EP0799916A2

EP0799916A2 - Kämmaschine mit einem Regulierstreckwerk

Info

Publication number: EP0799916A2
Application number: EP97810190A
Authority: EP
Inventors: Walter Slavik; Gerd Gschliesser; Viktor Pietrini; Thomas Sigrist; Roland Fischer
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 1997-10-08
Anticipated expiration: 2017-04-01
Also published as: US5943740A; CN1168425A; JPH108332A; CN1089381C; EP0799916B1; DE59705485D1; EP0799916A3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bildung eines Faserbandes mit einem ersten, regulierten Streckwerk (10) mit mehreren Walzenpaaren (11,12,14) zum geregelten Verstrecken der dem Streckwerk zugeführten Fasermasse (8), wobei das von dem Streckwerk abgegebene Faservlies (28) zusammengefasst und einem Messorgan (32) zugeführt wird, von welchem das gemessene Fasergut anschliessend zu einem zweiten Streckwerk (40) überführt wird, wobei die Reguliereinrichtung (35,52,21) des ersten Streckwerks (10) zum Ausgleich von Massenschwankungen anhand der vom Messorgan (32) abgegebenen Signale unter Einbeziehung eines vorgegebenen Sollwertes in den Antrieb des ersten Streckwerks (40) regulierend eingreift. In der Praxis sind verschiedene Regel- bzw. Steuereinrichtungen bekannt, um ein qualitativ hochwertiges Faserband zu erhalten. Um kurzwellige und langwellige Massenschwankungen einer vorgelegten Fasermasse einfach zu erfassen und auszugleichen wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, wobei das zweite Streckwerk (40) mit einer Steuereinrichtung (35,50,48) zum Ausgleich von kurzwelligen Massenschwankungen versehen ist, welche anhand der vom Messorgan (32) abgegebenen Signale in den Antrieb des zweiten Streckwerks (40) steuernd eingreift. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, bzw. ein Verfahren zur Bildung eines Faserbandes mit einem ersten regulierten Streckwerk mit mehreren Walzenpaaren zum geregelten Verstrecken der dem Streckwerk zugeführten Fasermasse, wobei das von dem Streckwerk abgegebene Faservlies zusammengefasst und einem Messorgan zugeführt wird, von welchem das gemessene Fasergut anschliessend zu einem zweiten Streckwerk überführt wird, wobei die Reguliereinrichtung des ersten Streckwerks zum Ausgleich von Massenschwankungen anhand der vom Messorgan abgegebenen Signale unter Einbeziehung eines vorgegebenen Sollwertes in den Antrieb des ersten Streckwerks regulierend eingreift.
In einer Spinnereilinie zur Verarbeitung von Fasern sind verschiedene Maschinen vorhanden, bei welchen als Endprodukt ein Faserband gebildet wird. Derartige Maschinen sind zum Beispiel die Karde, die Strecke und die Kämmaschine.
Um die Verarbeitung des dabei gebildeten Faserbandes für eine nachfolgende, das Faserband verarbeitende Maschine zu verbessern, ist es von Vorteil, wenn das gebildete Faserband der jeweiligen Maschine mit einer gleichmässigen Masse und ohne Unterbruch vorgelegt werden kann.
Es sind deshalb verschiedene Lösungen aus dem Stand der Technik zu entnehmen, wobei an den entsprechenden Maschinen Reguliereinrichtungen zum Ausregulieren der Faserbandgleichmässigkeit verwendet werden.
Derartige Reguliereinrichtungen kommen insbesondere im Bereich der Strecke, wie zum Beispiel aus der EP-A2 176 661 und der US-PS 3,440,690 bekannt zur Anwendung. Auch im Bereich der Kämmaschine ist aus der EP-A1 376 002 und aus der JP-OS-53-86841 bekannt, eine Reguliereinrichtung für das auf der Kämmaschine installierte Streckwerk vorzusehen.
Durch die immer höher steigenden Produktionsraten ergibt sich zwangsläufig auch eine Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Fasergutes, bzw. der Fördergeschwindigkeit des gebildeten Endproduktes (zum Beispiel eines Faserbandes).
Das heisst, die Anforderungen an die beschriebenen Reguliereinrichtungen sind immer grösser geworden. Ebenso wurden die Anforderungen an die Messorgane zum Messen der Fasermassen zum Beispiel zum Erfassen von kurz- und langwelligen Massenschwankungen erhöht. Dies ist bedingt, einerseits durch die bereits beschriebene höheren Fördergeschwindigkeiten und andererseits durch die immer grösseren vorliegenden und zu erfassenden Massen sowie auch durch die gestiegenen Anforderungen hinsichtlich der Qualität des Endproduktes.
Die bei den beschriebenen Maschinen gebildeten Faserbänder werden in der Regel über eine spezielle Ablegevorrichtung in Kannen abgelegt, welche dann manuell oder automatisch zu einer nachfolgenden Weiterverarbeitungsmaschine transportiert werden.
Es besteht einerseits die Forderung nach der Bildung eines gleichmässigen Faserbandes und andererseits nach der Ablage eines ununterbrochenen Faserbandes. Ein Faserbandbruch in einer Kannenvorlage führt zu zusätzlichen und unerwünschten Stillstandszeiten im nachfolgenden Verarbeitungsprozess.
