WO2008092285A1 - Centimetre wave sensor - Google Patents

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WO2008092285A1
WO2008092285A1 PCT/CH2007/000630 CH2007000630W WO2008092285A1 WO 2008092285 A1 WO2008092285 A1 WO 2008092285A1 CH 2007000630 W CH2007000630 W CH 2007000630W WO 2008092285 A1 WO2008092285 A1 WO 2008092285A1
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WO
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machine
fiber
wave sensor
flakes
mass flow
Prior art date
Application number
PCT/CH2007/000630
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German (de)
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Inventor
Kurt Waschnigg
Gerhard Gschliesser
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter Ag
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    • G01N33/36—Textiles
    • G01N33/362—Material before processing, e.g. bulk cotton or wool
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G31/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G31/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions
    • D01G31/006—On-line measurement and recording of process and product parameters
    • 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
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
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    • D01G7/06—Details of apparatus or machines
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/663—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters by measuring Doppler frequency shift
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more

Definitions

  • the invention relates to a device and the associated method for determining a mass of a fiber fluff stream.
  • the invention also relates to a control of a blowroom or a spinning preparation machine under the application of the method or. the apparatus for determining a mass of a fiber fluff stream.
  • a mass flow is to be understood as meaning a quantity per time, for example in kilograms per hour.
  • DE 10 2004 030 967 A1 discloses a determination of the mass flow of fiber flakes of cotton with the aid of a microwave resonator.
  • DE 197 05 260 A1 uses the same device for the determination of moisture and mass flow of cut tobacco in cigarette production.
  • DE 197 05 260 A1 describes a method for detecting at least one property of a substance by evaluating the detuning caused by the presence of the substance of a high-frequency (RF) resonator to which microwaves are supplied and of which a high-frequency signal influenced by the substance is removed, the resonance frequency shift and damping against a substance uninfluenced by the signal is detected.
  • RF radio frequency
  • One possible property is the density of the material measured in this way to calculate the mass flow.
  • a disadvantage of this method is that at least two different frequencies must be supplied to the microwave resonator and a resonator can only be installed in the conveying part of the machine as an additional channel part. This makes it difficult to retrofit existing systems, because often the space left no room for additional installations.
  • Another method for measuring cotton pulp streams is disclosed in document CH 680 296 A5.
  • a device which provides in a channel part of the conveyor line a number of light emitters and light receivers.
  • the light emitters send light rays to the light receivers, which emit them on the opposite to the opposite side of the channel.
  • a shadow effect occurs, which generate the transported fiber flakes on the chain of light receivers.
  • the number of light receivers that receive no light is a measure of the amount of flake material present.
  • a disadvantage of this measurement method is that the accuracy of the density of the light emitter and light receiver is dependent, the number of light emitter and light receiver is limited due to the particular installation situation.
  • Another disadvantage is the monitoring of the measuring device. Since a failure of a light transmitter does not cause the failure of the measuring device but a measuring error, complex control of all light elements is necessary.
  • a third way of measuring the amount of fiber fluff flow in flight is disclosed in CH 680 736 A5.
  • the fiber flake stream impinges on a baffle element.
  • the load or Wegauslenkung this baffle is registered and measured. From the impulse force measured in the event of a collision of a fiber floc, it is possible to calculate the amount or mass of the fiber floc stream after subtracting the velocity component.
  • a disadvantage of this measurement method is that the influence of the transport medium must be taken into account and additionally the speed of the fiber flakes must be known.
  • the invention is based on the object to provide a measuring device for determining the mass flow of Faserflockenströmungen which overcomes the disadvantages of the prior art and can be easily and inexpensively implemented in their structure and retrofitted in existing facilities with fiber flakes transports. Another object of the invention is to improve the measurement accuracy over the known methods.
  • the object is achieved by using a centimeter wave sensor for measuring properties of the fiber flakes to measure a mass of a fiber flake stream and by providing suitable means for determining the mass flow from the measured properties of the fiber flakes.
  • a centimeter wave sensor is a high sensitivity radar device.
  • radar Radio Detection and Ranging
  • CW radar continuous wave radar
  • the suitable CW radar systems operate with a frequency between 2 GHz and 20 GHz, which corresponds to a wavelength of 1.7 to 15 cm, with a frequency band between 8 and 12 GHz has proven to be particularly suitable.
  • the functional principle is explained in detail under FIG. 1 and is also known under the name of radio wave measurement technology.
  • centimeter wave sensor can be carried out at any location in the flow of the flakes. There are no internals in the conveyor channel itself.
  • the sensor is attached to a wall of the channel such that the radiated radio waves can outshine the entire cross section of the channel. It is particularly advantageous that the centimeter wave sensor can be attached to only one side of the channel, since the transmitting device simultaneously represents the receiving device.
  • the radio waves emitted by the sensor are reflected on the surface of a flake. This reflection is dependent on the surface structure and shape of the surface (flat, curved) and can be generally referred to as echo.
  • the term detection is generally used for the process of transmitting and receiving the radio waves resp. of the echo.
  • the shape and nature of the flakes falling by or passing by can be determined. From these data, the big results.
  • the movements Measurements of flakes measured it can be distinguished in speed and direction of movement.
  • Suitable means for example evaluation units, are used to determine the mass flow from the measured properties of the flakes.
  • Material-specific conversion factors such as statistically determined density values or mass conversion data are stored in the evaluation devices, with the help of which the relationship between the measured properties and the resulting mass flow can be established. This function can be taken over by an evaluation unit or integrated in a central control of the machine or system. With the aid of this stored data, the mass flow of the flakes passing by the device can be determined.
  • the speed of the flakes with which they pass the centimeter-wave sensor is less than 25 meters per second, preferably the speed is in a range of 8 to 15 meters per second.
  • the installation position of the centimeter wave sensor and the type of conveyance of the flakes and the achieved processing stage need not be taken into account, which represents a further advantage of the measuring method according to the invention.
  • centimeter wave sensors are used to measure fiber flake flows on fiber flake processing machines of a spinning preparation plant.
  • the measurement can be installed in each Faserflockentransport, even an arrangement within a machine is conceivable.
  • Fiber flake flows are very difficult to measure because the flakes differ greatly in size and shape.
  • it is possible, for example at the outlet or within a bale-removing machine, to measure the fiber-flock flow with a high degree of accuracy.
  • the accuracy of the measurement depends, among other things, on the size of the fiber flakes. For a good functionality of most processes in spinning processing plants a sufficient accuracy is given even with a small fiber flake size.
  • the fiber flake stream can be measured, for example, in a Ballenabtragmaschine shortly after its formation within the Abtragarmes or the Abtragturmes. As a result, a subsequent setpoint-actual comparison can be better controlled by means of a short control path.
  • bale stripper If a setpoint value for production is given to the bale stripper, an instantaneous actual value of the fiber flake stream can be determined with the aid of the device for determining the mass of the fiber flake stream, and a regulation of the removal rate of the machine can take place.
  • the setpoint specification can be transmitted by a downstream machine so that its requirements are met.
  • the bale-removing machine calculates a desired value in its own controller on the basis of the demand requested by the subsequent machine; this is possible, for example, because of the stop-and-go information of a subsequently arranged machine.
  • the difference between the calculated target value for the removal rate and the instantaneous actual value of the removal rate, which is measured by the apparatus for determining the mass of the fiber flake stream, can be used to adjust the actual stock removal rate to the target value.
  • the removal rate of a bale removal machine for example, the travel speed of the ablation tower, the removal depth of the Abtragarmes or the speed of the Abtragswalze be used.
  • the operating parameters of the bale stripper can be optimally matched to one another.
  • the measurement of the fiber flake stream according to the inventive method is carried out online, that is continuously.
  • the measured values are therefore available without great delay and can be used for the control or regulation of the bale removing machine.
