DE3913997A1

DE3913997A1 - Dosierverfahren und -vorrichtung zur abgabe vorgebbarer mengen von faserflocken

Info

Publication number: DE3913997A1
Application number: DE3913997A
Authority: DE
Inventors: Peter Bruetsch; Paul Staeheli; Juerg Faas
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1989-02-14
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1990-08-23
Also published as: EP0383246B2; CN1024821C; RU2050424C1; JP2776941B2; EP0383246A3; JPH03820A; CN1045609A; EP0383246B1; US5121523A; EP0383246A2; DE59007294D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dosierverfahren sowie eine Dosiervorrichtung zur Abgabe vorgebbarer Mengen von Faserflocken pro Zeiteinheit mittels zweier am unteren Ende eines Flockenschachtes angeordneter, in entgegengesetzten Richtungen drehbarer, zwischen sich einen Förderspalt bildender Speisewalzen.

Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der britischen Patentschrift 7 35 172 bzw. der entsprechenden schweizerischen Patentschrift 3 13 355 bekannt. Ein ähnliches Verfahren bzw. eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der DE-OS 37 13 590 bekannt, wobei zusätzlich eine Öffnerwalze unterhalb der Speisewalzen angeordnet ist.

Weitere Beispiele sind ferner der deutschen Patentschrift 1 96 821 der deutschen Patentschrift 31 51 063 und der japanischen Schrift 62-2 63 327 zu entnehmen.

Bei der Herstellung von Garn werden üblicherweise Mischungen aus verschiedenen faserartigen Bestandteilen, d.h. Fasern verschiedener Provenienzen, Sorten, Qualitäten, Farben oder anderer Merkmale vermischt, um Fasermischungen zu erzeugen, die anschließend kardiert und den weiteren Spinnereiprozessen zugeführt werden.

Das Mischen kann beispielsweise derart erfolgen, daß die verschiedenen Fasersorten in jeweilige Füllschächte eingefüllt und mittels der am unteren Ende der Flockenschächte angeordneten Speisewalzen auf einem unterhalb der Schächte umlaufenden Förderband abgelegt werden. Hierdurch entsteht ein kontinuierliches Schichtgebilde auf dem Förderorgan, welches dann einer Öffnerwalze zugeführt wird, wobei diese Öffnerwalze einzelne Flocken aus dem Schichtgebilde herauslöst und für eine gute Durchmischung der verschiedenen Fasern der verschiedenen Schichten sorgt. Durch Steuerung der Drehgeschwindigkeit der einzelnen Speisewalzen gelingt es, die jeweils erwünschten Proportionen der einzelnen Faserbestandteile zu bestimmen.

Man bemüht sich, die Füllhöhe der Faserflocken in den einzelnen Schächten so zu steuern, daß diese Füllhöhe annähernd konstant bleibt, damit bei konstanter Füllhöhe und vorgegebener Drehzahl der Speisewalzen die jeweils erwünschten Fasermengen auf das umlaufende Förderband dosiert werden.

Mit diesem bekannten Dosierverfahren bzw. dieser bekannten Dosiervorrichtung gelingt es nur in beschränktem Maße, die jeweils vorgegebenen Dosiermengen zu erreichen. Die bisher bekannten Vorrichtungen berücksichtigen nur relativ ungenau Schwankungen in der Dichte, der Füllhöhe und des Öffnungsgrades der Faserflocken.

Aufgrund dieser Ungenauigkeit sind auch Wiegespeisen vorgeschlagen worden, wobei die einzelnen Bestandteile vor der Mischung gewogen werden. Diese Vorrichtungen sind jedoch relativ aufwendig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß bei preisgünstiger Herstellung eine hohe Dosiergenauigkeit erreicht werden kann, und zwar ohne daß die Füllhöhe im Flockenschacht genau vorbestimmt werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung verfahrensmäßig vor, daß wenigstens eine der Speisewalzen in Richtung der anderen Speisewalze vorgespannt und von dieser unter dem Flockendruck wegbewegbar ist, daß der Abstand zwischen den beiden Speisewalzen oder ein diesem proportionaler Wert gemessen wird und daß die Drehzahl wenigsten einer der Speisewalzen so geregelt wird, daß das Produkt der Drehzahl und des Abstandes zumindest im Mittel konstant bleibt.