Mit den vorhandenen und bekannten Reguliereinrichtungen an Streckwerken können zwar teilweise gute Ergebnisse in bezug auf die Gleichmässigkeit des gebildeten Faserbandes erzielt werden, jedoch genügen diese Ergebnisse nur teilweise im Hinblick auf die gestiegenen Anforderungen hinsichtlich der Qualität und einer gewünschten Ablage. Insbesondere die beim Abreiss- und Lötprozess bei der Kämmmaschine entstandenen Lötstellen sind nur mit erheblichem Aufwand und teilweise mit mehreren Streckenpassagen nach der Kämmaschine auszugleichen.
Die Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe, eine Vorrichtung, bzw. ein Verfahren zur Bildung eines Faserbandes vorzuschlagen, welches in bezug auf dessen Gleichmässigkeit qualitativ hochwertig ist und wobei die Ablage eines ununterbrochenen Faserbandes gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 sowie durch den kennzeichnenden Teil des Verfahrensanspruches gemäss Patentanspruch 12 gelöst.
Dabei wird vorgeschlagen, dass das zweite Streckwerk mit einer Steuereinrichtung zum Ausgleich von kurzwelligen Massenschwankungen versehen ist, welche anhand der vom Messorgan abgegebenen Signale in den Antrieb des zweiten Streckwerks steuernd eingreift.
Dem Messorgan, welches im Anschluss an das erste Streckwerk angeordnet ist, wird eine reduzierte Fasermasse für den Messvorgang vorgelegt. Dadurch ist es möglich, auch Messorgane zur Erfassung von kurzwelligen Massenschwankungen, zum Beispiel zur Erfassung von Lötstellen bei der Kämmaschine, einzusetzen, welche die Fasermasse auch mit einer nicht mechanischen Einrichtung abtasten können. Das heisst, es können handelsübliche reine elektronische, bzw. piezzoelektronische Sensoren eingesetzt werden, die anhand der reduzierten Fasermasse eine sehr genaue Erfassung auftretender Masseschwankungen vornehmen können. Die kurzzeitig auftretenden Masseschwankungen können nach dem ersten Streckwerk besser erfasst werden, da diese durch den ersten Verstreckungsvorgang entsprechend über die Länge verschoben werden. Als Beispiel sei hierbei eine auftretende Masseschwankung in Folge der Lötung an der Kämmaschine aufgeführt, welche in der Regel alle 30 mm auftritt. Das heisst, wenn das Streckwerk zum Beispiel mit einem Verzugsverhältnis von 5:1 arbeitet wird dieser Abstand zwischen den Masseschwankungen infolge der Lötung auf 150 mm ausgedehnt.
Durch die dem Messorgan vorgelegte reduzierte Masse können Unregelmässigkeiten auch im inneren Bereich der vorgelegten Fasermasse besser und genauer erfasst werden. Dadurch ist es möglich, anhand der Abgabe eines exakten Messignals zu einer Steuereinrichtung für ein nachfolgendes weiteres Streckwerk genaue Werte zum Aussteuern der dem zweiten Streckwerk vorgelegten Fasermasse, zum Beispiel in Form eines Faserbandes, vorzulegen. Da die auszusteuernde Fasermasse beim zweiten Streckwerk relativ gering ist, kann die Steuerdynamik auf einem niedrigen Wert gehalten werden. Das heisst, die Aussteuerung einer geringeren Fasermasse ist in bezug auf die dynamischen Steuereingriffe leichter zu beherrschen, bzw. durchzuführen als dies bei einer grossen Fasermasse der Fall wäre. Ausserdem ist bei der vorge-schlagenen Anordnung nur ein Messorgan notwendig um einerseits die Regulierung des ersten Streckwerks und andererseits die Steuerung des zweiten Streckwerks vorzunehmen. Das ermöglicht eine kompakte und einfache Ausführung.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass das Ausgangswalzenpaar des ersten Streckwerks reguliert wird. Dadurch ist es möglich, die durch den Regeleingriff entstehenden Transportschwankungen des Faserbandes durch entsprechende Koppelung der nachfolgenden Antriebe (zweites Streckwerk, Ablegeeinrichtungen) aufzufangen, bzw. zu kompensieren, ohne Nachführung der Antriebe der Zuliefereinrichtungen und ohne zusätzlichen Pufferspeicher.
Vorzugsweise wird das Ausgangswalzenpaar des zweiten Streckwerks anhand des abgegebenen Messignals gesteuert.
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass das an dem zweiten Streckwerk gebildete Faserband über eine Ablegevorrichtung in einen Speicher abgelegt wird und der Antrieb der Ablegevorrichtung sowie der Antrieb des Eingangswalzenpaares des zweiten Streckwerks mit dem Antrieb des Ausgangswalzenpaares des ersten Streckwerks antriebsmässig gekoppelt ist.