  • the power specification for a machine is given by the machine-specific controller, with the power specification being able to be calculated by downstream machines on the basis of their operating data.
  • performance-specific data such as, for example, rotational speeds, fill levels, pressure or speed are conceivable as operating data for calculating a power specification of the upstream machine.
  • the actual power value is then measured by the device for determining a mass of a fiber flake stream and compared with the desired value of the power specification. By changing the operating parameters of the machine, the actual value is equalized to the setpoint and in this way a controlled operation is achieved with the machine's own control.
  • a superordinate control of a cleaning company which controls the at least one bale removal machine, a mixer, a cleaning machine and at least one subsequent card, wherein the individual machines are interconnected with automatic conveyor systems, which the fiber flakes of a processing To bring the next step, be constructed so that in each case a target value specification is provided for the control of the performance of the individual machines and the actual values can be determined by measuring the fiber flake currents of the conveyor systems between the machines with a centimeter wave sensor.
  • Fig. 1 is a schematic and simplified representation of the principle of action of a
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a bale removal machine with a built-in fiber-flake current measurement
  • FIG. Fig. 3 is a schematic representation of a first embodiment of a control of a spinning preparation plant
  • Fig. 4 is a schematic representation of a first embodiment of a control of a spinning preparation plant.
  • FIG. 1 shows a simplified representation of the mode of operation of a centimeter wave sensor 1.
  • a centimeter wave sensor 1 is fastened.
  • the channel wall 6 is designed at this point so that radio waves can penetrate the channel wall 6 unhindered and without reflection. This can be achieved, for example, by a suitable choice of material in front of the transmitting and receiving opening of the centimeter wave sensor 1.
  • the centimeter wave sensor 1 transmits high-frequency signals in the range of 2 to 20 GHz. These transmitted signals are referred to as transmission wave 2.
  • the transmission wave 2 is reflected by a fiber flake 4. Due to the reflection 5 on the fiber flake 4, the emitted signal 2 is reversed in its direction and sent back as a receiving wave 3 to the centimeter wave sensor 1.
  • the return to the centimeter wave sensor 1 receiving shaft 3 is also referred to as echo.
  • a phase shift ⁇ occurs between the transmission shaft 2 and the reception shaft 3.
  • the reception wave 3 intercepted by the centimeter wave sensor 1 is compared with the transmission wave 2 and the phase shift ⁇ is determined.
  • These data are forwarded to an evaluation unit 7. Due to the phase shift ⁇ , the output value unit determine 7 different properties of the fiber flake 4 at the point where the transmission wave 2 was reflected.
  • the characteristics which can be determined in this case are, for example, the size of the fiber flake 4, the surface structure of the fiber flake 4, the speed at which the fiber flake 4 moves past the centimeter wave sensor 1 and in which direction the fiber flake 4 moves. From these properties, the evaluation unit 7 can determine the current mass flow with the aid of material-specific conversion factors stored in the evaluation unit 7 and statistically determined reference values.
  • FIG. 2 schematically shows a bale removal machine 10.
  • a bale removal machine 10 the fiber bales 13 set up in one or more rows are removed from top to bottom.
  • a so-called ablation tower 11 is moved along the fiber bale 13.
  • a Abtragarm 12 is attached.
  • the Abtragarm 12 solves with attached funds flakes of the fiber bales 13 and promotes them through the interior of the Abtragarmes 12 and the Abtragturms 11 arranged in the Abtragturm 11 conveyor channel 14.
  • the fiber flakes in the form of a fiber fluff 15 in the conveying direction 16 sucked off.
  • the flock channel within the Abtragturms 11 or the flock channel within the Abtragarmes a possible installation location 17 for a centimeter wave sensor 1.
  • the point 17 near the exit from the bale stripper 10 is referred to as the installation location.
  • the flock stream 15 removed by the bale-removing machine 10 can be determined and it is possible to achieve a volume control on the bale-removing machine 10.
  • the ball-removing machine 10 can be driven under power control.
  • FIG 3 a spinning preparation plant is shown schematically. With a bale removing machine 10 13 fiber flakes 4 are replaced by the fiber bale. These fiber flakes 4 are conveyed as a fiber flake stream 15 to a mixer 20. After passing through the mixer 20, the fiber flakes 4 are transferred to a cleaning machine 21 and subsequently transported to a card 22 to become. In the card 22, the fiber flakes 4 are dissolved in individual fibers, aligned and formed into a sliver. This is stored in a so-called tape storage 23 in pots.
  • the card 22 is operated at a predetermined power. To achieve this performance, a certain amount of fiber flakes is necessary. This results in calculable nominal values for the fiber flake mass of the upstream machine to be supplied.
  • the delivery of the upstream machines in this case the cleaning machine 21, the mixer 20 and the bale stripper 10 can be controlled to a calculated from the measurement 32 in front of the card 22 setpoint.
  • the measured actual values of the flake streams 30, 31, 32 are combined in a higher-level controller 34.
  • the measured values are compared with the calculated setpoint values and the machines are adjusted in their performance according to the deviations between the setpoints and the actual values.
  • the setpoint values for the machines upstream of the carding machine 22 are continuously adjusted. This results in a controlled production in the entire spinning preparation plant, whereby a stop-and-go operation of individual machines can be largely prevented or at least optimally designed.

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Abstract

The invention relates to an apparatus for determining a mass of a fibre-flock stream (15), wherein the apparatus comprises a centimetre wave sensor (1) for measuring properties of the fibre flocks (4), and wherein and means for determining the mass stream from the measured properties of the fibre flocks (4) are provided. The invention likewise relates to the associated method for determining a mass of a fibre-flock stream (15) and the appropriate control at a dry cleaning establishment.

Description

Zentimeterwellensensor Super high frequency sensor
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie das zugehörige Verfahren zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes. Die Erfindung betrifft auch eine Steuerung ei- ner Putzerei beziehungsweise einer Spinnereivorbereitungsmaschine unter der Anwendung des Verfahrens resp. der Vorrichtung zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes.The invention relates to a device and the associated method for determining a mass of a fiber fluff stream. The invention also relates to a control of a blowroom or a spinning preparation machine under the application of the method or. the apparatus for determining a mass of a fiber fluff stream.
Im Stande der Technik sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur Bestim- mung des Massestromes eines faserartigen Flockenstroms bekannt. Unter einem Massestrom ist im Sinne dieser Anmeldung eine Mengenangabe pro Zeit, beispielsweise in Kilogramm pro Stunde zu verstehen. Beispielsweise offenbart die DE 10 2004 030 967 A1 eine Bestimmung des Massestromes von Faserflocken aus Baumwolle mit Hilfe eines Mikrowellenresonators. Des gleichen Geräts bedient sich die DE 197 05 260 A1 zur Bestimmung von Feuchte und Massenstrom von Schnitttabak in der Zigarettenherstellung. Die DE 197 05 260 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erfassen mindestens einer Eigenschaft eines Stoffes durch Auswertung der durch die Anwesenheit des Stoffes verursachten Verstimmung eines Hochfrequenz(HF)-Resonators, dem Mikrowellen zugeführt werden, und von dem ein hochfrequentes, von dem Stoff beeinflusstes Signal abgenommen wird, dessen Resonanzfrequenz- Verschiebung und Dämpfung gegenüber einem von dem Stoff unbeeinflussten Signal erfasst wird. Eine mögliche Eigenschaft ist die Dichte des Materials welche auf diese Art gemessen wird um daraus dann den Massenstrom zu berechnen. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass dem Mikrowellen-Resonator mindestens zwei verschiedene Frequenzen zugeführt werden müs- sen und ein Resonator nur als zusätzliches Kanalteil in den Förderteil der Maschine eingebaut werden kann. Dadurch wird eine Nachrüstung bei bestehenden Anlagen schwierig, da oft die Platzverhältnisse keinen Raum für zusätzliche Einbauten lassen.Various devices and methods for determining the mass flow of a fibrous flock stream are known in the prior art. For the purposes of this application, a mass flow is to be understood as meaning a quantity per time, for example in kilograms per hour. For example, DE 10 2004 030 967 A1 discloses a determination of the mass flow of fiber flakes of cotton with the aid of a microwave resonator. DE 197 05 260 A1 uses the same device for the determination of moisture and mass flow of cut tobacco in cigarette production. DE 197 05 260 A1 describes a method for detecting at least one property of a substance by evaluating the detuning caused by the presence of the substance of a high-frequency (RF) resonator to which microwaves are supplied and of which a high-frequency signal influenced by the substance is removed, the resonance frequency shift and damping against a substance uninfluenced by the signal is detected. One possible property is the density of the material measured in this way to calculate the mass flow. A disadvantage of this method is that at least two different frequencies must be supplied to the microwave resonator and a resonator can only be installed in the conveying part of the machine as an additional channel part. This makes it difficult to retrofit existing systems, because often the space left no room for additional installations.
