DE4018803A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung eines oeffnungsvorganges, beispielsweise an einer karde - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Regelung eines Öffnungsvorganges, beispiels­ weise an einer Karde oder Reinigungsmaschine, bei dem ein Auflöseelement an einer Faservorlage vorbeibewegt wird und aus dieser Faservorlage bei gleichzeitiger Verdünnung der Faservorlage Fasern herauslöst und übernimmt.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise an einer Karde eingesetzt wird, ist es bzw. ist sie keineswegs aus­ schließlich mit einer Karde anzuwenden, sondern es bzw. sie kann ganz allgemein zur Regelung des Antriebs von Auflöseelementen eingesetzt werden, beispielsweise auch bei einer Reinigungswalze einer Reinigungsmaschine.

Es sind heutzutage vielerlei Steuerungen und Regelungen vorgeschlagen worden, die es ermöglichen, die Umlaufge­ schwindigkeit von Auflöseelementen auf bestimmte vorgegebene Werte hinzusteuern bzw. zu regeln und darüberhinaus eine Anpassung an andere Parameter ermöglichen.

Man ist bestrebt, bei möglichst hoher Produktion einer vorgegebenen Qualität des Produktes zu erreichen, damit das Endprodukt, nämlich das fertige Garn, ebenfalls eine erwünschte Qualität erreicht und damit außerdem der Ablauf der verschiedenen weiteren Schritte der Garnherstellung nicht unnötig gestört ist, beispiels­ weise durch häufige Fadenbrüche.

Am Beispiel einer Karde kann man sagen, daß die Qualitätsmerkmale, die hier eine große Rolle spielen, eine geringe Nissenzahl im Kardenband, nur kleine bis keine Stapelschädigungen und kleiner Restschmutzgehalt der Fasern sind.

Obwohl man bestrebt ist, Verfahren bzw. Vorrichtungen zu entwickeln, womit die Nissenzahl, die Stapellänge und der Restschmutzgehalt direkt während des Betriebes der Karde gemessen werden können, ist dies noch nicht in ausreichendem Maße gelungen, so daß die entspre­ chenden Parameter mindestens in absehbarer Zukunft noch durch Labormessungen festgestellt werden müssen. Aus diesem Grunde können solche Parameter noch nicht unmit­ telbar, d. h. "on-line" zur Steuerung des Herstellungs­ verfahrens herangezogen werden. Aufgrund von gesammel­ ten Erfahrungen weiß man heutzutage für jede Fasermi­ schung in etwa die wünschenswerten Grundeinstellungen der Parameter der Garnherstellungsmaschinen.

Selbst wenn man aber die Grundeinstellungen für die verschiedene Parameter kennt und auch weiß, wie diese Parameter gegenseitig verändert werden müssen während des Hochlaufens und des Anhaltens der Maschine bzw. der Anlage, bleibt immer noch ein sehr großer Spielraum für die Optimierung der gegenseitigen Anpassungen der Geschwindigkeiten, um die Qualität des hergestellten Produktes zu erhöhen und zwar selbst dann, wenn keine Produktionserhöhung angestrebt ist, beispielsweise weil ein kritisches Teil der Anlage bereits an der Obergrenze seiner Leistung eingestellt ist.

Es sind bereits einige Untersuchungen durchgeführt wor­ den, um die sogenannte Kardierkraft an Hochleistungs­ karden zu ermitteln, wohl mit dem Ziel optimale Formen für die Stachelgarnituren zu entwickeln oder optimale Einstellungen für die Auflösung der Faservorlage in einzelne Fasern zu ermitteln.

Beispielsweise ist in den Melliand Textilberichten 2/1973, S. 107-115 ein Aufsatz von Dr. Ing. Peter Artzt und Ing. grad. Osswald Schreiber zu finden, welcher die Umstände im Bereich des Vorreißers oder Briseurs untersucht. Die Autoren haben erkannt, daß die Faser im Bereich zwischen der Speisemulde und Briseur einer hohen Beanspruchung ausgesetzt sind und entweder zerris­ sen oder in Flöckchenform zum Tambour transportiert werden können, d. h. entweder mit Stapelkürzungen oder einer unzureichenden Vorauflösung.

