WO2023174886A1 - Verfahren zur gravimetrischen füllstandsmessung einer spinnereivorbereitungsmaschine und spinnereivorbereitungsmaschine - Google Patents

Verfahren zur gravimetrischen füllstandsmessung einer spinnereivorbereitungsmaschine und spinnereivorbereitungsmaschine Download PDF

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WO2023174886A1
WO2023174886A1 PCT/EP2023/056372 EP2023056372W WO2023174886A1 WO 2023174886 A1 WO2023174886 A1 WO 2023174886A1 EP 2023056372 W EP2023056372 W EP 2023056372W WO 2023174886 A1 WO2023174886 A1 WO 2023174886A1
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WO
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filling
preparation machine
spinning preparation
shafts
control unit
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Application number
PCT/EP2023/056372
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas MUYRES
Original Assignee
Trützschler Group SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/02—Hoppers; Delivery shoots
    • D01G23/04—Hoppers; Delivery shoots with means for controlling the feed
    • D01G23/045—Hoppers; Delivery shoots with means for controlling the feed by successive weighing; Weighing hoppers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G13/00—Mixing, e.g. blending, fibres; Mixing non-fibrous materials with fibres
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for gravimetric level measurement of a spinning preparation machine that can be filled with fiber flakes, wherein the spinning preparation machine has a plurality of filling shafts arranged next to one another, a feed channel arranged above the filling shafts, which is connected on the input side to a central fiber flake inlet and has a bottom opening on the output side for each filling shaft, one below the filling shafts arranged extraction device, which is connected on the input side to the filling shafts and on the output side to a central fiber flock outlet, and has a weighing device signal-connected to the control unit.
  • the present invention further relates to such a spinning preparation machine.
  • a spinning preparation machine for processing fiber flakes is known, the machine frame of which is mounted on a foundation at at least four support points. At least one load cell is provided between the machine frame and the foundation for measuring a fill level of a storage of the spinning preparation machine that can be filled with fiber flakes.
  • the device has a frame for supporting the fiber delivery device.
  • Several load cells are attached between the frame and a conveyor housing of the fiber metering device.
  • the filling weight of the fiber flakes can be precisely determined with knowledge of their empty weight. However, knowing the filling weight is not always enough to prevent individual filling shafts from running empty in spinning preparation machines with several filling shafts, since the fiber flakes can be distributed very differently between the individual filling shafts. As soon as one of the filling shafts runs empty, this affects the production of the spinning preparation machine.
  • the object of the present invention is to provide a method for gravimetric level measurement of a spinning preparation machine, with which more uniform production can be achieved. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a spinning preparation machine which enables more uniform production.
  • the object is achieved by a method of the type mentioned at the outset in that the spinning preparation machine has a plurality of closure elements arranged in the feed channel, which can be adjusted by means of actuators, and a control unit which is configured to control the actuators for filling the filling shafts with the fiber flakes in such a way that due to of the positioning positions of the closure elements at the same time only one of the bottom openings is connected to the central fiber flock inlet, and that the method comprises the following steps:
  • control unit controls the actuators and therefore knows the positioning positions of the closure elements. This means that when calculating the filling levels, the control unit can take into account which of the filling shafts was connected to the fiber flock inlet for how long in the defined time interval. The control unit also receives information about how the weight has changed in the time interval via the weighing device. Accordingly, the control unit can proportionally assign the incoming amount of fiber flakes, or the incoming weight, to the individual filling shafts, taking into account the information from the positioning positions of the closure elements. In this way, the control unit can calculate the fill level of the individual filling shaft.
  • loading takes place so that at least one of the filling shafts is filled with the fiber flakes.
  • the extraction device stands still during the filling process, so that no fiber flakes are removed from the filling shafts.
  • the emptying process there is no loading and the extraction device removes the fiber flakes from the filling shafts.
  • loading takes place and the extraction device removes fiber flakes from the filling shafts.
  • the weighing device measures a weight from which a total weight can be calculated.
  • the total weight consists of an empty weight and a filled weight. Because the weighing device is arranged in the flow of force between the filling shafts and the stationary floor, the total weight does not have to correspond to the entire mass of the spinning preparation machine.
  • the change in the weight force corresponds to the difference between the weight force measured at a starting point of the time interval and the weight force measured at an end point of the time interval.
  • the change in the weight force therefore has the same physical unit as the weight force.
  • the weighing device and/or the control unit can preferably convert the force specification into kilograms or indicate it.
  • the change in the filling weight can correspond to the difference between the filling weight at the starting point of the time interval and the filling weight at the end point of the time interval.
  • the change in the filling weight therefore has the same physical unit as the filling weight, namely kilograms.
  • the filling weight corresponds to the difference between the weight measured by the weighing device and the empty or tare weight, which can be stored in the control unit. The latter occurs when the filling shafts are empty or there are no fiber flakes in the spinning preparation machine.
  • the empty weight can be measured using the weighing device or stored as a predetermined value in the control unit.
  • the mass of the fiber flakes is therefore used to calculate the fill level.
  • this offers the following advantages: direct comparability with other information from tests or measuring systems in the spinning mill (e.g. bale weight set up in the bale show for the bale opener); Independence from material compression in the filling shafts due to compressed air or filling weight; Independence from changing material properties, for example packing density; Independence from material distribution in the filling shaft.
  • the filling levels can be in kilograms.
  • the fill level of the respective filling shaft can indicate the amount of fiber flakes in the respective filling shaft in kilograms. This is advantageous because it allows a minimum value, i.e.
  • a minimum fill level, and/or a maximum value, i.e. a maximum fill level, to be specified in a simple manner is particularly advantageous if the spinning preparation machine is to process different materials one after the other, for example initially fiber flakes made of cotton and, after a material change, fiber flakes made of mixed fibers, which also include recycled fibers, for example.
  • the values can be stored in the control unit or can be set or changed by an operator of the spinning preparation machine.
  • the aforementioned method steps 1) - 3) are repeated during the filling and/or emptying process.
  • process steps 1) - 3) are constantly repeated.
  • the time interval can be, for example, 1 second, 2 seconds, 3 seconds, 4 seconds, 5 seconds or even more than 5 seconds or even less than 1 second.
  • Preferably the time interval is in a range between 1 second and 10 seconds.
  • the extraction device has a pair of feed rollers for each filling shaft, with the control unit taking into account a feed roller speed of the feed roller pairs for calculating the fill levels.
  • the incoming weight can be determined by forming the difference between the change in the filling weight and the outgoing weight. This increases the accuracy of the calculated level values.
  • the condition of the feed rollers is also recorded by the control unit. This can provide information as to whether the feed rollers are rotating or standing still. As the feed rollers rotate, the hoppers are emptied. If the feed rollers are at a standstill, no fiber flakes are drawn out of the filling shafts.
  • the feed rollers are preferably coupled to a common drive. Two of the feed rollers can be arranged in each filling shaft.
  • An individual drive can also be provided for each filling shaft, which drives the feed rollers of the respective filling shaft.
  • the rollers of the feed roller pairs are driven at the same speed.
  • the fiber flakes are removed from all filling shafts at the same time, which ensures better mixing of the fiber flakes in the mixing channel.
  • the drive train through which all pairs of feed rollers are driven is structurally simpler to implement. In principle, it is also possible for each pair of feed rollers to be driven individually.
  • control unit calculates a production of the spinning preparation machine depending on the feed roller speed from the change in the weight force, which is measured by the weighing device in a time window in which the filling shafts are not fed.
  • Production indicates the weight of the amount of fiber flakes per time that are output from the spinning preparation machine. Production is usually expressed in kilograms per hour.
  • Tests have shown that production remains constant at filling levels at which the individual filling shafts are filled between approximately 30 percent and 100 percent of the maximum filling level.
  • the filling shafts can thus be filled in a targeted manner. This can prevent the individual filling shafts from running empty or the filling level from falling below the specified minimum value, which can be, for example, 40 percent of the maximum filling level.
  • the total fill level of the spinning preparation machine can be used, for example to calculate maintenance windows together with an initial mass flow of the card, Calculate changeover times between lines, offer added value/security for the customer.
  • the total filling level corresponds to the filling weight. This is particularly advantageous if the spinning preparation machine is designed as a mixer, in particular a shaft mixer.
  • Further information obtained from the spinning preparation machine or available to the control unit, which can be used in the further optimization of the level measurement, can, for example, be pressure values from pressure measurements.
  • the limit state which means 100 percent filling of the respective filling shaft, can be determined via the measured differential pressure between loading and suction and can be checked by light barrier signals from light barriers, light sensors, etc. arranged in the filling shafts.
  • a further solution to the above-mentioned problem consists in a spinning preparation machine for processing fiber flakes, the spinning preparation machine being set up or set up on a stationary floor and several filling shafts arranged next to one another, a feed channel arranged above the filling shafts, which is connected to a central fiber flake inlet on the input side and on the output side
  • Each filling shaft has a bottom opening, several closure elements arranged in the loading channel, which can be adjusted by means of actuators, a control unit which is configured to control the actuators for filling the filling shafts with the fiber flakes in such a way that only one of the closure elements is always activated at the same time due to the positioning positions of the closure elements
  • Bottom openings are connected to the central fiber flock inlet, and a extraction device arranged below the filling shafts, which is connected on the input side to the filling shafts and on the output side to a central fiber flock outlet.
  • the spinning preparation machine is configured to carry out the method described above and has the weighing device which is signal-connected to the control unit and which is arranged in the flow of force between the filling shafts and the stationary floor.
  • the spinning preparation machine according to the invention results in the same advantages as those described in connection with the method according to the invention, so that abbreviated reference is made here to the above description. It goes without saying that all of the above-mentioned embodiments of the method can be transferred to the spinning preparation machine and vice versa.
  • the closure elements can be designed as, in particular, pivotable flaps, rotary slides, etc., which can be arranged in the feed channel.
  • each closure element can be transferred to at least two of the positioning positions.
  • the respective closure element blocks the respective closure element assigned bottom opening in the loading channel, so that the filling shaft adjoining the assigned bottom opening cannot be filled.
  • the respective closure element releases the bottom opening assigned to the respective closure element and enables the connected filling shaft to be filled.
  • the feed channel is blocked by the closure element, which is in the open position, downstream of the now released bottom opening. Due to this arrangement of the closure members, the last bottom opening in the loading channel in the loading direction does not require a closure member.
  • (n-1) closure members are provided for (n) bottom openings.
  • only one of the bottom openings can be connected to the central fiber flock inlet at the same time.
  • filling several filling shafts at the same time is not possible.
  • the spinning preparation machine can, for example, be a fiber mixer designed as a shaft mixer. This can have several filling shafts arranged next to one another or one behind the other in a loading direction.
  • the fiber flakes can be filled into the individual filling shafts via the feed channel running above the filling shafts.
  • the fiber flakes can be transported pneumatically, for example by means of one or more fans connected to the feed channel.
  • the closure element for example a flap, in particular a rotary slide, can be arranged in the feed channel for each filling shaft, the closure elements being able to be opened and closed via the control unit.
  • each closure element can interact with the respective actuator or actuator, which can be coupled to the control unit.
  • the spinning preparation machine can have the extraction device made of rollers on the undersides of the filling shafts in order to be able to empty the filling shafts. All filling shafts can be emptied at the same time.
  • the take-off device can comprise the feed rollers and downstream opening rollers in a manner known per se.
  • a suction system that operates, for example, with a supply of fresh air can be connected in order to transport the mixed fiber flakes to the next processing machine, in particular another spinning preparation machine.
  • the spinning preparation machine has at least three and preferably at least four support points for setting up on a stationary floor.
  • the spinning preparation machine has a substructure and a machine frame, the machine frame being supported relative to the stationary ground by means of the substructure.
  • the substructure can in particular have height-adjustable support feet.
  • the filling shafts can be attached to the machine frame.
  • the mass should, according to the invention, be determined by means of a gravimetric measurement by the weighing device, which preferably comprises several weighing cells. Due to the design of the spinning preparation machine, it may be possible to measure the entire spinning preparation machine. When designed as a shaft mixer, a shaft-by-shaft measurement is basically possible, but a measurement of the entire spinning preparation machine with calculation of the individual shaft fillings or fill levels is preferably provided.
  • the weighing cells can be designed, for example, as shear bar weighing cells.
  • the base body of such a weighing cell is designed as a spring element and is made of a metal which deforms under the influence of force and returns to its original state when the force is withdrawn. This defined deformation can be registered using a strain gauge attached to the base body and converted into an electrical signal.
  • the weighing cells can also include strain gauges, which can be attached directly to supporting supports of the substructure of the spinning preparation machine. Filling or emptying the filling shafts creates a mechanical load on the substructure, which creates material deformation, for example in the support feet, and can be detected by the weighing cells.
  • the spinning preparation machine has at least four of the support points for setting up on a stationary floor, the weighing device having a plurality of weighing cells which are attached to only a subset of the support points, the support points equipped with the weighing cells lying on an imaginary connecting line which is parallel to one The main axis of the spinning preparation machine is aligned.
