DE3926482A1 - Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer ballenabtragmaschine - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer ballenabtragmaschineInfo
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- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G7/00—Breaking or opening fibre bales
- D01G7/06—Details of apparatus or machines
- D01G7/10—Arrangements for discharging fibres
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- Textile Engineering (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb
einer Ballenabtragmaschine mit einem Abtragorgan, bei dem
mittels wenigstens eines auf die Ballenoberfläche gerichte
ten Sensors das Höhenprofil einer Ballenreihe ermittelt und
zur Steuerung der Lage des Abtragorganes bei der nachfolgen
den Ballenabtragung herangezogen wird, sowie eine Vorrich
tung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung dieser Art ist bereits
in der DE-PS 31 53 246 beschrieben. Bei der bekannten Vor
richtung sind drei Sensoren in Form von optischen Näherungs
schaltern auf dem das Abtragorgan tragenden Ausleger ange
bracht. Dieser wird von Hand über den ersten Ballen der
Ballenreihe gefahren. Nach Betätigung einer Starttaste sinkt
der Ausleger ab. Sobald der erste Sensor ein Signal abgibt,
wird der momentane Zählerstand in einen Speicher übertragen.
Gleiches passiert für jeden weiteren Sensor. Wenn auch der
letzte Sensor sein Signal abgegeben hat, wird die Abwärts
bewegung gestoppt, der Turm mit dem Ausleger setzt sich mit
einer langsamen Geschwindigkeit in Bewegung entlang der
Ballenreihe und der Ausleger wird auf das Maß, das beim
ersten ansprechenden Sensor ermittelt wurde, plus einem
bestimmten Betrag nach oben gefahren. Ist er dort angekom
men, sinkt der Ausleger wieder ab, und die Höhenermittlung
erfolgt wie oben.
Auf die beschriebene Weise erhält man eine Vielzahl von
Meßwerten, aus denen ein Mittelwert gebildet wird, der für
den weiteren Abarbeitungsprozeß herangezogen wird. Dadurch,
daß sich der Ausleger mit Abtragorgan bei der Durchführung
der Messungen ständig auf und ab bewegt, geht relativ viel
Zeit für die einmalige Ermittlung des Höhenprofiles der
Ballenreihe verloren. Weiterhin beschreibt die Schrift
nicht, wie man ausgehend vom Mittelwert die eigentliche
Abtragung durchführt, die wohl wegen einer späteren Bewegung
des Auslegers entlang der Ballenreihe erfolgt. Es wird ver
mutlich ausgehend vom Mittelwert eine vorbestimmte Zustel
lung vorgegeben, d.h. der Ausleger mit Abtragorgan wird um
einen vorbestimmten Betrag unterhalb des Mittelwertes ge
senkt und die Abtragung erfolgt mit dieser fest vorgegebenen
Zustellung. Mit diesem ersten Durchgang wird darauf abge
zielt, die Ballenreihe auf eine gleichmäßige Höhe zu brin
gen, damit bei nachfolgenden Abtragungen immer mit fest
vorgegebenen Zustelltiefen gearbeitet werden kann. Dieses
Verfahren berücksichtigt nicht die unterschiedliche Härte
der unterschiedlichen Ballen bzw. der unterschiedlichen
Komponenten der Ballenreihe.
Die europäische Anmeldung 8 51 15 579 (Veröffentlichungsnum
mer 1 93 647) der vorliegenden Anmelderin beschreibt ein
Verfahren zum Abtragen von Faserflocken von Textilfaserbal
len, bei dem die Zustellung für jede Abtragbewegung entlang
der Ballenreihe entsprechend der Ballenhärte in den unter
schiedlichen Bereichen der Ballen gewählt wird. Diese Ausfüh
rung berücksichtigt die Tatsache, daß Ballen eine unter
schiedliche Dichte, d.h. Härte aufweisen und zwar so, daß
die Härte im oberen und unteren Bereich der Ballen geringer
ist als im mittleren Bereich, so daß die Zustelltiefe im
oberen und unteren Bereich größer sein darf als im mittleren
Bereich. Auch diese Schrift beschreibt jedoch nicht die
Ermittlung der Härte der Ballen. Dies ist in der Praxis aber
von größerer Bedeutung, zumindest dann, wenn man eine Ballen
abtragmaschine stets an den oberen Grenzen der Leistung
betreiben möchte, um hierdurch eine maximale Produktion
wirtschaftlich zu erhalten. Man kann zwar mit Erfahrungs
werten für die Härte der einzelnen Ballen arbeiten, dies ist
jedoch in vielen Fällen nicht sehr genau. Beispielsweise
wird häufig bei der Erstellung einer Ballenreihe aus Ballen
verschiedener Provenienzen (Komponenten genannt) etwas von
den höheren Ballen einer Komponente manuell abgenommen und
auf niedrigere Ballen der gleichen Komponente gelegt. Hier
durch wird die angenommene Härteverteilung bei den einzelnen
Ballen verfälscht. Weiterhin kommen Ballen unterschiedlicher
Provenienzen per Definition aus unterschiedlichen Gebieten,
sie werden daher mit unterschiedlichen Anlagen zusammenge
preßt und haben unterschiedliche Fasereigenschaften, so daß
die Härteverteilung bei den Ballen der unterschiedlichen
Provenienzen auch unterschiedlich ausfällt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren
bzw. die Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbes
sern, daß man insgesamt wirtschaftlicher arbeiten kann, und
zwar unter Berücksichtigung der Härte der einzelnen Ballen
bzw. Komponenten der Ballenreihe, wobei diese Härte vorzugs
weise bereits während der Ermittlung des Höhenprofils
gleichzeitig ermittelt werden soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgesehen,
daß das Empfangssignal des vorzugsweise optischen, akusti
schen oder mit Radarwellen arbeitenden Sensors zur Gewinnung
eines der Ballenhärte entsprechenden Signals verarbeitet
wird, und daß die Zustellung und ggf. auch die Durchgriff
tiefe des Abtragorganes entsprechend diesem Härtesignal
gesteuert oder geregelt wird.