Ein weiteres Verfahren zur Messung von Faserflockenströmen aus Baumwolle offenbart die Schrift CH 680 296 A5. Darin wird eine Vorrichtung beschrieben, welche in einem Kanalteil der Förderstrecke eine Reihe von Lichtsendern und Lichtempfängern vorsieht. Die Lichtsender senden Lichtstrahlen zu den Lichtempfängern, welche diesen auf der gegenüberliegenden Seite des Kanals entgegenstehen. Durch eine Mehrzahl von Lichtsendern und Lichtempfänger angeordnet in einer Kette, tritt eine Schattenwirkung auf, die die transportierten Faserflocken auf der Kette der Lichtempfänger erzeugen. Die Zahl der Lichtempfänger, die kein Licht empfangen ist ein Mass für die Menge des vor- handenen Flockenmaterials. Ein Nachteil dieses Messverfahrens ist, dass die Genauigkeit von der Dichte der Lichtsender und Lichtempfänger abhängig ist, wobei die Anzahl der Lichtsender und Lichtempfänger aufgrund der jeweiligen Einbausituation beschränkt ist. Ein weiterer Nachteil ist die Überwachung der Messvorrichtung. Da ein Ausfall eines Lichtsenders nicht den Ausfall der Messvorrichtung, sondern einen Messfehler zur FoI- ge hat, ist eine aufwendige Kontrolle aller Lichtelemente notwendig.Another method for measuring cotton pulp streams is disclosed in document CH 680 296 A5. Therein a device is described which provides in a channel part of the conveyor line a number of light emitters and light receivers. The light emitters send light rays to the light receivers, which emit them on the opposite to the opposite side of the channel. By a plurality of light emitters and light receivers arranged in a chain, a shadow effect occurs, which generate the transported fiber flakes on the chain of light receivers. The number of light receivers that receive no light is a measure of the amount of flake material present. A disadvantage of this measurement method is that the accuracy of the density of the light emitter and light receiver is dependent, the number of light emitter and light receiver is limited due to the particular installation situation. Another disadvantage is the monitoring of the measuring device. Since a failure of a light transmitter does not cause the failure of the measuring device but a measuring error, complex control of all light elements is necessary.
Eine dritte Möglichkeit zur Messung der Menge eines im Flug befindlichen Faserflockenstromes offenbart die CH 680 736 A5. Der Faserflockenstrom prallt auf ein Prallelement auf. Die Belastung oder Wegauslenkung dieses Prallelements wird registriert und gemessen. Aus der bei einem Aufprall einer Faserflocke gemessenen Impulskraft kann nach Abzug der Geschwindigkeitskomponente der Faserflockenstrom in seiner Menge oder Masse errechnet werden. Ein Nachteil dieses Messverfahrens ist jedoch, dass der Einfluss des Transportmediums berücksichtigt werden muss und zusätzlich die Geschwindigkeit der Faserflocken bekannt sein muss.A third way of measuring the amount of fiber fluff flow in flight is disclosed in CH 680 736 A5. The fiber flake stream impinges on a baffle element. The load or Wegauslenkung this baffle is registered and measured. From the impulse force measured in the event of a collision of a fiber floc, it is possible to calculate the amount or mass of the fiber floc stream after subtracting the velocity component. A disadvantage of this measurement method, however, is that the influence of the transport medium must be taken into account and additionally the speed of the fiber flakes must be known.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung zur Bestimmung des Massestromes von Faserflockenströmungen zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik behebt und in Ihrem Aufbau einfach und günstig realisiert und auch in bestehenden Anlagen mit Faserflockentransporten nachgerüstet werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Messgenauigkeit gegenüber den bekannten Verfahren zu verbessern.The invention is based on the object to provide a measuring device for determining the mass flow of Faserflockenströmungen which overcomes the disadvantages of the prior art and can be easily and inexpensively implemented in their structure and retrofitted in existing facilities with fiber flakes transports. Another object of the invention is to improve the measurement accuracy over the known methods.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, dass zur Messung einer Masse eines Faserflockenstromes, ein Zentimeterwellensensor zur Messung von Eigenschaften der Faser- flocken eingesetzt wird und zur Bestimmung des Massestroms aus den gemessenen Eigenschaften der Faserflocken geeignete Mittel vorgesehen sind. Daraus ergibt sich ein erfind ungsgemässes Verfahren zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes, bei welchem mit einem Zentimeterwellensensor Eigenschaften von Faserflocken detektiert werden und mit Hilfe von geeigneten Mitteln aufgrund der detektierten Eigenschaften der Faserflocken der Massestrom bestimmt wird.The object is achieved by using a centimeter wave sensor for measuring properties of the fiber flakes to measure a mass of a fiber flake stream and by providing suitable means for determining the mass flow from the measured properties of the fiber flakes. This results in a method according to the invention for determining a mass of a fiber fluff stream, in which properties of fiber flakes are detected with a centimeter wave sensor and the mass flow is determined with the aid of suitable means on the basis of the detected properties of the fiber flakes.
Durch den Einsatz eines Zentimeterwellensensors wird die Genauigkeit der Messung des Faserflockenstromes erhöht. Ein Zentimeterwellensensor ist ein hochempfindliches Radargerät. Mit Hilfe des Radars (Radio Detection and Ranging) können nicht nur Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung der Flocken sondern auch deren Gestalt und Form ausgemessenen werden. Für die erfindungsgemässe Anordnung kann beispielsweise ein Dauerstrichradar (CW-Radar, continuous wave radar) eingesetzt werden. Die geeigneten CW-Radarsysteme arbeiten dabei mit einer Frequenz zwischen 2 GHz und 20 GHz, was einer Wellenlänge von 1.7 bis 15 cm entspricht, wobei sich ein Frequenzband zwischen 8 und 12 GHz als besonders geeignet erwiesen hat. Das Funktionsprin- zip ist unter Figur 1 ausführlich erklärt und auch unter dem Namen Funkwellenmess- technik bekannt.By using a centimeter wave sensor, the accuracy of the measurement of the fiber fluff current is increased. A centimeter wave sensor is a high sensitivity radar device. With the help of radar (Radio Detection and Ranging) not only speed and direction of movement of the flakes but also their shape and form can be measured. For example, a continuous wave radar (CW radar, continuous wave radar) can be used for the arrangement according to the invention. The suitable CW radar systems operate with a frequency between 2 GHz and 20 GHz, which corresponds to a wavelength of 1.7 to 15 cm, with a frequency band between 8 and 12 GHz has proven to be particularly suitable. The functional principle is explained in detail under FIG. 1 and is also known under the name of radio wave measurement technology.