  • the weighing cells can be arranged between the machine frame and the stationary floor.
  • the spinning preparation machine can have a decoupling device with at least four support points for setting up on a stationary floor, the machine frame and the decoupling device being structurally separated from one another, and the weighing cells being arranged between the decoupling device and the machine frame.
  • pipes for feeding and suction such as a fiber flock inlet and/or a fiber flock outlet
  • pipes for feeding and suction can be installed via which the Spinning preparation machine can be connected to upstream or downstream spinning preparation machines, can be decoupled.
  • This decoupling can take place, for example, through seals, flexible pieces of hose and the like.
  • a maintenance platform of the spinning preparation system which can be attached stationary to the spinning preparation machine, can also be decoupled in order to be able to exclude additional loads and vibrations when walking on the maintenance platform on the weighing device and force shunts.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view of a spinning preparation machine according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows a detail II circled in Figure 1 in an enlarged view
  • Figure 3 shows a top view of the spinning preparation machine with a weighing system according to one embodiment
  • Figure 4 shows a top view of the spinning preparation machine with the weighing system according to a further embodiment
  • Figure 5 shows a flow chart for a method for gravimetric level measurement of the spinning preparation machine
  • Figure 6 is a longitudinal sectional view of a spinning preparation machine according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a spinning preparation machine 1 for processing fiber flakes 2 according to a first embodiment, which is designed as a shaft mixer and can be integrated in a manner known per se into a blowroom line of a spinning mill.
  • a longitudinal direction X, a transverse direction Y and a vertical direction Z are shown in FIG.
  • Terms such as “below”, “below”, “above” or “above” represent spatial information in relation to the vertical direction Z.
  • the spinning preparation machine 1 can be on a stationary floor 3 be set up, which lies in a horizontal plane spanned by the longitudinal direction X and the transverse direction Y.
  • the spinning preparation machine 1 has a flake storage 4, which is divided into several, here as an example, six filling shafts 5 (5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6) arranged next to one another or one behind the other in a loading direction A.
  • the loading or transport direction of the fiber air stream is indicated in Figure 1 by the arrow A.
  • the filling shafts 5 are spatially separated from one another by perforated partitions 33.
  • the filling shafts 5 there is a loading device with a loading channel 6 and closure members 11 (11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) arranged in the loading channel 6.
  • the filling shafts 5 are connected to the feed channel 6 running above the filling shafts 5, which has a bottom opening 7 (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) for each filling shaft 5 for filling the filling shafts 5 with the fiber flakes 2.
  • An inlet 8 of the feed channel 6 is connected in a flow-conducting manner to a central fiber flock inlet 9, which is tubular and can in turn be connected on the input side to an upstream spinning preparation machine (not shown).
  • the fiber flakes 2 are transported pneumatically through the fiber flake inlet 9 by means of a fan 10 through the inlet 8 into the feed channel 6.
  • a circulating air flap 41 is arranged in the loading channel 6, which in its open position releases a flow-conducting connection between the inlet 8 and a circulating air channel 40.
  • the recirculating air flap 41 In the open position, the recirculating air flap 41 is pivoted into the feed channel 6 and blocks it downstream of the recirculating air flap 41.
  • the recirculating air flap 41 In Figure 1, the recirculating air flap 41 is shown in its closed position, in which the recirculating air flap 41 blocks the recirculating air channel 40 and opens the feed channel 6.
  • the recirculation flap 41 can be moved from the open position to the closed position and vice versa by means of an actuator.
  • the circulating air flap 41 When material is required, the circulating air flap 41 is in its closed position in order to enable the filling shafts 5 to be filled with the fiber flakes 2. If there is no material requirement, the circulating air flap 41 is moved to its open position, in which the transport air, which then does not transport any fiber flakes, is guided past the filling shafts 5 via the circulating air duct 40.
  • the positioning positions of the closure members 11 arranged in the loading channel 6 can be adjusted by means of actuating drives 36.
  • the actuators 36 can be pneumatic actuators, although alternatives such as electro-mechanical or hydraulic actuators are also possible.
  • the spinning preparation machine 1 has a control unit 37, which is configured to control the actuating drives 36 for the targeted filling of the filling shafts 5 with the fiber flakes 2 in such a way that, based on the positioning positions of the closure members 11 At the same time only one of the bottom openings 7 is connected to the central fiber flock inlet 9. For the, here, six filling shafts 5, only five closure members 11 are required due to the arrangement of the closure members 11.
  • control unit 37 is configured to control the actuator of the recirculating air flap 41 in order to move the recirculating air flap 41 into its closed position when material is required so that the fiber flakes 2 can flow through the inlet 8 to the respectively released bottom opening 7.
  • Each of the closure elements 11 can be moved into two positioning positions by means of the associated actuator 36, namely into its open position and into its closed position, as will be described in detail below.
  • the first closure member 11.1 in the loading direction A is in its open position, so that the fiber flakes 2 flowing into the loading channel 6 through the inlet 8 flow into the first filling shaft 5.1 through the first bottom opening 7.1. In its open position, the first closure member 11.1 is pivoted into the feed channel 6 in such a way that the feed channel 6 is blocked by the first closure member 11.1 downstream of the first bottom opening 7.1. This means that the fiber flakes 2 can only be transported into the first filling shaft 5.1.
  • the first closure member 11.1 is moved into its closed position, in which the first closure member 11.1 blocks the first bottom opening 7.1 and releases the feed channel 6 downstream of the first bottom opening 7.1.
  • the second closure member 11.2 is then transferred to its open position, in which the fiber flakes 2 flowing into the feed channel 6 through the inlet 8 flow through the second bottom opening 7.2 into the second filling shaft 5.2 and the feed channel 6 downstream of the second bottom opening 7.2 now flows through the second closure member 11.2 is blocked.
  • the other filling shafts 5.3, 5.4, 5.5 are filled in an analogous manner.
  • a withdrawal device 34 which has a metering device 12 for each filling shaft 5 in order to be able to empty the respective filling shaft 5 in a controlled manner.
  • the respective metering device 12 has a pair of feed rollers 35 with two feed rollers 13, 14 and can further comprise an opening roller 15 arranged below the pair of feed rollers 35. All feed rollers 13, 14 can be driven to rotate via a common drive and preferably rotate at the same input roller speed. In particular, the fiber flakes 2 are removed from the filling shafts 5 simultaneously via the extraction device 34.
  • a suction system operating, for example, with a fresh air supply L can be connected below the extraction device 34 in order to be able to transport the mixed fiber flakes 2 to the next processing machine, in particular another spinning preparation machine (not shown) in the blowroom line.
  • a mixing channel 16 can be connected below the metering devices 12, which extends in the longitudinal direction To be able to transport the blowroom line.
  • the flake outlet 18 can be supported on the stationary floor 3 via a pipe holder 32.
  • the spinning preparation machine 1 has a machine frame 19, to which the flake storage 4 with the filling shafts 5, the feed channel 6 arranged thereon and the withdrawal device 34 as well as the mixing channel 16 are attached. Furthermore, a machine housing 20 can be attached to the machine frame 19.
  • the machine frame 19 is supported on the stationary floor 3 via several, here as an example, four support points 24. In order to be able to align the machine frame 19 relative to the floor 3, a particularly height-adjustable support foot 25 is provided at each of the support points 24.
  • the spinning preparation machine 1 has a weighing device 26 which is signal-connected to the control unit 37 in order to be able to calculate the filling weight of fiber flakes 2 via changes in the measured weight during operation of the spinning preparation machine 1.
  • the weighing device 26 has several weighing cells 27.
  • the weighing cells 27 can be arranged on all or at least a subset of the support points 24 between the machine frame 19 and the stationary floor 3.
  • the supports allow horizontal displacement, for example through damping elements 28.
  • the weighing cells 27 can be arranged directly in the machine frame 19, as can be seen in particular in FIG. This allows them to be integrated into the existing machine structure.
  • the weighing cells 27 can be arranged between the machine frame 19 and the support feet 25, which are particularly height-adjustable. Accordingly, the machine frame 19 is supported on the support feet 25 via the weighing cells 27.
  • the weighing cells 27 can be attached to an inner surface of a frame profile of the machine frame 19 facing away from the stationary floor 3.
  • the respective weighing cell 27 can be attached to the machine frame 19 at an end facing away from the point of application of the support foot 25.
  • the weighing cells 27 can be shear beam weighing cells, for example. Alternatives are possible, so that the weighing cell 27 can be designed, for example, as a compression load cell, bending beam weighing cell, double shear beam weighing cell or as a simple strain gauge.
  • the weighing cells 27 can be attached to all support points 24. Accordingly, the spinning preparation machine 1 can have, for example, four of the weighing cells 27 in a design with six of the filling shafts 5 and, for example, six of the weighing cells 27 in a design with ten of the filling shafts 5.
  • the weighing cells 27 can also be arranged directly on the stationary floor 3 and the support feet 25 can stand on the weighing cells 27.
  • FIG 3 shows an embodiment of the spinning preparation machine 1, in which the weighing cells 27 are provided at all of the, here four, support points 24.
  • the weighing cells 27 are provided at all of the, here four, support points 24.
  • resilient elements are provided at the support points 24, for example the damping elements 28.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the spinning preparation machine 1 to FIG. 3, in which the weighing cells 27 are not arranged at all support points 24, but only at a subset of the support points 24.1, 24.2.
  • the support points 24.1, 24.2 provided with the weighing cells 27 are arranged only on one side of the machine along a main axis 38 of the spinning preparation machine 1 which runs parallel to the longitudinal axis X.
  • the support points 24.1, 24.2 equipped with the weighing cells 27 lie on an imaginary connecting line 39 which is aligned parallel to the main axis 38. No weighing cells 27 are therefore arranged at the remaining support points 24.3, 24.4, which are located on the other side of the machine.
  • the spinning preparation machine 1 designed as a shaft mixer with the six filling shafts 5 shown here as an example two of the weighing cells 27 are sufficient for determining the weight, which are arranged in the main axis 38 on the same side of the machine and on the imaginary connecting line 39.
  • three of the weighing cells 27 can be provided due to the larger extent along the machine axis, i.e. the machine length, which are arranged on the same machine side and on the imaginary connecting line 39.
  • a vibration-damping element here a flexible hose element 29, is arranged between the machine housing 20 and the fiber flock inlet 9, which has a flow-conducting Connection between the fiber flock inlet 9 and the inlet 8 into the feed channel 6 provides.
  • a vibration-damping element here a further flexible hose element 31, is arranged between the machine housing 20 and the fiber flock outlet 18, which provides a flow-conducting connection between the mixing channel 16 or the outlet 17 and the fiber flock outlet 18.
  • a platform 30 on which the fan 10 is arranged can be placed on a vibration-damping element (not shown) at the bottom end for vibration damping. This also prevents a force shunt, which would lead to an incorrect, namely too low, weight being measured by the weighing device 26.
  • FIG. 5 shows a method for gravimetric fill level measurement of the spinning preparation machine 1 that can be filled with the fiber flakes 2 in simplified form using a flow chart. Possible embodiments are described below, in which not only the information about the positioning positions of the closure members 11 or the state of the flaps, but also other optional information from the spinning preparation machine 1 are included in the level measurement.
  • the control unit 37 determines in step 51 the operating mode in which the spinning preparation machine 1 is located.
  • the operating mode can be specified manually by user input.
  • the spinning preparation machine 1 can, for example, be operated in three different operating modes, namely filling mode 60, empty mode 70 and automatic mode 80.
  • filling operation 60 operating mode a filling process takes place in which at least one of the filling shafts 2 is filled with the fiber flakes 2 and the extraction device 34 comes to a standstill.
  • the filling operation 60 can be used, for example, to fill the spinning preparation machine 1 with the fiber flakes 2 to produce an initial supply.
  • the control unit 37 asks in step 61 of the filling operation 60 whether there is a material requirement.
  • This information can be provided by a higher-level controller, for example a line commander.
  • a material sensor could also be arranged in the fiber flock inlet 9.
  • the status of the feed rollers 13, 14 can be queried as an additional value, which should then be switched off.
  • the control unit 37 calculates the mass difference that resulted from the filling of the filling shafts 5 in the defined time interval after subtracting the weight force measured at the starting point.
  • the defined time interval can be, for example, one second to five seconds, although longer or shorter time intervals are also possible.
  • the measurement of the change in the weight force in the defined time interval is preferably repeated constantly when the spinning preparation machine 1 is in operation, i.e. it always starts again from the beginning in order to be able to calculate the change in the filling weight and, based on this, the filling levels of the filling shafts 5.
  • step 62 which filling shaft 5 was open for how long in the defined time interval and which of the filling shafts 5 was thus loaded with the fiber flakes 2. Since only one of the filling shafts 5 can be filled at any time, the corresponding proportion of the measured weight difference can be assigned to the respective filling shaft 5.
  • the empty operation operating mode 70 an emptying process takes place in which no loading of fiber flakes 2 takes place and the extraction device 34 removes the fiber flakes 2 from the filling shafts 5.