Anstatt den Förderspalt konstant zu halten und die Dosierung allein durch das Vorgeben der Drehzahl der Speisewalzen zu erreichen, nutzt die erfindungsgemäße Lösung die unterschiedliche Dichte, Druck und Öffnungsgrad der Fasern aus, um den Abstand zwischen den Speisewalzen, d.h. die Breite des Förderspaltes zu ändern, und berücksichtigt dann diese Änderung des Förderspaltes bei der Regelung der Drehzahl der Speisewalzen. Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße Verfahren so ausgelegt, daß die Breite des Förderspaltes sich automatisch der jeweiligen Eigenschaften der Flocken im Füllschacht anpaßt, wobei die sich ergebenden Breiten des Förderspaltes dann bei der anschließenden Drehzahlregulierung der Speisewalzen berücksichtigt werden. Auf diese Weise ermittelt die Dosiervorrichtung selbständig die jeweiligen Eigenschaften der Faserflocken und korrigiert die Drehzahlregelung der Speisewalzen, damit der Sollwert der gewünschten Momentanproduktion (Flockengewicht pro Zeiteinheit) eingehalten wird.

Das Verfahren läßt sich sehr feinfühlig durchführen, so daß die Dosiermengen sich genauestens vorgeben lassen und die sich ergebenden Fasermischungen stets im erwünschten Toleranzbereich gehalten werden können.

Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Drehzahlregelung so vorgenommen wird, daß das Produkt über ein vorgebbares Zeitintervall integriert wird, daß hieraus die Momentanproduktion

gebildet wird, wobei K eine Konstante darstellt, daß ein Vergleich zwischen dem Istwert der Momentanproduktion und deren Sollwert _soll durchgeführt wird und daß daraus ein neuer Drehzahlwert für das nächste Zeitintervall errechnet wird im Sinne einer Annäherung des nächsten Wertes der Momentanproduktion an deren Sollwert _soll.

Mit diesem Verfahren wird die Regelung des Dosierverfahrens aufgrund der historisch im letzten Zeitintervall gemessenen Werte laufend korrigiert. Somit wird eine gewisse Überproduktion bzw. Unterproduktion im vorherigen Intervall im nächsten Intervall korrigiert, wobei solche kurzzeitigen Schwankungen auf das Endergebnis des Mischverfahrens keine nennenswerten Auswirkungen haben, da sie durch das nachfolgende Durchmischen ausgeglichen werden.

Um die Regelung einfach zu gestalten, wird die Drehzahl der Speisewalzen innerhalb jedes Zeitintervalls auf einen jeweiligen konstanten Wert hin geregelt.

Zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung vorzugsweise dadurch aus, daß die Drehachse der einen Speisewalze in Richtung der Drehachse der anderen Speisewalze zu und von dieser weg verschiebbar gelagert und in Richtung der Drehachse der anderen Speisewalze vorgespannt ist, daß eine Wegmeßeinrichtung vorgesehen ist, welche den sich im Betrieb der Flockenförderung ergebenden Abstand zwischen den beiden Speisewalzen bzw. diesem propotionalen Wert ermittelt und daß eine Regelung vorgesehen ist, welche die Drehzahl der Speisewalzen aufgrund des ermittelten Abstandes im Sinne des Erreichens eines vorgegebenen Sollwertes _soll der Momentanproduktion regelt.

Insbesondere ist die Regeleinrichtung so ausgelegt, daß die Regelung in vorgebbaren Zeitintervallen t ₁-t ₂ vorgenommen ist, daß für jeden Zeitintervall die Momentanproduktion gegeben durch den Integrand

errechnet ist, wobei K eine Konstante ist, und daß die Regelung einen Vergleich zwischen der Momentanproduktion und deren Sollwert _soll durchführt und hieraus die Drehzahl n für das nächste Zeitintervall im Sinne einer Annäherung an den Sollwert _soll bestimmt und auf diesen Wert hin regelt.

Die Führung der verschiebbaren Speisewalze läßt sich preisgünstig erreichen, wenn die Drehachse der verschiebbaren Speisewalze von der Drehachse der Öffnerwalze (oder einer anderen Walze) mittels zweier an der Drehachse der Öffnerwalze (bzw. der anderen Walze) gelagerter Arme getragen ist.

