bandablagevorrichtung (der sogenannte Kannenstock) ebenfalls mit dieser variablen Drehzahl angetrieben werden muß. Da mit der veränderlichen Ausgangsgeschwindigkeit auch die Produktion schwankt, kann die Kapazität der Spinnereivorbereitungsmaschine nicht voll ausgenützt werden, d. h. deren Wirkungsgrad sinkt ab.

Ein Verfahren der eingangs definierten Art ist aus der CH-PS 505 221 bekannt. Diese Patentschrift beschreibt eine Einrichtung zum Vergleichmäßigen von textlien Faserbändern mit einer mindestens ein Faserband liefernden, angetriebenen Fascrbandquelle einer Spinnereivorbereitungsmaschine, mit einer das gelieferte Faserband aufnehmenden, angetriebenen Faserbandaufnahmevorrichtung und mit einem dazwischen angeordneten Regulierstreckwerk, das mindestens ein mit zumindest im wesentlichen gleichbleibender Vorschubgeschwindigkeit angetriebenes Walzcnpaar und mindestens ein weiteres Walzenpaar, dessen Vorschubgeschwindigkeit durch ein Verzugsreguliergerät

nach Maßgabe der durch ein Tastglied abgetasteten Ungleichmäßigkeiten des Faserbandes zur Verminderung von dessen Ungleichmäßigkeiten veränderbar ist, aufweist, und ferner mit einem zwischen der Faserbandquelle und der Faserbandaufnahmevorrichtung angeordneten Faserbandzwischenspeicher versehen ist. Diese Einrichtung ist derart ausgebildet, daß, falls die Vorschubgeschwindigkeit des das Faserband aus dem Verzugsfeld des Regulierstreckwerkes abziehenden Ausgangswalzenpaares durch das Verzugsreguliergerät beeinflußt wird, der Faserbandzwischenspeicher zwischen das Regulierstreckwerk und die Faserbandaufnahmevorrichtung zwischengeschaltet ist und die Faserbandaufnahmevorrichtung mit einem drehzahlveränderbaren Antrieb versehen ist, der vom Verzugsreguliergerät gesteuert wird und den Drehzahländerungen des Antriebs des Ausgangswalzenpaares des Verzugsfeldes des Regulierstreckwerks vermindert und/oder verzögert folgt (Fig. 1 und 2).

In dem Fall, daß die Vorschubgeschwindigkeit des das Faserband in das Verzugsfeld des Regulierstreckwerks einführenden Einzugswalzenpaares durch das Verzugsreguliergerät beeinflußt wird, wird der Faserbandzwischenspeicher in Vorschubrichtung des Faserbandes zwischen die Faserbandquelle und das Regulierstreckwerk zwischengeschaltet und die Faserbandquelle mit einem drehzahlveränderbaren Antrieb versehen, der vom Verzugsreguliergerät gesteuert wird und den Drehzahländerungen des Antriebs des Einzugswalzenpaares des Verzugsfeldes des Regulierstreckwerkes vermindert und/oder verzögert folgt (Fig. JS, 4).

Bei der in den Fig. 1 und 2 dieser CH-PS 505 221 dargestellten Ausführungsform ist das Lieferwalzenpaar drehzahlveränderlich ausgebildet, und die Drehzahlen der Faserbandquelle mit Tambour, Abnehmer und Hacker sind konstant, woraus folgt, daß auch die mittlere pro Zeiteinheit abgegebene Fasermenge konstant ist. Die den regulierten Verzug im Regulierstreckwerk verursachenden Drehzahländerungen des Walzenpaares ergeben eine pro Zeiteinheit veränderliche Faserbandlänge. Es ist bei dieser bekannten Lösung vorgesehen, daß die Speichereinrichtung für das Faserband die aufgenommene Fasermenge in gleichem Maße verändert wie die Lieferwalzen, indem der Antrieb für die Bandablcge vor richtung drehzahlmäßig gesteuert wird, wobei die erhebliche Massenträgheit der schweren, bewegten Teile dieser Vorrichtung eine Verminderung bzw. Verzögerung der Drehzahländerung betwkt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 der CH-PS 505221 wird das Einzugswalzenpaar in seiner Drehzahl gesteuert, während das Lieferwalzenpaar eine zeitlich konstante Faserbandmenge abgibt. Die Folge davon ist, daß für die Bandabljgevorrichtung eine konstante Drehzahl gewählt werden kann. Da jedoch der Bedarf an Faserband veränderlich ist, muß nun die Liefermenge der Karde diesem Bedarf angepaßt werden, was durch Steuerung des Antriebsmotors erreicht wird. Die bei dieser Ausführungsform ebenfalls nicht zu vermeidende Verminderung und/ oder Verzögerung des Steuereffekts auf Grund der vorhandenen Massenträgheiten muß mittels des Faserbandvorrates im Bandspeicher überbrückt werden.