Der Einbau eines Zentimeterwellensensors kann an einem beliebigen Ort im Förderstrom der Flocken erfolgen. Dabei sind im Förderkanal selbst keine Einbauten vorzu- nehmen. Der Sensor wird an einer Wand des Kanals derart befestigt, dass die abgestrahlten Funkwellen den ganzen Querschnitt des Kanals überstrahlen können. Besonders vorteilhaft ist, dass der Zentimeterwellensensor an nur einer Kanalseite befestigt werden kann, da das Sendegerät gleichzeitig das Empfangsgerät darstellt. Die, durch den Sensor ausgesandten Funkwellen, werden an der Oberfläche einer Flocke reflek- tiert. Diese Reflexion fällt abhängig von der Oberflächenstruktur und Form der Oberfläche (eben, gekrümmt) aus und kann allgemein als Echo bezeichnet werden. Für den Vorgang des Sendens und Empfangens der Funkwellen resp. des Echos wird allgemein der Begriff Detektion verwendet.The installation of a centimeter wave sensor can be carried out at any location in the flow of the flakes. There are no internals in the conveyor channel itself. The sensor is attached to a wall of the channel such that the radiated radio waves can outshine the entire cross section of the channel. It is particularly advantageous that the centimeter wave sensor can be attached to only one side of the channel, since the transmitting device simultaneously represents the receiving device. The radio waves emitted by the sensor are reflected on the surface of a flake. This reflection is dependent on the surface structure and shape of the surface (flat, curved) and can be generally referred to as echo. For the process of transmitting and receiving the radio waves resp. of the echo, the term detection is generally used.
Durch die Differenzierung des Echos der ausgesandten Funkwellen können die Form und Beschaffenheit der vorbeifallenden oder vorbeifliegenden Flocken bestimmt werden. Aus diesen Daten ergibt sich die Grosse. Ebenfalls werden gleichzeitig die Bewe- gungen der Flocken gemessen, dabei kann in Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung unterschieden werden. Für die Bestimmung des Massestroms aus den gemessenen Eigenschaften der Flocken werden geeignete Mittel, beispielsweise Auswerteeinheiten, verwendet. In den Auswertegeräten sind materialspezifische Umrechnungsfaktoren wie statistisch ermittelte Dichtewerte oder Massenumrechnungsdaten hinterlegt, mit deren Hilfe der Zusammenhang zwischen den gemessenen Eigenschaften und dem daraus resultierenden Massestrom hergestellt werden kann. Diese Funktion kann eine Auswerteeinheit übernehmen oder sie ist in einer zentralen Steuerung der Maschine oder der Anlage integriert. Mit Hilfe dieser hinterlegten Daten kann der Massestrom der sich an der Vorrichtung vorbeibewegenden Flocken bestimmt werden. Für eine einwandfreie Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Geschwindigkeit der Flocken, mit der sie am Zentimeterwellensensor vorbeigeführt werden, kleiner als 25 Meter pro Sekunde, vorzugsweise liegt die Geschwindigkeit in einem Bereich von 8 bis 15 Meter pro Sekunde. Hingegen muss in der Bestimmung der Masseströme die Einbaulage des Zentimeterwellensensors sowie die Förderart der Flocken und die erreichte Bearbeitungsstufe nicht berücksichtigt werden, was einen weiteren Vorteil des erfindungsgemässen Messverfahrens darstellt.By differentiating the echo of the transmitted radio waves, the shape and nature of the flakes falling by or passing by can be determined. From these data, the big results. At the same time, the movements Measurements of flakes measured, it can be distinguished in speed and direction of movement. Suitable means, for example evaluation units, are used to determine the mass flow from the measured properties of the flakes. Material-specific conversion factors such as statistically determined density values or mass conversion data are stored in the evaluation devices, with the help of which the relationship between the measured properties and the resulting mass flow can be established. This function can be taken over by an evaluation unit or integrated in a central control of the machine or system. With the aid of this stored data, the mass flow of the flakes passing by the device can be determined. For proper operation of the device according to the invention, the speed of the flakes with which they pass the centimeter-wave sensor is less than 25 meters per second, preferably the speed is in a range of 8 to 15 meters per second. On the other hand, in the determination of the mass flows, the installation position of the centimeter wave sensor and the type of conveyance of the flakes and the achieved processing stage need not be taken into account, which represents a further advantage of the measuring method according to the invention.
In einer besonders vorteilhaften Anwendung werden Zentimeterwellensensoren zur Messung von Faserflockenströmen an faserflockenverarbeitenden Maschinen einer Spinnereivorbereitungsanlage eingesetzt. Dabei kann die Messung in jeden Faserflockentransport eingebaut werden, auch eine Anordnung innerhalb einer Maschine ist denkbar. Faserflockenströme sind sehr schwer zu messen, weil die Flocken sich stark in Grosse und Form unterscheiden. Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung ist es jedoch möglich, beispielsweise am Austritt oder innerhalb einer Ballenabtragmaschine, den Faserflockenstrom mit einer hohen Genauigkeit zu messen. Die Genauigkeit der Messung ist unter anderem abhängig von der Faserflockengrösse. Für eine gute Funktionstüchtigkeit der meisten Prozesse in Spinnereiverarbeitungsanlagen ist eine genügende Genauigkeit auch bei einer geringen Faserflockengrösse gegeben. Um eine höchstmögliche Genauigkeit der Messung zu erreichen sind im Faserflockenstrom FIo- ckengrössen unter 20 mm zu vermeiden. Anstelle einer Messung des Faserflockenstromes am Austritt des Faserflockenkanals aus der Maschine anzuordnen, ist es auch möglich die Messung innerhalb der Maschine vorzusehen. Dabei kann der Faserflockenstrom beispielsweise in einer Ballenabtragmaschine kurz nach dessen Entstehung noch innerhalb des Abtragarmes oder des Abtragturmes gemessen werden. Dadurch ist ein nachfolgender Soll-Ist-Abgleich durch eine kurze Regelstrecke besser beherrschbar.In a particularly advantageous application, centimeter wave sensors are used to measure fiber flake flows on fiber flake processing machines of a spinning preparation plant. In this case, the measurement can be installed in each Faserflockentransport, even an arrangement within a machine is conceivable. Fiber flake flows are very difficult to measure because the flakes differ greatly in size and shape. By means of the device according to the invention, however, it is possible, for example at the outlet or within a bale-removing machine, to measure the fiber-flock flow with a high degree of accuracy. The accuracy of the measurement depends, among other things, on the size of the fiber flakes. For a good functionality of most processes in spinning processing plants a sufficient accuracy is given even with a small fiber flake size. In order to achieve the highest possible accuracy of the measurement, gaps of less than 20 mm must be avoided in the fiber flake stream. It is, too, instead of arranging a measurement of the fiber fluff stream at the exit of the fiber flake channel from the machine possible to provide the measurement inside the machine. In this case, the fiber flake stream can be measured, for example, in a Ballenabtragmaschine shortly after its formation within the Abtragarmes or the Abtragturmes. As a result, a subsequent setpoint-actual comparison can be better controlled by means of a short control path.