  • the empty operation 70 can, for example, serve to remove residual amounts of the fiber flakes 2 from the spinning preparation machine 1 and in particular the filling shafts 5 when a material is changed. In other words, there is no material requirement in empty operation 70, that is, no fiber flakes 2 enter the feed channel 6 via the fiber flake inlet 9, and the filling shafts 5 are only emptied.
  • the control unit 37 queries the status of the feed rollers 13, 14, in particular whether the feed rollers 13, 14 are rotating and at what feed roller speed they are driven in rotation.
  • step 72 the control unit 37 calculates the filling levels of the filling shafts 5.
  • the control unit 37 calculates the change in the filling weight in the defined time interval. From the change in the weight force detected by the weighing device 26, the mass difference is calculated, which is therefore a negative weight difference in empty operation 70. Because the extraction device 34 withdraws the fiber flakes 2 from all filling shafts 5 at the same time, the mass difference can be distributed evenly across all filling shafts 5. In other words, the filling level in all filling shafts 5 empties by the same amount. Due to the same design of the feed rollers 13, 14, which are coupled to a common drive, they rotate at the same speeds.
  • the feed rollers 13, 14 in the respective filling shaft 5 are equipped with their own individual drive, it can be determined for each filling shaft 5 whether it is being emptied. During empty operation, the filling shafts 5 are thus emptied, with partial or complete emptying of the filling shafts 5 being possible.
  • the control unit 37 can calculate a production of the spinning preparation machine 1 depending on the feed roller speed in such a time interval. Based on this, the control unit 37 can derive the production for further speeds. For this purpose, for example, speed-dependent production curves can be stored in the control unit 37.
  • step 81 of automatic mode 80 the control unit 37 queries the status of the feed rollers 13, 14.
  • the filling shafts 5 are emptied.
  • step 82 it is also queried whether there is a material requirement.
  • the material requirement is present, it is filled.
  • the actual material flow through the fiber flock inlet 9 into the feed channel 6 can optionally be monitored with additional sensors in the pipeline, for example in the fiber flock inlet 9. beeing confirmed.
  • the production of the spinning preparation machine 1 is regularly determined by the control unit 37 depending on the feed roller speed. This is advantageously always carried out when the filling shafts 5 are as full as possible, that is to say they are at least 50 percent full. This can be determined, for example, using differential pressure measurements and/or light barriers. Based on the change in the total weight, the production for the respective fiber material 2 can be determined depending on the feed roller speed.
  • the mass difference measured by means of the weighing device 26 the status of the feed rollers 13, 14, the weight distribution between the weighing cells 27 measured by the weighing device 26 can also be used. This results from the filling of the filling shafts 5 changing over the length of the machine. The signal from each individual weighing cell 27 is used separately. With simultaneous filling and emptying in automatic mode, the previously determined production can be used depending on the feed roller speed. Together with the change in the total weight, the mass of the fiber flakes 2 supplied can be determined.
  • the mass difference measured by the weighing device 26 during automatic operation in the recurring time interval which can be 5 seconds for example, which results from the change in the filling weight, is determined in step 83 when the control unit 37 calculates the filling levels of the filling shafts 5 as a function the positioning positions of the closure members 11 are taken into account in the respective time interval.
  • the production of the spinning preparation machine 1 is taken into account, since the fiber flakes 2 are drawn off via the take-off device 34.
  • step 83 the control unit 37 can compare which of the filling shafts 5 was open for how long in the defined time interval and into which of the filling shafts 5 the fiber flakes 2 reached. Since only one of the filling shafts 5 can be filled at any time, the corresponding proportion of the weight difference measured in the time interval can be assigned to the respective filling shaft 5.
  • step 90 the calculated filling levels of the filling shafts 5 are output, for example on a display on the spinning preparation machine 1 and/or via a Data interface for remote displays, for example a portable or stationary device, is provided.
  • Steps 81 and 82 result in that no fiber flocks 2 are fed via the fiber flock inlet 9 and that the feed rollers 13, 14 rotate.
  • the filling shafts 5 are thus emptied (emptying process).
  • the filling weight is calculated after deducting the empty weight from the weight value.
  • Calculated production 720 kilograms per hour [kg/h] at the current input roller speed, which may correspond to, for example, 70 percent of the maximum input roller speed.
  • step 83 depending on the position of the closure elements 6, the measured mass difference, i.e. the change in the filling weight, can now be specifically distributed to the individual filling shafts 5. Furthermore, the filling shafts 5 are emptied, that is, the feed rollers 13, 14 are driven in rotation. The filling shafts 5 are thus filled and emptied at the same time (filling and emptying process).
  • step 83 the mass difference (change in the filling weight) is distributed to the filling shafts 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 to calculate the filling levels.
  • the supplied mass of, here, 2 kilograms is assigned to the filling shaft 5 which was connected to the central fiber flock inlet 9 in the defined time interval due to the positioning positions of the closure members 11.
  • Calculated individual shaft fillings can continue to be regularly compared using pressure signals and/or light barriers as a reference point and corrected if necessary.
  • FIG. 6 shows a spinning preparation machine 1 according to a second embodiment, which largely corresponds to the previously described embodiment, so that reference is made to the above description with regard to the similarities.
  • the difference lies in the design of the substructure on which the machine frame 19 is supported.
  • a decoupling device 21 which acts as a base frame for a machine structure 22 comprising the machine frame 19, the flake storage 4 with the filling shafts 5 and the feed channel 6 as well as the machine housing 20.
  • the machine frame 19 and, in a further embodiment, the entire machine structure 22 is/are supported or set up on the decoupling device 21 at a distance from the stationary floor 3.
  • the decoupling device 21 can, for example, be designed as a coherent intermediate frame 23, which, here as an example, has four support points 24 for setting up on the stationary floor 3, it goes without saying that in the case of a larger or heavier spinning preparation machine, additional support points also exist 24 can be added or, in the case of a smaller spinning preparation machine, three support points 24 can generally ensure secure support.
  • a particularly height-adjustable support foot 25 is provided at each of the support points 24 in order to be able to align the decoupling device 21 with respect to the floor 3.
  • the weighing device 26 for gravimetric level measurement of the flake storage 4 which is arranged in the flow of force between the filling shafts 5 and the stationary floor 3.
  • the weighing device 26 has several of the weighing cells 27 on which the weight of the machine structure 22 rests. Damping elements 28 can be arranged between the weighing cells 27 and the decoupling device 21, here for example the intermediate frame 23.
  • the platform 30 for the fan 10 can be supported on the decoupling device 21.
  • the pipe holder 32 for the fiber flock outlet 18 can be supported on the intermediate frame 23.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gravimetrischen Füllstandsmessung einer auf einem ortsfesten Boden (3) aufstellbaren beziehungsweise aufgestellten Spinnereivorbereitungsmaschine (1) zum Bearbeiten von Faserflocken (2), wobei die Spinnereivorbereitungsmaschine (1) mehrere nebeneinander angeordnete Füllschächte (5) für die Faserflocken (2), einen oberhalb der Füllschächte (5) angeordneten Beschickungskanal (6), der eingangsseitig mit einem zentralen Faserflockeneinlauf (9) verbunden ist und ausgangsseitig je Füllschacht (5) eine Bodenöffnung (7) aufweist, mehrere im Beschickungskanal (6) angeordnete Verschlussorgane (11), die mittels Stellantrieben (36) verstellbar sind, eine Steuerungseinheit (37), die konfiguriert ist, die Stellantriebe (36) zur Befüllung der Füllschächte (5) mit den Faserflocken (2) derart anzusteuern, dass aufgrund von Stellpositionen der Verschlussorgane (11) zur gleichen Zeit stets nur eine der Bodenöffnungen (5) mit dem zentralen Faserflockeneinlauf (9) verbunden ist, eine unterhalb der Füllschächte (5) angeordnete Abzugsvorrichtung (34), die eingangsseitig mit den Füllschächten (5) und ausgangsseitig mit einem zentralen Faserflockenauslauf (18) verbunden ist, und eine mit der Steuerungseinheit (37) signalverbundene Wiegevorrichtung (26), die im Kraftfluss zwischen den Füllschächten (5) und dem ortsfesten Boden (3) angeordnet ist, aufweist, und wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: Messen einer Änderung einer Gewichtskraft der Wiegevorrichtung (26) in einem definierten Zeitintervall während eines Füll- und/oder Entleervorgangs; Berechnen einer Änderung eines Füllgewichts der Füllschächte (5) durch die Steuerungseinheit (37) aus der Änderung der Gewichtskraft in dem definierten Zeitintervall; Berechnen der Füllstände der Füllschächte (5) durch die Steuerungseinheit, wobei die Änderung des Füllgewichts auf den zumindest einen Füllschacht (5) verteilt wird, der in dem definierten Zeitintervall aufgrund der Stellpositionen der Verschlussorgane mit dem Faserflockeneinlauf (9) verbunden war. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Spinnereivorbereitungsmaschine.

Description

Titel: Verfahren zur gravimetrischen Füllstandsmessung einer Spinnereivorbereitungsmaschine und Spinnereivorbereitungsmaschine
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gravimetrischen Füllstandsmessung einer mit Faserflocken befüllbaren Spinnereivorbereitungsmaschine, wobei die Spinnereivorbereitungsmaschine mehrere nebeneinander angeordnete Füllschächte, einen oberhalb der Füllschächte angeordneter Beschickungskanal, der eingangsseitig mit einem zentralen Faserflockeneinlauf verbunden ist und ausgangsseitig je Füllschacht eine Bodenöffnung aufweist, eine unterhalb der Füllschächte angeordnete Abzugsvorrichtung, die eingangsseitig mit den Füllschächten und ausgangsseitig mit einem zentralen Faserflockenauslauf verbunden ist, und eine mit der Steuerungseinheit signalverbundene Wiegevorrichtung aufweist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine solche Spinnereivorbereitungsmaschine.
Aus der EP 3 587 631 A1 ist eine Spinnereivorbereitungsmaschine zur Verarbeitung von Faserflocken bekannt, deren Maschinengestell an mindestens vier Auflagepunkten auf einem Fundament gelagert ist. Zwischen dem Maschinenrahmen und dem Fundament ist mindestens eine Wägezelle zur Messung eines Füllstandes eines mit Faserflocken befüllbaren Speichers der Spinnereivorbereitungsmaschine vorgesehen.
Aus der US2004255429 ist eine Faserdosiervorrichtung zum Einbringen von Fasern in Beton bekannt. Die Vorrichtung weist einen Rahmen zur Unterstützung der Faserabgabevorrichtung auf. Zwischen dem Rahmen und einem Fördergehäuse der Faserdosiervorrichtung sind mehrere Wägezellen angebracht.
Mittels einer auf Wägezellen aufgestellten Spinnereivorbereitungsmaschine kann in Kenntnis deren Leergewichts das Füllgewicht der Faserflocken präzise ermittelt werden. Allerdings reicht die Kenntnis des Füllgewichts nicht immer aus, um bei Spinnereivorbereitungsmaschinen mit mehreren Füllschächten zu verhindern, dass einzelne Füllschächte leerlaufen, da die Faserflocken sehr unterschiedlich auf die einzelnen Füllschächte verteilt sein können. Sobald einer der Füllschächte leerläuft, beeinträchtigt dies die Produktion der Spinnereivorbereitungsmaschine.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur gravimetrischen Füllstandsmessung einer Spinnereivorbereitungsmaschine bereitzustellen, mit dem eine gleichmäßigere Produktion erzielbar ist. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spinnereivorbereitungsmaschine bereitzustellen, die eine gleichmäßigere Produktion ermöglicht. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Spinnereivorbereitungsmaschine mehrere im Beschickungskanal angeordnete Verschlussorgane, die mittels Stellantriebe verstellbar sind, und eine Steuerungseinheit, die konfiguriert ist, die Stellantriebe zur Befüllung der Füllschächte mit den Faserflocken derart anzusteuern, dass aufgrund von Stellpositionen der Verschlussorgane zur gleichen Zeit stets nur eine der Bodenöffnungen mit dem zentralen Faserflockeneinlauf verbunden ist, aufweist, und dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
1) Messen einer Änderung einer Gewichtskraft mittels der Wiegevorrichtung in einem definierten Zeitintervall während eines Füll- und/oder Entleervorgangs;
2) Berechnen einer Änderung eines Füllgewichts der Füllschächte durch die Steuerungseinheit aus der Änderung der Gewichtskraft in dem definierten Zeitintervall;
3) Berechnen der Füllstände der Füllschächte durch die Steuerungseinheit, wobei die Änderung des Füllgewichts auf den zumindest einen Füllschacht verteilt wird, der in dem definierten Zeitintervall aufgrund der Stellpositionen der Verschlussorgane mit dem Faserflockeneinlauf verbunden war:
Von Vorteil ist, dass die Steuerungseinheit die Stellantriebe steuert und somit die Stellpositionen der Verschlussorgane kennt. Damit kann die Steuerungseinheit beim Berechnen der Füllstände berücksichtigen, welcher der Füllschächte in dem definierten Zeitintervall wie lange mit dem Faserflockeneinlauf verbunden war. Über die Wiegevorrichtung erhält die Steuerungseinheit zudem die Information darüber, wie sich die Gewichtskraft in dem Zeitintervall verändert hat. Entsprechend kann die Steuerungseinheit die zugehende Menge an Faserflocken, respektive das zugehende Gewicht, unter Einbeziehung der Informationen aus den Stellpositionen der Verschlussorgane den einzelnen Füllschächten anteilig zuordnen. Auf diese Weise kann die Steuerungseinheit den Füllstands des einzelnen Füllschachts berechnen.