Dadurch wird eine einfache Einrichtung ermöglicht, die das sichere Nachführen der dem ersten Streckwerk nachgeordneten Einrichtungen ohne Pufferspeicher ermöglicht. Da beim zweiten Streckwerk lediglich kurzwellige Eingriffe erfolgen ist zwischen dem zweiten Streckwerk und der Ablageeinrichtung kein Zwischenspeicher notwendig.
Um eine zusätzliche Überwachung des Faserbandes in bezug auf die Fasermasse zu ermöglichen, wird vorgeschlagen ein weiteres Messorgan im Bereich zwischen dem zweiten Streckwerk und der Ablegevorrichtung vorzusehen.
Des weiteren wird vorgeschlagen dass die Reguliereinrichtung mit einem Zeitglied versehen ist, über welches der Antrieb der Streckwerke, der Ablegevorrichtung und der Zuliefereinrichtungen zum Zuführen der Fasermasse stillgesetzt wird, wenn die Abweichung der von dem ersten Messorgan ermittelten Masse gegenüber einem vorgegebenen Sollwert eine bestimmte Toleranzgrenze während eines Zeitinterwalls übersteigt, das grösser ist als ein vorbestimmter Zeitabschnitt. Dadurch wird gewährleistet, dass zum Beispiel beim Ausfall eines dem ersten Streckwerk zugeführten Faserbandes über einen definierten Zeitabschnitt dieser Ausfall mittels der Reguliereinrichtung kompensiert werden kann. Nach einer gewissen Zeit, bzw. einem vorgegebenen Zeitinterwall sollte dieser Fehler einer geringeren Zufuhr von Fasermasse wieder behoben sein. Das heisst, das fehlende Faserband sollte wieder nachgeführt werden. lst dies nicht der Fall, so wird über das Zeitglied die Maschine stillgesetzt, um einerseits der Bedienungsperson eine Fehllieferung anzuzeigen und andererseits die Nachführung des fehlenden Faserbandes zu ermöglichen.
Beim Ausfall von einem oder mehreren dem ersten Streckwerk zugeführten Faserbändern oder beim Auftreten von Wicklungen innerhalb des ersten Streckwerks können Masseschwankungen auftreten, die vom nachfolgenden Regulierstreckwerk nicht mehr kompensiert werden können. Derartige Störungen werden durch bekannte Überwachungseinrichtungen im Streckwerk, bzw. im Bereich der Zuführeinrichtungen erkannt und zu einer Steuereinrichtung übermittelt. Über diese Steuereinrichtung kann dann eine Vorrichtung nach dem erfolgten Stop der Maschine zum Ableiten des aus dem ersten Streckwerk abgegebenen Fasergutes aus der normalen Förderrichtung angesteuert bzw. betätigt werden. Die dem Streckwerk vorgelagerte Zuführeinrichtung wird nach Beheben des Fehlers, bzw. der Störung wieder mit dem ersten Streckwerk gestartet. Dadurch kann das Teilstück des mit einer fehlenden Masse versehenen Fasergutes abgeschieden werden, bis wieder die gewünschte Fasermasse vorliegt. Während diesem Abscheidevorgang der reduzierten Fasermasse sind die dem ersten Streckwerk nachfolgenden Aggregate (zweites Streckwerk, Ablegevorrichtung, usw.) stillgesetzt. Das heisst, das Ende des dem Regulierstreckwerk zugeführten Faserbandes wird während dem Abscheidevorgang nicht befördert und steht in ausreichender Länge zum Ansetzen eines neuen Faserbandendes zur Verfügung. Sobald wieder ein Faserband mit ausreichender Masse gebildet werden kann, wird dieses an das auslaufende und stillstehende Faserband angesetzt und anschliessend die gesamten Antriebe wieder in Bewegung versetzt.
Es wird deshalb weiter vorgeschlagen, dass der Vorrichtung zum Ableiten des Fasergutes eine Vorrichtung zum Ansetzen eines neuen Faserbandendes an das auslaufende Faserbandende nachgeordnet ist und der Antrieb des dem ersten Streckwerk nachfolgenden weiteren Streckwerks sowie der Ablegevorrichtung zumindest zeitweise getrennt vom Antrieb des ersten Streckwerks ist. Dies kann z.B. zum Beispiel über eine Kupplung erfolgen, um die dem ersten Streckwerk nachfolgenden Antriebseinrichtungen zu trennen und stillzusetzen. Bei Verwendung von elektromotorischen Einzelantrieben erfolgt diese Stillsetzung über von einer Steuereinrichtung entsprechend abgegebene Signale. Die Nachführung der Fasermasse zum ersten Streckwerk wird während des Abscheidevorganges überwacht, so dass der Zeitpunkt erkannt wird, zu welchem wieder die normale Fasermasse zum Einleiten des normalen Betriebes vorliegt.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass im Anschluss an das erste Streckwerk wenigstens zwei Faserbänder gebildet werden, die vor Eintritt in das nachfolgende Messorgan zu einem Faserband zusammengeführt werden. Die Ansetzvorrichtung ist dabei so ausgebildet, so dass jedes der einzelnen Faserbänder in bezug auf die Förderrichtung versetzt angesetzt werden kann. Dadurch treffen die beiden Ansetzstellen beim Zusammenführen der beiden Faserbänder nicht aufeinander. Das heisst, die beim Ansetzvorgang eventuell auftretenden Dickenschwankungen im Bereich des Ansetzers werden gegeneinander verschoben, so dass sie sich nicht addieren können. Die beim Ansetzvorgang eventuell auftretende Massenschwankung wird somit in bezug auf das zusammengeführte Faserband halbiert.