Die Vorspannung der einen Speisewalze in Richtung der anderen Speisewalze erfolgt vorzugsweise mittels wenigstens einer Feder, insbesondere mittels einer Feder, deren Kraft innerhalb des vorgesehenen Verschiebeweges zumindest im wesentlichen konstant bleibt. Es können zweckmäßigerweise zwei Federn vorgesehen sein, die jeweils an einem der genannten Arme angreifen. Die Verwendung von Federn, insbesondere Schraubendruckfedern und die Montage der verschiebbaren Speisewalze an den genannten Armen, an denen dann auch die Federn angreifen können, stellen sehr preisgünstige Maßnahmen dar, die dennoch zuverlässig arbeiten und zu einer preisgünstigen Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe beitragen. Sollte die Federkraft sich wesentlich innerhalb des vorgesehen Verschiebeweges ändern, so könnte die Federeigenschaft im Regelkreis berücksichtigt und die Regelung entsprechend korrigiert werden.

Es ist aber nicht unbedingt erforderlich, Federn zu benutzen, man könnte beispielsweise auch an Vorspanneinrichtungen denken, die hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagt sind und beispielsweise druckregelnde Ventile enthalten, damit die Vorspannungskraft stets konstant bleibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind vorzugsweise einstellbare Anschlageinrichtungen vorgesehen, welche den minimalen Abstand zwischen den Speisewalzen, d.h. die minimale Breite des Förderspaltes bestimmen. Die Anschlageinrichtungen arbeiten vorzugsweise mit den genannten Armen zusammen und begrenzen deren Drehbereich.

Mit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die Füllhöhe der im Schacht vorhandenen Flocken vorbestimmt ist.

Ein noch besseres Ergebnis läßt sich jedoch erreichen, wenn eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Füllhöhe der im Schacht vorhandenen Flocken innerhalb vorbestimmter oberen und unteren Grenzen zu halten. Auf diese Weise kann in allen Fällen verhindert werden, daß bei leer werdendem Schacht der Förderspalt nur ungenügend mit Faserflocken gefüllt ist und eine Ungenauigkeit bei der Flockendosierung auftritt.

Das Überschreiten der oberen Grenze und das Unterschreiten der unteren Grenze kann mittels Lichtschranken erfaßt werden, wobei die Anwendung einer Lichtschranke zur Regelung der Ausgabegeschwindigkeit der den Schacht füllenden Öffnungsmaschine bereits aus der CH-PS 3 13 355 bekannt ist.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die die Füllhöhe bestimmende Einrichtung am oberen Ende des Schachtes vorgesehen und speist Flocken aus einem oberhalb der Einrichtung angeordneten Pufferraum in den Schacht hinein.

Die die Füllhöhe bestimmende Einrichtung ist vorzugsweise selbst eine aus zwei Speisewalzen und einer Öffnerwalze bestehende Dosiervorrichtung, die entsprechend der bisher beschriebenen Dosiervorrichtung bzw. dem bisher beschriebenen Dosierverfahren geregelt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Mischanlage, welche mit drei erfindungsgemäßen Dosiervorrichtungen ausgestattet ist,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der zwei Speisewalzen und der Öffnerwalze einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung,

Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Regelverfahrens,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer ersten detaillierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung und

Fig. 5 eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung.

Bei allen Ausführungsformen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, jedoch mit einem Dezimalpunkt, wenn Abweichungen gegenüber den bereits beschriebenen Teilen vorkommen.

Die Mischeinrichtung der Fig. 1 besteht aus einem umlaufenden Förderband 10 und drei gleichartig ausgebildeten Dosiervorrichtungen 12, die in einer Reihe oberhalb des Förderbandes 10 angeordnet sind. Jede Dosiervorrichtung 12 besteht, wie nachfolgend näher erläutert wird, aus einem Füllschacht 14 mit Schaufenster 16 und aus zwei bis drei am unteren Ende des Schachtes angeordneten Speisewalzen 18, 20 sowie einer Öffnerwalze 22. Die im Schacht vorhandenen Flocken, deren Obergrenze bei 24 liegt, werden von den in den jeweiligen Richtungen 26, 28 sich drehenden Speisewalzen 18 und 20 erfaßt und durch den zwischen diesen beiden Walzen gebildeten Förderspalt der Öffnerwalze 22 zugeführt. Letztere dreht schneller als die Speisewalzen und löst Flocken aus der zugeführten Flockenwatte heraus und speist sie durch einen Kanal 30 in Form von geöffneten, losen Flocken 32 auf den oberen Trum 34 des Förderbandes.