Im Füllvorgang erfolgt eine Beschickung, sodass zumindest einer der Füllschächte mit den Faserflocken befüllt wird. Außerdem steht im Füllvorgang die Abzugsvorrichtung still, sodass keine Faserflocken aus den Füllschächten abgezogen werden. Im Entleervorgang erfolgt keine Beschickung und die Abzugsvorrichtung zieht die Faserflocken aus den Füllschächten ab. Im Füll- und Entleervorgang erfolgt eine Beschickung und die Abzugsvorrichtung zieht Faserflocken aus den Füllschächten ab.
Die Wiegevorrichtung misst eine Gewichtskraft, aus der ein Gesamtgewicht berechnet werden kann. Das Gesamtgewicht setzt sich aus einem Leergewicht und einem Füllgewicht zusammen. Dadurch, dass die Wiegevorrichtung im Kraftfluss zwischen den Füllschächten und dem ortsfesten Boden angeordnet ist, muss das Gesamtgewicht nicht einer gesamten Masse der Spinnereivorbereitungsmaschine entsprechen. Insbesondere entspricht die Änderung der Gewichtskraft der Differenz aus der zu einem Startpunkt des Zeitintervalls gemessenen Gewichtskraft und der zu einem Endpunkt des Zeitintervalls gemessenen Gewichtskraft. Die Änderung der Gewichtskraft hat somit dieselbe physikalische Einheit wie die Gewichtskraft. Die Wiegevorrichtung und/oder die Steuerungseinheit können die Angabe der Kraft vorzugsweise in Kilogramm umrechnen, respektive angeben. In analoger Weise kann die Änderung des Füllgewichts der Differenz des Füllgewichts zum Startpunkt des Zeitintervalls und dem Füllgewicht zum Endpunkt des Zeitintervalls entsprechen. Die Änderung des Füllgewichts hat somit dieselbe physikalische Einheit wie das Füllgewicht, nämlich Kilogramm. Das Füllgewicht entspricht der Differenz aus dem mittels der Wiegevorrichtung gemessenen Gewicht und dem Leer- beziehungsweise Taragewicht, das in der Steuerungseinheit hinterlegt sein kann. Letzteres ergibt sich, wenn die Füllschächte leer sind, respektive sich keine Faserflocken in der Spinnereivorbereitungsmaschine befinden. Das Leergewicht kann mittels der Wiegevorrichtung eingemessen oder als vorgegebener Wert in der Steuereinheit abgespeichert sein.
Die Masse der Faserflocken wird somit zur Füllstandberechnung herangezogen. Diese bietet im Vergleich zu zum Beispiel einer Höhenmessung, die beispielsweise mittels in den Füllschächten angeordneten Lichtschranken erfolgen kann, folgende Vorteile: direkte Vergleichbarkeit mit anderen Informationen aus Versuchen oder Messsystemen in der Spinnerei (zum Beispiel in Ballenschau für den Ballenöffner aufgestelltes Ballengewicht); Unabhängigkeit von Materialkomprimierung in den Füllschächten durch Druckluft oder Füllgewicht; Unabhängigkeit von wechselnden Materialeigenschaften zum Beispiel Packungsdichte; Unabhängigkeit von Materialverteilung im Füllschacht. Die Füllstände können Angaben in Kilogramm sein. Dadurch kann der Füllstand des jeweiligen Füllschachts die Menge an Faserflocken in dem jeweiligen Füllschacht in Kilogramm angeben. Dies ist vorteilhaft, weil damit auf einfache Weise einer Minimalwert, sprich ein minimaler Füllstand, und/oder ein Maximalwert, sprich ein maximaler Füllstand, angegeben werden kann. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Spinnereivorbereitungsmaschine unterschiedliches Material hintereinander bearbeiten soll, beispielsweise zunächst Faserflocken aus Baumwolle und nach einem Materialwechsel Faserflocken aus Mischfasern, die beispielsweise auch Recyclingfasern umfassen. Die Werte können in der Steuerungseinheit hinterlegt oder durch einen Bediener der Spinnereivorbereitungsmaschine einstell- beziehungsweise veränderbar sein.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die vorgenannten Verfahrensschritte 1) - 3) während des Füll- und/oder Entleervorgangs wiederholt werden. Insbesondere werden die Verfahrensschritte 1) - 3) ständig wiederholt. Damit sind stets aktuelle Füllstände bekannt. Das Zeitintervall kann beispielsweise 1 Sekunde, 2 Sekunden, 3 Sekunden, 4 Sekunden, 5 Sekunden oder auch mehr als 5 Sekunden oder auch weniger als 1 Sekunde betragen. Vorzugsweise liegt das Zeitintervall in einem Bereich zwischen 1 Sekunden und 10 Sekunden. Zur weiteren Optimierung der Berechnung der Füllstände kann vorgesehen sein, dass die Abzugsvorrichtung je Füllschacht ein Einzugswalzenpaar aufweist, wobei die Steuerungseinheit zum Berechnen der Füllstände eine Einzugswalzendrehzahl der Einzugswalzenpaare berücksichtigt. Dadurch lässt sich präzise das aus den Füllschächten abgehende Gewicht an Faserflocken in dem jeweiligen Zeitintervall bestimmen. Für das jeweilige Zeitintervall kann durch Differenzbildung zwischen der Änderung des Füllgewichts und dem abgehenden Gewicht das zugehende Gewicht ermittelt werden. Dies erhöht die Genauigkeit der berechneten Füllstandswerte. Auch der Zustand der Einzugswalzen wird von der Steuerungseinheit erfasst. Dieser kann Informationen liefern, ob die Einzugswalzen sich drehen oder stillstehen. Wenn sich die Einzugswalzen drehen, werden die Füllschächte entleert. Wenn die Einzugswalzen stillstehen, werden keine Faserflocken aus den Füllschächten abgezogen. Vorzugsweise sind die Einzugswalzen mit einem gemeinsamen Antrieb gekoppelt. In jedem Füllschacht können zwei der Einzugswalzen angeordnet sein. Je Füllschacht kann auch ein Einzelantrieb vorgesehen sein, der die Einzugswalzen des jeweiligen Füllschachts antreibt. Vorzugsweise sind die Walzen der Einzugswalzenpaare gleich schnell laufend angetrieben. Auf diese Weise werden die Faserflocken aus allen Füllschächten gleichzeitig entnommen, was für eine bessere Durchmischung der Faserflocken im Mischkanal sorgt. Zudem ist der Antriebsstrang, über den sämtliche Einzugswalzenpaare angetrieben werden, konstruktiv einfacher umzusetzen. Grundsätzlich möglich ist aber auch, dass jedes Einzugswalzenpaar einzelnen angetrieben wird.
Insbesondere berechnet die Steuerungseinheit aus der Änderung der Gewichts kraft, die mittels der Wiegevorrichtung in einem Zeitfenster gemessen wird, in dem keine Beschickung der Füllschächte erfolgt, eine Produktion der Spinnereivorbereitungsmaschine in Abhängigkeit der Einzugswalzendrehzahl. Die Produktion gibt das Gewicht der Menge an Faserflocken pro Zeit an, die von der Spinnereivorbereitungsmaschine ausgegeben werden. Üblicherweise wird die Produktion in Kilogramm pro Stunde angegeben.
In Versuchen hat sich gezeigt, dass die Produktion bei Füllständen, bei denen die einzelnen Füllschächte zwischen etwa 30 Prozent und 100 Prozent des maximalen Füllstands gefüllt sind, konstant bleibt. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit dem die Füllstände der einzelnen Füllschächte berechnet werden, können somit die Füllschächte gezielt befüllt werden. Dadurch kann verhindert werden, dass die einzelnen Füllschächte leerlaufen beziehungsweise der Füllstand unter den vorgegebenen Minimalwert, der beispielsweise 40 Prozent des maximalen Füllstands betragen kann, abfällt.
Zur Optimierung der Steuerung des Gesamtprozesses in der Spinnereivorbereitung kann der Gesamtfüllstand der Spinnereivorbereitungsmaschine herangezogen werden, um zum Beispiel zusammen mit einem Ausgangsmassenstrom der Karde Wartungsfenster zu kalkulieren, Wechselzeiten zwischen Linien zu berechnen, Mehrwert/Sicherheit für den Kunden zu bieten. Insbesondere entspricht der Gesamtfüllstand dem Füllgewicht. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Spinnereivorbereitungsmaschine als Mischer, insbesondere Schachtmischer ausgebildet ist.
Weitere von der Spinnereivorbereitungsmaschine gewonnene beziehungsweise der Steuerungseinheit vorliegende Informationen, die bei der weiteren Optimierung der Füllstandsmessung herangezogen werden können, können beispielsweise Druckwerte aus Druckmessungen sein. Der Grenzzustand, der eine 100-prozentige Füllung des jeweiligen Füllschachts meint, kann über den gemessenen Differenzdruck zwischen Beschickung und Absaugung bestimmt werden und kann durch Lichtschrankensignale von in den Füllschächten angeordneten Lichtschranken, Lichttastern, etc. überprüft werden.
Eine weitere Lösung der oben genannten Aufgabe besteht in einer Spinnereivorbereitungsmaschine zum Bearbeiten von Faserflocken, wobei die Spinnereivorbereitungsmaschine auf einem ortsfesten Boden aufstellbar beziehungsweise aufgestellt ist und mehrere nebeneinander angeordnete Füllschächte, einen oberhalb der Füllschächte angeordneter Beschickungskanal, der eingangsseitig mit einem zentralen Faserflockeneinlauf verbunden ist und ausgangsseitig je Füllschacht eine Bodenöffnung aufweist, mehrere im Beschickungskanal angeordnete Verschlussorgane, die mittels Stellantriebe verstellbar sind, eine Steuerungseinheit, die konfiguriert ist, die Stellantriebe zur Befüllung der Füllschächte mit den Faserflocken derart anzusteuern, dass aufgrund von Stellpositionen der Verschlussorgane zur gleichen Zeit stets nur eine der Bodenöffnungen mit dem zentralen Faserflockeneinlauf verbunden ist, und eine unterhalb der Füllschächte angeordnete Abzugsvorrichtung, die eingangsseitig mit den Füllschächten und ausgangsseitig mit einem zentralen Faserflockenauslauf verbunden ist, aufweist. Die Spinnereivorbereitungsmaschine ist zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens konfiguriert und weist die mit der Steuerungseinheit signalverbundene Wiegevorrichtung auf, die im Kraftfluss zwischen den Füllschächten und dem ortsfesten Boden angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Spinnereivorbereitungsmaschine ergeben sich dieselben Vorteile, wie sie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind, sodass hier abkürzend auf obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei versteht es sich, dass alle genannten Ausgestaltungen des Verfahrens auf die Spinnereivorbereitungsmaschine übertragbar sind und umgekehrt.
Die Verschlussorgane können als insbesondere schwenkbare Klappen, Drehschieber, etc. ausgestaltet sein, die in dem Beschickungskanal angeordnet sein können. Insbesondere kann jedes Verschlussorgan in zumindest zwei der Stellpositionen überführt werden. In einer Schließstellung versperrt das jeweilige Verschlussorgan die dem jeweiligen Verschlussorgan zugeordnete Bodenöffnung im Beschickungskanal, sodass der sich an die zugeordnete Bodenöffnung anschließende Füllschacht nicht befüllt werden kann. In einer Offenstellung gibt das jeweilige Verschlussorgan die dem jeweiligen Verschlussorgan zugeordnete Bodenöffnung frei und ermöglicht eine Befüllung des angeschlossenen Füllschachts. Der Beschickungskanal ist durch das sich in der Offenstellung befindliche Verschlussorgan stromabwärts der nunmehr freigegeben Bodenöffnung versperrt. Aufgrund dieser Anordnung der Verschlussorgane benötigt die in Beschickungsrichtung letzte Bodenöffnung im Beschickungskanal kein Verschlussorgan. Mit anderen Worten reicht es aus, wenn bei (n) Bodenöffnungen (n-1) Verschlussorgane vorgesehen sind. Im Ergebnis kann zur gleichen Zeit stets nur eine der Bodenöffnungen mit dem zentralen Faserflockeneinlauf verbunden sein. Vorzugsweise ist eine Befüllung mehrerer Füllschächte gleichzeitig nicht möglich.