Als Maß für die Faserbeanspruchung wurde von diesen Autoren das durch die Auflösung der zugeführten Fasern entstehende Moment am Vorreißer ermittelt.

In der Praxis stellte sich aber heraus, daß die Messung des Momentes am Vorreißer äußerst schwierig ist, da die zu messenden Kräfte im Vergleich zu der massiven Bauweise des Vorreißers sehr klein sind, was auch in dem Aufsatz zum Ausdruck gebracht wird.

In einem späteren Aufsatz (Melliand-Textilberichte 9/1973, S. 885-888) berichten die gleichen Autoren über eine photographische Methode zur Bestimmung der Faserbelegung des Tambours, um die Güte der Vorauf­ lösung und hiermit Abhängigkeit der Speisung und der Vorreißerdrehzahl an Hochleistungskarden zu bestimmen.

Obwohl solche Messungen durchaus ihre Berechtigung haben können und zur Durchführung von Versuchsreihen geeignet sind, eignen sie sich jedoch nicht für die direkte Steuerung beispielsweise der Betriebsdrehzahl des Vorreißers.

Eine weitere Arbeit der beiden Autoren ist in den Melliand-Textilberichten 4/1974, S. 317-323 beschrieben. Hier befassen sie sich u. a. mit der Untersuchung der Auflösekraft im Bereich zwischen Tambour und Wanderdeckel, zu welchem Zweck eine Meßplatte verwendet wurde, die an zwei Biegestäben an den Steg eines Deckelstabes montiert war. Auf dieser Meßplatte waren Dehnmeßstreifen angebracht. Es stellte sich heraus, daß durch den kreisförmigen Weg des Wanderdeckels über den Deckelbogen an der Karde der Eigengewichtseinfluß der Meßplatte auf die Verformung der Biegestäbe ein Vielfaches des eigentlichen Meßwertes durch die Kardierkraft ausmachte. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, wurde versucht einen zweiten passiven Meßwertgeber anzubringen, der möglichst genau die gleichen elastischen und geometrischen Eigenschaf­ ten wie der aktive Meßwertgeber hat. Der Unterschied lag nur darin, daß der passive Meßwertgeber mit keiner Garnitur versehen wurde. Der Gewichtsunterschied wurde an der Stärke der Meßplatte ausgeglichen. Der passive Meßwertgeber wurde am gleichen Deckelstab und in gleicher Weise wie der aktive Meßwertgeber montiert, so daß er die gleiche Lage wie dieser einnimmt und somit an seiner Dehnmeßstreifenvollbrücke die gleiche Verstimmung infolge der Verformung der Biegestäbe durch die Eigengewichtskomponente eintritt.

Mittels eines Operationsverstärkers gelingt es dann, die Meßsignale so zu kompensieren, daß man eine Spannung erhält, die proportional zur Kardierkraft ist.

Zusammengefaßt stellten die Autoren fest, daß die Kardierkraft in der Zone Tambour-Deckel ein direktes Maß für die mechanische Beanspruchung der Fasern in dieser Zone darstellt. Weiterhin stellten sie fest, daß eine schlechte Vorauflösung zu hoher mechanischer Beanspruchung der Faser führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bzw. bei der es möglich ist, einen Öffnungsvorgang kontinuierlich zu überwachen und so einzustellen, daß die Qualität des Produktes und daher auch des aus diesem Produkt hergestellten Garnes bei der gewählten Produktionsgeschwindigkeit stets ein Optimum darstellt bzw. die Produktionsgeschwindigkeit jeweils bei einem Maximum liegt, ohne Qualitätseinbußen hinnehmen zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung verfahrensmä­ ßig vor, daß der Auflösegrad während des Öffnungsvorganges ermittelt und ein dem Auflösegrad entsprechendes Ausgangssig­ nal in die Regelung eingespeist wird, daß die Regelung eine Veränderung wenigstens eines die Auflösung beeinflussenden Parameters, beispielsweise einen der nachfolgenden Parameter vornimmt:

• a) die relative Geschwindigkeit des Auflöseelementes an der Faservorlage vorbei,
• b) der gegenseitige Abstand des Auflöseelementes und der Faservorlage, oder
• c) die Lage (Winkelstellung und/oder wirksame Länge) der Nadeln einer Garnitur des Auflöseelementes,

und dabei anhand des Ausgangssignals prüft, ob diese Veränderung zu einer erhöhten Auflösung geführt hat und sich entsprechend dem Ergebnis dieser Prüfung entweder für eine weitere Veränderung im gleichen Sinne oder für eine Veränderung in entgegengesetztem Sinne oder für keine weitere Änderung entscheidet, jedoch vorzugsweise bei allen möglichen Veränderungen bereits festgelegte Obergrenzen berücksichtigt.

Als Obergrenze der maximalen relativen Geschwindigkeit des Auflöseelements an der Faservorlage vorbei, wird vorzugs­ weise ein Wert in die Regelung eingegeben, bei dem Faserbe­ schädigungen oder Fehler in der nachfolgenden Garnproduktion nicht oder nur in tolerierbarem Maße auftreten.

Der Auflösegrad wird vorzugsweise mittels einer mit dem Auflöseelement selbst oder mit einem diesem nachgeschal­ teten Auflöse- oder Transportelement zusammenwirkende, den Auflösungsgrad der vom jeweiligen Element getrage­ nen Fasern ermittelnden Meßeinrichtung ermittelt. Diese Meßeinrichtung ist vorzugsweise durch ein mit dem jeweiligen Element zusammenarbeitendes stationäres Kämmsegment bestimmt, welches in die vom jeweiligen Element getragenen Fasern eingreift, wobei die auf das Kämmsegment wirkende Kraft oder eine dazu proportionale Größe als für den Auflösungsgrad repräsentatives Signal herangezogen wird.

Vorrichtungsmäßig zeichnet sich die Erfindung durch einen die relative Geschwindigkeit des Auflöseelementes an der Faservorlage vorbei regelnden Regelkreis, durch eine mit dem Auflöseelement selbst oder einem nachfol­ genden Auflöse- oder Transportelement zusammenwirkende, den Auflösegrad der vom jeweiligen Element getragenen Fasern messende Einrichtung, deren Ausgangssignal einem im Regelkreis vorgesehenen Speicher zugeführt ist, durch eine im Regelkreis eine Erhöhung der relativen Geschwindigkeit verursachende Einrichtung, durch einen den im Speicher gespeicherten historischen Wert bzw. die im Speicher gespeicherten historischen Werte des Ausgangssignals vor der Erhöhung mit dem Ausgangssignal nach der Erhöhung vergleichende Einrichtung und durch eine den Ausgang des Vergleiches berücksichtigende und die relative Geschwindigkeit beeinflussende Einrichtung aus.

Eine derartige Vorrichtung zeichnet sich vorzugsweise durch einen dem Regelkreis zugeordneten Speicher für die Obergrenze der maximalen relativen Geschwindigkeit aus, bei der Fadenbeschädigungen oder Fehler bei der nachfolgenden Garnproduktion nicht oder nur in tolerierbarem Maße auftreten.

Die vorliegende Erfindung geht zunächst von dem Gedanken aus, daß auch bei Anlagen, wo gewisse Teile bereits an der Leistungsgrenze arbeiten, eine Qualitäts­ steigerung des Produktes unter manchen Umständen erreichbar ist, ohne die Produktion drosseln zu müssen. Weiterhin gibt es andere Gebiete, wo man aus der Befürchtung einer verminderten Qualität die Produktions­ geschwindigkeit unangemessen niedrig setzt, obwohl eventuell bei höheren Geschwindigkeiten und daher höherer Produktion eine verbesserte Qualität erreicht werden könnte.