Anstatt einen Näherungssensor zu verwenden, wird somit erfin
dungsgemäß mit einem Meßsensor gearbeitet, der ebenfalls auf
dem Ausleger oder dem den Ausleger tragenden Turm angebracht
ist und bei der Höhenabtastung in einer gleichmäßigen Höhe
über die Ballenreihe bewegt wird. Die so entstehenden Sig
nale werden dann erfindungsgemäß auch zur Ermittlung der
Ballenhärte in dem unmittelbar unterhalb des Meßsensors gele
genen Oberflächenbereich ausgewertet, wobei dann die Zustel
lung unter Verwendung dieser relativ genauen Information
auch genau ermittelt werden kann, im Hinblick auf den
Wunsch, eine möglichst hohe Produktion zu erreichen bzw. auf
rechtzuerhalten. Nicht nur die Zustellung, d.h. der Betrag,
um den das gesamte Abtragorgan nach unten bewegt wird für
das nächste Abarbeiten der Ballenreihe, sondern auch die
Durchgrifftiefe des Abtragorganes, d.h. der Betrag, um den
sich die Arbeitselemente, beispielsweise Zähne des Abtragor
ganes durch den zugeordneten Rost hindurcherstrecken, hängt
von der Härte des jeweils abzutragenden Ballens ab, so daß
es die vorliegende Erfindung ermöglicht, sowohl die Zustel
lung als auch die Durchgrifftiefe jeweils optimal der jewei
ligen Ballenhärte anzupassen.
Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, das Sensorsignal zu
einem Härtesignal zu verarbeiten. Wenn die Härte der Oberflä
chenbereiche der Ballen hoch ist, so ist die wieder
aufgefangene Schallenergiedichte größer als wenn es sich um
eine weichere Ballenoberfläche handeln würde. Die Härte des
Oberflächenbereiches läßt sich somit aus der Amplitude des
Empfangssignals herleiten, wobei die Abnahme der Amplitude
mit zunehmendem Abstand zwischen dem Meßsensor und der
Ballenoberfläche berücksichtigt werden muß.
Erfindungsgemäß wird das Härtesignal aber vorzugsweise aus
den Schwankungen, insbesondere aus den Amplitudenschwankun
gen der Sensorsignale ermittelt. Dies kann beispielsweise
dadurch erfolgen, daß das Härtesignal durch das Summieren
der mit positiven Vorzeichen versehenen Abweichungen des
Sensorsignals vom Mittelwert dieses Signals ermittelt wird.
Auch sind allgemeine verwendbare mathematische Algorithmen
bekannt, die es ermöglichen, die mittleren Amplitudenschwan
kungen der Sensorsignale aus diesen Signalen zu gewinnen,
wobei das Sensorsignal mit einer Häufigkeit höher als die
Grundfrequenz des Signals, d.h. der Grundfrequenz der
schwankenden oder Sensorsignale abgetastet wird.
Wenigstens bei Verwendung eines Abstandsmeßsensors auf
Ultraschallbasis wird die Ballenoberfläche an verschiedneen
nacheinanderfolgenden Punkten abgetastet. Dies ist
erforderlich, weil der zeitliche Abstand zwischen
aufeinanderfolgenden Messungen ausreichend lang gewählt
werden muß, um die Laufzeit des Ultraschallsignals und die
Laufzeit der elektronischen Signale zu berücksichtigen. Auch
muß ein gewisser Sicherheitsabstand zwischen
aufeinanderfolgenden Messungen gegeben sein, damit die
Ultraschallschwingungen der einen Messung abklingen können
bevor die nächste Messung vorgenommen wird.
Betrachtet man die Baumwolloberfläche modellhaft als Sinus,
so müßte, um die Oberfläche rekonstruieren zu können,
häufiger als alle 1 cm ein Meßwert aufgenommen werden.
In der Praxis genügt es aber, anhand einiger weniger
Messungen schon eine Aussage über die
Oberflächenbeschaffenheit zu erhalten (aus Gründen der
statistischen Verteilung und des angewendeten Meßverfahrens.
Man geht vorzugsweise entsprechend dem Anspruch 5 vor.
Die Härte kann getrennt für jeden Ballen oder für jede Kompo
nente der Ballenreihe ermittelt werden. Somit kann man bei
dem nachfolgenden Abarbeiten der Ballen für jeden Ballen
bzw. für jede Komponente eine unterschiedliche Zustelltiefe
bzw. Durchgrifftiefe wählen. Das Umlegen von Teilen des
einen Ballens auf andere Ballen führt hier zu keiner beson
deren Störung des Arbeitsverfahrens, da die Härte der
Ballenoberfläche immer aktuell gemessen wird. Im weiteren
Gegensatz zu dem eingangs genannten Verfahren gemäß
DE-PS 31 53 246 kann erfindungsgemäß bei jedem Durchgang
sowohl das Höhenprofil als auch das Härteprofil ermitteln
werden.
Es besteht grundsätzlich die Möglichkeit, das Höhenprofil
der Ballenreihe während einer Leerfahrt des Abtragorganes
oberhalb der Ballenreihe zu ermitteln. Dieses Verfahren ist
weniger aufwendig als beim Stand der Technik, da ständige
Auf- und Abbewegungen des Auslegers nicht erforderlich sind,
wodurch Steuerungsaufwand und Zeit gespart werden kann.
Bei Ballenabtragmaschinen, bei denen Ballenreihen auf beiden
Seiten der Ballenabtragmaschine angeordnet sind, besteht
auch die Möglichkeit, das Höhenprofil und das Härteprofil
der einen Ballenreihe während des Abtragens der anderen
Ballenreihe zu ermitteln.
Bei diesem Verfahren wird das während eines ersten Durch
ganges des Abtragorganes entlang einer Ballenreihe abgetaste
te Höhenprofil vorzugsweise in einen Computer eingelesen,
welcher aufgrund dieses Höhenprofils und des errechneten
Härteprofils ein sich über die Länge der Ballenreihe ändern
des Zustellprofil errechnet, bei dem die Produktion unter
Berücksichtigung des erwünschten Mischungsverhältnisses der
Provenienzen der einzelnen Ballen annähernd an einem Maximum
gehalten wird.
Der Computer ist vorzugsweise so programmiert, daß er be
strebt ist, bei mehreren Durchgängen alle Ballen entspre
chend den jeweils gemessenen Härten und dem erwünschten
Mischungsverhältnis so abzutragen, daß am Ende des Tages die
ganze Reihe ohne nennenswerte Ballenreste abgetragen ist.
Ein derartiges Verfahren erleichtert die nachfolgende
Aufstellung einer neuen Ballenreihe und vereinfacht das
nachfolgende Abtragen der neuen Ballenreihe; dadurch lassen
sich unnötige Höhen- und Härtebeschränkungen der neuen
Ballenreihe vermeiden.
Der Computer arbeitet so, daß er bei jedem Durchgang stets
eine Zustelltiefe bzw. ein Zustelltiefenprofil anstrebt, das
immer weiter einer waagrechten Linie angenähert wird. Um
dies zu erreichen, müssen natürlich gewisse kleine Einbußen
bei der Produktion akzeptiert werden. Diese sind jedoch
insgesamt geringer als die Einbußen, die ohne das erfin
dungsgemäße Verfahren eintreten.
