EP0265756A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Begrenzungen einer Ballenschau bei Ballenöffnern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Begrenzungen einer Ballenschau bei Ballenöffnern Download PDFInfo
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- EP0265756A2 EP0265756A2 EP19870114850 EP87114850A EP0265756A2 EP 0265756 A2 EP0265756 A2 EP 0265756A2 EP 19870114850 EP19870114850 EP 19870114850 EP 87114850 A EP87114850 A EP 87114850A EP 0265756 A2 EP0265756 A2 EP 0265756A2
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G7/00—Breaking or opening fibre bales
- D01G7/04—Breaking or opening fibre bales by means of toothed members
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- 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
Definitions
- the invention relates to a method for determining the height and length of textile fiber bale groups, which are put together for a bale show.
- Bale milling machines are known which mill fiber bales, which are put together to form a bale display, by means of toothed opening disks.
- the opening device is moved by means of a chassis on the bales set up in a line.
- the bale milling machine is positioned along the travel path and the height, as is usual in other branches of industry, by means of position measuring devices and programmable logic controllers.
- the difficulty lies in the detection of the height and length position of the bale template, which is assembled into blocks.
- the bales do not have a uniform surface and have different color nuances.
- DE 31 35 272 proposes to detect the different structure of the bale show with individual light scans and to obtain a reference value for the height by averaging.
- DE 33 35 793 also describes averaging by means of light barriers which, by virtue of their arrangement, permit milling which is known from the tactile gratings during reading travel.
- the scanning with light barriers and averaging is not only very complex, it also does not allow the detection of the desired material core height. Some of the bales are loosened up very flaky on their surface. These loosenings are detected as a surface by light barriers. However, the denser material core is important for milling. Through the light scanning, wrong, higher heights are entered into the computer. This leads to a greatly reduced production or to incorrect mixes in the initial phase of the milling process.
- DE 33 35 792 describes a method in which the start and end limits of the bale rows set up are determined directly by a sensor and are assigned to the measured distance, as is known from the height measurement, in the control computer.
- the method described can only be used if gaps are left between the individual bale boundaries. It is not possible to take the bale structure into account. The light barriers tend to become dirty and malfunction due to small flakes.
- the object of the invention is to provide a method for determining the surface boundaries.
- the invention serves both for detecting the height, the length and the structure of the bale, or the assembled bale blocks.
- the detection is carried out indirectly by measuring the power of drive motors which drive rollers which come into direct contact with the bale.
- the power can be measured by torque, active power, phase shift or in the simplest form by measuring the current consumption of one of the roller drive motors.
- the milling rollers serve as rollers, but it is also conceivable to measure the performance of so-called backup rollers that run parallel to the milling rollers or special feeler rollers. If fibers are detected by the milling drums, the motor current increases compared to idling. The height is measured when the milling head is lowered on the bale. The milling drums run idle until they reach the surface of the bale. If the fibers are detected, the current consumption increases. A threshold switch switches from a certain current rise.
- the switching value can advantageously be set in such a way that switching takes place only when the output increases. In this way, incorrect measurements due to point-by-point fiber accumulations can be avoided very well. A computational averaging is therefore not necessary.
- the milling drum remains in contact with the material, the engine power remains high and the threshold switch remains activated. If the tiller gets over a low bale or bale block while traveling, there are no longer any fibers in contact with the milling drums and the threshold switch drops off. When the threshold switch drops, the end of a block of the same height within a row of bales is displayed. The milling head now lowers until the threshold switch picks up again, indicating the new height.
- the measuring device can check the processing. If the power requirement drops or increases during processing, this can be evaluated and the milling head can be moved to another bale template.
- Fig. 1 shows a chassis (1) on which a boom (2) for receiving the milling drums F1 and F2 is attached.
- the chassis moves along the bale (5) with the boom.
- the milling drums pick fibers from the surface (4) of the bales (5) and hurl them into a hood (3).
- the milling drums (F1, F2) are driven by the motors (M1, M2) with V-belts.
- the beginning and end of a bale block correspond to the position of the end faces (7).
- Fig. 2 shows schematically a circuit structure.
- the motor M is connected to the three phases (L1, L2, L3).
- the diagram A / t shows schematically the current consumption (A) over time (t).
- a tip arises, for example, when placed on a bale.
- the current consumption (I) in a feed line is transformed down to a maximum of 6 A in a converter (T) and by coils in a ratio of, for example, 2: 1.
- a load monitor (W) converts the input current (0-6A) and the phase shift measured against (L1, L2, L3) into a proportional voltage (U) of 0-10V. This varying tension is proportional to the load on the milling drums.