Ausgehend von diesen Überlegungen erkennt die Erfindung weiterhin an, daß man durch eine geeignete Meßeinrich­ tung vornehmlich in Form eines stationären Kämmsegmen­ tes eine Information über den Auflösungsgrad der von einem bestimmten Öffnungselement kommenden Fasern erhalten kann, wenn man die von diesen Fasern auf das Kämmsegment ausgeübte Kraft mißt. Bei verbesserter Auflösung wird diese Kraft nämlich kleiner, so daß man untersuchen kann, ob eine Erhöhung der relativen Geschwindigkeit des Auflöseelementes zu einer vermin­ derten Kraft am Kämmsegment führt und daraus schließen kann, daß die Erhöhung der Geschwindigkeiten wohl zu einer Qualitätsverbesserung geführt hat. Leider kann dieses Verfahren nicht uneingeschränkt angewendet werden, da man schließlich einen Zustand erreicht, bei dem die erhöhte Geschwindigkeit des Auflöseelementes zu Stapelkürzungen führt, wodurch ebenfalls die am Kämm­ segment gemessene Kraft absinkt, woraus man fälschli­ cherweise schließen konnte, daß die erfolgte Erhöhung der Geschwindigkeit vorteilhaft gewesen ist, obwohl in der Tat dies nicht zutrifft.

Um diesen Umstand zu vermeiden, wird daher erfindungs­ gemäß so vorgegangen, daß man wohl die Obergrenzen der Geschwindigkeit der einzelnen Auflöseelemente bei bestimmten Fasermischungen bzw. Sorten ermittelt, dann aber versucht, unterhalb dieser Obergrenze eine optima­ le Geschwindigkeit festzustellen, bei der die gemessene Kraft ein Minimum ist, d. h. der Auflösegrad ein Maximum darstellt.

Am Beispiel einer Karde sieht man deutlich, welche Vorteile mit der Erfindung erreichbar sind.

Der Materialdurchsatz bei einer Karde ist schließlich durch die Drehgeschwindigkeit der Speisewalze am Eingang der Karde bestimmt, da sämtliches Material, das durch die Speisewalze läuft, schließlich am Ausgang der Karde als Kardenband erscheinen muß (abgesehen vom Materialabgang aufgrund der Reinigung des Produktes). Die Bandnummer wird dann durch den sogenannten Verzug der Karde bestimmt, was durch das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Dofferwalze zur Umfangsge­ schwindigkeit der Speisewalze bestimmt wird. Zwischen der Speisewalze und der Dofferwalze liegen aber der Vorreißer und der Tambour. Zwar muß die Tambourgeschwin­ digkeit relativ genau an die Umfangsgeschwindigkeit der Dofferwalze angepaßt werden, um die Übergabe des Faserflors vom Tambour auf die Dofferwalze nicht zu beeinträchtigen, es ist jedoch durchaus möglich, die Drehgeschwindigkeit des Vorreißers innerhalb von weiten Grenzen zu variieren. Die Bestimmung, welche Drehge­ schwindigkeit des Vorreißers zu einer optimalen Qualität führt, war in der Vergangenheit schwer zu erreichen. Mit der Erfindung wird nun automatisch die Drehgeschwindigkeit des Vorreißers an ein Optimum gesetzt, wobei die optimale Geschwindigkeit wohl unterhalb der Obergrenze liegen muß, dennoch aber den höchstmöglichen Wert im Bereich bis zu dieser Obergren­ ze annehmen soll. Gelingt es auf diese Weise, die erwünschte Qualität herzustellen, so kann man überlegen, ob nicht mit einer höheren Speisewalzengeschwindigkeit und damit schließ­ lich auch mit einer höheren Produktion gearbeitet werden kann, und bei Durchführung dieser Änderung kann weiterhin untersucht werden, ob durch Regelung der Vorreißergeschwin­ digkeit auch bei der erhöhten Produktion eine optimale Qualität erreichbar ist. Man sieht anhand dieses Beispiels, daß dieProduktion der Karde bei einer Meß- bzw. Optimierungs­ reihe konstant bleibt, so daß eine Komplizierung des Verfah­ rens durch eine Änderung der gemessenen Kraft aufgrund steigender Produktion (kg/st) nicht eintritt.