Eine weitere Steigerung der Ausnutzung der Ballenabtragma
schine läßt sich dadurch erreichen, daß das Abtragen der
Ballenreihe bereits bei dem ersten Durchgang bei gleichzeiti
gem Erfassen des Höhenprofils erfolgt, wobei das Abtragorgan
im ersten Durchgang konstant der Ballenhöhe nachgesteuert
wird.
Die Ermittlung der Höhe der Ballen gleichzeitig mit dem
Ablösen von Faserflocken aus der Ballenoberfläche ist zwar
für sich aus der DE-PS 33 35 793 bekannt. Zu diesem Zweck
werden jedoch dort zwei Sensoren verwendet, welche in unter
schiedlichen Höhen und parallel zur Oberfläche der Ballen
reihe angeordnet sind. Diese Sensoren ermöglichen weder eine
sehr genaue Bestimmung des Höhenprofils der Faserballen noch
eine Ermittlung der Härte der Ballen.
Durch das Abtragen der Ballenreihe bereits beim ersten Durch
gang entfällt die Leerzeit für eine Abtastung des Höhenpro
fils ohne gleichzeitige Abtragung von Faserflocken. Obwohl
beim ersten Durchgang das Abtragorgan konstant der Ballen
höhe nachgesteuert wird, um zu vermeiden, daß plötzliche
Höhenstufen zu einer Überbelastung der Abtragmaschine füh
ren, gelingt es, unter Berücksichtigung des mit diesem er
sten Durchgang ermittelten Höhenprofils und des entsprechen
den Härteprofils für nachfolgende Durchgänge optimale Durch
gangshöhenkurven zu ermitteln, um einerseits eine annähernd
maximale Produktion zu erreichen und andererseits im letzten
Durchgang auf einer minimalen Höhe angelangt zu sein.
Um den Sollwert für den Flockenstrom der Abtragmaschine
vorzugeben und einzuhalten, was zugleich ein genaues Maß für
die Produktion der Ballenabtragmaschine darstellt, wird
vorzugsweise erfindungsgemäß so vorgegangen, daß der Istwert
des Flockenstromes aufgrund der Zustelltiefe und des jewei
ligen Härtesignals ermittelt und die Zustelltiefe zur Einhal
tung des vorgegebenen bzw. eines maximalen Flockenstromes
geregelt wird. Bei diesem Verfahren entspricht der Istwert
des Flockenstromes dem Produkt der Zustelltiefe mit dem
Härtesignal, wobei natürlich geometrische Konstanten, wie
die Breite der Ballenreihe und die Bewegungsgeschwindigkeit
der Ballenabtragmaschine entlang der Ballenreihe berück
sichtigt werden müssen.
Dadurch, daß man mittels der Erfindung die Zustelltiefe
entsprechend der jeweils vorhandenen Ballenhärte wählt, wird
die Genauigkeit der aus den verschiedenen Komponenten ent
stehenden Fasermischung verbessert, insbesondere in solchen
Spinnereien, bei denen die Mischungsverhältnisse in erster
Linie durch die Arbeit der Ballenabtragmaschine bestimmt
ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet auch die Möglichkeit,
den Anfang bzw. das Ende der Ballenreihe und ggf. das
Vorhandensein und die Länge von Lücken zwischen den Ballen
der Reihe durch das Sensorsignal zu ermitteln. Am Anfang und
am Ende einer Ballenreihe bzw. in Lücken wird nämlich das
Sensorsignal vom Boden bzw. vom Ballenträger reflektiert,
der bzw. die einen bekannten Abstand vom Meßsensor aufweisen
und somit durch das Sensorsignal ohne weiteres erkannt wer
den können. Weiterhin stellen der Boden bzw. ein Ballenträ
ger im Vergleich zu den Ballen sehr harte Gegenstände dar,
so daß in diesem Bereich die Amplitudenschwankungen des
Sensorsignals gering sind, wodurch das Vorhandensein des
Bodens bzw. des Ballenträgers und auch die senkrechten
Ballengrenzen aus dem Sensorsignal ermittelt werden kann
bzw. können.
Wenigstens bei akustischen Meßsensoren führt auch ein sehr
harter Gegenstand wie beispielsweise der Boden oder ein
Ballenträger zu einem doppelten Signal, da das vom Meßsensor
ausgestrahlte akustische Signal mit verhältnismäßig kleinen
Verlusten am Boden bzw. am Träger reflektiert, am Meßsensor
oder am Ausleger erneut reflektiert und anschließend nach
nochmaliger Reflexion am Boden wieder vom Meßsensor empfan
gen wird. Das doppelte Signal, d.h. das Empfangssignal nach
der ersten Reflexion und das Empfangssignal nach der zweiten
Reflexion am Boden stellt ein besonderes Kennzeichen für den
Boden bzw. Ballenträger dar.
Um das Höhenprofil bzw. das Härteprofil in Einklang mit der
Lage des Abtragorganes entlang der Ballenreihe zu bringen,
zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise so
aus, daß ein dem Fahrweg des Abtragorganes entlang der
Ballenreihe proportionales Signal erzeugt und vom Computer
bei der Berechnung des hohen Profils bzw. des Zustelltiefen
profils bzw. des Härteprofils berücksichtigt wird.
Das entsprechende, dem Fahrweg des Abtragorganes proportiona
le Signal kann im Falle eines formschlüssigen Antriebes des
Turmes entlang der Ballenreihe, beispielsweise mittels
Ketten und Kettenrädern, vom Antrieb selbst erzeugt werden.
Bei Ballenabtragmaschinen, die auf Rädern laufen, wo Schlupf
zu befürchten ist, können die erforderlichen Signale durch
eine der zahlreichen bekannten Fahrwegermittlungseinrichtun
gen zuverlässig festgestellt werden, beispielsweise mittels
einer Lochschiene, deren Löcher in einem Nennabstand
zueinander stehen, die durch das Vorbeifahren einer auf dem
Turm montierten Lichtschranke oder eines auf dem Turm
montierten induktiven Näherungsschalters ermittelt werden,
wobei das Signal der Lichtschranke ein Pulssignal darstellt,
dessen einzelne Impulse dem Fahrweg proportional sind. Auch
können hier ohne weiteres andere bekannte
Fahrwegmeßeinrichtungen, beispielsweise Magnetstreifen und
Linearmeßeinrichtungen benutzt werden, wie sie bei den
Führungen von Werkzeugmaschinen verwendet werden.