Die Spinnereivorbereitungsmaschine kann beispielsweise ein als Schachtmischer ausgeführter Fasermischer sein. Dieser kann über mehrere der nebeneinander, beziehungsweise in einer Beschickungsrichtung hintereinander angeordnete Füllschächte verfügen. Die Faserflocken können über den oberhalb der Füllschächte verlaufenden Beschickungskanal in die einzelnen Füllschächte eingefüllt werden. Der Transport der Faserflocken kann pneumatisch, beispielsweise mittels eines oder mehrerer an den Beschickungskanal angebundener Ventilatoren, erfolgen. In dem Beschickungskanal kann je Füllschacht das Verschlussorgan, beispielsweise eine Klappe, insbesondere ein Drehschieber, angeordnet sein, wobei die Verschlussorgane über die Steuerungseinheit geöffnet und geschlossen werden können. Hierzu kann jedes Verschlussorgan mit dem jeweiligen Stellantrieb beziehungsweise Aktuator Zusammenwirken, der mit der Steuerungseinheit gekoppelt sein kann. Weiterhin kann die Spinnereivorbereitungsmaschine die Abzugsvorrichtung aus Walzen an den Unterseiten der Füllschächte aufweisen, um die Füllschächte entleeren zu können. Dabei können alle Füllschächte gleichzeitig entleert werden. Die Abzugsvorrichtung kann in an sich bekannter Weise die Einzugswalzen und nachgelagert Öffnungswalzen umfassen. Unterhalb der Abzugsvorrichtung kann eine beispielsweise mit Frischluftzufuhr arbeitende Absaugung angeschlossen sein, um die durchmischten Faserflocken zur nächsten Bearbeitungsmaschine, insbesondere eine weitere Spinnereivorbereitungsmaschine zu transportieren.
Insbesondere weist die Spinnereivorbereitungsmaschine mindestens drei und bevorzugt mindestens vier Auflagerpunkte zum Aufstellen auf einem ortsfesten Boden auf. Insbesondere weist die Spinnereivorbereitungsmaschine eine Unterkonstruktion und ein Maschinengestell auf, wobei das Maschinengestell mittels der Unterkonstruktion gegenüber dem ortsfesten Boden abgestützt ist. Um das Maschinengestell gegenüber dem Boden ausrichten zu können, kann die Unterkonstruktion insbesondere höhenverstellbare Stützfüße aufweisen. Die Füllschächte können an dem Maschinengestell befestigt sein. Für eine zuverlässige Füllstandsmessung soll die Masse erfindungsgemäß mittels einer gravimetrischen Messung durch die Wiegevorrichtung, welche vorzugsweise mehrere Wiegezellen umfasst, bestimmt werden. Aufgrund des Aufbaus der Spinnereivorbereitungsmaschine kann sich eine Messung der gesamten Spinnereivorbereitungsmaschine anbieten. Bei der Ausgestaltung als Schachtmischer ist grundsätzlich auch eine schachtweise Messung möglich, jedoch ist eine Messung der gesamten Spinnereivorbereitungsmaschine mit Berechnung der einzelnen Schachtfüllungen, respektive Füllstände bevorzugt vorgesehen.
Die Wiegezellen können beispielsweise als Scherstab-Wiegezellen ausgestaltet sein. Insbesondere ist der Grundkörper einer solchen Wiegezelle als Federelement gestaltet und ist aus einem Metall hergestellt, welches sich unter Krafteinwirkung verformt und bei Zurücknahme der Krafteinwirkung in seinen Ursprungszustand zurückkehrt. Diese definierte Verformung kann über einen am Grundkörper angebrachten Dehnungsmessstreifen registriert und in ein elektrisches Signal umgewandelt werden.
Weiterhin können die Wiegezellen in einfachster Ausführung auch Dehnungsmessstreifen umfassen, die direkt an tragenden Stützen der Unterkonstruktion der Spinnereivorbereitungsmaschine angebracht sein können. Durch Befüllen oder Entleeren der Füllschächte entsteht eine mechanische Belastung auf der Unterkonstruktion, die eine Materialverformung zum Beispiel in den Stützfüßen erzeugt und von den Wiegezellen erfasst werden kann.
Insbesondere weist die Spinnereivorbereitungsmaschine mindestens vier der Auflagerpunkte zum Aufstellen auf einem ortsfesten Boden auf, wobei die Wiegevorrichtung mehrere Wiegezellen aufweist, die nur an einer Teilmenge der Auflagerpunkte angebracht sind, wobei die mit den Wiegezellen ausgestatteten Auflagerpunkte auf einer gedachten Verbindungslinie liegen, die parallel zu einer Hauptachse der Spinnereivorbereitungsmaschine ausgerichtet ist.
Gemäß einer Ausgestaltung können die Wiegezellen zwischen dem Maschinengestell und dem ortsfesten Boden angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Spinnereivorbereitungsmaschine eine Entkoppelungsvorrichtung mit mindestens vier Auflagerpunkten zum Aufstellen auf einem ortsfesten Boden aufweisen, wobei das Maschinengestell und die Entkoppelungsvorrichtung baulich voneinander getrennt sind, und die Wiegezellen zwischen der Entkoppelungsvorrichtung und dem Maschinengestell angeordnet sind.
Zum Ausschluss von die Messgenauigkeit der Wiegevorrichtung beeinflussenden Störgrößen können Rohrleitungen für Beschickung und Absaugung, wie beispielsweise ein Faserflockeneinlauf und/oder ein Faserflockenauslauf, über die die Spinnereivorbereitungsmaschine mit vor- beziehungsweise nachgelagerten Spinnereivorbereitungsmaschinen verbindbar ist, entkoppelt werden. Auf diese Weise kann ein Kraftnebenschluss vermieden werden. Diese Entkoppelung kann zum Beispiel durch Dichtungen, flexible Schlauchstücke und dergleichen erfolgen. Eine Wartungsbühne der Spinnereivorbereitungsanlage, die an der Spinnereivorbereitungsmaschine stationär angebracht sein kann, kann ebenfalls entkoppelt werden, um Zusatzbelastungen und Schwingungen beim Begehen der Wartungsbühne auf die Wiegevorrichtung und Kraftnebenschlüsse ausschließen zu können.
Bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. In Bezug auf die Beschreibung der Figuren können die gleichen Bezugszeichen in den einzelnen Figuren verwendet werden, um auf ähnliche oder technisch entsprechende Elemente zu verweisen. Hierin zeigt:
Figur 1 eine Längsschnittansicht einer Spinnereivorbereitungsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 ein in Figur 1 eingekreistes Detail II in vergrößerter Darstellung;
Figur 3 eine Draufsicht der Spinnereivorbereitungsmaschine mit einem Wiegesystem gemäß einer Ausführungsform; und
Figur 4 eine Draufsicht der Spinnereivorbereitungsmaschine mit dem Wiegesystem gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Figur 5 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur gravimetrischen Füllstandsmessung der Spinnereivorbereitungsmaschine; und
Figur 6 eine Längsschnittansicht einer Spinnereivorbereitungsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der Figur 1 ist eine Spinnereivorbereitungsmaschine 1 zum Verarbeiten von Faserflocken 2 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt, die als Schachtmischer ausgebildet ist und in an sich bekannter Weise in eine Putzereilinie einer Spinnerei integriert sein kann.
Zur Verdeutlichung der Ausrichtung der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 im Raum ist in der Figur 1 eine Längsrichtung X, eine Querrichtung Y und eine Hochrichtung Z eingezeichnet, die im Sinne eines der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 zugeordneten kartesischen Koordinatensystems definiert und durch entsprechende Pfeile angegeben sind. Begriffe wie „unten“, „unterhalb“, „oben“ oder „oberhalb“ stellen dabei räumliche Angaben in Bezug auf Hochrichtung Z dar. Die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 kann auf einem ortsfesten Boden 3 aufgestellt sein, der in einer von der Längsrichtung X und der Querrichtung Y aufgespannten horizontalen Ebene liegt.
Die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 weist einen Flockenspeicher 4 auf, der in mehrere, hier beispielhaft, sechs nebeneinander respektive in einer Beschickungsrichtung A hintereinander angeordnete Füllschächte 5 (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6) unterteilt ist. Die Beschickungsbeziehungsweise Transportrichtung des Faserluftstroms ist in der Figur 1 mit dem Pfeil A angedeutet. Die Füllschächte 5 sind durch perforierte Trennwände 33 räumlich voneinander getrennt.
Oberhalb der Füllschächte 5 ist eine Beschickungsvorrichtung mit einem Beschickungskanal 6 und in dem Beschickungskanal 6 angeordneten Verschlussorganen 11 (11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) angeordnet. Die Füllschächte 5 sind an den oberhalb der Füllschächte 5 verlaufenden Beschickungskanal 6 angeschlossen, der zum Befüllen der Füllschächte 5 mit den Faserflocken 2 je Füllschacht 5 eine Bodenöffnung 7 (7.1 , 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) aufweist. Ein Einlass 8 des Beschickungskanals 6 ist mit einem zentralen Faserflockeneinlauf 9 strömungsleitend verbunden, der rohrförmig gestaltet ist und seinerseits eingangsseitig an eine vorgeschaltete Spinnereivorbereitungsmaschine (nicht gezeigt) angeschlossen sein kann. Die Faserflocken 2 werden durch den Faserflockeneinlauf 9 pneumatisch mittels eines Ventilators 10 durch den Einlass 8 in den Beschickungskanal 6 transportiert.
In Beschickungsrichtung A zwischen dem Einlass 8 und den Bodenöffnungen 7 ist eine Umluftklappe 41 im Beschickungskanal 6 angeordnet, die in deren Offenstellung eine strömungsleitende Verbindung zwischen dem Einlass 8 und einem Umluftkanal 40 freigibt. In der Offenstellung ist die Umluftklappe 41 in den Beschickungskanal 6 verschwenkt und sperrt diesen stromabwärts der Umluftklappe 41. In der Figur 1 ist die Umluftklappe 41 in deren Schließstellung gezeigt, in der die Umluftklappe 41 den Umluftkanal 40 versperrt und den Beschickungskanal 6 freigibt. Die Umluftklappe 41 ist mittels eines Stellantriebs von der Offenstellung in die Schließstellung, und vice versa, verlagerbar. Bei Materialanforderung ist die Umluftklappe 41 in deren Schließstellung, um ein Beschicken der Füllschächte 5 mit den Faserflocken 2 zu ermöglichen. Wenn keine Materialanforderung vorliegt, wird die Umluftklappe 41 in deren Offenstellung überführt, in der die Transportluft, die dann entsprechend keine Faserflocken transportiert, über den Umluftkanal 40 an den Füllschächten 5 vorbeigeführt wird.
Die Stellpositionen der in dem Beschickungskanal 6 angeordneten Verschlussorgane 11 sind mittels Stellantrieben 36 verstellbar. Die Stellantriebe 36 können pneumatische Stellantriebe sein, wobei auch Alternativen, wie elektro-mechanische oder hydraulische Stellantriebe möglich sind. Weiterhin weist die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 eine Steuerungseinheit 37 auf, die konfiguriert ist, die Stellantriebe 36 zur gezielten Befüllung der Füllschächte 5 mit den Faserflocken 2 derart anzusteuern, dass aufgrund der Stellpositionen der Verschlussorgane 11 zur gleichen Zeit stets nur eine der Bodenöffnungen 7 mit dem zentralen Faserflockeneinlauf 9 verbunden ist. Für die, hier, sechs Füllschächte 5 werden aufgrund der Anordnung der Verschlussorgane 11 nur fünf Verschlussorgane 11 benötigt. Weiterhin ist die Steuerungseinheit 37 konfiguriert, den Stellantrieb der Umluftklappe 41 anzusteuern, um bei Materialanforderung die Umluftklappe 41 in deren Schließstellung zu überführen, damit die Faserflocken 2 durch den Einlass 8 hin zu der jeweils freigegebenen Bodenöffnung 7 strömen kann. Jedes der Verschlussorgane 11 kann mittels dem zugeordneten Stellantrieb 36 in zwei Stellpositionen verfahren werden, nämlich in seine Offenstellung und in seine Schließstellung, wie nachstehend im Detail beschrieben wird.
Konkret sind an den Bodenöffnungen 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 der in der Beschickungsrichtung A ersten fünf Füllschächte 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 jeweils eines der Verschlussorgane 11.1, 11.2,
11.3, 11.4, 11.5 angeordnet. In der Figur 1 ist gezeigt, dass aufgrund einer vorliegenden Materialanforderung die Faserflocken 2 mittels der in der Beschickungsrichtung A strömenden Transportluft A durch den Faserflockeneinlauf 9 in den Beschickungskanal 6 transportiert werden. Die sich in deren Schließstellung befindliche Umluftklappe 41 versperrt den Umluftkanal 40 und gibt den Beschickungskanal 6 frei. Das in der Beschickungsrichtung A erste Verschlussorgan 11.1 ist in seiner Offenstellung, sodass die durch den Einlass 8 in den Beschickungskanal 6 einströmenden Faserflocken 2 durch die erste Bodenöffnung 7.1 in den ersten Füllschacht 5.1 einströmen. Das erste Verschlussorgan 11.1 ist in seiner Offenstellung derart in den Beschickungskanal 6 hinein geschwenkt, dass der Beschickungskanal 6 stromabwärts der ersten Bodenöffnung 7.1 durch das erste Verschlussorgan 11.1 versperrt ist. Damit können die Faserflocken 2 nur in den ersten Füllschacht 5.1 transportiert werden.