Durch die Verwendung von elektrischen Einzelantrieben für die Streckwerke, bzw. die Ablegevorrichtung ist eine einfache Trennung bestimmter Antriebsbereiche möglich, um eine fehlerbehaftete Fasermasse aus dem Prozess auszuscheiden.
Die Erfindung wird auch durch die Verfahrensschritte gemäss des kennzeichnenden Teiles von Patentanspruch 12 gelöst.
Weitere Vorteile der Erfindung sind anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher beschrieben und aufgezeigt. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht einer Kämmaschine mit der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Anordnung,
Fig. 2: eine vergrösserte Teilansicht der Streckwerkseinrichtungen in Draufsicht gemäss Fig. 1,
Fig. 3: eine schematische Seitenansicht nach Fig. 2 mit einem Ausführungsbeispiel einer Antriebseinrichtung,
Fig. 4: ein Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 mit einer Ableitvorrichtung für das Fasergut,
Fig. 5: ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 mit einer Ableitvorrichtung für das Fasergut,
Fig. 6: ein Diagramm zur Darstellung der gelieferten Fasermasse und
Fig. 7: eine schematische Darstellung des Ansetzvorganges entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5.

In Fig. 1 ist der Längsteil 2 einer Kämmaschine 1 gezeigt, auf welchem Wattewickel 4 zum Abrollen und Auskämmen durch nachfolgende Kämmeinrichtungen aufliegen. In der Regel sind acht solcher Wickel auf einer Kämmaschine zum Abrollen vorgelegt. Die bei den einzelnen Kämmköpfen gebildeten Faserbänder werden über einen Fördertisch 6 auf dem Längsteil 2 zu einem Faserbandverbund 8 zusammengefasst und in Förderrichtung F einem ersten Streckwerk 10 zugeführt. Die von den einzelnen Kämmköpfen abgegebenen Faserbänder weisen in der Regel eine Nummer, bzw. Faserbandmasse von 8 g/m auf, wodurch der Faserbandverbund 8 aus acht Faserbändern mit einer Masse von 64 g/m vorliegt. Diese Fasermasse wird im Streckwerk 10 zum Beispiel einem fünffachen Verzug unterworfen, wodurch die aus dem Streckwerk 10 abgegebene Fasermasse auf etwa 12 g/m reduziert wird. Das Streckwerk 10 ist mit einem bekannten Vorverzug zwischen den Streckwerkswalzenpaaren 11 und 12 ausgestattet. Der Hauptverzug erfolgt zwischen den Streckwerkswalzenpaaren 12 und 14. Die Verzugsverhältnisse (Vorverzug) zwischen den Streckwerkswalzen 11 und 12 sind fix eingestellt, während der Hauptverzug zwischen den Walzen 12 und 14 über eine Reguliereinrichtung entsprechend dem Signal eines nachfolgenden Messorgans 32 geregelt wird. Die Streckwerkswalzen 11 und 12 werden über einen schematisch dargestellten Antriebsstrang 16 durch ein Getriebe 18 mit festen Übersetzungsverhältnissen angetrieben. Das Getriebe 18 ist über den Antriebsstrang 19 mit einem Hauptgetriebe 20 verbunden, welches durch einen Motor 22 angetrieben wird. Der Motor 22 wird über eine Steuereinheit 25 angesteuert. Die Ausgangswalzen 14 des Streckwerks 10 werden über den Antriebsstrang 17 von einem Differentialgetriebe 21 angetrieben, welches mit dem Getriebe 18 über den Antriebsstrang 13 verbunden ist. Zur Durchführung des Regeleingriffes (Änderung des Hauptverzuges) ist das über den Antriebsstrang 13 mit einer konstanten Drehzahl angetriebene Differentialgetriebe durch einen Regelmotor 52 übersteuerbar. Der Regelmotor 52 erhält dabei seine Steuerimpulse von einer Steuereinheit 35, welche anhand eines vorgegebenen Sollwertes im Vergleich mit dem vom Messorgan 32 ermittelten Ist-Wert (Fasermasse) angesteuert wird. Das aus dem ersten Streckwerk 10 austretende Faservlies 28 wird zu einem Faserband 30 zusammengefasst und dem Messorgan 32 zugeführt. Dies ist insbesondere auch aus der Darstellung der Fig. 2 zu entnehmen, wobei die Bildung des Faserbandes 30 vor dem Messorgan 32 durch das Kondensieren des Faservlieses 28 über ein Führungselement 29 erfolgt. Der Querschnitt des gebildeten Faserbandes 30 kann eine runde, eine ovale oder auch eine rechteckige Form aufweisen, wobei auch noch andere Formen möglich wären. Das Messorgan 32 kann entweder von mechanischer Bauweise sein (z.B. Nutenwalzen) oder auf elektronischer Abtastbasis funktionieren. Derartige Messorgane sind in verschiedenen Ausführungsvarianten bereits