DE4415796A1

DE4415796A1 - Ballenabtragverfahren und Vorrichtung zum Abtragen für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen

Info

Publication number: DE4415796A1
Application number: DE4415796A
Authority: DE
Inventors: Johann Zander
Original assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Priority date: 1994-05-05
Filing date: 1994-05-05
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2014-05-06
Also published as: DE4415796B4; CH692508A5; IT1279040B1; ITMI950848A0; GB2289066B; GB2289066A; JPH0841731A; US5564165A; GB9508926D0; ITMI950848A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ballenabtragverfahren für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen, die von einer über die Ballenoberfläche geführten, in Höhenrichtung verstellbaren Abtragvorrichtung abgearbeitet werden, insbesondere Öffnungsvorrichtung mit einem längs mindestens einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung enthaltenden Ausleger, wobei über Sensoren die Ballenoberfläche abgetastet wird und Vorschubreduziersignale berechnet werden, um einen fortschreitenden Höhenausgleich bei unterschiedlich hohen Ballen zu erreichen und umfaßt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die zu bearbeitende Fläche der aufgestellten Faserpreßballen ist selten eben, d. h. gleichmäßig hoch. Die betreffende Fläche ist zum Teil je nach Baumwollprovenienz und Pressung erheblich in der Höhenlage unterschiedlich, insbesondere wenn die Pressung der durch Bandagen gebundenen Ballen aufgehoben ist. Die obere Fläche der Ballen ist je nach der Größe der vorher wirksamen Pressung unterschiedlich, und zwar auch innerhalb einer Ballenfläche, und insbesondere dann, wenn mehrere Ballenreihen nebeneinander aufgestellt werden. Die obere Ballenoberfläche muß egalisiert werden. Bei längeren Ballenvorlagen (bis 40 m) ist es mit vertretbarem Aufwand nicht möglich, die Ballenvorlage horizontal auszurichten. Fällt oder steigt die Ballenvorlage bei 40 m Arbeitslänge um nur 0,5° (optisch kaum wahrnehmbar), errechnet sich eine Höhendifferenz von 350 mm.

Bei einem bekannten Verfahren sind die Andruckwalzen als in Höhenrichtung um einen vorbestimmten Hub bewegliche Tastwalzen gestaltet. Die Tastwalzen erzeugen jeweils über eine die Hubbewegung der Tastwalzen überwachende Sensoreinrichtung bei Bewegung um einen vorgegebenen Hub ein Aufwärtssignal für die Abtragvorrichtung und gleichzeitig ein Vorschubreduziersignal. Bei diesem Verfahren wird die Höhe des jeweiligen Faserballens ohne Berechnung und daher ohne Rechnerunterstützung erst beim jeweiligen Überfahren des Faserballens rein mechanisch abgetastet und eine unterschiedliche Abtragtiefe eingestellt. Nachteilig dabei ist, daß nach Egalisierung der Ballenreihe ein konstant gehaltener Vorschub für alle Ballen nicht sicher einstellbar ist. Auch in den mittleren Ballenbereichen wird der Vorschub bei Hubbewegungen verändert, was zu unerwünschten Wellenbewegungen des Abtragorgans im mittleren Bereich führen kann. Außerdem stört, daß durch die mechanische Abtastung mittels der Tastwalzen die Oberfläche zusammengedrückt wird, was zu Einflüssen auf die Meßgröße führen kann.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet, das insbesondere auf sichere Weise einen Ausgleich unterschiedlicher Höhen der Faserballen erlaubt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Dadurch, daß nach der ersten Überfahrt ein Ballenprofil abgespeichert, daraus Vorschubänderungen berechnet und danach bei den nächsten Überfahrten die Oberfläche der Ballenreihen egalisiert wird, ist ein Abarbeitungsprogramm ermöglicht, das durch äußere Einflüsse nicht änderbar ist. Vorteilhaft ist weiterhin, daß im mittleren Bereich - in dem keine Vorschubänderung erfolgt - der vorberechnete Vorschub für alle Ballen gleich ist und sicher eingehalten wird.

Die Erfindung umfaßt auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Ballenabtragverfahrens für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen, die von einer über die Ballenoberfläche geführten, in Höhenrichtung verstellbaren Abtragvorrichtung abarbeitbar sind, insbesondere Öffnungsvorrichtung mit einem längs mindestens einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung enthaltenden Ausleger, wobei über Sensoren die Ballenoberfläche abgetastet wird und Vorschubreduziersignale berechnet werden, um einen fortschreitenden Höhenausgleich bei unterschiedlich hohen Ballen zu erreichen, bei der der Ausleger mindestens zwei Sensoren aufweist, mit denen die Ausgangskontur der Ballenreihe durch eine Überfahrt erfaßt wird, ein Sensor zur Erfassung der Längsposition vorhanden ist, die Sensoren an einen Rechner angeschlossen sind, der aus den Signalen für die Höhenbewegungen und die Längspositionen entsprechende Vorschubreduziersignale erzeugt und den Hubmotor und den Fahrmotor der Öffnungsvorrichtung in Abhängigkeit von den Vorschubreduziersignalen steuert.