Wird der Ballenabtragmaschine ein Sollwert für die Produktion vorgegeben, kann mit Hilfe der Vorrichtung zur Bestimmung der Masse des Faserflockenstroms ein momentaner Istwert des Faserflockenstroms ermittelt werden und eine Regelung der Abtragsleistung der Maschine erfolgen. Die Sollwertvorgabe kann dabei von einer nachfolgen- den Maschine übertragen werden, sodass deren Bedarf gedeckt wird. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Ballenabtragmaschine aufgrund des von der nachfolgenden Maschine angeforderten Bedarfs einen Sollwert in ihrer eigenen Steuerung errechnet, dies ist beispielsweise aufgrund der Stop-and-go-Informationen einer nachfolgend angeordneten Maschine möglich. Die Differenz zwischen dem errechneten Sollwert für die Abtragleistung und dem momentanen Istwert der Abtragleistung, welcher durch die Vorrichtung zur Bestimmung der Masse des Faserflockenstroms gemessen wird, kann genutzt werden um die tatsächliche Abtragsleistung dem Sollwert nachzuregeln. Zur Regelung der Abtragsleistung einer Ballenabtragmaschine können beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes, die Abtragtiefe des Abtragarmes oder die Drehzahl der Abtragswalze verwendet werden. Mit Hilfe der Vorrichtung zur Bestimmung der Masse des Faserflockenstroms können die Betriebsparameter der Ballenabtragmaschine optimal aufeinander abgestimmt werden.If a setpoint value for production is given to the bale stripper, an instantaneous actual value of the fiber flake stream can be determined with the aid of the device for determining the mass of the fiber flake stream, and a regulation of the removal rate of the machine can take place. The setpoint specification can be transmitted by a downstream machine so that its requirements are met. However, it is also conceivable that the bale-removing machine calculates a desired value in its own controller on the basis of the demand requested by the subsequent machine; this is possible, for example, because of the stop-and-go information of a subsequently arranged machine. The difference between the calculated target value for the removal rate and the instantaneous actual value of the removal rate, which is measured by the apparatus for determining the mass of the fiber flake stream, can be used to adjust the actual stock removal rate to the target value. To control the removal rate of a bale removal machine, for example, the travel speed of the ablation tower, the removal depth of the Abtragarmes or the speed of the Abtragswalze be used. With the aid of the device for determining the mass of the fiber flake stream, the operating parameters of the bale stripper can be optimally matched to one another.
Die Messung des Faserflockenstroms nach dem erfindungsgemässen Verfahren erfolgt online, das heisst kontinuierlich. Die Messwerte stehen dadurch ohne grossere Verzögerung zur Verfügung und können für die Steuerung oder Regelung der Ballenabtragmaschine genutzt werden.The measurement of the fiber flake stream according to the inventive method is carried out online, that is continuously. The measured values are therefore available without great delay and can be used for the control or regulation of the bale removing machine.
Durch den Einsatz von mehr als einem Zentimeterwellensensor ist es möglich die ge- samte Putzerei resp. Spinnereivorbereitungsanlage oder Teile davon bedarfsgesteuert auszuführen. Dies ist so zu verstehen, dass eine Maschine durch ihren Verbrauch an Baumwolle den Bedarf für eine ihr vorgeschaltete Maschine bestimmt. Die vorgeschal- tete Maschine wird nun über eine Faserflockenstrom-Messung, mit welcher der Istwert bestimmt wird, auf den Bedarf der ihr nachgeschalteten Maschine, welche den Sollwert bestimmt, eingeregelt. Durch eine entsprechende Anordnung der Messvorrichtung am Austritt aus einer Maschine kann durch das erfindungsgemässe Verfahren der Istwert für die momentane Leistung der Maschine ermittelt werden. Dadurch wird es möglich die Leistung der Maschine über einen Soll-Ist-Abgleich an einen vorgegebenen Sollwert anzupassen.By using more than one centimeter wave sensor, it is possible to use the entire blowroom resp. Spinnereivvorbereitanlage or parts thereof perform on demand. This is to be understood that a machine determines the need for an upstream machine by their consumption of cotton. The upstream The machine is now adjusted by means of a fiber-flake current measurement, with which the actual value is determined, to the demand of the downstream machine, which determines the setpoint value. By an appropriate arrangement of the measuring device at the exit from a machine can be determined by the inventive method, the actual value for the instantaneous power of the machine. This makes it possible to adjust the performance of the machine via a setpoint-actual adjustment to a predetermined setpoint.
Es ist jedoch auch möglich, dass die Leistungsvorgabe für eine Maschine durch die maschineneigene Steuerung gegeben ist, wobei die Leistungsvorgabe durch nachgeschaltete Maschinen aufgrund deren Betriebsdaten berechenbar ist. Als Betriebsdaten sind abhängig von der Maschinenbauart leistungsspezifische Daten wie beispielsweise Drehzahlen, Füllstände, Druck oder Geschwindigkeit denkbar zur Berechung einer Leistungsvorgabe der vorgeschalteten Maschine. Der Leistungs-Istwert wird dann durch die Vorrichtung zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes gemessen und mit dem Sollwert der Leistungsvorgabe verglichen. Über eine Veränderung der Betriebsparameter der Maschine wird der Istwert an den Sollwert angeglichen und auf diese Weise mit der maschineneigenen Steuerung ein geregelter Betrieb erreicht.However, it is also possible for the power specification for a machine to be given by the machine-specific controller, with the power specification being able to be calculated by downstream machines on the basis of their operating data. Depending on the machine design, performance-specific data such as, for example, rotational speeds, fill levels, pressure or speed are conceivable as operating data for calculating a power specification of the upstream machine. The actual power value is then measured by the device for determining a mass of a fiber flake stream and compared with the desired value of the power specification. By changing the operating parameters of the machine, the actual value is equalized to the setpoint and in this way a controlled operation is achieved with the machine's own control.
Bei einer Anwendung dieses Prinzips, einer bedarfsgerechten Steuerung jeder einzelnen Maschine, führt dies zu einem regelmässigeren Betrieb aller Maschinen in der Spinnereivorbereitung. Die am Eintritt jeder Maschine angeordneten Speicher, welche dazu dienen eine kontinuierliche Versorgung der Maschine sicherzustellen, können bei Einsatz einer bedarfsgerecht gesteuerten resp. geregelten Produktion stark einge- schränkt werden.Applying this principle, a needs-based control of each individual machine, this leads to a more regular operation of all machines in the spinning mill preparation. The arranged at the entrance of each machine memory, which serve to ensure a continuous supply of the machine can, when using a demand-controlled resp. regulated production are severely limited.
Durch das erfindungsgemässe Messverfahren ist es möglich die Steuerung einer Putzerei in einer Spinnereivorbereitungsanlage bedarfsgerecht zu bauen. Dabei kann eine übergeordnete Steuerung einer Putzerei, welche die Steuerung von mindestens einer Ballenabtragmaschine, einem Mischer, einer Reinigungsmaschine und mindestens einer anschliessenden Karde, wobei die einzelnen Maschinen untereinander mit automatischen Fördersystemen verbunden sind, welche die Faserflocken von einer Bearbei- tungsstufe zur nächsten bringen, derart gebaut sein, dass für die Steuerung der Leistungen der einzelnen Maschinen jeweils eine Sollwertvorgabe vorgesehen ist und die Istwerte durch die Messung der Faserflockenströme der Fördersysteme zwischen den Maschinen mit einem Zentimeterwellensensor bestimmbar sind.By means of the measurement method according to the invention, it is possible to build the control of a blowroom in a spinning preparation plant as needed. In this case, a superordinate control of a cleaning company, which controls the at least one bale removal machine, a mixer, a cleaning machine and at least one subsequent card, wherein the individual machines are interconnected with automatic conveyor systems, which the fiber flakes of a processing To bring the next step, be constructed so that in each case a target value specification is provided for the control of the performance of the individual machines and the actual values can be determined by measuring the fiber flake currents of the conveyor systems between the machines with a centimeter wave sensor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert, dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the figures, in which:
Fig. 1 eine schematische und vereinfachte Darstellung des Wirkungsprinzips einesFig. 1 is a schematic and simplified representation of the principle of action of a
Dauerstrichradars; Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ballenabtragmaschine mit einer eingebauten Faserflockenstrom-Messung; Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Steuerung einer Spinnereivorbereitungsanlage undContinuous wave radar; FIG. 2 shows a schematic illustration of a bale removal machine with a built-in fiber-flake current measurement; FIG. Fig. 3 is a schematic representation of a first embodiment of a control of a spinning preparation plant and
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Steuerung einer Spinnereivorbereitungsanlage.Fig. 4 is a schematic representation of a first embodiment of a control of a spinning preparation plant.