Die losen Flockenbünde 32.1 und 32.2 von den zwei weiteren Dosiervorrichtungen werden in Schichten auf die erste vom Flockenbund 32 gebildete Schicht gelegt und mit dem oberen Trum des Förderbandes 34 in Pfeilrichtung 36 zum in Fig. 1 rechten Ende der Mischeinrichtung geführt. Hier befindet sich ein weiteres umlaufendes Förderband 38, welches in Pfeilrichtung 40 umläuft und dessen unterer Trum 42 zu dem oberen Trum 34 des Förderbandes 10 in Förderrichtung 36 hin geneigt ist. Somit werden die drei Schichten 32, 32.1 und 32.2 komprimiert und anschließend im Förderspalt zweier Speisewalzen 44, 46 eingefangen. Die Speisewalzen 44, 46 speisen das so gebildete Schichtgebilde zu einer Öffnungswalze 48, die in Pfeilrichtung 50 umläuft und die Flocken aus dem Schichtgebilde herauslöst und über einen Schacht 52 der nachfolgenden Verarbeitung übergibt. Etwaiger, durch das Öffnen mittels der Öffnerwalze 48 herausgelöster Schmutz oder Abgang wird in der Abgangkammer 54 gesammelt und ggf. von hier mittels eines Luftstromes entfernt.

Es versteht sich, daß die in Fig. 1 dargestellte Ausführung nicht auf drei Dosiervorrichtungen 12 beschränkt ist, sondern es können beliebig viele Schichten oberhalb des Förderbandes 10 angeordnet werden.

Die praktische Ausführung der Speisewalzen 18, 20 und der Öffnerwalze 22 lassen sich etwas anschaulicher in Fig. 2 erkennen.

Die zwei Seitenwände 56, 58 des Flockenschachtes reichen bis nahe an die Oberflächen der Speisewalze 18 bzw. 20 heran und divergieren voneinander geringfügig, damit keine Flockenstaus entstehen. Die einen hohen Öffnungsgrad aufweisenden Flocken 60 im Schacht 12 werden von den in Pfeilrichtung 26, 28 in entgegengesetzten Richtungen drehenden Speisewalzen 18 bzw. 20 erfaßt und zu einer Flockenwatte 62 komprimiert. Die Öffnerwalze 22 löst dann die Flocken aus dieser Flockenwatte heraus und bildet eine Flockenströmung 32, die sich in Pfeilrichtung 64 in Richtung des Förderbandes weiterbewegt. Alle von den mit der Drehzahl n umlaufenden Speisewalzen erfaßten Flocken werden durch einen Förderspalt transportiert, dessen Breite x den kleinsten Abstand zwischen den beiden Speisewalzen darstellt und dessen Länge der Länge der Speisewalzen bzw. der Breite der Seitenwände des Schachtes entspricht.

Die Drehachse der Speisewalze 18 ist mit 66, die Drehachse der Speisewalze 20 mit 68 und die Drehachse der Öffnerwalze 22 mit 70 gekennzeichnet. Die Drehachse 66 der Speisewalze 18 ist ebenso wie die Drehachse 70 der Öffnerwalze 22 im Flockenschacht fest angeordnet. Die Drehachse 68 der Speisewalze 20 ist jedoch von zwei Armen 72 getragen, von denen in Fig. 2 nur der eine zu sehen ist. Der zweite Arm 72 befindet sich an der anderen Stirnseite der Speisewalze 20 und ist genauso ausgelegt wie der gezeigte Arm 72. Dieser Arm 72 ist an der Drehachse der Öffnerwalze 22 gelagert und kann somit Drehbewegungen um diese Drehachse 70 in Richtung des Doppelpfeils 74 ausführen. Wie ersichtlich führen solche Bewegungen zu einer Veränderung des Abstandes x.

Auf der rechten Seite der Fig. 2 ist eine Vorspann einrichtung 76 vorgesehen, und zwar in Form einer Vorspannfeder 78, welche an ihrem einen Ende gegen eine am Füllschacht fest angeordneten Anschlag 80 und an ihrem anderen Ende an einem mit dem Arm 72 verbundenen Anschlag 82 anliegt. Zwischen dem Anschlag 76 und dem Anschlag 82 erstreckt sich eine Stange 84, welche verschiebbar innerhalb des Anschlages 82 angeordnet ist. Es versteht sich, daß eine zweite Vorspann einrichtung 76 auf der anderen Stirnseite der Speisewalze 20 vorgesehen ist und dort ebenso auf den zugeordneten Arm 72 drückt. Die beiden Federn 78 versuchen daher den Abstand x kleiner zu machen. Der minimale Abstand x wird durch eine Anschlageinrichtung 86 vorgegeben, die mit dem gezeigten Arm 72 zusammenarbeitet. Eine weitere Anschlageinrichtung 86 befindet sich auf dem anderen Stirnende der Speisewalze 20 und arbeitet in entsprechender Weise mit dem dortigen Arm 72 zusammen.

