DE2543839B1

DE2543839B1 - Vorrichtung zum erzeugen eines gleichmaessigen textilen faserbandes

Info

Publication number: DE2543839B1
Application number: DE19752543839
Authority: DE
Inventors: Hans Erismann; Werner Graf
Original assignee: Graf und Cie AG
Current assignee: Graf und Cie AG
Priority date: 1975-10-01
Filing date: 1975-10-01
Publication date: 1976-11-25
Also published as: US4100649A; DD127226A5; FR2326486A1; BR7606562A; FR2326486B1; JPS5433296B2; TR19546A; DE2543839A1; JPS5246120A; CH599993A5; PL102248B1; SU667155A3; GB1537531A; BE846710A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines gleichmäßigen textlien Faserbandes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (CH-PS 5 05 221). Bei dieser Vorrich-

tung können noch Schwierigkeiten auftreten. Änderungen der Geschwindigkeit der Spinnereimaschine werden hierbei nämlich nur unvollkommen kompensiert, weil lediglich eine allfällige Auswirkung auf die Dicke des Faserbandes nach Feststellung über die Auslenkung der einen Meßwalze eine entsprechende Änderung der Antriebsgeschwindigkeit von Streckwalzenpaar und Aufnahmevorrichtung zur Folge haben kann. Bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit wirkt jedoch eine solche Regelung zu träge. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß bei der bekannten Vorrichtung zwischen Streckwalzenpaar und Aufnahmevorrichtung lediglich ein Faserbandzwischenspeicher mit Füllstandsanzeige vorgesehen ist. Hier bilden sich zahlreiche übereinander liegende Schleifen des Faserbandes. Erst bei völliger

Entleerung oder bei Überfüllung des Faserbandzwischenspeichers werden entsprechende Steuerbefehle an die Antriebseinrichtungen gegeben. Bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten ist jedoch ein Faserbandzwischenspeicher, der eine Vielzahl übereinander liegender Faserbandschleifen aufnimmt, häufig die Ursache von Störungen.

Bekannt ist weiter eine ähnliche Vorrichtung (US-PS 38 62 473), bei der ebenfalls eine Regeleinrichtung für die Antriebsgeschwindigkeit vorgesehen ist. Hierbei sind jedoch die Spinnereimaschine, ein erstes Walzenpaar und die Aufnahmevorrichtung antriebsmäßig starr miteinander gekoppelt. Ein separater Antrieb ist lediglich für das Streckwalzenpaar vorgesehen. Die Regeleinrichtung wird dabei zwar ebenfalls ausgehend von der Faserbanddicke gesteuert. Wegen der gemeinsamen Ansteuerung aller Antriebselemente, die miteinander antriebsmäßig starr verbunden sind, ist dabei jedoch lediglich bezüglich der Streckwalzen eine besondere Steuerung möglich, nicht aber auch eine unabhängige Ansteuerung der gar nicht vorhandenen unterschiedlichen Antriebe zur Anpassung der einzelnen Elemente aneinander. Hohe Arbeitsgeschwindigkeiten sind dabei nur möglich, wenn häufige Störungen hingenommen werden. Die bekannte Einrichtung weist überdies einen Faserbandzwischenspeicher auf, der gegebenenfalls über zwei Lichtschranken eine zusätzliche Beeinflussung der Regeleinrichtung erbringt. Die eine Lichtschranke stellt dabei lediglich fest, daß