Besondere Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert anhand eines
Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung,
in welcher zeigt:
Fig. 1 eine Endansicht einer Ballenabtragungsmaschine am
Anfang einer Ballenreihe,
Fig. 2 eine Seitenansicht an der Ballenreihe der Fig. 1 im
Bereich der erfindungsgemäßen Ballenabtragmaschine,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ballenabtragmaschine der
Fig. 1,
Fig. 4A eine graphische Darstellung eines Sensorsignals bei
der Abtastung des Höhenprofils der Ballenreihe der
Fig. 2,
Fig. 4B das aus dem Sensorsignal der Fig. 4A gewonnene
Höhenprofil,
Fig. 4C das aus dem Sensorsignal der Fig. 4A gewonnene
Härteprofil,
Fig. 4D das aus dem Härteprofil der Fig. 4C ermittelte
Zustellungsprofil,
Fig. 4E das aus dem Härteprofil der Fig. 4C ermittelte
Durchgrifftiefenprofil,
Fig. 5 ein stark schematisiertes Blockdiagramm zur
Erläuterung der Signalauswertung bei einer
Ballenabtragungsmaschine gemäß Fig. 1,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der sukzessiven
Abtragung der Ballenreihe der Fig. 2, und
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines alternativen
Verfahrens zur sukzessiven Abtragung einer
Ballenreihe.
Wie vor allem in Fig. 1 gezeigt, umfaßt eine Maschine 1 zum
Abtragen von Faserflocken ein Abtragorgan 2, ein Maschinen
gestell 3 und einen Flockentransport 4.
Das Abtragorgan 2 selbst umfaßt einen Ausleger bzw. eine
Gehäusekonstruktion 5, in welcher eine rotierende Abtrag
walze 6 antreibbar gelagert ist. Durch diese Gehäusekonstruk
tion 5 werden im weiteren die durch die Abtragwalze 6 von
den Faserballen 7 abgetragenen Faserflocken aufgenommen und
über nicht gezeigte Wege weiter in den Flockentransport 4
gefördert.
Die Gehäusekonstruktion 5 ist mittels drehbar daran befestig
ter und in Führungsschienen 8 des Maschinengestells 3 geführ
ter Rollen 9 in Pfeilrichtung A auf- und abbewegbar. In der
Figur ist jedoch nur das eine Rollenpaar und nur die eine
Schiene 8 gezeigt; die auf der Gegenseite in der gleichen
Art vorgesehenen Rollen und vorgesehenen Schiene sind nicht
sichtbar.
Im weiteren weist die Gehäusekonstruktion 5 einen Mitnehmer
10 auf, welcher mit einer Kette 11 eines Kettentriebes 12
fest verbunden ist.
Der Kettentrieb 12 umfaßt im weiteren ein oberes, drehbar
gelagertes Kettenrad 13 für die Umlenkung der Kette 11 und
ein unteres Kettenrad 14 für den Antrieb dieser Kette 11.
Das untere Kettenrad 14 ist dabei drehfest auf einer
Antriebswelle 15 eines Getriebes 16 aufgezogen. Als
Leistungsquelle für das Getriebe dient ein damit verbundener
Elektromotor 17, welcher als Stopmotor ausgebildet ist.
Der Kettentrieb 12, das Getriebe 16 und der Elektromotor 17
werden als Ganzes als Hubvorrichtung bezeichnet.
Auf dem in Fig. 1 oberen Wellenende 18 des Motors 17 ist ein
Zahnrad 19 drehfest aufgesetzt, welches als Zählrad zusammen
mit einem Initiator 20 als Impulsgeber funktioniert, dessen
Impulse über eine Leitung 21 einem Mikroprozessor 22 zuge
führt werden. Der Initiator 20 ist handelsüblich und gibt
bei jedem vorbeigehenden Zahn des Zahnrades 19 einen Impuls
ab. Der Initiator 20 ist ortsfest vorgesehen.
Zur Abtastung der oberen und unteren Endposition des Abtrag
organes ist am Maschinengestell 3 ein oberer Endschalter 23
und ein unterer Endschalter 24 vorgesehen.
Der obere Endschalter 23 wird von einer oberen Fläche 25 und
der untere Endschalter 24 von einer unteren Fläche 26 des
Mitnehmers 10 betätigt. Dabei gibt der obere Endschalter 23
seinen Impuls über eine Leitung 27 und der untere Endschal
ter 24 über eine Leitung 28 in den Mikroprozessor 22 ein.
Auf der vorderen Seite, d.h. in Fig. 2 rechten Seite des
Auslegers ist ein Abstandsmeßsensor 30 angebracht. Dieser
besteht aus miteinander kombinierten Sender/Empfängerein
heiten und funktioniert im vorliegenden Beispiel auf Ultra
schallbasis. Bei diesem Abstandsmeßsensor kann es sich
beispielsweise um einen Sensor der Firma Siemens Typ
Sonar/Bero 3RG6044/3 MMOO handeln. Es kann aber auch ohne
weiteres ein Sensor sein, der mit einem anderen Meßprinzip
arbeitet, beispielsweise ein optischer Sensor oder ein
Sensor, der mit Radarwellen arbeitet. Der Meßstrahl 31 ist
auf die Oberfläche 32 der Ballensreihe 7, d.h. senkrecht
dazu gerichtet, wobei der Meßstrahl einen 15 bis 20 cm
breiten Streifen der Oberfläche erfaßt, der, wie in Fig. 3
dargestellt, etwa in der Mitte der Ballenreihe angeordnet
ist. Es können aber auch mehrere Abstandsmeßsensoren
vorgesehen sein, die unterschiedliche Streifenbereiche der
Oberfläche erfassen sollen. Aus den Signalen von mehreren
Sensoren können ggf. Mittelwerte für die Ballenhöhe und
-härte erzeugt werden. Das im Empfängerteil des
Abstandsmeßsensors erzeugte Abstandssignal wird über eine
Leitung 33 dem Mikroprozessor 22 zugeführt.
Eine weitere Leitung 34 verbindet den Elektromotor 17 mit
dem Mikroprozessor 22.
Das Maschinengestell 3 ist mittels daran befestigter und
antreibbarer Räder 35 auf Schienen 36, welche auf dem
Spinnereiboden 37 befestigt sind, der Faserballenreihe 7
entlang (nicht gezeigt) und über den Flockentransport 4
hinweg fahrbar angeordnet. Da es sich bei den Rädern 35 um
nicht schlupffrei arbeitende Elemente handelt, ist in diesem
Beispiel eine besondere Einrichtung vorgesehen, um die
genaue Längsposition des Turmes 3 entlang der Ballenreihe 7
zu ermitteln. Es handelt sich hier um die Lichtschranke 38,
welche aus Sender- und Empfängerteilen besteht, die auf
entgegengesetzten Seiten an einer Lochschiene 39 angeordnet
sind. Die Lochschiene 39 weist mehrere Löcher mit gleichem
Abstand voneinander auf, wobei die Lichtschranke beim
Passieren jedes Lochs einen Signalpuls abgibt, welcher über
die Leitung 41 dem Mikroprozessor 22 zugeführt wird. Aus
diesen Signalen, sowie aus Signalen, welche die Fahrrichtung
des Turmes entlang der Ballenreihe ansprechen, welche
beispielsweise am Antriebsmotor für die Längsbewegung
abgenommen werden können, ist der Mikroprozessor 22 in der
Lage, die genaue Position des Turmes entlang der Ballenreihe
zu ermitteln.