Figur 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Funktionsweise eines Zentimeterwellensensors 1. Ausserhalb eines Förderkanals 6 wird ein Zentimeterwellensensor 1 befestigt. Die Kanalwand 6 ist an dieser Stelle so beschaffen, dass Funkwellen die Kanal- wand 6 ungehindert und ohne Reflektion durchdringen können. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Materialwahl vor der Sende- und Empfangsöffnung des Zentimeterwellensensors 1 erreicht werden. Der Zentimeterwellensensor 1 sendet hochfrequente Signale im Bereich von 2 bis 20 GHz aus. Diese ausgesandten Signale werden als Sendewelle 2 bezeichnet. Die Sendewelle 2 wird von einer Faserflocke 4 reflektiert. Durch die Reflektion 5 an der Faserflocke 4 wird das ausgesendete Signal 2 in seiner Richtung umgekehrt und als Empfangswelle 3 an den Zentimeterwellensensor 1 zurückgeschickt. Die zum Zentimeterwellensensor 1 zurückkehrende Empfangswelle 3 wird auch als Echo bezeichnet. Bei der Reflektion 5 an der Faserflocke 4 entsteht zwischen der Sendewelle 2 und der Empfangswelle 3 eine Phasenverschiebung Φ. Die vom Zentimeterwellensensor 1 aufgefangene Empfangswelle 3 wird mit der Sendewelle 2 verglichen und die Phasenverschiebung Φ bestimmt. Diese Daten werden an eine Auswerteeinheit 7 weitergeleitet. Aufgrund der Phasenverschiebung Φ kann die Aus- werteeinheit 7 verschiedene Eigenschaften der Faserflocke 4 an der Stelle bestimmen, wo die Sendewelle 2 reflektiert wurde. Die dabei bestimmbaren Eigenschaften sind beispielsweise die Grosse der Faserflocke 4, die Oberflächenstruktur der Faserflocke 4, die Geschwindigkeit mit welcher sich die Faserflocke 4 am Zentimeterwellensensor 1 vorbeibewegt und in welcher Richtung sich die Faserflocke 4 bewegt. Aus diesen Eigenschaften kann die Auswerteeinheit 7 mit Hilfe von materialspezifischen in der Auswerteeinheit 7 hinterlegten Umrechnungsfaktoren und statistisch ermittelten Bezugswerten den aktuellen Massestrom bestimmen.FIG. 1 shows a simplified representation of the mode of operation of a centimeter wave sensor 1. Outside a conveying channel 6, a centimeter wave sensor 1 is fastened. The channel wall 6 is designed at this point so that radio waves can penetrate the channel wall 6 unhindered and without reflection. This can be achieved, for example, by a suitable choice of material in front of the transmitting and receiving opening of the centimeter wave sensor 1. The centimeter wave sensor 1 transmits high-frequency signals in the range of 2 to 20 GHz. These transmitted signals are referred to as transmission wave 2. The transmission wave 2 is reflected by a fiber flake 4. Due to the reflection 5 on the fiber flake 4, the emitted signal 2 is reversed in its direction and sent back as a receiving wave 3 to the centimeter wave sensor 1. The return to the centimeter wave sensor 1 receiving shaft 3 is also referred to as echo. In the reflection 5 on the fiber flake 4, a phase shift Φ occurs between the transmission shaft 2 and the reception shaft 3. The reception wave 3 intercepted by the centimeter wave sensor 1 is compared with the transmission wave 2 and the phase shift Φ is determined. These data are forwarded to an evaluation unit 7. Due to the phase shift Φ, the output value unit determine 7 different properties of the fiber flake 4 at the point where the transmission wave 2 was reflected. The characteristics which can be determined in this case are, for example, the size of the fiber flake 4, the surface structure of the fiber flake 4, the speed at which the fiber flake 4 moves past the centimeter wave sensor 1 and in which direction the fiber flake 4 moves. From these properties, the evaluation unit 7 can determine the current mass flow with the aid of material-specific conversion factors stored in the evaluation unit 7 and statistically determined reference values.
Figur 2 zeigt schematisch eine Ballenabtragmaschine 10. Bei einer Ballenabtragmaschine 10 werden die in einer oder mehreren Reihen aufgestellten Faserballen 13 von oben nach unten abgetragen. Zu diesem Zweck wird ein sogenannter Abtragturm 11 den Faserballen 13 entlang verfahren. Am Abtragturm 11 ist ein Abtragarm 12 befestigt. Der Abtragarm 12 löst mit daran befestigten Fördermitteln Flocken von den Faserballen 13 und fördert diese durch das Innere des Abtragarmes 12 und des Abtragturms 11 in den unter dem Abtragturm 11 angeordneten Förderkanal 14. Durch den Förderkanal 14 werden die Faserflocken in Form eines Faserflockenstromes 15 in Förderrichtung 16 abgesaugt. Ein möglicher Einbauort 17 für einen Zentimeterwellensensor 1 besteht nun im gesamten Verlauf des Förderkanals 14. Es ist jedoch auch möglich, als Einbauort für einen Zentimeterwellensensor 1 den Flockenkanal innerhalb des Abtragturms 11 oder den Flockenkanal innerhalb des Abtragarmes auszuwählen. In Figur 2 ist beispielhaft die dem Austritt aus der Ballenabtragmaschine 10 naheliegende Stelle 17 als Einbauort bezeichnet. Dadurch kann der durch die Ballenabtragmaschine 10 abgetragene Flockenstrom 15 bestimmt werden und es besteht die Möglichkeit eine Mengenregelung an der Ballenabtragmaschine 10 zu erreichen. Somit kann die Ballenabtragmaschine 10 leistungsgeregelt gefahren werden.FIG. 2 schematically shows a bale removal machine 10. In a bale removal machine 10, the fiber bales 13 set up in one or more rows are removed from top to bottom. For this purpose, a so-called ablation tower 11 is moved along the fiber bale 13. At Abtragturm 11 a Abtragarm 12 is attached. The Abtragarm 12 solves with attached funds flakes of the fiber bales 13 and promotes them through the interior of the Abtragarmes 12 and the Abtragturms 11 arranged in the Abtragturm 11 conveyor channel 14. Through the conveyor channel 14, the fiber flakes in the form of a fiber fluff 15 in the conveying direction 16 sucked off. However, it is also possible to select as installation location for a centimeter wave sensor 1 the flock channel within the Abtragturms 11 or the flock channel within the Abtragarmes a possible installation location 17 for a centimeter wave sensor 1. In FIG. 2, by way of example, the point 17 near the exit from the bale stripper 10 is referred to as the installation location. As a result, the flock stream 15 removed by the bale-removing machine 10 can be determined and it is possible to achieve a volume control on the bale-removing machine 10. Thus, the ball-removing machine 10 can be driven under power control.
In Figur 3 ist eine Spinnereivorbereitungsanlage schematisch dargestellt. Mit einer Ballenabtragmaschine 10 werden von den Faserballen 13 Faserflocken 4 abgelöst. Diese Faserflocken 4 werden als ein Faserflockenstrom 15 zu einem Mischer 20 gefördert. Nach dem Durchlaufen des Mischers 20 werden die Faserflocken 4 an eine Reinigungsmaschine 21 übergeben um anschliessend zu einer Karde 22 weitertransportiert zu werden. In der Karde 22 werden die Faserflocken 4 in Einzelfasern aufgelöst, ausgerichtet und zu einer Lunte geformt. Diese wird in einer sogenannten Bandablage 23 in Kannen abgelegt.In Figure 3, a spinning preparation plant is shown schematically. With a bale removing machine 10 13 fiber flakes 4 are replaced by the fiber bale. These fiber flakes 4 are conveyed as a fiber flake stream 15 to a mixer 20. After passing through the mixer 20, the fiber flakes 4 are transferred to a cleaning machine 21 and subsequently transported to a card 22 to become. In the card 22, the fiber flakes 4 are dissolved in individual fibers, aligned and formed into a sliver. This is stored in a so-called tape storage 23 in pots.