Zusammenfassend kann zu den beiden bekannten Ausführungsformen von Einrichtungen zur Vergleichmäßigung von te ('.ilen Faserbändern festgestellt werden, daß zumindest entweder die Haupttrommcl der Karde oder die Bandaufnahmevorrichtung drehzahlveränderlich gesteuert werden muß, was zu dem ganz wesentlichen Nachteil führt, daß für diese Drehzahländerungen auf Grund der erheblichen Träg-

heitsmomente von Haupttrommel und Bandaufnahmevorrichtung relativ viel Energie benötigt wird und vor allem die Drehzahländerungen nur mit störenden Verzögerungen zu erreichen sind, was wiederum bedingt durch die großen zu steuernden Massen eine

ίο technisch aufwendige Regulierung erforderlich macht. Der gravierendste Nachteil beider Ausführungsformen besteht aber darin, daß al!e Dickenschwankungen des Faserbandes ausschließlich durch Verzugsänderung des vom Meßorgan gesteuerten Streckwerks ausreguliert werden müssen, was zur Folge hat, daß zwecks Erzielung eines ausreichend großen Regelbereiches der mittlere Verzug des Streckwerkes groß gewählt werden muß und sich durch den Regelvorgang der Verzug in einem weiten Bereich ändert. Beides ist textiltechnisch ungünstig. Überdies muß das verwendete Meßorgan über einer, großen Bereich linear sein, und es muß ebenfalls eine sehr genaue Regelverst&rkung gefordert werden, um bei einer Steuerung eine genügend genaue mittlere Banddicke zu gewährleisten. Im übrigen ist ein großer Regelbereich generell problematisch, da sich ein stark unterschiedlicher Verzug im Streckwerk nachteilig auf die Gleichmäßigkeit der Bandstruktur auswirkt. Aufgabe der Erfindung ist es zu erreichen, daß die angestrebte Vergleichmäßigung des Querschnitts oder des Gewichtes pro Längeneinheit des produzierten Faserbandes einfach, wirkungsvoll und schnell bei geringem Energieverbrauch durchgeführt werden kann und eine Realisierung des Verfahrens sogar bei bereits bestehenden Anlagen ohne besonderen Aufwand

r> möglich ist.

Diese Aufgabe »vird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß auch der Abnehmer in an sich bekannter Weise mit konstanter Drehzahl angetrieben wird, und daß zum Ausgleich langperiodischer Querschnittsschwankungen

-to durch Veränderung der Lieferung des Abnehmers die Drehzahl der Speisewalze für den Vorreißer der Karde in Abhängigkeit von den Meßwerten des Banddickenmeßorgans gesteuert wird, und daß den Drehzahlsteuersignalen für die Speisewalze und für ein Walzenpaar des Regulierstreckwerkes ein vom Füllzur.tand des Bandspeichers abhängiges zusätzliches Regelsignal überlagert wird.

Durch diese Maßnahmen werden vor allem die Vorteile erreicht, daß als geregelte Organe durchwegs Ro-

^w tationskörper mit kleiner Masse und kleinem Schwungmoment Verwendung finden können, wodurch eine rasche Einstellung zu verändernder Drehzahlen erreicht wird daß im Streckwerk nur die kurzen Schwankungen ausreguliert werden müssen und die vom gleichen Meßorgan gemessenen langen SchwankungeT in einem geschlossenen Regelkreis ausreguliert werden, wodurch der Regelbereich und der mittlere Verzug des Streckwerks klein gewählt werden können und sich damit ein? bessere Verglek '.imäßigung ergibt, daß für den Mittel-

w» wert der produzierten Banddicke die Linearität des Meßorgans und die Regelverstärkung nur eine geringe Rolle spielt, daß der Bandspeicher eine zusätzliche Steuerfunktion übernimmt, indem er den Ausgleich zwischen veränderlicher Materialzufuhr aus dem Regulicrstreckwerk und dir konstanten Materialentnahme seitens des Kannenstocks herstellt, daß die Durchlaufzeit des Fasermaterials vom Einzugszylinder bis zum Meßorean ohne Schwieriekeiten kleiner gewählt wer-

den kann als die Zeitkonstante des Regelsystems, wodurch ein »Pendeln« des Regelsystems sicher ausgeschaltet werden kann, und daß durch die verhältnismäßig kleinen zusätzlichen Vorrichtungen wie Regelgetriebe. Regler, Bandspeicher auch bestehende Anlagen nachträglich ohne Probleme so umgerüstet werden können, daß sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeiten können.