Wenn der zweite Füllschacht 5.2 befüllt werden soll, wird das erste Verschlussorgan 11.1 in seine Schließstellung überführt, in der das erste Verschlussorgan 11.1 die erste Bodenöffnung 7.1 versperrt und den Beschickungskanal 6 stromabwärts der ersten Bodenöffnung 7.1 freigibt. Das zweite Verschlussorgan 11.2 wird dann in seine Offenstellung überführt, in der die durch den Einlass 8 in den Beschickungskanal 6 einströmenden Faserflocken 2 durch die zweite Bodenöffnung 7.2 in den zweiten Füllschacht 5.2 einströmen und der Beschickungskanal 6 stromabwärts der zweiten Bodenöffnung 7.2 nunmehr durch das zweite Verschlussorgan 11.2 versperrt ist. Die Befüllung der weiteren Füllschächte 5.3, 5.4, 5.5 erfolgt in analoger Weise.
Lediglich an der letzten Bodenöffnung 7.6 ist keines der Verschlussorgane 11 vorgesehen. Wenn der letzte Füllschacht 5.6 befüllt werden soll, sind die Verschlussorgane 11.1, 11.2, 11.3,
11.4, 11.5 an den vorgelagerten Bodenöffnungen 7.1 , 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 in deren Schließstellungen zu überführen, in denen die vorgelagerten Bodenöffnungen 7.1 , 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 verschlossen und der Beschickungskanal 6 freigegeben ist. An einem unteren Ende des Flockenspeichers 4 ist eine Abzugsvorrichtung 34 vorgesehen, die je Füllschacht 5 eine Dosiervorrichtung 12 aufweist, um den jeweiligen Füllschacht 5 gesteuert entleeren zu können. Die jeweilige Dosiervorrichtung 12 weist ein Einzugswalzenpaar 35 mit zwei Einzugswalzen 13, 14 auf und kann weiterhin eine unterhalb des Einzugswalzenpaares 35 angeordnete Öffnungswalze 15 umfassen. Sämtliche Einzugswalzen 13, 14 können über einen gemeinsamen Antrieb drehend antreibbar sein und drehen vorzugsweise mit derselben Eingangswalzendrehzahl. Insbesondere werden über die Abzugsvorrichtung 34 die Faserflocken 2 aus den Füllschächten 5 gleichzeitig entnommen.
Weiterhin kann unterhalb der Abzugsvorrichtung 34 eine beispielsweise mit Frischluftzufuhr L arbeitende Absaugung angeschlossen sein, um die durchmischten Faserflocken 2 zur nächsten Bearbeitungsmaschine, insbesondere eine weitere Spinnereivorbereitungsmaschine (nicht gezeigt) in der Putzereilinie transportieren zu können. Hierzu kann sich unterhalb der Dosiervorrichtungen 12 ein Mischkanal 16 anschließen, der sich in der Längsrichtung X über die Füllschächte 5 erstreckt, um das entnommene Flockenmaterial 2 über einen Auslass 17 pneumatisch durch einen strömungsleitend angeschlossenen Flockenauslauf 18 an eine nachfolgende Spinnereivorbereitungsmaschine (nicht gezeigt) in der Putzereilinie transportieren zu können. Der Flockenauslauf 18 kann über eine Rohrhalterung 32 auf dem ortsfesten Boden 3 abgestützt sein.
Weiterhin weist die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 ein Maschinengestell 19 auf, an dem der Flockenspeicher 4 mit den Füllschächten 5, dem darauf angeordneten Beschickungskanal 6 und der Abzugsvorrichtung 34 sowie der Mischkanal 16 befestigt sind. Weiterhin kann ein Maschinengehäuse 20 am Maschinengestell 19 befestigt sein. Das Maschinengestell 19 stützt sich über mehrere, hier exemplarisch, vier Auflagerpunkte 24 auf dem ortsfesten Boden 3 ab. Um das Maschinengestell 19 gegenüber dem Boden 3 ausrichten zu können, ist an jedem der Auflagerpunkte 24 ein insbesondere höhenverstellbarer Stützfuß 25 vorgesehen.
Zur gravimetrischen Füllstandsmessung weist die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 eine mit der Steuerungseinheit 37 signalverbundene Wiegevorrichtung 26 auf, um über Änderungen der gemessenen Gewichtskraft im Betrieb der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 das Füllgewicht an Faserflocken 2 berechnen zu können.
Die Wiegevorrichtung 26 weist mehrere Wiegezellen 27 auf. Die Wiegezellen 27 können an allen oder an zumindest einer Teilmenge der Auflagerpunkte 24 zwischen dem Maschinengestell 19 und dem ortsfesten Boden 3 angeordnet sein. Um Verspannungen im Maschinengestell 19 durch Temperaturausdehnungen und damit einhergehende Messfehler zu vermeiden, ist von Vorteil, wenn die Auflager eine horizontale Verschiebung zulassen, beispielsweise durch Dämpfungselemente 28. Die Wiegezellen 27 können direkt im Maschinengestell 19 angeordnet sein, wie insbesondere in der Figur 2 erkennbar ist. Dadurch lassen sich diese in den bestehenden Maschinenaufbau integrieren. Die Wiegezellen 27 können zwischen dem Maschinengestell 19 und den insbesondere höhenverstellbaren Stützfüßen 25 angeordnet sein. Entsprechend stützt sich das Maschinengestell 19 über die Wiegezellen 27 auf den Stützfüßen 25 ab. Gemäß dem gezeigten Beispiel können die Wiegezellen 27 an einer vom ortsfesten Boden 3 abgewandten Innenfläche eines Gestellprofils des Maschinengestells 19 befestigt sein. Die jeweilige Wiegezelle 27 kann an einem vom Angriffspunkt des Stützfußes 25 abgewandten Ende am Maschinengestell 19 befestigt sein. Die Wiegezellen 27 können beispielsweise Scherstab-Wiegezellen sein. Alternativen sind möglich, sodass die Wiegezelle 27 beispielsweise als Druckkraftwiegezelle, Biegestab-Wiegezelle, Doppel-Scherstabwiegezelle oder als einfache Dehnungsmessstreifen ausgebildet sein können. Die Wiegezellen 27 können an allen Auflagerpunkten 24 angebracht sein. Entsprechend kann die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 bei Ausgestaltung mit sechs der Füllschächte 5 beispielsweise vier der Wiegezellen 27 und bei Ausgestaltung mit zehn der Füllschächte 5 beispielsweise sechs der Wiegezellen 27 aufweisen.
Statt der Integration in das Maschinengestell 19 können die Wiegezellen 27 auch direkt auf dem ortsfesten Boden 3 angeordnet sein und die Stützfüße 25 können auf den Wiegezellen 27 stehen.
In der Figur 3 ist eine Ausführungsform der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 gezeigt, bei der die Wiegezellen 27 an allen der, hier vier, Auflagerpunkten 24 vorgesehen sind. Um eine definierte Vierpunktauflage zu erzeugen und damit zum Beispiel eine Berechnung anhand von Kräfte- und Momentengleichgewichten zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn an den Auflagerpunkten 24 federnde Elemente vorgesehen sind, beispielsweise die Dämpfungselemente 28.
In der Figur 4 ist eine zur Figur 3 alternative Ausführungsform der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 gezeigt, bei der die Wiegezellen 27 nicht an allen Auflagerpunkten 24, sondern nur an einer Teilmenge der Auflagerpunkte 24.1 , 24.2 angeordnet sind. Die mit den Wiegezellen 27 versehenen Auflagerpunkte 24.1 , 24.2 sind nur auf einer Maschinenseite entlang einer parallel zur Längsachse X verlaufenden Hauptachse 38 der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 angeordnet. Insbesondere liegen die mit den Wiegezellen 27 ausgestatteten Auflagerpunkte 24.1, 24.2 auf einer gedachten Verbindungslinie 39, die parallel zu der Hauptachse 38 ausgerichtet ist. An den übrigen Auflagerpunkten 24.3, 24.4, die sich auf der anderen Maschinenseite befinden, sind somit keine Wiegezellen 27 angeordnet. Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass sich das Flockenmaterial 2 langfristig in den Füllschächten 5 entlang der Querachse Y gleichverteilt, sodass eine langfristig symmetrische Gewichtsverteilung über die lichte Gestellweite angenommen werden kann beziehungsweise auch vorliegt. Dies ermöglicht die Vereinfachung der statischen Berechnung auf einen Einfeldträger, der ein in der Statik besonders einfach zu berechnendes Element darstellt, dessen Auflagerkräfte ohne aufwändige Rechenverfahren ermittelt werden können. Dadurch können die Auflagerkräfte, die sich aufgrund der sich ändernden Füllzustände im Betrieb der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 an den Auflagerpunkten 24.1, 24.2, 24.3, 24.4 ergeben, mit geringem Rechenaufwand ermittelt werden. Bei der als Schachtmischer ausgebildeten Spinnereivorbereitungsmaschine 1 mit den hier beispielhaft gezeigten sechs Füllschächten 5 reichen somit zwei der Wiegezellen 27 zur Gewichtsbestimmung aus, die in der Hauptachse 38 blickend auf derselben Maschinenseite und auf der gedachten Verbindungslinie 39 angeordnet sind. Bei der als Schachtmischer ausgebildeten Spinnereivorbereitungsmaschine 1 mit beispielsweise zehn der Füllschächte 5 können aufgrund der größeren Erstreckung entlang der Maschinenachse, sprich der Maschinenlänge drei der Wiegezellen 27 vorgesehen sein, die auf derselben Maschinenseite und auf der gedachten Verbindungslinie 39 angeordnet sind.
Um die Messergebnisse mittels der Wiegevorrichtung 26 nicht durch Schwingungen zu verfälschen beziehungsweise das Einbringen schwingungsbedingter Störfaktoren für die gravimetrische Füllstandsmessung soweit wie möglich zu reduzieren, ist zwischen dem Maschinengehäuse 20 und dem Faserflockeneinlauf 9 ein schwingungsdämpfendes Element, hier ein flexibles Schlauchelement 29 angeordnet, das eine strömungsleitende Verbindung zwischen dem Faserflockeneinlauf 9 und dem Einlass 8 in den Beschickungskanal 6 bereitstellt. Analog ist zwischen dem Maschinengehäuse 20 und dem Faserflockenauslauf 18 ein schwingungsdämpfendes Element, hier ein weiteres flexibles Schlauchelement 31 angeordnet, das eine strömungsleitende Verbindung zwischen dem Mischkanal 16 beziehungsweise dem Auslass 17 und dem Faserflockenauslauf 18 bereitstellt. Eine Plattform 30, auf der der Ventilator 10 angeordnet ist, kann am bodenseitigen Ende zur Schwingungsdämpfung auf einem schwingungsdämpfenden Element (nicht gezeigt) aufgestellt sein. Dadurch wird zudem ein Kraftnebenschluss verhindert, der dazu führen würde, dass eine falsche, nämlich eine zu geringe Gewichtskraft von der Wiegevorrichtung 26 gemessen würde.
In der Figur 5 ist ein Verfahren zur gravimetrischen Füllstandsmessung der mit den Faserflocken 2 befüllbaren Spinnereivorbereitungsmaschine 1 anhand eines Ablaufdiagramms vereinfacht wiedergegeben. Nachfolgend werden mögliche Ausführungsformen beschrieben, bei der nicht nur die Informationen zu den Stellpositionen der Verschlussorgane 11, respektive dem Zustand der Klappen, sondern auch weitere optionale Informationen von der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 mit in die Füllstandsmessung einfließen.
Nach Start 50 des Verfahrens ermittelt die Steuerungseinheit 37 im Schritt 51 den Betriebsmodus, in dem sich die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 befindet. Der Betriebsmodus kann manuell durch Nutzereingabe vorgegeben sein. Die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 kann beispielsweise in drei verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden, nämlich Füllbetrieb 60, Leerbetrieb 70 und Automatikbetrieb 80. Im Betriebsmodus Füllbetrieb 60 findet ein Füllvorgang statt, in dem zumindest einer der Füllschächte 2 mit den Faserflocken 2 befüllt wird und die Abzugsvorrichtung 34 stillsteht. Der Füllbetrieb 60 kann zum Beispiel dazu dienen, die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 zur Herstellung eines anfänglichen Vorrates mit den Faserflocken 2 zu befüllen.