OWQINAL INSPECTED

Faserband in den Faserbandzwischenspeicher eingelegt wird. Die andere Lichtschranke spricht an, wenn der Faserbandzwischenspeicher leer ist und die verbleibende Faserbandschleife bei ihrer zunehmenden Verkürzung an der Lichtschranke vorbeigezogen wird. Das geschieht nur dann, wenn im Faserband eine zu großr Spannung herrscht. Unter normalen Betriebsbedingungen sollte es demnach überhaupt nicht zu einem Ansprechen dieser zweiten Lichtschranke kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Vorrichtung so weiterzubilden, daß bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten auf zuverlässiger Weise ein Faserband von gleichmäßiger Dicke unter allen auftretenden Betriebsbedingungen ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Man erkennt zunächst, daß hier der Regeleinrichtung neben der Ansteuerung in Abhängigkeit von der Auslenkung der einen Meßwalze eine zusätzliche Führungsgröße zugeführt wird und zwar in Gestalt eines von der Antriebsgeschwindigkeit der Spinnereimaschine abgeleiteten Signals. Das von der Regeleinrichtung abgegebene Steuersignal kann dabei zum Regeln der Antriebsgeschwindigkeit des Streckwalzenpaares ebenso wie zum Regeln der Antriebsgeschwindigkeit der Aufnahmevorrichtung benutzt werden. Da nunmehr die Regeleinrichtung nicht mehr nur auf die Faserbanddicke, sondern überdies auch auf die Antriebsgeschwindigkeit der Spinnereimaschine anspricht, ist eine sehr viel feinfühligere Apassung an die sich jeweils einstellenden Betriebsbedingungen möglich. Die Regeleinrichtung spricht schneller an. Die gesamte Einrichtung kann deshalb auch bei erhöhter Arbeitsgeschwindigkeit mit der bisherigen Zuverlässigkeit arbeiten. Zusätzlich wird zwischen Streckwalzenpaar und Aufnahmevorrichtung die Lage einer einzigen Faserbandschleife kontrolliert und direkt oder über die Regeleinrichtung zur Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit der Aufnahmevorrichtung benutzt. Zusätzlich zur Grundänpassung der Antriebsgeschwindigkeiten an die Faserbanddicke und die Antriebsgeschwindigkeit der Spinnereimaschine erfolgt hier eine ergänzende Anpassung der Antriebsgeschwindigkeit der Aufnahmevorrichtung an die jeweilige Lage der Faserbandschleife auf dem Wege von den Streckwalzen in die Aufnahmevorrichtung. Selbst bei hohen Antriebsgeschwindigkeiten sind deshalb in diesem Bereich die bisher auftretenden Schwierigkeiten nicht mehr zu befürchten. In der Praxis wird für die Regeleinrichtung eine Rechnereinheit verwendet, die über Drehzahlregler die unabhängigen Antriebsmotoren des Streckwalzenpaars oder der Aufnahmevorrichtung ansteuert. Die Überwachungseinrichtung kann zur Beeinflussung der Antriebsgeschwindigkeit der Aufnahmevorrichtung dabei über die Rechnereinheit oder direkt auf den Drehzahlregler des Antriebsmotors der Aufnahmeeinrichtung arbeiten.

Im folgenden wird an Hand der F i g. 1 bis 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht,

F i g. 2 in Draufsicht die Vorrichtung zum Erzeugen eines gleichmäßigen Faserbandes, und

F i g. 3 ein Blockschema eines Teils der Regeleinrichtung.

Wie aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, ist zwischen einer Spinnereimaschine 1, von der ein Faserband 2 abgenommen wird, und einer Aufnahmevorrichtung 3 ein Regelstreckwerk 4 angeordnet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Spinnereimaschine 1 eine Karde und die Faserbandaufnahmevorrichtung 3 ein Kannenstock 5.

Von der Karde 1 sind nur die wichtigsten Teile dargestellt, nämlich die Haupttrommel 6, der Abnehmer 7, der Bandtrichter 8 und der Antriebsmotor 9. Der Kannenstock 5 wird von einem drehzahlgeregelten Elektromotor 10 angetrieben, mit dem ein Tachogenerator 11 verbunden ist.

Das Regulierstreckwerk 4 weist ein Paar von als Nutenwalzen ausgebildeten Meßwalzen 12, 13 und ein Paar von Streckwalzen 14,15 auf. Die untere, ortsfeste Meßwalze 13 wird über ein Zahnradgetriebe oder einen schlupffreien Riemen vom Kardenantrieb 9 angetrieben, so daß die Antriebsgeschwindigkeit von Karde und unterer Meßwalze 13 im wesentlichen gleich ist. Die obere Meßwalze 12 ist exzentrisch gelagert und wird in Abhängigkeit der Dickenunterschiede des zwischen den Meßwalzen 12, 13 verlaufenden Faserbandes 2 ausgelenkt. Diese Auslenkung der Meßwalze 13 bewirkt ein Verdrehen einer Steuerwelle. Diese Verdrehung wird in einem Meßwertaufnehmer 16 in ein elektrisches Signal umgeformt, welches einer noch näher zu beschreibenden Rechnereinheit 17 einer Regeleinrichtung als Eingangsgröße zugeführt wird.

Das Streckwalzenpaar 14,15, dessen untere Walze 15 beispielsweise als Riffelwalze und dessen obere Walze 14 als Gummiwalze ausgebildet sein kann, wird von einem drehzahlgeregelten Elektromotor 18, angetrieben. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden beide Walzen 14,15 synchron angetrieben.

Der Elektromotor 18 ist mit einem Tachogenerator 19 gekoppelt, der ein der Antriebsdrehzahl der Streckwalzen 14, 15 proportionales Signal an einen Drehzahlregler 20 abgibt, der an die Rechnereinheit 17 angeschlossen ist und zur Regelung der Drehzahl des Elektromotors 18 dient.