Zweckmäßig sind die Sensoren Lichtschranken. Vorzugsweise ist eine Wegmeßeinrichtung für die Längsbewegung des Auslegers vorhanden. Bevorzugt ist eine Höhenmeßeinrichtung für die Höhenbewegung des Auslegers vorhanden. Mit Vorteil weisen die Lichtschranken in vertikaler Richtung einen Abstand zueinander auf.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1a schematisch in Vorderansicht die erfindungsgemäße Vor richtung an dem Ballenöffner mit Fahrmotor und Hubmotor,

Fig. 1b schematisch in Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 2 Detailansicht der Lichtschranken mit oberer Ballenbegrenzung,

Fig. 3a Seitenansicht der Ballenreihe mit schrägverlaufender oberer Oberfläche und fallender Abarbeitungshöhe,

Fig. 3b Abhängigkeit des Vorschubes von der Zeit,

Fig. 3c Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit von der Zeit,

Fig. 3d Abhängigkeit der Produktionsmenge von der Zeit,

Fig. 4a Seitenansicht der Ballenreihe mit schrägverlaufender oberer Oberfläche,

Fig. 4b Abhängigkeit der Produktionsmenge von der Zeit,

Fig. 5a Seitenansicht der Ballenvorlage mit unterschiedlichen Ballen höhen,

Fig. 5b Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit von der Zeit,

Fig. 5c Abhängigkeit der Produktionsmenge von der Zeit und

Fig. 6 Seitenansicht der Ballenreihe mit unterschiedlicher Höhe der Ballen.

Die Vorrichtung 1 zum Abtragen von Faserflocken, z. B. Trützschler BLENDOMAT BDT, besitzt nach Fig. 1a, 1b einen Turm 2, der in Richtung der Pfeile A, B parallel zu einer Ballenreihe 3 hin- und herfährt. An einer Seite des Turms 2 ist ein seitlich auskragendes Abtragorgan 4 (Ausleger) mit dem Turm 2 verbunden. Das Abtragorgan 4 weist eine Abtragwalze oder zwei gegenläufig umlaufende Abtragwalzen 5, 6 (schnellaufende Fräswalzen) auf. An dem verfahrbaren Turm 2 ist das Abtragorgan 4 über eine Halteeinrichtung 7 angebracht. Die durch die Abtragwalzen 5, 6 abgenommenen Faserflocken werden durch einen Materialabführstutzen 8 und eine Saugleitung 9 abgesaugt. Achsparallel zu den Abtragwalzen 5, 6 sind zwei langsamlaufende Stützwalzen 10, 11 angeordnet. Das Abtragorgan 4 mit der zugehörigen Fräseinrichtung ist an dem Turm 2 in Höhenrichtung gem. Pfeilen C, D verschiebbar gelagert. Nach Fig. 1a, 1b ist das die Fräswalzen 5, 6 enthaltende Abnahmeorgan 4 in dem Turm 2 gelagert. Die Oberfläche 3a der Ballenreihe 3 wird horizontal oder schräg abgetragen.

Nach Fig. Ia ist der Wagen 23 mit dem Turm 2 längs der Schienen 12a, 12b in Richtung A, B hin- und herfahrbar. Mit 13 ist ein Fahrmotor für den Antrieb der Laufräder 14, 15 des Wagens 23 mit dem Turm 2 in Längsrichtung gezeichnet; mit dem Fahrmotor 13, z. B. drehzahlveränderbarer, frequenzgesteuerter Asynchronmotor, wird die Fahrgeschwindigkeit v eingestellt bzw. geändert. Die das Abtragorgan 4 tragende Halteeinrichtung 7 ist über ein Seil 18a und Umlenkrollen 16,17 an einem Gegengewicht 18 aufgehängt, wobei ein Hubmotor 19, z. B. drehzahlveränderbarer frequenzgesteuerter Asynchronmotor, mittels Übertragungselementen 20, 20a (z. B. Ketten) und der Umlenkrollen 16a, 16b (z. B. Kettenräder) für die Höhenverstellung des Abnahmeorgans 4 sorgt. Der Verschiebeweg (y) des Abtragorgans 4 in Höhenrichtung (Pfeile C, D) und die Längsbewegung (Pfeile A, B) des Wagens 23 mit dem Turm 2 durch den Fahrmotor 13 sind mittels einer Steuerungseinrichtung 21 und Steuerleitungen 22 aufeinander abgestimmt. Das Abtragorgan 4 ist an der Halteeinrichtung 7 befestigt. Der Turm 2 ist auf dem Wagen 23 um eine senkrechte Achse drehbar angeordnet. Die Saugleitung 9 mündet in einen Absaugkanal 24, der auf dem Boden zwischen den Schienen 12a, 12b ortsfest liegt. Für die Standortbestimmung in Höhenrichtung (y-Achse) ist gem. Fig. 1a ein Drehgeber 25 ortsfest der Umlenkrolle 16 zugeordnet. Für die Standortbestimmung (x-Achse) ist gem. Fig. 1b ein Wegmeßelement 26 vorgesehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Beispielen näher beschrieben.