Unterhalb des Auslegers 5 befindet sich weiterhin ein Rost
40 mit einzelnen sich zwischen den einzelnen gezahnten
Rädern 41 des Abtragorganes 6 befindlichen Roststäben 42.
Solche Roststäbe sind bestens bekannt und beispielsweise in
den deutschen Patentanmeldungen P 38 20 427.4 und
P 38 27 517.1 der Anmelderin beschrieben.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, umfaßt die Ballenreihe im vorlie
genden Beispiel fünf Ballen 43 bis 47, welche unterschied
liche Höhen aufweisen, wobei rein beispielsweise der höchste
Ballen 47 auf der rechten Seite der Fig. 2 und der niedrig
ste Ballen 43 auf der linken Seite der Fig. 2 angeordnet
ist. Die Ballen 44 und 45 sind gleich hoch und etwas höher
als der Ballen 43 und der Ballen 46 weist eine Höhe auf,
welche zwischen denen der Ballen 47 und 47 liegt. Im übrigen
ist zwecks dieser Darstellung eine Lücke 48 zwischen den
Ballen 45 und 46 gezeigt, so daß senkrechte Ballengrenzen 49
bis 52 am Anfang der Ballenreihe, an beiden Seiten der Lücke
48 bzw. am Ende der Ballenreihe 7 vorgesehen sind.
Fig. 3 zeigt, daß eine ähnliche Ballenreihe auf der anderen
Seite der Ballenabtragmaschine angeordnet sein kann, sofern
es sich bei dem Turm 3 um einen drehbaren Turm handelt, der
auch auf der zweiten Seite der Ballenreihe arbeiten kann.
Mit dem Bezugszeichen 30.1 wird hier außerdem klargemacht,
daß ein Höhensensor auch auf der dem Ausleger 5 entgegen
gesetzten Seite des Turms angeordnet sein kann, so daß
während der Abtragung von Faserflocken von der in Fig. 3
unteren Reihe mit dem Sensor 30.1 das Höhenprofil und auch
das Härteprofil der Ballen der rechten Reihe zeitsparend
ermittelt werden kann.
Fig. 4A zeigt das Abstandsmeßsignal des Meßsensors 30 (bzw.
30.1) bei einem Meßdurchgang oberhalb der Reihe der aufge
stellten Ballen. Der Meßsensor 30 ermittelt den Abstand zur
gegenüberliegenden Fläche durch Messungen der Laufzeiten von
Ultraschallwellen von ihm zu der gegenüberliegenden Fläche
(Boden 37 oder Ballenoberfläche 32 und zurück. Bei diesem
Meßvorgang befindet sich der Ausleger mit Sensor 30 in
diesem Beispiel in einer konstanten Höhe H oberhalb des
Bodens 37, und das Ausgangssignal des Abstandsmeßsensors ist
von dieser Höhe H subtrahiert, so daß das schwankende Signal
der Fig. 4A schließlich die Höhe der Ballenoberfläche
oberhalb des Bodens darstellt. Es ist aber nicht unbedingt
notwendig, daß der Meßvorgang bei konstanter Höhe des
Auslegers oberhalb des Bodens durchgeführt wird, da die Höhe
des Auslegers für sich aufgrund des Signalgebers 20 bekannt
ist, so daß auch bei sich ändernder Höhe des Auslegers die
Höhen der Ballen oberhalb des Bodens 37 stets vom Computer
22 aus den Abstandsmeßsignalen ermittelt werden können. Mit
anderen Worten kann der Sensor 30 ohne weiteres während der
Ballenabtragung das Höhenprofil der abzutragenden Ballen
ermitteln. Mit 30.2 wird ein weiterer Sensor entsprechend
dem Sensor 30 gekennzeichnet, der das Höhenprofil nach der
Abtragung messen kann.
Fig. 4A ist im gleichen Maßstab gezeichnet wie die Fig. 2,
damit die Zuordnung zwischen den einzelnen Ballen und der
Amplitude des Ausgangssignäls des Abstandsmeßsensors 30
(bzw. 30.1, 30.2) klar ersichtlich ist.
Zunächst befindet sich auf der linken Seite der Fig. 4A der
Abstandsmeßsensor bei der Höhe H oberhalb des Bodens, und
das eigentliche Ausgangssignal des Meßsensors gibt die Höhe
H an. Das Ausgangssignal wird jedoch von der Höhe H subtra
hiert, daher fängt das so korrigierte Ausgangssignal des
Sensors 30 im Bereich 53 bei 0 an (H-H=0). Da der Boden
37 als schallhart zu bezeichnen ist und daher einen höheren
Anteil des auf ihm auftreffenden Strahles zurückreflektiert,
erfolgt eine sichere Abstandsmessung, und das Meßsignal und
daher auch das korrigierte Meßsignal weist im Bereich 53
keine oder nur sehr kleine Schwankungen auf. Bei 49.1
erreicht nun der Strahl des Sensors 32 die senkrechte
Ballengrenze 49, wodurch der Abstand zwischen dem Sensor 32
und der reflektierenden Oberfläche, hier die Oberfläche des
Ballens 43 plötzlich verkürzt ist und die Amplitude des
Signals insgesamt ansteigt. Da die Oberfläche 43.1 des
Ballens 43 schallweich und zudem eine rauhe Oberfläche ist,
weist das Signal des Abstandssensors große Schwankungen mit
relativ hoher Frequenz auf. Die Amplitudenschwankungen sind
nicht alleine durch Schwankungen der Rauhigkeit der Ober
fläche des Ballens 43 verursacht, sondern eher dadurch, daß
der Meßsensor versucht, immer ein eindeutiges Meßergebnis zu
liefern und aufgrund der unpräzisen Reflexion des Schall
strahles an der schallweichen Oberfläche des Ballens 43
immer schwankende Meßergebnisse liefert. Diese Schwankung
finden mit einer Frequenz statt, die weitaus höher ist als
in Fig. 4A rein darstellungshalber angedeutet.