aus dem bekannten Stand der Technik zu entnehmen. Über einen Pfad 33 wird das Signal des Messorganes 32 der Steuereinheit 35 zugeführt, welche über einen Pfad 36 mit der Steuereinheit 25 verbunden ist. Die Steuereinheit 35 könnte auch direkt in der Steuereinheit 25 integriert sein. Das vom Messorgan 32 abgegebene Faserband 30 wird einem Streckwerk 40 zugeführt, welches mit einer Steuereinrichtung versehen ist. Dabei besteht das Streckwerk 40 aus einem Eingangswalzenpaar 42, das mit einem Walzenpaar 43 einen fest eingestellten Vorverzug ausführt. Über einen Antriebsstrang 15, eine Kupplung K und einen Antriebsstrang 23 erfolgt der Antrieb dieser beiden Walzenpaare durch das Differentialgetriebe 21. Über die detaillierte Darstellung von entsprechend notwendigen mechanischen Übersetzungen wurde aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet. Durch diese Antriebsverbindung wird gewährleistet, dass die Drehzahl des Ausgangswalzenpaares 14 des ersten Streckwerks 10 und des Eingangswalzenpaares 42 des Streckwerks 40 aufeinander abgestimmt sind, so dass beide Walzenpaare annähernd mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufen. Das heisst, zwischen diesen beiden Walzenpaaren 14 und 42 besteht eine mechanische Kopplung die den Gleichlauf gewährleistet. Ein gewisser Anspannverzug zwischen den beiden Walzenpaaren 14 und 42 kann vorhanden sein. Über einen Antriebsstrang 59 wird ein Differentialgetriebe 48 vom Getriebe 20 angetrieben, welches wiederum über einen Antriebsstrang 49 das Ausgangswalzenpaar 44 des Streckwerks 40 antreibt. Zur Durchführung eines Steuereingriffes ist das Differentialgetriebe 48 über einen Antriebsstrang 47 mit einem Regelmotor 50 verbunden, welcher in den Antrieb des Differentialgetriebes 48 regulierend bzw. steuernd eingreifen kann. Das heisst, der Antrieb über den Antriebsstrang 59 wird entsprechend korrigiert, bzw. übersteuert.
Der Regelmotor 50 erhält seine Steuerimpulse über dem Pfad 51 von der Steuereinheit 35, über welche die bereits beschriebene Verarbeitung des Messignales der Messeinrichtung 32 erfolgt. Dabei wird versucht, die kurzwelligen Massenschwankungen (z.B. Lötstellen) auszugleichen und die Abweichungen gegenüber einem vorgegebenen Toleranzbereich zu kompensieren. Das heisst, es wird die Herstellung eines gleichmässigen Faserbandes angestrebt. Die Steuereingriffe erfolgen dann, wenn die ermittelten Spitzen der kurzwelligen Massenschwankung den vorgegebenen Toleranzbereich übersteigen. Das Steuersignal wird dann über dem Pfad 51 von der Steuerung 35 an den Regelmotor 50 abgegeben. Das vom Streckwerk 40 abgeführte Faserband 53 wird durch ein Messorgan 55 geführt, welches über einen Pfad 56 mit der Steuereinheit 25 verbunden ist. In diesem Messorgan wird nochmals eine Überwachung der Fasermasse des Faserbandes vorgenommen und bei Abweichung von einem Sollwert die Maschine abgestellt. Derartige Messorgane sind ebenfalls bekannt und aus dem Stand der Technik zu entnehmen. Das Faserband 53 wird anschliessend zu einer Ablegevorrichtung überführt und mittels entsprechenden Aggregaten in eine Kanne 64 abgelegt. Bei diesen Aggregaten handelt es sich zum Beispiel um ein Kalanderwalzenpaar 66, welches das Faserband an ein Trichterrad 68 abgibt. Vom Trichterrad aus gelangt das Faserband in die Kanne 64 und wird dort schlaufenartig abgelegt. Das Kalanderwalzenpaar 66, das Trichterrad 68 und ein Kannenantriebsteller 69 werden über die Antriebsstränge 71, bzw. 72 durch ein Zwischengetriebe 75 angetrieben. Das Zwischengetriebe 75 ist über die Antriebsstränge 23, 15 und 17, sowie über die Kupplung K mit dem Getriebe 21 verbunden. Durch diese antriebsmässige Verbindung folgt der Antrieb der Ablegevorrichtung 66, 68, 69 der veränderlichen Drehzahl des Differtialgetriebes 21. Dadurch ist eine kontinuierliche Ablage des Faserbandes möglich ohne die Anbringung von aufwendigen und anfälligen Zwischenspeichern.
Wie bereits vorher beschrieben weist das im Anschluss an das Streckwerk 10 gebildete Faserband eine Fasermasse von ca. 12 g/m auf. Der Verzug im nachfolgenden Regulierstreckwerk 40 ist so ausgebildet, so dass das in die Kanne 64 abgelegte Faserband ca. eine Masse von 5 g/m aufweist.