- the voltage is fed to a digitizing device in the form of a threshold switch. A specific value can be set here, e.g. 57 for 5.7V. If this is exceeded, a signal in the form of, for example, 24 volt direct current is sent to an input of a programmable logic
- the PLC is in a known manner with measuring devices e.g. a decoder for determining the position of the boom in connection.
- the evaluation of the roll flows and the values of the position measuring device can be used by a suitable program to determine the height and position of the bale blocks.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Höhe und der Länge von Textilfaserballengruppen, die zu einer Ballenschau zusammengestellt sind. Es sind Ballenfräsen bekannt, die Faserballen, die zu einer Ballenschau zusammengestellt sind, mittels gezahnter Öffnungsscheiben abfräsen. Die Öffnungseinrichtung wird mittels eines Fahrgestells an den in einer Linie aufgestellten Ballen bewegt. Die Positionierung der Ballenfräse entlang des Fahrweges und der Höhe geschieht wie auch in anderen Industriezweigen üblich mittels Wegmeßeinrichtungen und speicherprogrammierbaren Steuerungen. Die Schwierigkeit besteht in der Erfassung der Höhe und Längenposition der zu Blöcken zusammgestellten Ballenvorlage. Die Ballen weisen keine gleichmäßige Oberfläche auf und haben unterschiedliche Farbnuancen. Es ist bekannt, daß bei einer Lesefahrt die Fräse manuell entlang der Ballenblöcke bewegt wird, oder die Werte per Hand einzugeben. Es ist auch gebräuchlich, die Höhe der Ballenblöcke während einer Lesefahrt mittels eines beweglich gelagerten Tastrostes abzutasten und Anfang und Ende mit feststellbaren Reitern entlang der Fahrbahn festzulegen. Um den mechanischen Aufwand zu vermindern und den Automatisierungsgrad zu erhöhen, sind weitere Vorschläge zur automatischen Erfassung bekannt geworden.
- In der DE 31 35 272 wird vorgeschlagen, die unterschiedliche Struktur der Ballenschau mit einzelnen Lichttastungen zu erfassen und durch eine Mittelwertbildung einen Anhaltswert für die Höhe zu erhalten.
- In der DE 33 35 793 wird ebenfalls eine Mittelwertbildung durch Lichtschranken beschrieben, die durch ihre Anordnung das von den Tastrosten her bekannte Fräsen während der Lesefahrt erlauben. Die Abtastung mit Lichtschranken und Mittelwertbildung ist nicht nur sehr aufwendig, sie erlaubt auch nicht die Erfasung der gewünschten Materialkernhöhe. Die Ballen sind an ihrer Oberfläche zum Teil sehr flockig aufgelockert. Diese Auflockerungen werden von Lichtschranken als Oberfläche erfasst. Für das Abfräsen ist aber der dichtere Materialkern von Bedeutung. Durch die Lichtabtastung werden so dem Computer falsche, größere Höhen eingegeben. Dies führt zu einer stark verminderten Produktion oder zu Fehlmischungen in der Anfangsphase des Fräsprozesses.
- Die DE 33 35 792 beschreibt ein Verfahren, bei dem die Anfangs- und Endgrenzen der aufgestellten Ballenreihen unmittelbar durch einen Sensor festgestellt werden und der gemessenen Wegstrecke, wie von der Höhenmessung her bekannt, im Steuerungscomputer zugeordnet werden. Das beschriebene Verfahren kann nur Anwendung finden, wenn zwischen den einzelnen Ballengrenzen Lücken gelassen werden. Eine Berücksichtigung der Ballenstruktur ist nicht möglich. Die Lichtschranken neigen zur Verschmutzung und Fehlschaltungen durch kleine Flocken.
- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Feststellung der Oberflächengrenzen. Die Erfindung dient sowohl zum Erfassen der Höhe, der Länge und der Struktur der Ballen, beziehungsweise der zusammengestellten Ballenblöcke.