Zwischen den einzelnen Maschinen sind erfindungsgemässe Vorrichtungen 30, 31 , 32 zur Messung der Faserflockenströme eingebaut. Die Karde 22 wird mit einer vorgegebenen Leistung betrieben. Um diese Leistung zu erbringen ist eine bestimmte Menge an Faserflocken notwendig. Daraus ergeben sich berechenbare Sollwerte für die zu liefernde Faserflockenmasse der vorgeschalteten Maschine. Mit der Hilfe der erfin- dungsgemässen Vorrichtung zur Messung der Faserflockenströme kann die Lieferleis- tung der vorgeschalteten Maschinen, in diesem Falle der Reinigungsmaschine 21 , des Mischers 20 und der Ballenabtragmaschine 10 auf einen aus der Messung 32 vor der Karde 22 errechneten Sollwert geregelt werden. Die gemessenen Istwerte der Flockenströme 30, 31 , 32 werden in einer übergeordneten Steuerung 34 zusammengeführt. Die gemessenen Werte werden mit den errechneten Sollwerten verglichen und die Maschi- nen in Ihrer Leistung entsprechend der festgestellten Abweichungen zwischen Soll- und Istwerten angepasst. Dadurch, dass die Sollwerte aus einer Massenstrommessung 32 des Flockenstromes zur Karde 22 resultieren, werden die Sollwerte für die der Karde 22 vorgeschalteten Maschinen kontinuierlich angepasst. Es ergibt sich somit eine geregelte Produktion in der gesamten Spinnereivorbereitungsanlage, wodurch ein Stop-and-go- Betrieb von einzelnen Maschinen weitgehend verhindert oder zumindest optimaler gestaltet werden kann.Between the individual machines devices according to the invention 30, 31, 32 are installed for measuring the fiber flake currents. The card 22 is operated at a predetermined power. To achieve this performance, a certain amount of fiber flakes is necessary. This results in calculable nominal values for the fiber flake mass of the upstream machine to be supplied. With the aid of the device according to the invention for measuring the fiber fluff currents, the delivery of the upstream machines, in this case the cleaning machine 21, the mixer 20 and the bale stripper 10 can be controlled to a calculated from the measurement 32 in front of the card 22 setpoint. The measured actual values of the flake streams 30, 31, 32 are combined in a higher-level controller 34. The measured values are compared with the calculated setpoint values and the machines are adjusted in their performance according to the deviations between the setpoints and the actual values. As a result of the setpoint values resulting from a mass flow measurement 32 of the flock flow to the card 22, the setpoint values for the machines upstream of the carding machine 22 are continuously adjusted. This results in a controlled production in the entire spinning preparation plant, whereby a stop-and-go operation of individual machines can be largely prevented or at least optimally designed.
Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung von Maschinen einer Spinnereivorbereitungsanlage ist beispielhaft, es sind auch andere Anordnungen mit zusätzlichen oder weniger Maschinen denkbar. Das Regelprinzip bleibt sich jedoch gleich in dem Sinne, dass die Leis- tung der verschiedenen am Prozess beteiligten Maschinen immer ausgehend von der Karde 22 geregelt werden.The arrangement of machines of a spinning preparation plant shown in Fig. 3 is exemplary, other arrangements with additional or fewer machines are conceivable. However, the control principle remains the same in the sense that the power of the various machines involved in the process are always controlled starting from the card 22.
In Figur 4 ist die gleiche Anordnung von Maschinen wie in Figur 3 gezeigt, wobei die Anlage um eine weitere Karde 24 mit einer zugehörigen Bandablage 25 ergänzt wurde. Eine Erweiterung mit weiteren zusätzlichen Karden ist möglich. Es besteht nun die Möglichkeit bei jeder einzelnen Karde 22, 24 den Flockenstrom mit einer erfindungsgemäs- sen Vorrichtung 33 zu messen und aus den verschiedenen Messwerten der Karden 22, 24 den Sollwert für die übrigen Maschinen zu bilden. Es kann jedoch auch der gesamte Faserflockenstrom zu allen Karden an einem einzelnen Messpunkt 32 erfasst werden. Bei einer Messung 33 für jede einzelne Karde 22, 24 können jedoch auch Aussagen zur Produktivität der jeweiligen Karde 22, 24 gemacht werden, was wiederum für Produkti- onsplanung und Wartung der Anlage genutzt werden kann. In Figure 4, the same arrangement of machines as shown in Figure 3, wherein the system was supplemented by another card 24 with an associated tape tray 25. An extension with additional cards is possible. It is now possible for each individual card 22, 24 to measure the flow of flock with a device 33 according to the invention and from the various measured values of the card 22, 24 to form the setpoint for the other machines. However, the total amount of fiber fluff to all cards at a single measurement point 32 can also be detected. In a measurement 33 for each individual card 22, 24, however, statements on the productivity of the respective card 22, 24 can be made, which in turn can be used for production planning and maintenance of the system.
LegendeLegend
1 Zentimeterwellensensor1 centimeter wave sensor
2 Sendewelle2 transmission wave
3 Empfangswelle3 receiving shaft
4 Faserflocke4 fiber flake
5 Reflektion an der Flocke5 reflection on the flake
6 Kanalwand6 channel wall
7 Auswerteeinheit7 evaluation unit
10 Ballenabtragsmaschine10 bale removing machine
11 Abtragturm11 removal tower
12 Abtragarm12 removal arm
13 Faserballen13 fiber bales
14 Förderkanal14 conveyor channel
15 Flockenstrom15 flock stream
16 Förderrichtung16 conveying direction
17 Einbauort des Zentimeterwellensensors17 Location of the centimeter wave sensor
20 Mischer20 mixers
21 Reiniger21 cleaners
22 Karde22 cards
23 Bandablage23 tape storage
24 Zweite Karde24 second card
25 Zweite Bandablage25 Second tape storage
30 Erster Zentimeterwellensensor30 First centimeter wave sensor
31 Zweiter Zentimeterwellensensor31 second centimeter shaft sensor
32 Dritter Zentimeterwellensensor 33 Kardenspezifische Zentimeterwellensensoren32 Third centimeter-wave sensor 33 Card-specific centimeter-wave sensors
34 Übergeordnete Steuerung 34 Higher level control

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes (15), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem Zentimeterwellensensor (1) zur Messung von Eigenschaften der Faserflocken (4) besteht und Mittel zur Bestimmung des Massestroms aus den gemessenen Eigenschaften der Faserflocken (4) vorgesehen sind.1. A device for determining a mass of a fiber flake stream (15), characterized in that the device consists of a centimeter wave sensor (1) for measuring properties of the fiber flakes (4) and means for determining the mass flow of the measured properties of the fiber flakes (4) are provided.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zentimeterwel- lensensor (1) als Dauerstrichradar ausgeführt ist, der in einem Frequenzband zwischen 2 und 20 GHz, vorzugsweise zwischen 8 und 12 GHz arbeitet.2. Device according to claim 1, characterized in that the centimeter wave sensor (1) is designed as a continuous wave radar, which operates in a frequency band between 2 and 20 GHz, preferably between 8 and 12 GHz.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Zentimeterwellensensor (1) gemessenen Eigenschaften die Grosse, Geschwindig- keit und/oder Bewegungsrichtung der einzelnen Faserflocken (4) sind.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the measured with the centimeter wave sensor (1) properties are the size, speed and / or direction of movement of the individual fiber flakes (4).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgesehene Mittel eine Auswerteeinheit (7) oder ein Teil der Steuerung der Maschine oder Anlage ist, wobei mit darin hinterlegten materialspezifischen Umrechnungsfaktoren der Massestrom bestimmbar ist.4. The device according to claim 3, characterized in that the intended means is an evaluation unit (7) or a part of the control of the machine or system, wherein stored therein with material-specific conversion factors of the mass flow can be determined.