Zunächst werden mit einem Drucktaster 30 die Größe des vertikalen Vorschubes für den Ballen 3′ mit der geringsten Höhe h₁ in der Ballenreihe und die festgelegte Ballenhöhe h₂ für alle Ballen ohne Vorschubänderung in den Rechner 21 eingegeben. Für jede aufgestellte Ballengruppe wird ein Vorschub a zwischen 0,1 und 19,9 mm eingegeben. Der Vorschub a ist die Dicke der Fasermaterialschicht, die bei jeder Überfahrt von den einzelnen Ballen 3 bzw. Ballengruppen von den Abtragwalzen 5, 6 abgetragen wird. Der erforderliche Vorschub a des Abtragorgans 4 mit den Abtragwalzen 5, 6 richtet sich nach der verlangten Produktion.

Die Mikrocomputersteuerung 21 BLENDCOMMANDER BC erfaßt sodann automatisch die Höhe h (Anfangsballenhöhe) der aufgestellten Ballenreihe 3. Die ermittelten Werte werden abgespeichert. Zur Ermittlung der Ballengruppenhöhe h befinden sich am Abnehmer 4 drei Lichtschranken, eine vordere, obere Lichtschranke 27, eine vordere, untere Lichtschranke 28 und eine hintere Lichtschranke 29. Die Erfassung der Ballengruppenhöhe h erfolgt mit Hilfe aller drei Lichtschranken bei der ersten Überfahrt (Programmierfahrt). Dabei fährt der Abnehmer 4 näherungsweise die Konturen der Ballenoberfläche 3a nach. Die Erfassung der Höhe erfolgt im Wechsel zwischen den beiden vorderen Lichtschranken 27, 28 (siehe Fig. 2). Die Erfassung der Lücke zwischen den Ballengruppen erfolgt mit der hinteren Lichtschranke. In kurzen Zeitabständen wird die augenblickliche Höhe des Abnehmers 4, die im wesentlichen der Ballenhöhe h entspricht, in der Steuerung 21 abgespeichert. Der Abnehmer 4 fährt über die Ballengruppen 3, und die Maschine erfaßt deren Anfang, Ende und Höhe h während sie bereits produziert.

Nach der einmaligen Höhenermittlung h ist diese intern im Rechner 21 gespeichert. Dann wird der proportional höhere Verschub a für die übrigen als den niedrigsten Ballen berechnet. Schließlich wird die aktuelle Höhe h₁ bis h_n jeweils um den Betrag, den das Abnahmeorgan 4 bei einer Überfahrt tiefer fährt (Vorschub a), korrigiert, und es ist sehr einfach, in Abhängigkeit davon auch die Fahrgeschwindigkeit v zu variieren.

Beispiel 1

Bei der Erfassungsfahrt wird die Kontur 3a der Ballenvorlage 3 abgespeichert. Nach der Erfassungsfahrt wird durch stetiges Anpassen des Abnehmers 4 an der jeweiligen Ballenhöhe die Ballenvorlage 3 überfahren. Nun wird über eine eingegebene Anzahl von Überfahrten mit erhöhtem Vorschub der Abnehmer 4 so gesteuert, daß nach diesem Ablauf die Ballenvorlage horizontal egalisiert ist.

Um dieses Verfahren noch zu verbessern, wird die Fahrgeschwindigkeit v in Abhängigkeit des Vorschubes a gesteuert. Dort wo ein erhöhter Vorschub a abgearbeitet wird, ist die Fahrgeschwindigkeit v normal. Dort wo in kleinerem Vorschub a abgearbeitet wird, ist die Fahrgeschwindigkeit v entsprechend höher (Beispiel 1, Fig. 3a bis 3d).

Vorteile

Der Aufwand beim Egalisieren der Ballenvorlage wird reduziert. Der Produktionsverlust in der Egalisierungsphase wird stark reduziert. Der Mischungsbruch wird reduziert.