Zwischen dem Streckwalzenpaar 14, 15 und dem Kannenstock 5 ist eine Überwachungseinrichtung 21 angeordnet, durch die das Faserband 2 in einer Schleife 22 geführt ist. Die Überwachungseinrichtung 21 weist eine obere, eine Auslösestelle bestimmende Lichtschranke 23 und eine untere, ebenfalls eine Auslösestelle festlegende Lichtschranke 24 auf.

Diese beiden Lichtschranken 23, 24 sind an die Rechnereinheit 17 oder an einen Drehzahlregler 25 angeschlossen und sprechen jeweils dann an, wenn die Faserbandschleife 22 ihren minimalen oder maximalen Durchhang aufweist. Ein Ansprechen der oberen Lichtschranke 23 bewirkt auf noch zu beschreibende Weise ein Herabsetzen der Antriebsgeschwindigkeit des Kannenstocks 5, während ein Ansprechen der unteren Lichtschranke 24 ein Heraufsetzen der Antriebsgeschwindigkeit des Kannenstocks 5 bewirkt.

Der Tachogenerator 11 des Elektromotors 10 liefert seine Ausgangssignale an einen Drehzahlregler 25, welcher an einen Ausgang der Rechnereinheit 17 angeschlossen ist und die Drehzahl des Elektromotors 10 regelt.

Die Lichtschranken 23, 24 können, wie in Fig.2 gestrichelt dargestellt, direkt an den Drehzahlregler 25 anstatt an die Rechnereinheit 17 angeschlossen werden.

Als weitere Eingangsgröße erhält die Rechnereinheit

17 die Ausgangssignale eines Tachogenerators 26, welcher die Antriebsdrehzahl der Karde 1 oder der von dieser angetriebene Meßwalze 13 mißt.

Nach Fig.3 ist der Tachogenerator 26 über ein Anpaßglied 33 an den einen Eingang eines Multiplika-

tors 27 angeschlossen. An den anderen Eingang des Multiplikators 27 ist ein Dividierer 28 angeschlossen, der eingangsseitig über ein Anpaßglied 29 die vom Meßwertaufnehmer 16 erzeugten Signale erhält. An den zweiten Eingang des Dividierers 28 ist ein Sollwertgeber 30 für die vorgewählte Faserbanddicke angeschlossen. Der Sollwertgeber 30 ist als Potentiometer ausgebildet.

Der Ausgang des Dividierers 28 ist über einen Verstärker 31 mit einer Anzeigeeinrichtung 32 verbunden.

Mit dem Potentiometer 30 wird die gewünschte Dicke des Faserbandes (Bandnummer) eingestellt. Vom Meßwertaufnehmer 16 werden die der von der Meßwalze 12 abgetasteten Dicke des Faserbandes 2 proportionalen Signale d_e dem Dividierer 28 zugeführt. Am Ausgang des Dividierers 28 erscheinen der Faserbanddicke proportionale Signale, die einerseits dem Multiplikator 27 und andererseits über den Verstärker 31 der Anzeigeeinrichtung 32 zugeleitet werden. Mit der Anzeigeeinrichtung 32 wird die Dicke des Faserbandes 2 angezeigt.

Die vom Tachogenerator 26 erzeugten Signale, die der Drehzahl πκ der Karde 1 proportional sind, werden dem Multiplikator 27 zugeführt, welcher an seinem Ausgang Signale erzeugt, welche abhängig sind von der Kardendrehzahl πκ, der gemessenen Faserbanddicke d_e und des Sollwerts d_a der Faserbanddicke. Diese Ausgangssignale des Multiplikators 27 bilden die Führungsgröße für den Drehzahlregler 20 des Streckwalzenantriebs 18 und die Führungsgröße für den Drehzahlregler 25 des Kannenstockantriebs 10. Diese Führungsgröße für den Drehzahlregler 25 wird jedoch noch durch die Überwachungseinrichtung 21 beeinflußt. Im folgenden wird die Funktionsweise der gezeigten Einrichtung beschrieben.

An der Rechnereinheit 17 wird wie beschrieben die gewünschte Dicke des Faserbands 2 (Bandnummer) eingestellt. Im weiteren wird an der Rechnereinheit 17 ein mittlerer Verzugswert eingestellt, der so groß ist, daß auch die dünnste noch auszugleichende Faserbandstelle vom Streckwerk 4 ausgeglichen werden kann, d. h. die Verzugsgröße darf auch bei der dünnsten noch auszugleichenden Faserbandstelle nicht unter 1 sinken.