5. Spinnereivorbereitungsmaschine (10, 20, 21), insbesondere Ballenabtragmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Maschine (10, 20, 21) oder der Maschine (10, 20, 21) nachgeschaltet eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 zur Bestimmung der Masse des Faserflockenstromes (15) vorgesehen ist.5. spinning preparation machine (10, 20, 21), in particular Ballenabtragmaschine (10), characterized in that within the machine (10, 20, 21) or the machine (10, 20, 21) downstream of a device according to claims 1 to 4 is provided for determining the mass of the fiber fluff stream (15).
6. Spinnereivorbereitungsmaschine (10, 20, 21) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (10, 20, 21) mit einer vorgegebenen Leistung durch einen Vergleich der Leistungsvorgabe mit dem gemessenen Faserflockenstrom (15) regelbar ist. 6. spinning preparation machine (10, 20, 21) according to claim 5, characterized in that the machine (10, 20, 21) is controllable with a predetermined power by comparing the power setting with the measured fiber flake stream (15).
7. Spinnereivorbereitungsmaschine (10, 20, 21) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsvorgabe für die Maschine (10, 20, 21) durch die maschineneigene Steuerung gegeben ist, wobei die Leistungsvorgabe durch nachgeschaltete Maschinen aufgrund deren Betriebsdaten berechenbar ist.7. spinning preparation machine (10, 20, 21) according to claim 6, characterized in that the power specification for the machine (10, 20, 21) is given by the machine's own control, the power setting is calculated by downstream machines based on their operating data.
8. Verfahren zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes (15), dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Zentimeterwellensensor (1) Eigenschaften von Faserflocken (4) detektiert werden und mit Hilfe von geeigneten Mitteln aufgrund der detektierten Eigenschaften der Faserflocken (4) der Massestrom bestimmt wird.8. A method for determining a mass of a fiber fluff stream (15), characterized in that with a centimeter wave sensor (1) properties of fiber flakes (4) are detected and by means of suitable means due to the detected properties of the fiber flakes (4) the mass flow is determined ,
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentimeterwellensensor (1) ein Dauerstrichradar ist und zumindest eine Eigenschaft der Faserflocken (4), insbesondere deren Grosse, Geschwindigkeit oder Bewegungsrichtung, gemessen wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the centimeter wave sensor (1) is a continuous wave radar and at least one property of the fiber flakes (4), in particular their size, speed or direction of movement is measured.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgesehene Mittel eine Auswerteeinheit (7) oder ein Teil einer Steuerung einer Spinnereivorbereitungsmaschine (10, 20, 21 , 22, 24) oder Putzerei ist, wobei mit darin hinterlegten materialspezifischen Umrechnungsfaktoren der Massestrom bestimmt wird.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the means provided is an evaluation unit (7) or a part of a control of a spinning preparation machine (10, 20, 21, 22, 24) or blowroom, with deposited therein material-specific conversion factors of Mass flow is determined.
11. Steuerung (33) einer Putzerei in einer Spinnereivorbereitung mit mindestens einer Ballenabtragmaschine (10), einem Mischer (20), einer Reinigungsmaschine (21) und einer anschliessenden Karde (22, 24), wobei die einzelnen Maschinen untereinander mit automatischen Fördersystemen verbunden sind, welche die Faserflo- cken (4) von einer Bearbeitungsstufe zur nächsten bringen, wobei in der Steuerung11. Control (33) of a blowroom in a spinning preparation with at least one Ballenabtragmaschine (10), a mixer (20), a cleaning machine (21) and a subsequent card (22, 24), wherein the individual machines are interconnected with automatic conveyor systems which bring the fiber flecks (4) from one processing stage to the next, wherein in the controller
(33) für jede einzelne Maschine (10, 20, 21) ein Sollwert für die Leistung resp. den Massestrom der Faserflocken (4) vorgebbar ist und dieser für die notwendige Leistungsveränderung der jeweiligen Maschine (10, 20, 21) zum Erreichen des Sollwertes mit einem Istwert verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert ei- nes Massestroms der Faserflocken (4) durch Messung der Eigenschaften der Faserflocken (4) mit Zentimeterwellensensoren (30, 31 , 32, 33) und mit in der Steuerung hinterlegten materialspezifischen Umrechnungsfaktoren bestimmbar ist. (33) for each machine (10, 20, 21) a target value for the power resp. the mass flow of the fiber flakes (4) can be predetermined and this is compared with an actual value for the required power change of the respective machine (10, 20, 21) to reach the setpoint, characterized in that the actual value of a mass flow of the fiber flakes (4) can be determined by measuring the properties of the fiber flakes (4) with centimeter wave sensors (30, 31, 32, 33) and with material-specific conversion factors stored in the control.
12. Steuerung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert welcher durch die Messung mit dem Zentimeterwellensensor (32, 33) vor der Karde (22, 24) bestimmt ist als Sollwert für alle vorgeschalteten Maschinen (10, 20, 21) verwendbar ist. 12. Control according to claim 11, characterized in that the actual value which is determined by the measurement with the centimeter wave sensor (32, 33) in front of the carding machine (22, 24) can be used as a setpoint for all upstream machines (10, 20, 21) ,
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009062325A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 Maschinenfabrik Rieter Ag Bale opening machine
CN110573664A (en) * 2017-05-04 2019-12-13 特吕茨施勒有限及两合公司 Method for operating a bale opener and bale opener operated therewith

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0415156A1 (en) * 1989-08-10 1991-03-06 Maschinenfabrik Rieter Ag Method and apparatus to operate a bale opening machine
WO2003050530A2 (en) * 2001-12-11 2003-06-19 Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau Ag Use of microwaves in the spinning industry for measuring sliver mass
DE10313964A1 (en) * 2003-03-27 2004-10-07 Trützschler GmbH & Co KG Microwave measuring arrangement for product density measurement
DE202005001756U1 (en) * 2004-02-12 2005-05-04 Trützschler GmbH & Co KG Microwave sensor for measuring a dielectric property of a product
DE102004030967A1 (en) * 2004-06-26 2006-01-12 Trützschler GmbH & Co KG Apparatus for measuring the mass of a fiber material passing through a spinning preparation machine or plant
US20060168764A1 (en) * 2005-01-15 2006-08-03 Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau Ag Spinning-mill preparing machine with a control apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0415156A1 (en) * 1989-08-10 1991-03-06 Maschinenfabrik Rieter Ag Method and apparatus to operate a bale opening machine
WO2003050530A2 (en) * 2001-12-11 2003-06-19 Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau Ag Use of microwaves in the spinning industry for measuring sliver mass
DE10313964A1 (en) * 2003-03-27 2004-10-07 Trützschler GmbH & Co KG Microwave measuring arrangement for product density measurement
DE202005001756U1 (en) * 2004-02-12 2005-05-04 Trützschler GmbH & Co KG Microwave sensor for measuring a dielectric property of a product
DE102004030967A1 (en) * 2004-06-26 2006-01-12 Trützschler GmbH & Co KG Apparatus for measuring the mass of a fiber material passing through a spinning preparation machine or plant
US20060168764A1 (en) * 2005-01-15 2006-08-03 Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau Ag Spinning-mill preparing machine with a control apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009062325A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 Maschinenfabrik Rieter Ag Bale opening machine
CN110573664A (en) * 2017-05-04 2019-12-13 特吕茨施勒有限及两合公司 Method for operating a bale opener and bale opener operated therewith
CN110573664B (en) * 2017-05-04 2022-09-27 特吕茨施勒集团欧洲公司 Method for operating a bale opener and bale opener operated therewith

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