Bei 54 hat der Meßstrahl des Sensors 30 die Grenze zwischen
dem Ballen 43 und dem Ballen 44 erreicht und es erfolgt ein
Amplitudensprung nach oben, während das Signal selbst ähnli
che Amplitudenschwankungen aufweist, wie bei dem Ballen 43.
Man merkt daß bei dem Übergang zum gleich hohen Ballen 45
der Mittelwert des Signals in etwa gleich bleibt wie bei dem
Ballen 44, jedoch sind die Amplituden der Schwankungen etwas
kleiner sind. Diese kleineren Schwankungen, beispielsweise
bei 45.1 deuten an, daß der obere Oberflächenbereich des
Ballens 45 härter ist als die entsprechenden Bereiche der
Ballen 43 und 44. Nach dem Vorbeilaufen am Ballens 45 trifft
der Strahl des Sensor 30 auf die senkrechte Ballengrenze
50.1, d.h. der Sensor mißt noch einmal den Abstand zwischen
ihm und dem Boden 37, weshalb die Amplitude des Empfangs
signals bei 57 auf Null zurückfällt, d.h. auf ein Niveau,
das dem Niveau 53 entspricht. Nach dem Vorbeilaufen der
Lücke 48, d.h. bei der senkrechten Ballengrenze 51.1, steigt
die Amplitude des Höhensignals noch einmal und zwar zu einem
Mittelwert, der noch höher liegt als bei dem entsprechenden
Mittelwert des Signals im Bereich des Ballens 45. Auch hier
weist das Signal beträchtliche Amplitudenschwankungen 46.1
auf, welche darauf hinweisen, daß auch hier der Ballen 46
relativ weich ist. Bei 58 ist die Grenze zwischen dem Ballen
46 und dem Ballen 47 erreicht und die Amplitude des Abstands
sensors steigt nochmals an, was auch richtig ist, weil der
Ballen 47 der höchste der Ballenreihe 7 ist. Am Ende der
Ballenreihe senkt sich die Amplitude des Höhensignals
wiederum bei der senkrechten Ballengrenze 52 ab, was mit
52.1 in Fig. 4a gekennzeichnet ist.
Aus dem Abstandssignal der Fig. 4a ermittelt der Computer 22
einen Mittelwert und das Ergebnis dieser Mittelwertbildung
ist in Fig. 4b dargestellt. Mittelwertbildung mittels eines
Rechners ist für sich sehr gut bekannt, weshalb dies hier
nicht gesondert beschrieben wird. Man sieht, daß das Mittel
wertsignal eine sehr gute Wiedergabe des Höhenprofils der
Ballenreihe 7 der Fig. 2 darstellt, was auch beabsichtigt
ist.
Das Abstandssignal wird auch vom Computer 22 weiterverarbei
tet, um das Härteprofil gemäß Fig. 4C zu gewinnen. Diese
Auswertung erfolgt so, daß die algebraische Summe der
Amplitudenschwankungen vom Mittelwert in mehreren aneinander
angrenzenden Bereichen ermittelt wird und dann die rezipro
ken Werte gebildet werden. Diese reziproken Werte stellen
dann die Härte der einzelnen Bereiche dar. Man sieht, daß in
den Bereichen 53, 57 und 59, wo das Abstandsmeßsignal kaum
Schwankungen aufweist, da der Boden 37 gut reflektiert,
dieser als harter Gegenstand ermittelt wird, weshalb das
Härtesignal an diesen Stellen eine hohe Amplitude 53.3, 57.3
und 59.3 aufweist. Die Ballen 43 und 44 sowie 46 haben
ungefähr gleich große Härte und diese Härte ist, wie bereits
erläutert, niedrig, weshalb in den entsprechenden Bereichen
43.3, 44.3, 46.3 des Härteprofils nach Fig. 4C die Härte
relativ niedrig liegt. Dagegen haben die Ballen 45 und 47
eine größere Härte, die in beiden Fällen vergleichbar hoch
liegt, weshalb in diesen Bereichen 45.3 und 47.3 das
Härtesignal eine höhere Amplitude aufweist.
Da die Härte der Ballen im Oberflächenbereich der Dichte in
diesen Bereichen direkt proportional ist und die Maschine
bei einer erwünschten Produktionsleistung auf eine Zustell
tiefe, d.h. Abtragtiefe, entsprechend den Reziproken der
Härte einzustellen ist, wird vom Rechner 22 unter Berück
sichtigung der vorgesehenen Konstanten das Zustelltiefen
profil gemäß Fig. 4D ermittelt. Man sieht, daß für die
Ballenbereiche 43.4, 44.4 die Zustellung gleich groß ist
(weil die Härte gleich groß ist) und einen relativ hohen
Betrag von 10 mm aufweist. Auch bei dem Ballen 46 ist die
Zustelltiefe bei 46.4 gleich hoch. Dagegen ist die Zustell
tiefe in den Bereichen 45.4 und 47.4 auf etwa 5 mm redu
ziert, da die Oberflächen dieser Ballen härter sind. Das
Zustelltiefenprofil der Fig. 4D umfaßt auch Bereiche 53.4,
57.4 und 59.4, wo die Zustellung Null ist, da der Boden sehr
hart ist und zudem kein Material vom Boden abgetragen werden
soll.
Aus dem Mittelwert des Höhenprofils gemäß Fig. 4B und dem
Zustelltiefenprofil gemäß Fig. 4D bzw. kann man aus den
entsprechenden Werten einen Steuerbefehl für den Antrieb des
Motors 17 erhalten, um die erwünschte Höhe des Abtragorgans
beim Abtragen jedes Ballens der Ballenreihe einzustellen.
D.h. die Zustelltiefe wird Punkt für Punkt von der Höhe
subtrahiert. In Bereichen, wo die Zustelltiefe Null ist,
wird die gleiche Höhe des Abtragorganes beibehalten.
Es kann durchaus sinnvoll sein, die Durchgrifftiefe des
Abtragorganes 6, d.h. den Abstand zwischen den radial
untersten Punkten der Zahnscheiben 41 und den Roststäben 42
auch entsprechend der Härte der Ballen einzustellen, wobei
bei härteren Ballen die Durchgrifftiefe kleiner sein sollte
und bei weicheren Ballen die Durchgrifftiefe durchaus höher
sein darf. Das entsprechende Durchgrifftiefenprofil für die
Ballenreihe der Fig. 2 ist in Fig. 4E gezeigt, wobei auch
hier die einzelnen Segmente des Profils mit den einzelnen
Ballen mittels der Numerierung der Ballenreihe und dem
Zusatz .5 in Einklang gebracht worden sind.