Überdies ermöglicht die Aufteilung des Regclbc reiches in einen kleinen Dereich für das Streckwerk und in einen relativ großen Hereich für den Speise/ylinder die Verwendung einfacherer und billigerer Stellglieder.

Fine im Hinblick auf einfachen Aufbau besonders vm teilhafte Alisführungsform einer Vorrichtung /in Durchführung des Verfahrens umfaßt einen Abnehme ι. eine Faseibaiidaufnahmevomchtung sowie ein da/w ischen angeordnetes Regulieistieckwerk und einen Handspeicher und zeichnet sich dadurch aus. daß de ι Ausgang eines den Füllzuslaiid des Bandspeichers überwachenden MeUorgans mit einem Reglei verbunden ist. der an icgelbaie Antriebe fin du· dem Ab nehmei vorgeschaltete Speisewal/e und füi eines der beulen Wal/enpaarc des Regulierstreckwerkes auge schlossen ist.

Der Bandspeicher kann entweder dem Regulierstreckwerk nachgeschaltet sein, wobei dann der Reg ler an einen regulierbaren Antrieb für das Lieferwal-/enpaar des Regulierstreekwerkes angeschlossen ist. odei ei kann (lern Regulierstreckwerk vorgeschaltet scm. wobei dann tier Regler an einen regulierbaren Antrieb tür das Hin/ugswalzenpaai angeschlossen ist. Die Möglichkeit der Verwendung dieser alternativen Ausfuhrur.gsform erleichtert in vielen Fallen den I 'mbau bereits bestehender Vorrichtungen, so daß diese mit wenig Aufwand dann nach dem erfindiingsgcm.i-¹Wn \ (.(fahren betrieben werden können.

Dk Erfindung wird im folgenden an Hand \on Aιisfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung naher erläutert: dabei zeigt

Fig. I eine erste Ausfuhrungsforin einer nach dem ciliixlungsgemäßen Verfahren geregelten Karde, und großer Geschwindigkeit des auslaufenden Mandes 14 die zugeführte Materialmenge verringert wird und umgekehrt. Durch die Verringerung der zugeführten Materialmenge entsteht am Ausgang der Karde ein dünnerer Faserflor, wodurch das Streckwerk zu einem kleineren Verzug veranlaßt wird. d. h. zu einer gei ingercn Ablieferung pro Zeiteinheit. Zum Ausgleich von kurzzeitig auftretenden Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen dem Lieferwalzenpaar 9 und der Faserbandaufnahmevorrichtung 16 ist ein Bandspeicher 11 vorgesehen, dessen Fiillzustanil an mindestens einer Stelle von einem Meßorgan 15 (/. H. von einer

I !einschränke(überwacht wird. Der Fiill/.ustanil kann auch durch andere geeignete Mittel kontinuierlich iv messen werden. Von dem Meßorgan fuhrt erliii dungsgemäß eine gestrichelt dargestellte leitung clx-nfalls zu dem regulierbaren Antrieb Kl.

Das an dem Meßorgan 15 erhaltene Signal wirkt in dem Sinn auf die regulierbaren Antriebe IO und 17 ein. daß die Füllung des Bandspeichers Il innerhalb bestimmter Grenzen bleibt. Dies kann ζ. Β dadurch erreicht werden, daß zwischen dem Liefet wal-/enpaai Mund der faserbanilaufnahmevoriichtung 16 ein mittleiei Verzug von einigen Prozenten eingestellt wird. Dadurch wird sich der Bandspeicher langsam ( ntleercn. Sobald ein minimaler Füllstand unter sehritten wird, spricht die Lichtschranke 15 an und ι rhohl ein.· Geschwindigkeit tier Speisewalze 3. wodurch sich der Speicher 11 wieder fullt.

In Fig. I ist lediglich schematisch daree teilt, in welcher Weise das Wim Füllzustand des Bandspeichers

I1 abhängige zusätzliche Regelsignal den vorn Reglei 12 kommenden und den regelbaren Antrieben 10 und 17 /ugeführten Signalen jeweils überlagert wild.

Die Vorrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich dadurch von der Vorrichtung nach Fig. I. dall das I ie lerwalzenpaar 9 des Streckwerkes 7 mit konstanter Drehzahl angetrieben und das liinzugswalzenpaai K in seiner Drehzahl reguliert wird. Der Bandspeicher 11 befindet sich dabei zwischen dem Streckwerk 7 und ilen Kalanderwalzen 18. Die Fig. 2 läßt auch deutlich

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I.rfinching geiegelten Karde.