- Erfindungsgemäß erfolgt die Erfassung indirekt durch die Messung der Leistung von Antriebsmotoren, die Walzen antreiben, welche unmittelbar mit dem Ballen in Berührung kommen. Die Leistung kann durch Drehmomentmessung, Wirkleistungsmessung, Phasenverschiebungsmessung oder in der einfachsten Form durch Messen der Stromaufnahme eines der Walzenantriebsmotoren erfolgen. Als Walzen dienen die Fräswalzen, es ist aber auch denkbar, die Leistung sogenannter Stützwalzen, die parallel zu den Fräswalzen verlaufen oder spezieller Fühlwalzen zu messen. Werden durch die Fräswalzen Fasern erfasst, steigt der Motorstrom gegenüber dem Leerlauf an. Die Messung der Höhe geschieht beim Absenken des Fräskopfes auf den Ballen. Die Fräswalzen laufen im Leerlauf, bis sie die Oberfläche des Ballens erreichen. Werden die Fasern erfasst, steigt die Stromaufnahme an. Ein Schwellwertschalter schaltet ab einem gewissen Stromanstieg. Der Schaltwert kann vorteilhaft so eingestellt werden, daß erst ab einem größeren Leistungsanstieg geschaltet wird. So können sehr gut Fehlmessungen durch punktweise Faseranhäufungen vermieden werden. Eine rechnerische Mittelwertbildung ist somit nicht notwendig. Während der Fräsfahrt über den Ballen oder Ballenblock bleibt die Fräswalze im Materialeingriff, die Motorleistung bleibt hoch, und der Schwellwertschalter bleibt betätigt. Gelangt die Fräse auf der Fahrt über einen niedrigen Ballen oder Ballenblock, sind keine Fasern mehr im Kontakt mit den Fräswalzen und der Schwellwertschalter fällt ab. Durch das Abfallen des Schwellwertschalters wird das Ende eines Blockes gleicher Höhe innerhalb einer Ballenreihe angezeigt. Der Fräskopf senkt jezt ab, bis der Schwellwertschalter wieder anzieht und so die neue Höhe anzeigt. Es ist auch denkbar, mit der Walze gegen einen höheren Ballen zu fahren. Durch das Anfahren an einen höheren Ballen kommt die Walze an einer weiteren Seite mit Fasern in Berührung und der Strom steigt weiter an. Dies kann durch einen 2. Schwellwert, der über dem 1. liegt, festgestellt werden und die Fräseinrichtung zum Heben veranlassen. Liegt die Fräswalze nicht mehr seitlich an dem Ballen an, sinkt der Stromverbrauch unter den 2. Schwellwert und die Ballenhöhe ist ermittelt.
- Sind die Abmessungen der Ballenblöcke ermittelt, kann die Meßvorrichtung die Abarbeitung kontrollieren. Fällt während der Abarbeitung der Strombedarf ab oder steigt er an, kann dies ausgewertet werden und ein Umsetzen des Fräskopfes auf eine andere Ballenvorlage veranlassen.
- Die Erfindung wird im folgenden beschrieben. Fig 1. zeigt ein Fahrgestell (1) an dem ein Ausleger (2) zur Aufnahme der Fräswalzen F1 und F2 befestigt ist. Das Fahrgestell fährt mit dem Ausleger den Ballen (5) entlang. Die Fräswalzen zupfen Fasern aus der Oberfläche (4) der Ballen (5) und schleudern sie in eine Abzugshaube (3). Die Fräswalzen (F1,F2) werden durch die Motoren (M1,M2) mit Keilriemen angetrieben. Anfang und Ende eines Ballenblocks entsprechen der Lage der Stirnseiten (7).
- Fig. 2 zeigt schematisch einen Schaltungsaufbau. Der Motor M ist an den drei Phasen (L1,L2,L3) angeschlossen. Das Diagramm A/t zeigt schematisch die Stromaufnahme (A) über die Zeit (t). Eine Spitze ergibt sich z.B. beim Aufsetzen auf einen Ballen. Die Stromaufnahme (I) in einer Zuleitung wird in einem Wandler (T) und durch Spulen in einem Verhältnis von z.B. 2:1 auf eine Stärke von maximal 6 A heruntertransformiert. Ein Belastungswächter (W) setzt den Eingangsstrom (0-6A) und die gegen (L1,L2,L3) gemessene Phasenverschiebung in eine proportionale Spannung (U) von 0-10V um. Diese variierende Spannung ist proportional zur Belastung der Fräswalzen. Die Spannung wird einer Digitalisierungseinrichtung in Form eines Schwellwertschalters zugeführt. Hier kann ein bestimmter Wert z.B. 57 für 5,7V eingestellt werden. Wird dieser überschritten, wird ein Signal in Form von z.B. 24 Volt Gleichstrom an einen Eingang einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) gegeben.
- Die SPS steht in bekannter Weise mit Meßeinrichtungen z.B. einem Decoder zur Feststellung der Position des Auslegers in Verbindung. Die Auswertung der Walzenströme und die Werte der Positionsmeßeinrichtung können durch ein geeignetes Programm zur Ermittlung der Höhe und Position der Ballenblöcke dienen.
Claims (7)
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