Zur besseren Erläuterung der Arbeitsweise des Computers 22
im Zusammenhang mit der Ermittlung des Höhenprofils, des
Härteprofils, des Zustelltiefenprofils und des Durchgriff
tiefenprofils wird nun auf Fig. 5 verwiesen. Die Signale für
die senkrechte Position des Abtragorganes bzw. des Auslegers
5 werden, wie bereits beschrieben, vom Computer aufgrund der
Signale auf den Leitungen 27, 28 und 21 ermittelt, und der
Computer schickt Steuerbefehle für die Höhe des Abtragor
ganes an den Motor 17 über die Leitung 34. Die Signale des
Längssensors 38 werden über die Leitung 41 in den Computer
eingelesen. Gegebenenfalls können mehr Werte extrapolliert
werden, um eine feinere Auflösung zu erreichen. Jeweils bei
einem entweder eingelesenen Signal des Längssensors oder bei
einem vorausextrapollierten Wert wird die Sensorik vom
Computer aktiviert, um den vom Sensor unmittelbar
zurückgegebenen Meßwert abzuspeichern. Der Abstandsmeßsensor
30 führt in regelmäßig wiederholten zeitlichen Abständen
Abstandsmessungen durch und speichert diese Abmessungen
vorübergehend in einem Zwischenspeicher 60. Der Computer 22
liest über die Leitung 33 die gespeicherten Werte zu
Zeitpunkten ab, die durch die Signale des Längssensors 38
bestimmt werden. Aus den im Computer so eingelesenen Werten
ermittelt dieser dann das Höhenprofil 4B durch
Mittelwertbildung, das Härteprofil 4C durch die algebraische
Addition der Amplitudenschwankungen, das Zustelltiefenprofil
aus den reziproken Werten des Härteprofils und das
Durchgrifftiefenprofil entsprechend dem Härteprofil und
aufgrund von im Computer festgehaltenen Konstanten. Die
Profile selbst werden dann in Speichern des Rechners 22
festgehalten und können auf Wunsch permanent gespeichert
werden.
Fig. 6 zeigt schließlich, wie das Höhenprofil der Ballen
reihe 7 aus Fig. 2 durch sukzessive Arbeiten abgetragen
wird. Bei der Fig. 6 geht man davon aus, daß man gleichzei
tig mit der Abmessung des Höhenprofils abträgt und zunächst
versucht, eine konstante Abtragungshöhe einzuhalten, damit
der Computer auf alle Fälle Daten richtig erfassen kann.
Dieser erste Durchgang ist mit 62 bezeichnet. Die konstante
Abtragtiefe wird hier so niedrig gewählt, daß es zu keiner
Überlastung der Abtragmaschine kommen kann.
Danach ermittelt der Computer die erwünschte Zustelltiefe
für jeden Ballen beim nächsten Durchgang und überprüft, ob
bei Einhaltung dieser Zustelltiefen das Höhenprofil in
unerwünschter Weise geändert wird, so daß größere senkrechte
Sprünge entstehen. Wenn dies nicht der Fall ist, so wird die
Ballenreihe entsprechend der ausgerechneten Zustelltiefen
nach Linien 63 ... 67 abgetragen. Wenn aber anscheinend
größere Sprünge entstehen, so wird von den höheren Stellen
das Maximum abgetragen und von den anderen Bereichen etwas
weniger, damit das Höhenprofil allmählich glatter wird. Das
Ziel ist, am unteren Ende der Ballen bei dem Enddurchgang
eine waagerechte Linie 68 zu erreichen, damit alle Ballen
bzw. Ballenreste gleich hoch sind, was eine gute Voraus
setzung für die Abtragung der nächsten aufzustellenden
Ballenreihe sicherstellt.
Es ist auch eine vereinfachte Ausführungsform der Maschine
denkbar. Bei dieser ist es aus Gründen der Antriebstechnik
nicht möglich, die Höhenverstellmotorik und den seitlichen
Vorschub gleichzeitig in Betrieb zu halten (siehe Fig. 7).
So wird im ersten Durchgang (Bezugszeichen 70) das
Abtragorgan schrittweise der Ballenoberfläche nachgeführt.
Im zweiten Durchgang (Bezugszeichen 71) und eventuell im
dritten Durchgang (Bezugszeichen 72) wird nun das
Abtragorgan auf eine konstante Höhe eingestellt, dessen Wert
vom Computer so berechnet wird, daß einerseits eine maximale
Abtragtiefe nicht überschritten wird, andererseits aber doch
die Produktion schon möglichst hoch gehalten wird. Als
Nachteil ist jedoch in diesem Bereich eine kleine
Produktionseinbuße in Kauf zu nehmen. Jedoch ist spätestens
vom vierten Durchgang (Bezugszeichen 73) an die Ballengruppe
ausnivelliert. Es ist also nicht sehr nötig, den
Vorschubmotor auszuschalten, um die Höhe des Abtragorganes
zu verändern.
Ob man dieses Verfahren anwenden kann, hängt zum Teil damit
zusammen, ob die Mischverhältnisse der Fasern mit der
Ballenabtragungsmaschine selbst bestimmt werden oder ob die
einzelnen Komponenten je separat abgetragen und zu einzelnen
Mischschächten geführt werden, wobei die Mischungsver
hältnisse der Flocken schließlich in der Mischstation und
nicht durch die Flockenabtragung bestimmt werden. Sollten
unsachgerechte Ballenhöhen vorliegen, die keineswegs eine
konvergierende Abtragung ermöglichen, so kann dies vom
Computer angezeigt werden, wodurch die Bedienungsperson
aufgefordert wird, die Ballen teilweise manuell abzutragen
bzw. umzulegen, um günstigere Verhältnisse zu schaffen.
Claims (27)
1. Verfahren zum Betrieb einer Ballenabtragmaschine mit
einem Abtragorgan, bei dem mittels wenigstens eines auf
die Ballenoberfläche gerichteten Sensors das Höhenprofil
einer Ballenreihe ermittelt und zur Steuerung der Lage
des Abtragorganes bei der nachfolgenden Ballenabtragung
herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das
Empfangssignal des vorzugsweise optischen, akustischen
oder mit Radarwellen arbeitenden Sensors zur Gewinnung
eines der Ballenhärte entsprechenden Signals verarbeitet
wird, und daß die Zustellung und ggf. auch die Durch
grifftiefe des Abtragorganes entsprechend diesem Härte
signal gesteuert oder geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Härtesignal aus den Schwankungen, insbesondere aus
den Amplitudenschwankungen der Sensorsignale ermittelt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Härtesignal durch das Summieren der mit positivem
Vorzeichen versehenen Abweichungen des Sensorsignals vom
Mittelwert dieses Signals ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sensorsignal abgetastet wird,
vorzugsweise mit einer Frequenz, die größer ist als die
doppelte Grundfrequenz des Signals.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Sensor verwendet wird, der z.B.