I ig I zeigt schematisch eine Karde, bestehend aus dem Tambour 1. dem der Vorreißer 2 und die Speisevalze 3 vorgeschaltet rst. Die Abnahme des Flors eri"[gt über den Abnehmer 4 und die Abnahme vornch-'ung 5. An Stelle der ansonst üblichen Kalander ist «.in Streckwerk 7 angebracht, dessen I■ m/ugswalzenp t;ir 8 mi! konstanter Drehzahl angetrieben und dessen Licfcrvval/cnpaar 9 mit variabler Drehzahl angetrieben wird, und zwar gesteuert von einem Banddickenmeßorgan 6. im folgenden nur noch mit Banddickenmeßwalzcnpaar 6 bezeichnet. einem Regler 12 und einem regulierbaren Antrieb 10. deren konstante F.ingangsdrehzahl von dem Regler 12 verändert wird.

Das Meßwalzenpaar 6 kann vor. innerhalb oder nach dem Streckwerk 7 angeordnet worden. Das .Meßsignal oder die Stellgröße vom Regler 12 steuert über einen mit einem integrierenden Anteil versehene Regelglied 13 und einen regulierbaren Antrieb 17 die Drehzahl der Speisewalze 3 in dem Sinn, daß bei zu

18. die Faserhandaufnahmevorrichtung 16 und das Walzenpaar 9 jeweils mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen und das regulierbare Getriebe 10 mit konstanter Geschwindigkeit antreiben. Der Regler 12 wirkt über das Getriebe 10 auf das Ein/ugswal/enpaar 8 ein. Demgemäß ist die Ablieferung an die Faserbandaufna*imcvorrichtung konstant, während die Einspeisung durch das Einzugswalzenpaar 8 in das Regulierstreckwerk 7 veränderlich ist. Demgemäß ist der Bandspeicher 11 vor dem Einzugswalzenpaai 8 des Streckwerks 7 angeordnet. Die vom Füllungszustand des Bandspeichers 11 abhängigen und über das Meßorgan 15 gebildeten Signale werden ebenfalls dem Regler 12 zugeführt, wodurch sich über die regulierbaren Antriebe 10 und 17 die gewünschte Überlagerung der für die Speiscwalze 3 und dem Einzugswalzcnpaar 8des Regulierstreckwerkes 7 bestimmten Drchzahlsteuersignale mit einem vom Füllzustand des Bandspeichers abhängigen zusätzlichen Regelsignal ergibt.

riici/u 2 B'iait Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verglejchmäßigen des Querschnitts oder des Gewichts pro Längeneinheit eines mittels Karde oder Krempel produzierten Faserbandes, bei dem in Abhängigkeit von den durch ein Banddickenmeßorgan gelieferten Meßsignalen kurzperiodische Querschnittsschwankungen durch Veränderungen des Verzuges eines zwischen Abnehmer der Karde und einer mit konstanter Drehzahl angetriebenen Faserbandaufnahmevorrichtung angeordneten Regulierstreckwerkes ausgeglichen werden und zwischen Abnehmer und Faserbandaufnahmevorrichtung ein Bandspeicher zum Ausgleichen der abgelieferten Bandmenge vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Abnehmer (4) in an sich bekannter Weise mit konstanter Drehzahl angetrieben wird, und daß zum Ausgleich langperiodischer Querschnittsschwankungen durch Veränderung der Lieferung des Abnehmers (4) die Drehzahl der Speisewalze (3) für den Vorreißer (2) der Karde in Abhängigkeit von den Meßwerten des Banddickenmeßorgans (6) gesteuert wird, und daß den Drehzahlsteuersignalen für die Speisewalze (3) und für ein Walzenpaar (9 der F i g. 1 bzw. 8 der F i g. ϊ) des Reguliersireckwerkes (7) ein vom Füllzustand des Bandspeichers (U) abhängiges zusätzliches Regelsignal überlagert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Abnehmer, .einer Fai>erbanciuufnahmevorrichtung sowie einem dazwischen angeordneten Regulierstreckwerk und einem Bandsj cicher, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang eines den Füllzustand des Bandspeichers (11) überwachenden Meßorgans (15) mit einem Regler (12) verbunden ist, der an regelbare Antriebe (17 und 10) für die dem Abnehmer (4) vorgeschaltete Speisewalze (3) und für eines der beiden Walzenpaare (9 der Fig. 1 bzw. 8 der Fig. 2) des Regulierstreckwerkes (7) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandspeicher (11) dem Regulierstreckwerk (7) nachgeschaltet und der Regler (12) an einen regulierbaren Antrieb (10) für das Lieferwalzenpaar (9) des Regulierstreckwerkes (7) angeschlossen ist (Fig. 1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandspeicher (11) dem Regulierstreckwerk (7) vorgeschaltet und der Regler (12) an einen regulierbaren Antrieb (10) für das Einzugswalzenpaar (8) angeschlossen ist (Fig. 2).

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