Konkret fragt die Steuerungseinheit 37 im Schritt 61 des Füllbetriebs 60 ab, ob es eine Materialanforderung gibt. Diese Information kann von einer übergeordneten Steuerung, beispielsweise einem Line Commander bereitgestellt werden. Weiterhin könnte im Faserflockeneinlauf 9 auch ein Materialsensor angeordnet sein. Als zusätzlicher Wert kann der Status der Einzugswalzen 13, 14 abgefragt werden, welche dann ausgeschaltet sein sollten. Aus der von der Wiegevorrichtung 26 zu Beginn eines definierten Zeitintervalls (Startpunkt; t = 0 Sekunden) gemessenen Gewichtskraft (Gesamtgewicht) minus einem vorgegebenen Leerbeziehungsweise Taragewicht kann das Füllgewicht an Faserflocken 2 im Flockenspeicher 4 berechnet werden. Aus der am Ende des definierten Zeitintervalls (Endpunkt; Beispiel: t = 5 Sekunden) gemessenen Gewichtskraft berechnet die Steuerungseinheit 37 nach Abzug der im Startpunkt gemessenen Gewichtskraft die Massendifferenz, die aus der Befüllung der Füllschächte 5 in dem definierten Zeitintervall erfolgte. Das definierte Zeitintervall kann beispielsweise eine Sekunde bis fünf Sekunden betragen, wobei auch längere oder kürzere Zeitintervalle möglich sind. Das Messen der Änderung der Gewichtskraft in dem definierten Zeitintervall wird bei Betrieb der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 vorzugsweise ständig wiederholt, sprich, es fängt immer wieder von vorne an, um die Änderung des Füllgewichts und darauf aufbauend die Füllstände der Füllschächte 5 wiederkehrend berechnen zu können.
Durch die oben beschriebene Steuerung der Verschlussorgane 11 kann zur selben Zeit immer nur einer der Füllschächte 5 befüllt werden. Somit kann die Steuerungseinheit 37 im Schritt 62 abgleichen, welcher Füllschacht 5 in dem definierten Zeitintervall wie lange geöffnet war und welcher der Füllschächte 5 somit mit den Faserflocken 2 beschickt worden ist. Da zu jedem Zeitpunkt immer nur einer der Füllschächte 5 befüllt werden kann, kann dem jeweiligen Füllschacht 5 der entsprechende Anteil der gemessenen Gewichtsdifferenz zugerechnet werden.
Im Betriebsmodus Leerbetrieb 70 findet ein Entleervorgang statt, in dem keine Beschickung mit Faserflocken 2 erfolgt und die Abzugsvorrichtung 34 die Faserflocken 2 aus den Füllschächten 5 abzieht. Der Leerbetrieb 70 kann zum Beispiel dazu dienen, bei einem Materialwechsel Restmengen an den Faserflocken 2 aus der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 und insbesondere den Füllschächten 5 zu entfernen. Mit anderen Worten erfolgt im Leerbetrieb 70 keine Materialanforderung, das heißt über den Faserflockeneinlauf 9 gelangen keine Faserflocken 2 in den Beschickungskanal 6, und die Füllschächte 5 werden lediglich entleert. Konkret fragt die Steuerungseinheit 37 im Schritt 71 des Leerbetriebs 70 fragt den Status der Einzugswalzen 13, 14 ab, insbesondere ob sich die Einzugswalzen 13, 14 drehen und mit welcher Einzugswalzendrehzahl diese drehend angetrieben werden. Im Schritt 72 berechnet die Steuerungseinheit 37 die Füllstände der Füllschächte 5. Hierzu berechnet die Steuerungseinheit 37, wie bereits zuvor am Beispiel des Füllbetriebs 60 beschrieben, die Änderung des Füllgewichts in dem definierten Zeitintervall. Aus der mit der Wiegevorrichtung 26 erfassten Änderung der Gewichtskraft wird die Massendifferenz berechnet, die im Leerbetrieb 70 folglich eine negative Gewichtsdifferenz ist. Dadurch, dass die Abzugsvorrichtung 34 die Faserflocken 2 aus allen Füllschächten 5 gleichzeitig abzieht, kann die Massendifferenz auf alle Füllschächte 5 gleichmäßig verteilt werden. Mit anderen Worten leert sich der Füllstand in allen Füllschächten 5 um denselben Betrag. Aufgrund der gleichen Ausgestaltung der Einzugswalzen 13, 14, die antriebstechnisch mit einem gemeinsamen Antrieb gekoppelt sind, drehen diese mit gleichen Drehzahlen. Wenn die Einzugswalzen 13, 14 im jeweiligen Füllschacht 5 dagegen mit eigenem Einzelantrieb ausgestattet sind, kann pro Füllschacht 5 festgestellt werden kann, ob sich dieser entleert. Im Leerbetrieb werden die Füllschächte 5 somit entleert, wobei eine teilweise oder vollständige Entleerung der Füllschächte 5 möglich ist.
Immer wenn keine Beschickung der Füllschächte 5 erfolgt und die Faserflocken 2 über die Abzugsvorrichtung 34 aus den Füllschächten 5 entnommen werden, sprich während des reinen Entleervorgangs, kann in einem solchen Zeitintervall die Steuerungseinheit 37 eine Produktion der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 in Abhängigkeit der Einzugswalzendrehzahl berechnen. Die Steuerungseinheit 37 kann darauf basierend die Produktion für weitere Drehzahlen ableiten. Hierzu können beispielsweise drehzahlabhängige Produktionskurven in der Steuerungseinheit 37 hinterlegt sein.
Im Betriebsmodus Automatikbetrieb 80, welcher während des Betriebs der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 üblicherweise vorliegt, können die folgenden Fälle unterschieden werden beziehungsweise auftreten:
Füllvorgang (siehe Füllbetrieb 60);
Entleervorgang (siehe Leerbetrieb 70); oder
Gleichzeitig ablaufender Füll- und Entleervorgang (siehe Füll- und Leerbetrieb 60, 70).
Im Schritt 81 des Automatikbetriebs 80 fragt die Steuerungseinheit 37 den Status der Einzugswalzen 13, 14 ab. Wenn die Einzugswalzen 13, 14 drehend angetrieben werden, werden die Füllschächte 5 entleert. Im Schritt 82 wird zudem abgefragt, ob eine Materialanforderung vorliegt. Wenn die Materialanforderung vorliegt, wird befüllt. Der tatsächliche Materialfluss durch den Faserflockeneinlauf 9 in den Beschickungskanal 6 kann optional mit weiteren Sensoren in der Rohrleitung, beispielsweise im Faserflockeneinlauf 9, bestätigt werden. Möglicherweise besteht zwar im Füllmodus eine Materialanforderung, aber es wird gerade noch kein Flockenmaterial 2 von der vorgeschalteten Spinnereivorbereitungsmaschine geliefert. In der zeit könnten mittels der Wiegevorrichtung 26 gemessene Gewichtsänderungen auf Störungen hindeuten.
Bei reiner Entleerung im Automatikbetrieb (Entleervorgang) wird die Produktion der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 in Abhängigkeit der Einzugswalzendrehzahl durch die Steuerungseinheit 37 regelmäßig ermittelt. Dies wird in vorteilhafter Weise immer dann durchgeführt, wenn die Füllschächte 5 möglichst voll sind, das heißt, zu mindestens 50 Prozent gefüllt sind. Dies kann beispielsweise über Differenzdruckmessungen und/oder Lichtschranken festgestellt werden. Anhand der Änderung des Gesamtgewichtes kann die Produktion für das jeweilige Fasermaterial 2 in Abhängigkeit der Einzugswalzendrehzahl bestimmt werden.
Beim gleichzeitigen Füllen und Entleeren kann neben den Informationen zu den Stellpositionen der Verschlussorgane 11 , der mittels der Wiegevorrichtung 26 gemessenen Massendifferenz, dem Status der Einzugswalzen 13, 14 auch die von der Wiegevorrichtung 26 gemessene Gewichtsverteilung zwischen den Wiegezellen 27 herangezogen werden. Diese resultiert aus der über die Maschinenlänge wechselnden Befüllung der Füllschächte 5. Dabei wird das Signal jeder einzelnen Wiegezelle 27 separat genutzt. Bei gleichzeitiger Befüllung und Entleerung im Automatikmodus kann die zuvor bestimmte Produktion in Abhängigkeit der Einzugswalzendrehzahl verwendet werden. Zusammen mit der Änderung des Gesamtgewichtes kann die Masse der zugeführten Faserflocken 2 bestimmt werden.
Die von der Wiegevorrichtung 26 während des Automatikbetriebs in dem wiederkehrend beginnenden Zeitintervall, das beispielhaft 5 Sekunden betragen kann, gemessene Massendifferenz, die sich aufgrund der Änderung des Füllgewichts ergibt, wird im Schritt 83 bei Berechnung der Füllstände der Füllschächte 5 durch die Steuerungseinheit 37 in Abhängigkeit der Stellpositionen der Verschlussorgane 11 in dem jeweiligen Zeitintervall berücksichtigt. Zudem wird die Produktion der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 berücksichtigt, da über die Abzugsvorrichtung 34 die Faserflocken 2 abgezogen werden. Durch die oben beschriebene Steuerung der Verschlussorgane 11 kann zur selben Zeit immer nur einer der Füllschächte 5 befüllt werden. Somit kann die Steuerungseinheit 37 im Schritt 83 abgleichen, welcher der Füllschächte 5 in dem definierten Zeitintervall wie lange geöffnet war und in welchen der Füllschächte 5 somit die Faserflocken 2 gelangt sind. Da zu jedem Zeitpunkt immer nur einer der Füllschächte 5 beschickt werden kann, kann dem jeweiligen Füllschacht 5 der entsprechende Anteil der in dem Zeitintervall gemessenen Gewichtsdifferenz zugerechnet werden.
Im Schritt 90 werden die berechneten Füllstände der Füllschächte 5 ausgegebenen, beispielsweise auf einem Display an der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 und/oder über eine Datenschnittstelle für entfernt gelegene Displays, beispielsweise eines tragbaren oder stationären Endgeräts, bereitgestellt.
Beispielhafter Ablauf des Automatikbetriebs 80:
Die Schritte 81 und 82 ergeben, dass keine Faserflocken 2 über den Faserflockeneinlauf 9 zugeführt werden und dass sich die Einzugswalzen 13, 14 drehen. Die Füllschächte 5 werden somit entleert (Entleervorgang). In dem definierten Zeitintervall wird am Startpunkt t = 0 und am Endpunkt, hier beispielhaft, nach 5 Sekunden die Gewichtskraft, mit denen die Wiegevorrichtung 26, insbesondere die Wiegezellen 27 belastet sind, gemessen. Wenn alle der Auflagerpunkte 24 mit den Wiegezellen 27 ausgestattet sind, wie in der Figur 3 gezeigt, dann ergibt die Summe aller gemessenen Gewichtskräfte den Gewichtswert (Gesamtgewicht). Wenn die Wiegezellen 27 nur auf der einen Maschinenseite angeordnet sind, sprich nur die Hälfte der Auflagerpunkte 24 mit den Wiegezellen 27 ausgestattet sind, wie in der Figur 4 gezeigt, dann ergibt die Summe aller gemessenen Gewichtskräfte multipliziert mit dem Faktor 2 den Gewichtswert (Gesamtgewicht). Das Füllgewicht ergibt sich nach Abzug des Leergewichts von dem Gewichtswert.
Füllgewicht 1 zum Zeitpunkt t = 0 liefert m = 100 Kilogramm [kg]
Füllgewicht 2 zum Zeitpunkt t = 5 Sekunden [s] liefert m = 99 kg
Berechnete Produktion: 720 Kilogramm pro Stunde [kg/h] bei aktueller Eingangswalzendrehzahl, die beispielsweise 70 Prozent der maximalen Eingangswalzendrehzahl entsprechen kann.
Im Weiteren Automatikbetrieb 80 erfolgt nunmehr eine Materialzufuhr, das heißt über den Faserflockeneinlauf 9 werden die Faserflocken 2 in den Beschickungskanal 6 zugeführt. In Schritt 83 können nun je nach Stellposition der Verschlussorgane 6 die gemessene Massedifferenz, sprich die Änderung des Füllgewichts, auf die einzelnen Füllschächte 5 gezielt verteilt. Weiterhin werden die Füllschächte 5 entleert, das heißt die Einzugswalzen 13, 14 werden drehend angetrieben. Somit werden die Füllschächte 5 gleichzeitig befüllt und geleert (Füll- und Entleervorgang). In dem wiederkehrend neu beginnenden definierten Zeitintervall wird am Startpunkt t = 0 und am Endpunkt, hier beispielhaft, nach 5 Sekunden die Gewichtskraft, mit denen die Wiegevorrichtung 26, insbesondere die Wiegezellen 27 belastet sind, gemessen und daraus, wie vorstehend bereits beschrieben, das Füllgewicht zum Start- und Endpunkt berechnet.