Beispiel 2

Wenn nach der Erfassungsfahrt einer Ballenvorlage 3 festgestellt wird, daß die Ballenvorlage 3 schräg verläuft oder an einer oder mehreren Stellen eine Vertiefung aufweist, wird wie folgt verfahren:

Schräge Ballenvorlage

Der Abnehmer 4 fährt mit einer konstanten Höhe nur über den Teil der Ballenvorlage, wo sich eine Produktion berechnet. Mit jeder weiteren Vorschuberhöhung wird die Fahrstrecke vergrößert, bis die komplette Vorlage bearbeitet wird (Beispiel 2; Fig. 4a, 4b).

Beispiel 3 Vertiefungen in der Ballenvorlage

Der Abnehmer fährt mit einer konstanten Höhe nur über den Stellen der Ballenvorlage 3, wo sich eine Produktion berechnet. In den Vertiefungen, wo der Abnehmer nicht produziert, wird die Fahrgeschwindigkeit erhöht (Beispiel 3; Fig. 5a bis 5c).

Vorteil

- Der Produktionsverlust in der Egalisierungsphase wird reduziert.
- Das vorhandene Antriebskonzept muß nicht geändert werden.

Nachteil

- Der Mischungsbruch kann nicht verbessert werden.

Fig. 6 zeigt die Ballenreihe mit unterschiedlichen Ausgangshöhen h der einzelnen Ballen 3. Mit 3′ ist der Ballen mit der geringsten Höhe bezeichnet, der die Höhe h₁ aufweist. Mit h₂ ist diejenige Höhe bezeichnet, ab derer alle Ballen 3 ohne Vorschubreduzierung (d. h. mit konstantem Vorschub a) abgearbeitet werden.

In den Fig. 3 bis 5 ist auf der Ordinate die Abarbeitungszeit t (min) angegeben. Es kann statt dessen auch die Länge l der in Seitenansicht dargestellten Ballenreihe 3 eingesetzt sein.

Die Erfindung umfaßt sowohl die Abarbeitung der Ballenreihe mit fallender oder steigender Oberfläche bei längerer Ballenvorlage als auch mit unterschiedlicher Ausgangshöhe der Einzelballen 3.

Claims

1. Ballenabtragverfahren für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen, die von einer über die Ballenoberfläche geführten, in Höhenrichtung verstellbaren Abtragvorrichtung abgearbeitet werden, insbesondere Öffnungsvorrichtung mit einem längs mindestens einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung enthaltenden Ausleger, wobei über Sensoren die Ballenoberfläche abgetastet wird und Vorschubreduziersignale berechnet werden, um einen fortschreitenden Höhenausgleich bei unterschiedlich hohen Ballen zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Ballenhöhe h aller Ballen der Ballenreihe festgestellt,
b) in einen Rechner
- die Ballenhöhe der Ballenreihe,
- ein Vorschub für den Ballen mit der geringsten Ballenhöhe h₁ und
- die festgelegte Ballenhöhe h₂ für alle Ballen ohne Vorschubänderung eingegeben,
c) der proportional höhere Vorschub für die übrigen als den Ballen mit der geringsten Ballenhöhe berechnet und
d) die Ballenoberfläche mit den vorberechneten Vorschüben abgearbeitet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Ballenabtragverfahrens nach Anspruch 1 für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen, die von einer über die Ballenoberfläche geführten, in Höhenrichtung verstellbaren Abtragvorrichtung abarbeitbar sind, insbesondere Öffnungsvorrichtung mit einem längs mindestens einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung enthaltenden Ausleger, wobei über Sensoren die Ballenoberfläche abgetastet wird und Vorschubreduziersignale berechnet werden, um einen fortschreitenden Höhenausgleich bei unterschiedlich hohen Ballen zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (4) mindestens zwei Sensoren (27, 28) aufweist, mit denen die Ausgangskontur (3a) der Ballenreihe (3) durch eine Überfahrt erfaßt wird, ein Sensor (26, 29) zur Erfassung der Längsposition vorhanden ist, die Sensoren an einen Rechner angeschlossen sind, der aus den Signalen für die Höhenbewegungen und die Längspositionen entsprechende Vorschubreduziersignale erzeugt und den Hubmotor (19) und den Fahrmotor (13) der Öffnungsvorrichtung in Abhängigkeit von den Vorschubreduziersignalen steuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren Lichtschranken (27, 28, 29) sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wegmeßeinrichtung (26) für die Längsbewegung des Auslegers (4) vorhanden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Höhenmeßeinrichtung (25) für die Höhenbewegung des Auslegers (4) vorhanden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranken (28, 28) in vertikaler Richtung einen Abstand (b) zueinander aufweisen.