Der Abstand x stellt sich im Betrieb je nach dem im Förderschacht herrschenden Druck, der Dichte und dem Öffnungsgrad der Flocken und der Kraft der Feder 78 ein, wobei die Größe des Abstandes x sich durch die Verschiebebewegung der Stange 84 innerhalb des Anschlages 82 ermitteln läßt. Die Stange 84 und der Anschlag 82 sind als Wegmeßeinrichtung ausgebildet.

Das erfindungsgemäße Dosierverfahren und die durchgeführte Regelung wird nachfolgend auch anhand der Fig. 3 erläutert.

Zunächst werden folgende Definitionen eingeführt:

m=Masse,
t=Zeit,
=Massenstrom=die Relativproduktion einer Dosiervorrichtung=Masse/Zeit,
=Volumenstrom=Volumen/Zeit,
ρ=Materialdichte,
n=Drehzahl der Speisewalzen,
u=Umfangsgeschwindigkeit der Speisewalzen,
d=Durchmesser der Speisewalzen,
l=Länge der Speisewalzen,
A=Öffnungsquerschnitt des Förderspaltes=l · x,
x=variable Öffnungsweite des Förderspaltes,
s=Transportlänge.

Der Massenstrom gleich der Momentanproduktion ist v · ρ.

Unter Berücksichtigung der oben angegebenen Definitionen kann man auch folgende Gleichung erstellen:

Nun ist ρ hier die Materialdichte im Förderspalt und diese ist aufgrund der Vorspannung mit im wesentlichen konstanter Kraft zumindest im wesentlichen konstant. Nachdem d, π und l auch konstant sind können wir schreiben:

ρ · d · π · l = K

Weiterhin ist

d. h. dm = K · n · x · dt, woraus wir errechnen können

wobei wir die Momentanproduktion über ein Intervall t ₂-t ₁ so schreiben können

wobei erfindungsgemäß für t ₂-t ₁ vorzugsweise ein konstantes Intervall gewählt wird.

Anhand der graphischen Darstellung der Fig. 3 sieht man, daß die Masse m eigentlich der Fläche unterhalb der Kurve n · x=f(t) im Zeitintervall t₂-t₁ entspricht. stellt daher den gemittelten Wert in diesem Zeitintervall dar.

Die Regelung der Drehzahl der Speisewalzen wird nunmehr so vorgenommen:

Erstens wird der Öffnungsquerschnitt erfaßt und bei einer über die Messung konstanten Drehzahl n ₁ über das feste Zeitintervall t ₂-t ₁ integriert, woraus sich die Momentanproduktion ₁ ergibt.

Dieser Wert wird nun mit der Sollproduktion _soll verglichen und die Regelung der Drehzahl so vorgenommen, daß sich eine neue Drehzahl n ₂ ergibt, die für das nächste Zeitintervall konstant bleibt.

Dieses Verfahren wird Zeitintervall für Zeitintervall wiederholt, wobei die Regelung sich schnell auf den erwünschten mittleren Produktionswert _soll einstellt. Die Berechnungen selbst können von einem Mikroprozessor durchgeführt werden, dem die konstanten Parameter bekannt sind und dem die laufenden Meßergebnisse der Wegemeßeinrichtung 82 und der Drehzahl der Speisewalzen 18 und 20 angegeben werden. Der Antrieb der verschiedenen Walzen läßt sich genauer aus der Fig. 4 erkennen, wobei die Walzenanordnung gegenüber der Anordnung der Fig. 2 etwas abgewandelt ist.

Die Fig. 4 zeigt eine Dosiervorrichtung, welche in etwa der Dosiervorrichtung 12 am linken Ende der Fig. 1 entspricht. Hier ist jedoch eine weitere Walze 88 vorgesehen, die die Flocken im Schacht den Speisewalzen 18 und 20 zuführt.

In diesem Beispiel ist die Walze 18 verschiebbar ausgeführt, die Walze 20 dagegen bleibt stehend. Die Drehachse 66 der verschiebbaren Speisewalze 18.1 wird auch hier von zwei Armen 72.1, die in diesem Beispiel nicht von der Drehachse der Öffnerwalze 22, sondern von der Drehachse 90 der zusätzlichen Walze 88 getragen werden. Die Vorspanneinrichtung 76.1 ist nunmehr auf der linken Seite des Flockenschachtes angeordnet und greift wie bei der Ausführung gemäß Fig. 2 am Arm 72.1 an. Der einfacheren Darstellung halber ist hier weder die Feder noch die Wegmeßeinrichtung gezeigt, es versteht sich aber, daß diese Einheiten genauso vorhanden sind wie bei der Ausführung gemäß Fig. 2. Es versteht sich auch, daß eine weitere Vorspanneinrichtung 76.1 auf der anderen Stirnseite der Walze 18 vorgesehen ist.