Füllgewicht 1 zum Zeitpunkt t = 0 liefert m = 100 kg
Füllgewicht 2 zum Zeitpunkt t = 5 s liefert m = 101 kg Eingangswalzendrehzahl unverändert bei Walzendrehzahl 70 Prozent ergibt Produktion von 720 kg/h (Wert für die Produktion aus dem Entleervorgang)
Berechnung der Änderung des Füllgewichts: 101 kg - 100 kg + 72
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s = 2 kg
In Schritt 83 wird zur Berechnung der Füllstände die Massedifferenz (Änderung des Füllgewichts) auf die Füllschächte 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 verteilt. Hierzu wird die zugeführte Masse von, hier, 2 Kilogramm demjenigen Füllschacht 5 zugeordnet, der in dem definierten Zeitintervall aufgrund der Stellpositionen der Verschlussorgane 11 in dem definierten Zeitintervall mit dem zentralen Faserflockeneinlauf 9 verbunden war.
Berechnete Einzelschachtfüllungen können weiterhin mit Drucksignalen und/oder Lichtschranken als Referenzpunkt regelmäßig abgeglichen und wenn nötig korrigiert werden.
In der Figur 6 ist eine Spinnereivorbereitungsmaschine 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt, die der vorbeschriebenen Ausführungsform weitestgehend entspricht, sodass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Der Unterschied besteht in der Ausgestaltung der Unterkonstruktion, auf der das Maschinengestell 19 abgestützt ist.
Unterhalb des Maschinengestells 19 ist eine Entkoppelungsvorrichtung 21 angeordnet, die als Untergestell für einen Maschinenaufbau 22 umfassend das Maschinengestell 19, den Flockenspeicher 4 mit den Füllschächten 5 und dem Beschickungskanal 6 sowie dem Maschinengehäuse 20 fungiert. Das Maschinengestell 19 und in weiterer Ausgestaltung der gesamte Maschinenaufbau 22 ist/sind beabstandet zum ortsfesten Boden 3 auf der Entkoppelungsvorrichtung 21 abgestützt beziehungsweise aufgestellt. Die Entkoppelungsvorrichtung 21 kann beispielsweise als ein in sich zusammenhängender Zwischenrahmen 23 gestaltet sein, der, hier exemplarisch, vier Auflagerpunkte 24 zum Aufstellen auf dem ortsfesten Boden 3 aufweist, wobei es sich von selbst versteht, dass bei einer größeren beziehungsweise schwereren Spinnereivorbereitungsmaschine auch weitere der Auflagerpunkte 24 hinzukommen können oder bei einer kleineren Spinnereivorbereitungsmaschine grundsätzlich auch drei Auflagerpunkte 24 eine sichere Abstützung gewährleisten. An jedem der Auflagerpunkte 24 ist ein insbesondere höhenverstellbarer Stützfuß 25 vorgesehen, um die Entkoppelungsvorrichtung 21 gegenüber dem Boden 3 ausrichten zu können.
Zwischen dem Zwischenrahmen 23 und dem Maschinengestell 19 ist die Wiegevorrichtung 26 zur gravimetrischen Füllstandsmessung des Flockenspeichers 4 angeordnet, die im Kraftfluss zwischen den Füllschächten 5 und dem ortsfesten Boden 3 angeordnet ist. Konkret kann, wie hier gezeigt, die Wiegevorrichtung 26 mehrere der Wiegezellen 27 aufweisen, auf denen das Gewicht des Maschinenaufbaus 22 ruht. Zwischen den Wiegezellen 27 und der Entkoppelungsvorrichtung 21 , hier beispielhaft dem Zwischenrahmen 23, können Dämpfungselemente 28 angeordnet sein. Um die Messergebnisse mittels der Wiegevorrichtung 26 nicht durch Schwingungen des Ventilators 10 zu verfälschen, kann die Plattform 30 für den Ventilator 10 an der Entkopplungsvorrichtung 21 abgestützt sein. Die Rohrhalterung 32 für den Faserflockenauslauf 18 kann auf dem Zwischenrahmen 23 abgestützt sein.
Bezugszeichen
1 Spinnereivorbereitungsmaschine 70 Leerbetrieb
2 Faserflocken 71 Schritt
3 Boden 72 Schritt
4 Flockenspeicher 80 Automatikbetrieb
5 Füllschacht 90 Ausgabe
6 Beschickungskanal
7 Bodenöffnung
8 Einlass
9 Faserflockeneinlauf A Beschickungs- bzw. Transportrichtung
10 Ventilator L Frischluftzufuhr
11 Verschlussorgan X Längsrichtung
12 Dosiervorrichtung Y Querrichtung
13 Einzugswalze Z Hochrichtung
14 Einzugswalze
15 Öffnungswalze
16 Mischkanal
17 Auslass
18 Flockenauslauf
19 Maschinengestell
20 Maschinengehäuse 21 Entkoppelungsvorrichtung
22 Maschinenaufbau
23 Zwischenrahmen
24 Auflagerpunkt
25 Stützfuß
26 Wiegevorrichtung
27 Wiegezellen
28 Dämpfungselement
29 Schlauchelement
30 Plattform 31 Schlauchelement
32 Rohrhalterung
33 Trennwand
34 Abzugsvorrichtung
35 Einzugswalzenpaar
36 Stellantrieb
37 Steuerungseinheit
38 Hauptachse
39 Verbindungslinie
50 Start 51 Schritt 60 Füllbetrieb
61 Schritt
62 Schritt

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur gravimetrischen Füllstandsmessung einer auf einem ortsfesten Boden (3) aufstellbaren beziehungsweise aufgestellten Spinnereivorbereitungsmaschine (1) zum Bearbeiten von Faserflocken (2), wobei die Spinnereivorbereitungsmaschine (1) mehrere nebeneinander angeordnete Füllschächte (5) für die Faserflocken (2), einen oberhalb der Füllschächte (5) angeordneten Beschickungskanal (6), der eingangsseitig mit einem zentralen Faserflockeneinlauf (9) verbunden ist und ausgangsseitig je Füllschacht (5) eine Bodenöffnung (7) aufweist, mehrere im Beschickungskanal (6) angeordnete Verschlussorgane (11), die mittels Stellantriebe (36) verstellbar sind, eine Steuerungseinheit (37), die konfiguriert ist, die Stellantriebe (36) zur Befüllung der Füllschächte (5) mit den Faserflocken (2) derart anzusteuern, dass aufgrund von Stellpositionen der Verschlussorgane (11) zur gleichen Zeit stets nur eine der Bodenöffnungen (5) mit dem zentralen Faserflockeneinlauf (9) verbunden ist, eine unterhalb der Füllschächte (5) angeordnete Abzugsvorrichtung (34), die eingangsseitig mit den Füllschächten (5) und ausgangsseitig mit einem zentralen Faserflockenauslauf (18) verbunden ist, und eine mit der Steuerungseinheit (37) signalverbundene Wiegevorrichtung (26), die im Kraftfluss zwischen den Füllschächten (5) und dem ortsfesten Boden (3) angeordnet ist, aufweist, und wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
1) Messen einer Änderung einer Gewichtskraft mittels der Wiegevorrichtung (26) in einem definierten Zeitintervall während eines Füll- und/oder Entleervorgangs;
2) Berechnen einer Änderung eines Füllgewichts der Füllschächte (5) durch die Steuerungseinheit (37) aus der Änderung der Gewichtskraft in dem definierten Zeitintervall;
3) Berechnen der Füllstände der Füllschächte (5) durch die Steuerungseinheit (37), wobei die Änderung des Füllgewichts auf den zumindest einen Füllschacht (5) verteilt wird, der in dem definierten Zeitintervall aufgrund der Stellpositionen der Verschlussorgane (11) mit dem Faserflockeneinlauf (9) verbunden war.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte 1) - 3) während des Füll- und/oder Entleervorgangs wiederholt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugsvorrichtung (34) je Füllschacht (5) ein Einzugswalzenpaar (35) aufweist, wobei die Steuerungseinheit (37) zum Berechnen der Füllstände eine Einzugswalzendrehzahl der Einzugswalzenpaare (35) berücksichtigt. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (37) aus der Änderung der Gewichtskraft, die mittels der Wiegevorrichtung (26) in einem Zeitfenster gemessen wird, in dem keine Beschickung der Füllschächte (5) erfolgt, eine Produktion der Spinnereivorbereitungsmaschine (1) in Abhängigkeit der Einzugswalzendrehzahl. Spinnereivorbereitungsmaschine (1) zum Bearbeiten von Faserflocken (2), wobei die Spinnereivorbereitungsmaschine (1) auf einem ortsfesten Boden (3) aufstellbar beziehungsweise aufgestellt ist und mehrere nebeneinander angeordnete Füllschächte (5), einen oberhalb der Füllschächte (5) angeordneter Beschickungskanal (6), der eingangsseitig mit einem zentralen Faserflockeneinlauf (9) verbunden ist und ausgangsseitig je Füllschacht (5) eine Bodenöffnung (7) aufweist, mehrere im Beschickungskanal (6) angeordnete Verschlussorgane (11), die mittels Stellantriebe (36) verstellbar sind, eine Steuerungseinheit (37), die konfiguriert ist, die Stellantriebe (36) zur Befüllung der Füllschächte (5) mit den Faserflocken (2) derart anzusteuern, dass aufgrund von Stellpositionen der Verschlussorgane (11) zur gleichen Zeit stets nur eine der Bodenöffnungen (7) mit dem zentralen Faserflockeneinlauf (9) verbunden ist, und eine unterhalb der Füllschächte (5) angeordnete Abzugsvorrichtung (34), die eingangsseitig mit den Füllschächten (5) und ausgangsseitig mit einem zentralen Faserflockenauslauf (18) verbunden ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnereivorbereitungsmaschine (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 konfiguriert ist und eine mit der Steuerungseinheit (37) signalverbundene Wiegevorrichtung (26) aufweist, die im Kraftfluss zwischen den Füllschächten (5) und dem ortsfesten Boden (3) angeordnet ist. Spinnereivorbereitungsmaschine (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnereivorbereitungsmaschine (1) mindestens drei Auflagerpunkte (24) zum Aufstellen auf einem ortsfesten Boden (3) aufweist, wobei die Wiegevorrichtung (26) je Auflagerpunkt (24) eine Wiegezelle (27) aufweist, die an dem jeweiligen Auflagerpunkt (24) angebracht ist. Spinnereivorbereitungsmaschine (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnereivorbereitungsmaschine (1) mindestens vier Auflagerpunkte (24) zum Aufstellen auf einem ortsfesten Boden (3) aufweist, wobei die Wiegevorrichtung (26) mehrere Wiegezellen (27) aufweist, die nur an einer Teilmenge der Auflagerpunkte (24) angebracht sind, wobei die mit den Wiegezellen (27) ausgestatteten Auflagerpunkte (24) auf einer gedachten Verbindungslinie (39) liegen, die parallel zu einer Hauptachse (38) der Spinnereivorbereitungsmaschine (1) ausgerichtet ist. Spinnereivorbereitungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnereivorbereitungsmaschine (1) ein Maschinengestell (19) aufweist, an dem die Füllschächte (5) befestigt sind. Spinnereivorbereitungsmaschine (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegezellen (27) zwischen dem Maschinengestell (19) und dem ortsfesten Boden (3) angeordnet sind. Spinnereivorbereitungsmaschine (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnereivorbereitungsmaschine (1) eine Entkoppelungsvorrichtung (21) mit mindestens vier Auflagerpunkten (24) zum Aufstellen auf einem ortsfesten Boden (3) aufweist, wobei das Maschinengestell (19) und die Entkoppelungsvorrichtung (21) baulich voneinander getrennt sind, und die Wiegezellen (27) zwischen der Entkoppelungsvorrichtung (21) und dem Maschinengestell (19) angeordnet sind.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040255429A1 (en) 2003-05-13 2004-12-23 Peter Clausen Fiber dispensing apparatus
CH699166B1 (de) * 2004-12-14 2010-01-29 Truetzschler Gmbh & Co Kg Vorrichtung in der Spinnereivorbereitung zur Speisung einer Mehrzahl von Füllschächten.
EP3412805A1 (de) * 2017-06-08 2018-12-12 Maschinenfabrik Rieter AG Druckregelung in einer flockenspeisung
EP3587631A1 (de) 2018-06-07 2020-01-01 Maschinenfabrik Rieter AG Füllstandsmessung eines faserflockenlagers

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4445463A1 (de) * 1994-10-26 1996-05-02 Leopold Jungbauer Wiege- und Abfüllvorrichtung für durch Luft transportierbares Material
US9266662B1 (en) * 2012-09-11 2016-02-23 Vm Fiber Feeders Inc. Bulk fiber dispenser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040255429A1 (en) 2003-05-13 2004-12-23 Peter Clausen Fiber dispensing apparatus
CH699166B1 (de) * 2004-12-14 2010-01-29 Truetzschler Gmbh & Co Kg Vorrichtung in der Spinnereivorbereitung zur Speisung einer Mehrzahl von Füllschächten.
EP3412805A1 (de) * 2017-06-08 2018-12-12 Maschinenfabrik Rieter AG Druckregelung in einer flockenspeisung
EP3587631A1 (de) 2018-06-07 2020-01-01 Maschinenfabrik Rieter AG Füllstandsmessung eines faserflockenlagers

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