Wichtig ist auch, daß es nicht unbedingt notwendig ist, den Öffnungsgrad direkt am Öffnungselement selbst zu messen. Anhand des oben erläuterten Beispiels sieht man, daß die Messung vorzugsweise am Tambour erfolgt (beispielsweise aus Platzgründen) anstatt am Vorreißer selbst, obwohl auch dies grundsätzlich möglich wäre.

Die Qualität des Kardenbandes läßt sich aber nicht nur mit der Drehgeschwindigkeit des Vorreißers bestimmten. Beispiels­ weise ist die Kardierarbeit im Bereich des Wanderdeckels durch die Umlaufgeschwindigkeit des Wanderdeckels beeinfluß­ bar. Statt den Auflösegrad am Wanderdeckel selbst zu messen, wird erfindungsgemäß so vorgegangen, daß ein im Betrieb sta­ tionäres Kämmsegment nach dem Wanderdeckel angeordnet wird, um so den durch die Kardierarbeit im Bereich des Wanderdec­ kels erfolgten Auflösungsgrad zu ermitteln. Auch hier wird mittels der Erfindung der Auflösegrad nicht am Auflösungsele­ ment selbst sondern an einem diesem nachgeschalteten Element ermittelt.

Bei der Anwendung der Erfindung an einer Reinigungsmaschine kann mittels eines zur Messung des Öffnungsgrades eingesetz­ ten Kämmsegmentes festgestellt werden, ob bei einer höheren Drehgeschwindigkeit der Reinigungswalze eine höhere Produk­ tion ohne Qualitätseinbußen erreicht werden kann.

Besonders vorteilhafte Varianten des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens bzw. der Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen, wobei den Vorrichtungen der Patentansprüche 12 und 14 besondere Bedeutung zukommen.

Es soll betont werden, daß es eine ganze Reihe von variablen Parametern gibt, die die Qualität des Produktes beeinflussen können. Beispielsweise sind folgende veränderbare Maßnahmen bei einer Karde mit der vorliegenden Erfindung einstellbar:
Auflösegrad am Briseur und Tambour,
Tambourdrehzahl im Verhältnis zur Leistung (Leistung ist gegeben durch das Wattengewicht und durch die Einspeisegeschwindigkeit an der Speisewalze),
Drehgeschwindigkeit im Verhältnis zur Tambourgeschwindigkeit,
Tambourgeschwindigkeit im Verhältnis zum Rohstoff (Art des Rohstoffes und Länge des Stapels sowie Schmutzgehalt),
Briseurgeschwindigkeit im Verhältnis zum Rohstoff,
Briseurgeschwindigkeit im Verhältnis zur Tambourgeschwindigkeit,
Einstellung der Arbeitselemente, z. B. Garniturabstand zwischen Briseur und Tambour, Tambour und Wanderdeckel und Tambour und Abnehmer.

Alle solche Maßnahmen beinhalten bei einer bestimmten Karde mit vorgegebenen Garnituren eine Veränderung entweder einer relativen Geschwindigkeit oder eines relativen Abstandes oder eine Änderung einer Fasermischung, und alle diese veränderbaren Parameter können mit der vorliegenden Erfindung on-line gemessen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in welcher zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer geregelten Karde,

Fig. 2 ein Detail der Meßeinrichtung der Karde gemäß Fig. 1

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer geregelten Karde ähnlich der Karde der Fig. 1, wobei aber die Muldenplatte um die Drehachse der Speisewalze verschiebbar ist,

Fig. 4 eine Detailzeichnung der Verstelleinrichtung der Muldenplatte der Ausführung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer Reinigungsma­ schine mit einer erfindungsgemäßen Regelung,

Fig. 6 ein Querschnitt durch eine Auflösewalze einer Reinigungsmaschine, teilweise und halbschematisch dargestellt, und

Fig. 7 ein Teil der Auflösewalze von Fig. 6 in Blickrich­ tung VII der Fig. 6 dargestellt.