In der Rechnereinheit 17 ist eine Überwachungslogik vorhanden, welche bei Über- oder Unterschreiten eines Verzugsgrenzwerts, z.B. Verzugsgröße 1,5 und Verzugsgröße 1, anspricht und ein Fehleranzeigesignal auslöst, mit dem die Faserbandzuführung zum Regulierstreckwerk 4 unterbrochen wird. Beim Einschalten der Einrichtung wird diese Überwachungslogik während einer vorwählbaren Zeitspanne blockiert, wodurch das Einführen des Faserbands erleichtert wird.

Das vom Abnehmer 7 abgelöste und im Bandtrichter 8 zur Lunte verdichtete Vlies wird durch das Meßwalzenpaar 12,13 weiter verdichtet und gleichzeitig auf seine Dicke abgetastet. Die Auslenkung der Meßwalze 12 wird wie bereits erwähnt vom Meßwertaufnehmer 16 in ein elektrisches Signal umgeformt, welches der Rechnereinheit 17 als Eingangsgröße zugeführt wird.

Die Rechnereinheit 17 erzeugt nun, wie bereits an Hand der Fig.3 beschrieben, ein Ausgangssignal, welches abhängig ist vom von der Meßwalze 12 festgestellten Faserbandquerschnitt, dem in der Rechnereinheit 17 vorgewählten Sollquerschnitt und der vom Tachogenerator 26 erfaßten Kardenantriebsgeschwindigkeit. Dieses Ausgangssignal der Rechnereinheit 17 wird als Führungsgröße den beiden Drehzahlregler 20, 25 eingegeben, welche entsprechend die Drehzahl der Elektromotoren 10 und 18 erhöhen oder herabsetzen.

Damit wird der Verzug entsprechend verändert und die Drehzahl des Elektromotors 10 des Kannenstockes 5 gleichzeitig und im gleichen Sinn wie die Antriebsgeschwindigkeit des Verzugswalzenpaars 14,15 verändert. Die Verzugswalzen 14, 15 und der Kannenstock 5 weisen infolge ihrer ungleichen trägen Massen bei paralleler Ansteuerung ihrer Drehzahlregler 20, 25 durch die Rechnereinheit 17 unterschiedliche Reaktionszeiten auf. Das hat zur Folge, daß zwischen der Fördergeschwindigkeit der Verzugswalzen 14, 15 und der Aufnahmegeschwindigkeit des Kannenstocks 5 kurzfristig ein Unterschied besteht, wodurch zeitweise ein Mangel und zeitweise ein Überschuß an Faserband zwischen dem Verzugswalzenpaar 14, 15 und dem Kahnenstock 5 bewirkt wird.

Zum Ausgleichen dieser unterschiedlichen Reaktionszeiten von Streckwalzenpaar 14,15 und Kannenstock 5 dient die Überwachungseinrichtung 21, welche nach dem Prinzip der Zweipunktregelung die Abzugsgeschwindigkeit des Kannenstocks 5 dauernd nach Maßgabe des Durchgangs der Faserbandschleife 22 beeinflußt und damit die Stabilität der Einrichtung auch bei kurzzeitigen, periodischen Geschwindigkeitsschwankungen gewährleistet.
Die Überwachungseinrichtung 21 arbeitet wie folgt:

Erreicht der Durchhang der Faserbandschleife 22 den maximalen Wert, so spricht die untere Auslösestelle, d. h. die Lichtschranke 24, an. Dadurch wird ein Signal erzeugt, das entweder der Rechnereinheit 17 oder dem Drehzahlregler 25 zugeführt wird und das eine Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit des Kannenstocks 5 um einen bestimmten Betrag in Abhängigkeit von der Führungsgröße des Drehzahlreglers 25 bewirkt. Der Kannenstock 5 wird so lange mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben, bis der Durchhang der Faserbandschleife 22 den minimalen Wert erreicht und die obere Auslösestelle, d.h. die Lichtschranke 23, anspricht. Das dabei erzeugte Signal wird entsprechend der Rechnereinheit 17 oder dem Drehzahlregler 25 zugeleitet, was bewirkt, daß die Antriebsgeschwindigkeit des Kannenstocks 5 wieder nach Maßgabe der Führungsgröße des Drehzahlreglers 25 um einen bestimmten Betrag herabgesetzt wird. Der Kannenstock 5 wird so lange mit herabgesetzter Geschwindigkeit angetrieben, bis der Durchhang den maximalen Wert wieder erreicht hat und die untere Auslösestelle 24 erneut anspricht und wie beschrieben eine Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit des Kannenstocks 5 erfolgt. Dieser Vorgang wiederholt sich, so daß sich die Faserbandschleife 22 im Betrieb der Einrichtung dauernd zwischen der unteren Auslösestelle 24 und der oberen Auslösestelle 23 bewegt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines gleichmäßigen textlien Faserbandes, mit einer ein Faserband liefernden Spinnereimaschine, z. B. einer Karde, einer von der Spinnereimaschine unabhängig angetriebenen Aufnahmevorrichtung für das Faserband, einem dazwischen angeordneten Regulierstreckwerk, welches ein Meßwalzenpaar und ein unabhängig angetriebenes Streckwalzenpaar aufweist, wobei die eine Meßwalze des Meßwalzenpaares von der Spinnereimaschine angetrieben ist und die andere Meßwalze nach Maßgabe der Dickenänderung des durch die Meßwalzen geführten Faserbandes auslenkbar ist, und mit einer Regeleinrichtung zum Regeln der Antriebsgeschwindigkeit von Streckwalzenpaar und Aufnahmevorrichtung in Abhängigkeit von der Auslenkung der einen Meßwalze, und zum zusätzlichen Regeln der Antriebsgeschwindigkeit der Aufnahmevorrichtung in Abhängigkeit von der Länge des Faserbandes zwischen Streckwalzenpaar und Aufnahmevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an die Regeleinrichtung (17,20,25) ein Meßwertaufnehmer (26) angeschlossen ist, der zu der Antriebsgeschwindigkeit der Spinnereimaschine (1), oder der von dieser angetriebenen Meßwalze (13) proportionale Signale erzeugt, welche die Regeleinrichtung (17, 20, 25) als zusätzliche Führungsgröße aufnimmt und zum Regeln der Antriebsgeschwindigkeit des Streckwalzenpaares (14, 15) und der Aufnahmevorrichtung (3) verarbeitet, und daß an die Regeleinrichtung (17,20, 25) weiter eine zwischen Streckwalzenpaar (14,15) und Aufnahmevorrichtung (3) angeordnete Überwachungseinrichtung (21) für den Durchhang einer Faserbandschleife (22) angeschlossen ist, welche eine auf minimalen Durchhang ansprechende obere Auslösestelle (23) und eine auf maximalen Durchhang ansprechende untere Auslösestelle (24) aufweist, wobei die Regeleinrichtung (17, 20, 25) die von jeder Auslösestelle (23, 24) erzeugten Signale zum zusätzlichen Regeln der Antriebsgeschwindigkeit der Aufnahmevorrichtung (3) verarbeitet, derart, daß jeweils immer beim Ansprechen der oberen Auslösestelle (23) die Antriebsgeschwindigkeit der Aufnahmevorrichtung (3) so lange herabgesetzt wird, bis die untere Auslösestelle (24) anspricht, worauf jeweils immer die Antriebsgeschwindigkeit der Aufnahmevorrichtung so lange erhöht wird, bis die obere Auslösestelle (23) wieder anspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung eine Rechnereinheit (17) und je einen Drehzahlregler (20,25) für die Regelung der Drehzahl des Antriebsmotors (18) für das Streckwalzenpaar (14,15) oder des Antriebsmotors (10) für die Aufnahmevorrichtung (3) aufweist, wobei die Rechnereinheit (17) eingangsseitig mit dem die Antriebsgeschwindigkeit der Spinnereimaschine (1) abtastenden Meßwertaufnehmer (26) und einem die Auslenkung der einen Meßwalze (12) abtastenden zweiten Meßwertaufnehmer (16) verbunden ist und dessen Ausgangssignale den Drehzahlreglern (20, 25) zugeleitet werden, wobei die Überwachungseinrichtung (21) zur Beeinflussung der Antriebsgeschwindigkeit der Aufnahmevorrichtung (3) an die Rechnereinheit (17) oder an den Drehzahlregler (25) für den Antriebsmotor (10) der

Aufnahmeeinrichtung (3) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinheit (17) einen Multiplikator (27) aufweist, dessen Ausgang mit den Drehzahlreglern (20, 25) verbunden ist und der eingangsseitig an den die Antriebsgeschwindigkeit der Spinnereimaschine (1) abtastenden Meßwertaufnehmer (26) und an den Ausgang eines Dividierers (28) angeschlossen ist, der eingangsseitig Signale vom die die Auslenkung der einen Meßwalze (12) abtastenden Meßwertaufnehmer (16) und von einem Sollwertgeber (30), mit dem die gewünschte Dicke des Faserbandes (2) vorwählbar ist, erhält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Dividierers (28) eine Anzeigeeinrichtung (32) angeschlossen ist.