Die Speisewalzen 18.1 und 20.1 und die weitere Walze 88 werden von einem gemeinsamen Motor 92 angetrieben. Der Antrieb besteht aus einer Kette 94, welche von einem Kettenrad 96 an der Ausgangswelle des Motors 92 angetrieben wird. Die Kette 94 läuft an einem an der einen Stirnseite der Walze 88 vorgesehenen Kettenrad 98 sowie einem weiteren, an der einen Stirnseite der Walze 20.1 vorgesehenen Kettenrades 100 und einem zur Spannung der Kette vorgesehenen Kettenrades 102 mit einer Spanneinrichtung 104 um. Die Umlaufrichtung der Kette ist mit dem Pfeil 106 gekennzeichnet, woraus sich die erwünschte Drehrichtung 28 der Speisewalze 20.1 und die Drehrichtung 108 der weiteren Walze 88 ergeben. Die Speisewalze 18.1 ist von einer weiteren umlaufenden Kette 110 angetrieben, die von dem als Doppelkettenrad ausgebildeten Kettenrad 98 angetrieben wird. Die Kettenräder 100 und 98 sowie das Kettenrad 112 an der einen Stirnseite der Speisewalze 18.1 haben den gleichen Durchmesser, wodurch die Drehgeschwindigkeiten dieser Walzen alle gleich sind.

Die Öffnerwalze 22.1 wird von einem getrennten Motor 114 und einer umlaufenden Kette 116 angetrieben.

Aus der Fig. 4 sieht man auch, wie die Öffnerwalze innerhalb Blechführungen 118 und 120 umläuft, wobei die Blechführung 120 in Richtung des Doppelpfeils 122 verstellbar ist. Das Blech 120 bildet zusammen mit einem weiteren Blech 124 einen Führungskanal 126 für das Flockenvlies 32. Die besondere Formgebung dieses Führungskanals 126 verlangsamt die Flocken nach deren Austritt aus dem Bereich der Öffnungswalze und führt sie sanft auf das Förderband 34 zu, ohne daß ein ausgeprägter Luftstrom entsteht, welcher möglicherweise die Sandwichbildung auf dem Transportband stören könnte.

Das Bezugszeichen 128 stellt den Zuführkanal dar, mittels dem die Flocken pneumatisch in den Schacht 14 hineintransportiert werden.

Schließlich stellt 130 den Computer dar, welcher über die Leitung 132 die Drehzahl der Speisewalzen steuert und über die Leitung 134 das Signal der in der Vorspanneinrichtung 76.1 eingebauten Wegemeßeinrichtung erhält.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei die Anordnung der Speisewalzen 18, 20 sowie der Öffnerwalze 22 entsprechend der Anordnung gemäß Fig. 2 ausgebildet ist, weshalb diese Teile nicht näher beschrieben werden. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß der Motor 92.1 die Speisewalze 18 über die umlaufende Kette 136 antreibt. Diese Kette wird durch die Spanneinrichtung 104.1 und das Spannrad 102.1 gespannt. Auf der Drehachse der Öffnerwalze befinden sich drei Kettenräder, wobei das eine Kettenrad mit der Öffnerwalze drehfest verbunden ist. Die beiden anderen sind um ihre Drehachse frei drehbar, jedoch zusammengekoppelt. Von diesen beiden zusammengekop pelten Kettenrädern wird das eine von der umlaufenden Kette 136 angetrieben, das andere treibt über eine weitere umlaufende Kette 138 die Speisewalze 20 an.

Der zweite Motor 114.1 treibt über die Kette 140 ein Zwischenrad 142 an, welches über ein weiteres damit gekoppeltes Kettenrad 144, eine umlaufende Kette 146, ein weiteres Doppelkettenrad 148 sowie eine weitere umlaufende Kette 150 die die Öffnerwalze 22 über das mit dieser drehfest gekoppelte Kettenrad antreibt.