Die in Fig. 1 gezeigte gesteuerte Karde 101 umfaßt von links nach rechts gesehen, am Kardeneingang ein Fasereinspeisemit­ tel 102, mit strichpunktierter Linie dargestellt, eine Vor­ reißerwalze 103, auch Briseur genannt, ein Tambour 104 mit dem Deckel 105, eine Faserflor-Abnahmewalze 106, auch Doffer­ walze genannt, und eine Faserflorverdichtungseinheit 107 zum Bilden eines Kardenbandes 108. Das Fasereinspeisemittel 102 umfaßt eine dreh- und antreibbare Speisewalze 109, auch Speisezylinder genannt und eine mit diesem zusammenwirkende Speiseplatte 110, auch Muldenplatte genannt, welche um eine Schwenkachse 111 schwenkbar gelagert ist.

Die Speisewalze 109 ist stationär angeordnet und die Schwenkbarkeit der Speiseplatte 110 wird durch eine Stellschraube 112 in der Bewegungsrichtung von der Speisewalze 109 weg sowie durch einen Anschlag in der entgegengesetzten Richtung begrenzt. Die Speisewalze 109 wird durch einen Getriebemotor 113 angetrieben.

Im Betrieb wird die Faserwatte 20 auf eine Zuführplatte 114 dem Fasereinspeisemittel 102 zugeführt. Durch die Drehung der Speisewalze 109 in Umfangsrichtung U wird, in an sich bekannter Weise, die Faserwatte der wesentlich schneller drehenden Vorreißerwalze als komprimierte Fasermatte zugespeist.

Die Vorreißerwalze löst einzelne Fasern aus der Fasermatte heraus und transportiert diese auf ihrer aus Stachelgarnituren bestehende Oberfläche zu dem Tambour 104. Die Übergabe der aufgelösten Fasern von der Vorreißerwalze zu dem Tambour findet in dem Bereich statt, wo die beiden Elemente einander nahekommen. Der so gebildete Faservlies auf dem Tambour wird dann auf diesem zum Wanderdeckel 105 transportiert.

Das zwischen Tambour 104 und Deckel 105 verarbeitete Faservlies wird von der Dofferwalze 106 abgenommen und an die Faservliesverdichtungseinheit 107 weiterge­ leitet, in welcher das Faservlies zum Kardenband 108 verdichtet wird.

Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Doffer­ walze 106 zur Umfangsgeschwindigkeit der Speisewalze 109 ergibt das sogenannte Verzugsverhältnis der Karde.

Im weiteren wird durch das Einführen der Fasermatte 20 die Speiseplatte 110 so weit von der Speisewalze 109 weggeschwenkt, bis die Speiseplatte an der Stellschrau­ be 112 ansteht. Diese Lage der Speiseplatte 110 wird als Betriebslage bezeichnet. Mit Hilfe dieser Stell­ schraube 112 wird demnach das Maß der Verdichtung der zwischen Speiseplatte und Speisewalze 109 befindlichen Faserwatte 20 festgelegt. Diese Klemmwirkung verursacht später beschriebene meßbare Größen im Fasereinspeise­ mittel 102, mittels welchen fortlaufend ein der Dichte der "eingeklemmten" Faserwatte 20 entsprechendes Signal 116 gewonnen wird.

Zur Gewinnung des Signals 116 werden, wie auch in Fig. 2 gezeigt, zwei Signale 116a, 116b von links und rechts an der Schwenkachse 111 der Speiseplatte 110 angebrach­ ten Dehnungsmeßstreifen 139 herangezogen, welche die Querkraft der Lagerzapfen der Speisemulde fühlen. Diese Signale 116a, 116b sind an einen Meßverstärker 116c angelegt, welcher die Signale zunächst addiert und dann verstärkt, so daß das Signal 116 entsteht, welches ein verstärktes Mittelwertsignal darstellt. Der Meßwert­ verstärker 116c wandelt die Signale der DMS-Aufnehmer um in eine DC-Spannung, die zwischen -10 und +10 Volt liegt.

Das Signal 116 wird einer Steuerung 117, zusammen mit einem Stellwertsignal 118 für die Wattendicke, einem Drehzahlsignal 119 der Dofferwalze 106 und einem Dreh­ zahlsignal 120 der Getriebemotorwelle 121 eingegeben, wobei das Stellwertsignal 118 und das Drehzahlsignal 119 der Dofferwalze 106 einen vorgegebenen Wert haben. Der Wert des Stellwertsignales 118 kann an einem Dekadenschalter 118A gewählt werden und bestimmt schließlich die gewünschte Bandnummer.