In Fig. 3 wird eine Seitenansicht entsprechend der Ausführung nach Fig. 2 gezeigt, wobei jedoch das Antriebssystem gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 geändert wurde. Das Streckwerk 10 wird über die Antriebsstränge 41, 61 von den Elektromotoren M1 und M2 angetrieben, wobei im Antriebsstrang 41 eine fixe Übersetzung zwischen den einzelnen Walzenpaaren 11 und 12 durch Zwischenschaltung eines nicht gezeigten Übersetzungsgetriebes vorhanden ist. Der Motor M1, der mit einer konstanten Drehzahl läuft, erhält seine Steuerimpulse durch eine Steuerung 95 die über den Pfad 70 mit der zentralen Steuereinheit 25 verbunden ist. Der Motor M2 ist als Regelmotor ausgeführt und wird über die Steuereinheit 95 über den Pfad 87 anhand eines Soll/lst-Vergleiches mit dem Messignal des Messorgans 32 gesteuert. Das Messorgan 32 ist über den Pfad 33 mit der Steuereinheit 95 verbunden und ermittelt die Masse des zugeführten Fasergutes. Das an die Steuereinheit 95 abgegebene Messignal zeigt auch die kurzwelligen Abweichungen in bezug auf die Bandgleichheit, welche, wie bereits beschrieben von dem zweiten Streckwerk 40 ausgeglichen werden. Beim zweiten Streckwerk 40 werden die beiden Eingangswalzenpaare 42 und 43 mit entsprechender Übersetzung (nicht gezeigt) über den Antriebsstrang 65 durch einen Elektromotor M3 angetrieben, der seine Steuerimpulse über die Leitung 88 von der Steuereinheit 95 erhält. Über die Steuereinheit 95 wird eine Drehzahlabstimmung insbesondere zwischen den Motoren M2 und M3 durchgeführt, um die Umfangsgeschwindigkeiten des Ausgangswalzenpaares 14 mit den Umfangsgeschwindigkeiten des Eingangswalzenpaares 42 aufeinander abzustimmen. Der Motor M4 ist als Regelmotor ausgelegt und wirkt über den Antriebsstrang 67 auf die Ausgangswalzen 44. Anhand des vom Messorgans 32 über den Pfad 33 gelieferten Signals in Verbindung mit einem vorgegebenen Toleranzbereich wird ein entsprechendes Steuersignal über den Pfad 85 zur Ansteuerung des Regelmotors M4 abgegeben. Dadurch kann der Hauptverzug zwischen den Walzenpaaren 43 und 44 entsprechend geändert werden und die Vergleichmässigung der Faserbandmasse erzielt werden. Die jeweiligen Motoren M1 - M4 können, wie bekannt mit nicht gezeigten Sensoreinrichtungen zum Abgriff der Drehbewegung der Motorwelle ausgerüstet sein, um eine Abstimmung der Drehzahlen zwischen den Motoren zu gewährleisten. Zusätzlich ist auch für die Ablegeeinrichtungen 66,68 und 69 ein elektromotorischer Einzelantrieb M5 vorgesehen, welcher über den Pfad 84 über die Steuereinheit 95 gesteuert wird. Über die Steuereinheit 95 kann auch die Drehzahl des Motors M5 an die regulierte Drehzahl des Motors M2 angeglichen, bzw. nachgeführt werden.
Bei der Steuereinheit 95 ist ein Zeitglied 54 schematisch angedeutet, das über den Pfad 57 mit der Steuereinheit 25 verbunden ist. Überschreitet die Massen- Abweichung einen bestimmten Wert des vom Sensor 32 gemessenen Ist-Wertes zu einem vorgegebenen Sollwert über ein bestimmtes Zeitintervall, so wird die Maschine über die Steuereinheit 25 stillgesetzt, um die Störung zu beseitigen. Dabei erfolgt ein Signal für die Bedienungsperson.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante des Ausführungsbeispieles gemäss Fig. 2, wobei im Anschluss an das Streckwerk 10 bzw. an das Ausgangswalzenpaar 14 das Führungselement 29 mit zwei schwenkbaren Platten 26 und 27 versehen ist, die um die Schwenkachsen 37 und 38 schwenkbar ausgebildet sind. Auf die Darstellung einer Betätigungseinrichtung zur Durchführung der Schwenkbewegung wurde aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet. Zusätzlich ist in dieser Anordnung eine verschiebbare Führungsplatte 34 angeordnet, die in der in Fig. 4 gezeigten Stellung mit den Platten 26 und 27 eine Querabführung des aus dem Streckwerk 10 abgegebenen Faservlieses 28 in einen Behälter 39 ermöglicht. Unterhalb der Platten 26, 27 ist eine Führungsplatte 24 angebracht. Diese Einrichtung gestattet, den Teilabschnitt des Faservlieses 28 aus dem normalen Verarbeitungsprozess abzuscheiden, welche mit einer reduzierten Masse MF versehen ist. Schematisch wird dies im Diagramm gemäss Fig. 6 aufgezeigt, wobei zum Beispiel zum Zeitpunkt t1 eine Massenreduktion auftritt. Diese Massenreduktion kann durch den Ausfall von einem oder mehreren Faserbändern entstehen. Nach Erkennung der Massenreduktion, dies