Oberhalb des Schachtes 14.2 befindet sich eine weitere Dosiervorrichtung, deren Aufgabe es ist, die Füllhöhe der Flocken innerhalb des Schachtes 14.2 innerhalb vorgebbarer Grenzen zu halten. Zu diesem Zweck werden der weiteren Dosiervorrichtung 152 Flocken aus einem Pufferraum 154 zugeführt, und zwar von vier Zuführwalzen 156, 158, 160 und 162. Diese Zuführwalzen 156, 158, 160, 162 sind von einem eigenen Motor 164 angetrieben, und zwar über eine umlaufende Kette 166. Die jeweiligen Drehrichtungen der Zuführwalzen 156, 158, 160, 162 sind den jeweils eingezeichneten Pfeilen zu entnehmen. Um diese Drehrichtungen zu sichern, ist es notwendig, die Zuführwalze 160 durch die Zuführwalze 162 über eine getrennte Kette 168 anzutreiben. Hieraus ersieht man, daß die umlaufende Kette 166 an der Zuführwalze 166 lediglich über ein frei drehbar gelagertes Kettenrad geführt ist.

Die Dosiervorrichtung 152 ist, wie bereits erläutert, von ihrer Konstruktion her mit der Dosiervorrichtung am unteren Ende des Füllschachtes 14.2 beinahe identisch. Der Antrieb der beiden Speisewalzen 170, 172 erfolgt durch den Motor 174, und zwar über eine umlaufende Kette 176, welche im wesentlichen so geführt ist wie die Kette 136 am unteren Ende des Förderschachtes, weshalb die genaue Anordnung nicht näher beschrieben wird. Auch hier wird die zweite Speisewalze 172 von einer getrennten umlaufenden Kette 78 angetrieben.

Die Öffnerwalze 180 wird vom Kettenrad 142 über eine weitere umlaufende Kette 182 angetrieben, woraus ersichtlich ist, daß das Kettenrad 142 als doppeltes Kettenrad ausgebildet ist.

Das Ein- und Ausschalten der Dosiervorrichtung 152 erfolgt über Lichtschranken 184, 186, die die obere und untere Grenze der Füllhöhe bestimmen. Da der Schacht 14.2 relativ breit, gemessen in der Richtung senkrecht zu der Ebene der Zeichnung, sind zwei Lichtschranken auf beiden Seiten vorgesehen, um Schräglagen der Obergrenze der Flockenfüllung zu berücksichtigen. Das Einschalten der Dosiervorrichtung 152 kann dann erfolgen, wenn beide unteren Lichtschranken frei sind, das Ausschalten dagegen, wenn beide oberen Licht schranken 186 unterbrochen sind.

Es können aber auch je nach der Anzahl der bedeckten Lichtschranken der Dosiervorrichtung verschiedene Massenströme zugeordnet werden. Die unterste Lichtschranke kann eine Leerlauf-, die oberste eine Überlaufsicherung darstellen.

Claims

1. Dosierverfahren zur Abgabe vorgebbarer Mengen von Faserflocken pro Zeiteinheit mittels zweier am unteren Ende eines Flockenschachtes (14, 14.1, 14.2) angeordneter, in entgegengesetzten Richtungen drehbarer, zwischen sich einen Förderspalt bildender Speisewalzen (18, 20; 18.1, 18.2, 170, 172), wobei vorzugsweise eine Öffnerwalze (22; 22.1, 180) unterhalb der Speisewalzen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Speisewalzen in Richtung der anderen Speisewalze (18; 20.1; 170) vorgespannt und von dieser unter dem Flockendruck wegbewegbar ist, daß der Abstand (x) zwischen den beiden Speisewalzen oder ein diesem proportionaler Wert gemessen wird und daß die Drehzahl wenigstens einer der Speisewalzen so geregelt wird, daß das Produkt (n · x) der Drehzahl und des Abstandes zumindest im Mittel konstant bleibt.

2. Dosierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlregelung so vorgenommen wird, daß das Produkt (n · x) über ein vorgebbares Zeitintervall (t ₂-t ₁) integriert wird, daß hieraus die Momentanproduktion gebildet wird, wobei K eine Konstante darstellt, daß ein Vergleich zwischen dem Istwert der Momentanproduktion und deren Sollwert _soll durchgeführt wird und daß daraus ein neuer Drehzahlwert für das nächste Zeitintervall errechnet wird im Sinne einer Annäherung des nächsten Wertes der Momentanproduktion an deren Sollwert ( _soll).

3. Dosierverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl n der Speisewalzen innerhalb jedes Zeitintervalls auf einen jeweiligen konstanten Wert hin geregelt wird.