periodisch gestartet wird und unmittelbar den momentanen
Meßwert in digitalisierter Form dem Computer übergibt,
der dieses in einem Array abspeichert.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Härte getrennt für jeden Ballen
bzw. für jede Komponente der Ballenreihe ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenprofil der Ballen
reihe während einer Leerfahrt des Abtragorganes oberhalb
der Ballenreihe ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem Ballenreihen auf beiden Seiten einer Ballenabtrag
maschine angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
das Höhenprofil der einen Ballenreihe während des
Abtragens der anderen Ballenreihe ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das während eines ersten
Durchganges des Abtragorganes entlang einer Ballenreihe
abgetastete Höhenprofil in einen Computer eingelesen
wird, welcher aufgrund dieses Höhenprofils und des
errechneten Härteprofils ein sich über die Länge der
Ballenreihe änderndes Zustellprofil errechnet, bei dem
die Produktion unter Berücksichtigung des erwünschten
Mischungsverhältnisses der Provenienzen der einzelnen
Ballen annähernd an einem Maximum gehalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Computer programmiert wird, um bei mehreren Durch
gängen bestrebt zu sein, alle Ballen entsprechend den
jeweils gemessenen Härten und dem erwünschten Mischungs
verhältnis so abzutragen, daß am Ende des Abtragens die
ganze Reihe ohne nennenswerte Ballenreste abgetragen
ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
bei jedem Durchgang der Computer stets eine Zustelltiefe
bzw. ein Zustelltiefenprofil anstrebt, das immer mehr
einer waagrechten Linie angenähert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abtragen der Ballenreihe bereits
bei dem ersten Durchgang bei gleichzeitigem Erfassen des
Höhenprofils erfolgt, wobei das Abtragorgan im ersten
Durchgang konstant oder schrittweise der Ballenhöhe
nachgesteuert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Computer für nachfolgende Durchgänge die optimalen
Durchgangshöhenkurven ermittelt, um einerseits immer
eine annähernd maximale Produktion zu erreichen und
andererseits im letzten Durchgang auf einer minimalen
Höhe angelangt zu sein.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Sollwert für den Flockenstrom
der Abtragmaschine vorgebbar ist, daß der Istwert des
Flockenstromes aufgrund der Zustelltiefe und des jeweili
gen Härtesignals ermittelt wird und die Zustelltiefe zur
Einhaltung des vorgegebenen bzw. eines maximalen Flocken
stromes geregelt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang bzw. das Ende der
Ballenreihe und ggf. das Vorhandensein und die Länge von
Lücken zwischen den Ballen der Reihe durch das
Sensorsignal ermittelt wird.
16. Verfahren nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein dem Fahrweg des Abtragorganes
entlang der Ballenreihe proportionales Signal erzeugt
und vom Computer bei der Berechnung des Höhenprofils
bzw. des Zustelltiefenprofils bzw. des Härteprofils
berücksichtigt wird.
17. Verfahren zum Betrieb einer Ballenabtragmaschine mit
einem Abtragorgan, bei dem mittels wenigstens eines auf
die Ballenoberfläche gerichteten Sensors das Höhenprofil
einer Ballenreihe ermittelt und zur Steuerung der Lage
des Abtragorganes bei der nachfolgenden Ballenabtragung
herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die
Ermittlung des Höhenprofils ein Abstandsmeßsensor
verwendet wird, insbesondere ein optischer, akustischer
oder mit Radarwellen arbeitender Sensor, der den Abstand
zwischen ihm und der Ballenoberfläche bzw. dem Boden
direkt mißt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß bei der Abtragung einer Ballenreihe
das Abtragsorgan im ersten Durchgang der
Ballenoberfläche schrittweise nachgeführt wird, daß im
zweiten Durchgang und evtl. auch im dritten Durchgang
das Abtragorgan auf eine konstante Höhe eingestellt
wird, dessen Wert vom Computer so berechnet wird, daß
einerseits eine maximale Abtragtiefe nicht überschritten
wird, andererseits aber doch die Produktion schon
möglichst hoch gehalten wird, und daß vorzugsweise
spätestens beim vierten Durchgang an die Ballengruppe
ausnivelliert wird.
19. Vorrichtung zum Betrieb einer Ballenabtragmaschine mit
einem Abtragorgan zum Abtragen wenigstens einer
Ballenreihe, mit einem die Höhe des Abtragorganes
steuernden oder regelnden Einrichtung und mit mindestens
einem das Höhenprofil der Ballenreihe ermittelnden und
auf die Oberfläche der Ballenreihe gerichteten Sensor,
dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Sensor ein
Abstandsmeßsensor (30, 30.1, 30.2), insbesondere ein
optischer, akustischer oder mit Radarwellen arbeitender
Sensor ist, der den Abstand zur Ballenoberfläche bzw. am
Anfang und am Ende der Ballenreihe oder bei Lücken
innerhalb der Ballenreihe den Abstand zum Boden oder zu
einem Ballenträger mißt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung (22) vorgesehen ist, die an den
Abstandssignalen des Abstandsmeßsensors (30, 30.1, 30.2)
die Härte der einzelnen Ballen (43-47) im Bereich der
Ballenoberfläche (32) ermittelt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung (22) vorgesehen ist, welche die
Zustellung des Abtragorganes (6) entsprechend der
ermittelten Ballenhärte steuert.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (22) vorgesehen
ist, welche die Durchgrifftiefe des Abtragorganes
entsprechend der ermittelten Ballenhärte steuert.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19
bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsmeß
sensor an dem das Abtragorgan (6) tragenden Ausleger (5)
in Abtragrichtung vor dem Abtragorgan angebracht ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere parallel zueinander arbeitende Abstandsmeß
sensoren an dem das Abtragorgan (6) tragenden Ausleger
(5) in Abtragrichtung vor dem Abtragorgan angebracht
ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein weiterer Abstandsmeßsensor auf der
Rückseite des das Abtragorgan (6) tragenden Auslegers
(5) angebracht ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei dem das Abtragorgan
von einem fahrbaren und drehbaren Turm getragen ist, der
zur Abtragung von auf beiden Seiten des Fahrweges
angeordneten Ballenreihen vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstandsmeßsensor (30.1) auf der
dem Abtragorgan entgegengesetzten Seite des Turmes
angeordnet ist.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
19-26, gekennzeichnet durch einen die Längsposition des
Abtragorganes entlang der Ballenreihe ermittelnden
Wegmeßsensor, der am Computer angeschlossen ist.
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