kann zum Beispiel auch bei der Zuführeinrichtung vorgenommen werden, wird die Maschine stillgesetzt und die Störung beseitigt. Anschliessend kann die Zuführeinrichtung zum Streckwerk 10 einschliesslich des Streckwerks 10 wieder gestartet werden. Das fehlerhafte Teilstück zwischen dem Zeitpunkt t1 und t2 wird jetzt über das Führungselement 29 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung abgeführt. Während diesem Abführvorgang ist das Streckwerk 40 und die nachfolgenden Ablegeeinrichtungen stillgesetzt, wodurch das rückwärtige Ende des Faserbandes 30 in einer Ansetzvorrichtung 58 im Stillstand bereitsteht. Dabei ist die Kupplung K geöffnet, die über den Pfad 31 mit der Steuereinheit 25 verbunden ist, wodurch der Antrieb des Streckwerks 40 und der Ablegevorrichtung 66, 68 und 69 unterbunden wird. Zum Zeitpunkt t2, bei welchem wieder die gewünschte Fasermasse vorliegt (Soll) werden die Platten 26, 27 und 34 wieder in die strichpunktiert gezeichnete Lage zurückgeschwenkt und dadurch ein Faserband in das Messorgan 32 und der Ansetzvorrichtung 58 zugeführt. Sobald der Ansetzvorgang des vorderen Faserbandendes mit dem hinteren Faserbandende 30 manuell oder automatisch vorgenommen worden ist, wird das Streckwerk 40 und die nachfolgenden Einrichtungen durch Schliessen der Kupplung K wieder in Betrieb gesetzt, wodurch wieder ein normaler Arbeitsvorgang gewährleistet wird.
In Fig. 5 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 4 gezeigt, um eine reduzierte Masse von Fasergut aus der normalen Förderrichtung F abzuleiten. Dabei wird das dem Streckwerk 10 zugeführte Fasergut in Form von zwei Faserbandgruppen 8a und 8b zugeführt. Jede der Faserbandgruppen weist vier nebeneinander liegende Faserbänder auf. Die Faserbandgruppen 8a und 8b werden im Streckwerk 10 verstreckt und als nebeneinander liegende Faservliese 28a und 28b abgegeben. Diese Faservliese werde jeweils über Führungsplatten 24a und 24b mit Hilfe von seitlichen Führungsplatten 26a, 27a und 26b, 27b zu getrennten Faserbändern 30a und 30b zusammengefasst. Über eine weitere Führungsplatte 89 und unter Einwirkung von seitlichen Platten 82 und 83 werden die beiden Faserbänder 30a und 30b vor Eintritt in ein nachfolgendes Messorgan 32 zu einem Faserband 30 zusammengefasst. Das aus dem Messorgan austretende Faserband 30 wird in das nachfolgende Streckwerk 40 überführt.
Im Förderweg der einzelnen Faserbänder 30a und 30b ist jeweils eine Ansetzvorrichtung 58a, bzw. 58b angebracht. Mit dieser Ansetzvorrichtung wird bei einem Unterbruch ein neu nachgeführtes Faserband angesetzt. Die beiden Ansetzvorrichtungen 58a und 58b sind in bezug auf die Förderrichtung F um das Mass X gegeneinander versetzt angeordnet. Dadurch werden, wie insbesondere in Fig. 7 schematisch dargestellt, die Ansetzstellen A1 und A2 in bezug auf die Förderrichtung F ebenfalls um das Mass X verschoben. Dadurch wird eine eventuell beim Ansetzvorgang bei der Ansetzstelle A1 oder A2 aufgetretene Dickenschwankung in bezug auf das Faserband 30 teilweise kompensiert. Das heisst, ein schlechter Ansetzer wirkt sich in bezug auf das Faserband 30 nur zur Hälfte nachteilig aus.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 wird im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Fig. 4 das abzuführende Fasergut nicht seitlich sondern nach unten in eine Kanne 39 abgeführt. Dabei werden die Führungsplatten 24a und 24b einschliesslich der seitlichen Führungsplatten um die Drehachse D nach unten verschwenkt. Diese Verschwenkung kann automatisch durch eine nicht gezeigte Vorrichtung erfolgen, wobei die Schwenkbewegung nach unten begrenzt ist. Das heisst, sobald sich die Führungsplatten in ihrer unteren Lage befinden, wird das aus dem Streckwerk 10 abgegebene Fasergut in die Kanne 39 abgeführt. Im Bereich der jeweiligen Ansetzvorrichtung 58a und 58b stehen die auslaufenden Enden der Faserbänder 30a und 30b für einen Ansetzvorgang in Bereitschaft. Sobald die zugeführte Masse des Fasergutes wieder M Soll erreicht hat, werden die Führungsplatten 24a und 24b wieder in ihre obere, etwa horizontale Lage verschwenkt, wodurch anschliessend der Ansetzvorgang an die Faserbandenden der Faserbänder 30a und 30b vorgenommen werden kann. Der Antrieb des zweiten Streckwerks 40 sowie der Ablegevorrichtung 66, 68 und 69 wird durch schliessen der Kupplung K wieder in Betrieb gesetzt.