4. Dosiervorrichtung zur Abgabe vorgebbarer Mengen von Faserflocken pro Zeiteinheit, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mittels zweier am unteren Ende eines Flockenschachtes angeordneter, in entgegengesetzten Richtungen drehbarer, zwischen sich einen Förderspalt bildender Speisewalzen, wobei vorzugsweise eine Öffnerwalze unterhalb der Speisewalzen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (68; 66.1) der einen Speisewalze (20; 18.1; 172) in Richtung der Drehachse (66; 68.1) der anderen Speisewalze (18; 20.1; 170) zu und von dieser weg verschiebbar gelagert und in Richtung der Drehachse (66; 68.1) der anderen Speisewalze (18; 20.1; 170) vorgespannt ist, daß eine Wegmeßeinrichtung (82, 84) vorgesehen ist, welche den sich im Betrieb der Flockenförderung ergebenden Abstand (x) zwischen den beiden Speisewalzen bzw. diesem proportionalen Wert ermittelt und daß eine Regelung vorgesehen ist, welche die Drehzahl (n) der Speisewalzen aufgrund des ermittelten Abstandes (x) im Sinne des Erreichens eines vorgegebenen Sollwertes ( _soll) der Momentanproduktion ( ) regelt.

5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in vorgebbaren Zeitintervallen (t ₂-t ₁) vorgenommen ist, daß für jeden Zeitintervall die Momentanproduktion ( ) gegeben durch den Integrand errechnet ist, wobei K eine Konstante ist, und daß die Regelung einen Vergleich zwischen der Momentanproduktion ( ) und deren Sollwert ( _soll) durchführt und hieraus die Drehzahl n für das nächste Zeitintervall im Sinne einer Annäherung an den Sollwert ( _soll) bestimmt und auf diesen Wert hin regelt.

6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der verschiebbaren Speisewalze (20; 172) von der Drehachse der Öffnerwalze (22; 180) oder einer anderen Walze (88) mittels zweier an der Drehachse der Öffnerwalze bzw. der anderen Walze (88) gelagerter Arme (72) getragen ist.

7. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der einen Speisewalze in Richtung der anderen Speisewalze mittels wenigstens einer Feder oder eines Spannelementes (78) erfolgt, insbesondere mittels einer Feder oder eines Spannelementes, deren Kraft innerhalb des vorgegebenen Verschiebeweges zumindest im wesentlichen konstant bleibt.

8. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Federn oder Spannelemente (78) vorgesehen sind, die jeweils an einem der Arme (72; 72.1) angreifen.

9. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise einstellbare Anschlageinrichtungen (86) vorgesehen sind, welche den minimalen Abstand zwischen den Speisewalzen, d.h. die minimale Breite des Förderspaltes bestimmen.

10. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtungen (86) den Drehbereich der Arme (72; 72.1) begrenzen.

11. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllhöhe (24) der im Schacht vorhandenen Flocken nicht vorbestimmt ist.

12. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (152) vorgesehen ist, um die Füllhöhe der im Schacht vorhandenen Flocken innerhalb vorbestimmter oberer und unterer Grenzen zu halten.

13. Dosiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Überschreiten der oberen Grenze und das Unterschreiten der unteren Grenze mittels Lichtschranken (184, 186) erfaßbar ist.

14. Dosiervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Füllhöhe bestimmende Einrichtung am oberen Ende des Schachtes vorgesehen ist und Flocken aus einem oberhalb der Einrichtung angeordneten schachtartigen Pufferraum (154) in den Schacht hineinspeist, wobei der Pufferraum vorzugsweise Siebwände aufweist.

15. Dosiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die Füllhöhe bestimmende Einrichtung (152) selbst eine aus zwei Speisewalzen (170, 172) und einer Öffnerwalze (180) bestehende Dosiervorrichtung ist, welche entsprechend einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 11 ausgebildet ist.

16. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Lichtschranken in verschiedenen Höhen des Flockenschachtes angeordnet sind, und daß die jeweilige, durch die Lichtschranken ermittelte Füllhöhe von der die Drehzahl der Speisewalzen regelnden Regeleinrichtung berücksichtigbar ist.

17. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewalzen (18, 20; 18.1, 20.1; 170, 172) Nutenwalzen sind, d.h. Walzen mit Längsnuten an der Oberfläche, oder Walzen mit anderen Oberflächenbeschaffenheiten, beispielsweise Noppenwalzen, Sandwalzen usw.