Mit der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Einrichtung erhält man eine Vorrichtung, wodurch die Herstellung eines qualitativ hochwertigen Faserbandes gewährleistet wird und andererseits ein Unterbruch im Faserband, das in der Kanne 64 abgelegt ist vermieden wird.

Claims

Vorrichtung zur Bildung eines Faserbandes mit einem ersten, regulierten Streckwerk (10) mit mehreren Walzenpaaren (11, 12, 14) zum geregelten Verstrecken der dem Streckwerk zugeführten Fasermasse (8), wobei das von dem Streckwerk abgegebene Faservlies (28) zusammengefaßt und einem Messorgan (32) zugeführt wird, von welchem das gemessene Fasergut anschließend zu einem zweiten Streckwerk (40) überführt wird, wobei die Reguliereinrichtung (35,52,21) des ersten Streckwerks (10) zum Ausgleich von Massenschwankungen anhand der vom Meßorgan (32) abgegebenen Signale unter Einbeziehung eines vorgegebenen Sollwertes in den Antrieb des ersten Streckwerks (40) regulierend eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Streckwerk (40) mit einer Steuereinrichtung (35,50,48) zum Ausgleich von kurzwelligen Massenschwankungen versehen ist, welche anhand der vom Meßorgan (32) abgegebenen Signale in den Antrieb des zweiten Streckwerks (40) steuernd eingreift.
Vorrichtung zur Bildung eines Faserbandes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Ausgangswalzenpaar (14) des ersten Streckwerks (10) reguliert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangswalzenpaar (44) des zweiten Streckwerks (46) gesteuert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem zweiten Streckwerk (40) gebildete Faserband (53) über eine Ablegevorrichtung (66,68,69) in einen Speicher (64) abgelegt wird und der Antrieb (75) der Ablegevorrichtung (66,68,69) sowie der Antrieb des Eingangswalzenpaares (42) des zweiten Streckwerks (40) mit dem Antrieb (21) des Ausgangswalzenpaares (14) des ersten Streckwerks (10) antriebsmässig gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgangswalzenpaar (44) des zweiten Streckwerks (40) und der Ablagevorrichtung (66,68,69) ein weiteres Messorgan (55) zur Überwachung des von dem zweiten Streckwerk (40) abgegebenen Faserbandes (53) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reguliereinrichtung (35,50,48) für das erste Streckwerk (10) mit einem Zeitglied (54) versehen ist, über welches der Antrieb der Streckwerke (10,40), der Ablegevorrichtung (66,68,69) und der Zuliefereinrichtungen (2) zum Zuführen der Fasermasse stillgesetzt wird, wenn die Abweichung der vom Messorgan (32) ermittelten Masse gegenüber einem vorgegebenen Sollwert eine bestimmte Toleranzgrenze während eines vorgegebenen Zeitinterwalls übersteigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Streckwerk (10) und dem zweiten Streckwerk (40) eine Vorrichtung (29,26,27,34) zum Ableiten des aus dem ersten Streckwerk (10) abgegebenen Fasergutes (28) aus der normalen Förderrichtung (F) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Messorgan (32) und der Vorrichtung (29,26,27,34) zum Ableiten des Fasergutes (28) eine Vorrichtung (58,58a,58b) zum Ansetzen eines neuen Faserbandendes an ein auslaufendes Faserbandende (30) nachgeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Zuführeinrichtung und des ersten Streckwerks (10) zumindest zeitweise über eine Einrichtung (K) vom Antrieb des zweiten Streckwerks (40) und der Ablegevorrichtung (66,68,69) getrennt werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass aus der dem ersten Streckwerk (10) zugeführten Fasermasse nach dem Verstreckungsvorgang wenigstens zwei Faserbänder (30a,30b) gebildet werden, die im Messorgan (32) zusammengefasst und an das nachfolgende Streckwerk (40) abgegeben werden und die Ansetzvorrichtung (58a,58b) im Bereich der gebildeten einzelnen Faserbänder so angeordnet ist, so dass die beim Ansetzvorgang erzeugten Ansetzstellen (A1,A2) beider Faserbänder beim Zusammenfassen nicht aufeinandertreffen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Streckwerk (10,40) und/oder die Ablegevorrichtung mit elektronischen Einzelantrieben (M1-M5) ausgestattet sind, die wenigstens teilweise über eine Steuereinheit (95) antriebsmässig miteinander gekoppelt sind.
Verfahren zur Bildung eines Faserbandes mit zwei hintereinander angeordneten Streckwerken (10,40), wobei zwischen den Streckwerken ein Messorgan (32) für das von dem ersten Streckwerk (10) abgegebene Fasergut angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte
- geregeltes Verstrecken der zugeführten Fasermasse (8)

- Zusammenfassen der verstreckten Fasermasse (28)

- Messen der zusammengefassten Fasermasse (30)

- Überführung des Messignals an die Reguliereinrichtung (35,52,21) des ersten Streckwerks (10) und an die Steuereinrichtung (35,50,48) des zweiten Streckwerks (40)

- gesteuertes Verstrecken des vom Messorgan (32) abgegebenen Faserbandes (30)

- Ablegen des Faserbandes (53).