Die Steuerung "verarbeitet" die vorgenannten Signale zu einem Ausgangssignal 122, das an einen Multiplikator 41 angelegt ist. Der Multiplikator 41 erhält über eine Leitung 40 ein Signal, welches wie in der deutschen Patentanmeldung P 38 21 238.2 beschrieben, eine Korrektur der Steuerung aufgrund der herrschenden absoluten Luftfeuchtigkeit vornimmt. Somit multipli­ ziert der Multiplikator 41 das Ausgangssignal 122 mit dem über die Leitung 40 erhaltenen Signal, wodurch das Ausgangssignal 122 entsprechend der absoluten Luftfeuchtigkeit korrigiert wird (deutsche Patentanmeldung P 38 21 238.2). Das Ausgangssignal des Multiplikators 41 bestimmt die Drehzahl des Getriebemotors 113, entsprechend der Abweichungen in der Dichte der Faserwatte 20 im Klemmspaltbereich 123 derart, daß die Dichte der Faserwatte beim Verlassen des Klemmspaltbereiches im wesentlichen ausgeglichen ist. Durch die Störgrößenaufschaltung, die durch den Multiplikator 41 bewirkt wird, ist die Steuerung der Dichte der Faserwatte 20 bereits korrigiert, um Schwankungen der absoluten Luftfeuchtigkeit zu berück­ sichtigen, so daß das Kardenband 108 und das aus diesem hergestellten Faserband schließlich die erwünschte Bandnummer haben, ohne Beeinflussung durch die absolute Luftfeuchtigkeit.

Die Steuerung 117 setzt sich dabei im wesentlichen aus einem Mikrocomputer 117A der Firma Texas Instr., Typ 990/100MA mit der notwendigen Anzahl EPROMs Typ TMS2716, ebenfalls von Texas Instruments, zur Programmierung der Steuerfunktionen, sowie einer Regeleinheit 117B Typ D10 AKNRV 419 D-R der Firma Areg Bundesrepublik Deutschland, Gemmrigheim, zusammen. Die Regeleinheit 117B verstärkt ein vom Mikrocomputer abgegebenes Drehzahlsignal zum Ausgangssignal 122 und nimmt das Signal 120 zur Kontrolle und Regelung der Speisewalzendrehzahl auf.

Das Einlaufsignal 116 wird zunächst in einer Stufe 117C verarbeitet. In regelmäßigen, kurz nacheinander folgen­ den Zeitabschnitten wird der Mittelwert des Einlauf­ signals neu berechnet, und zwar aus einer festen Anzahl der zuletzt gelesenen Werte. Auf diese Weise kann man, falls erwünscht, die Langzeitabweichung der Vorlage feststellen (Driftfilter). In sehr kurzen Zeitabständen von etwa 100 ms wird in der Stufe 117C der Momentanwert des Einlaufsignals mit dem Mittelwert verglichen und die Abweichung dem Mikrocomputer 117A als Istwert mitgeteilt. Letzterer ist als PI-Regler programmiert und errechnet aus dem Sollwert der Dekaden anhand des in den EPROMs vorgegebenen Regelalgorithmus sowie vorprogrammierter gerätespezifischer Daten einen Regelwert y, der den Sollwert für den Areg-Regler 117B bildet und diesem zugeführt wird, wie schematisch mittels des entsprechenden Pfeils zwischen den Blöcken 117A und 117B angedeutet ist.

Es ist bei dieser Anordnung ebenso möglich, den Multiplikator 41 zwischen die Blöcke 117A und 117B zu setzen, so daß der Sollwert des Areg-Reglers entspre­ chend der absoluten Luftfeuchtigkeit korrigiert wird.

Es ist auch möglich, die Funktionen der Stufe 117C in dem Mikrocomputer durchzuführen, durch Einbau entspre­ chender EPROMs oder durch entsprechende Programmierung, so daß eine getrennte Stufe 117C entbehrlich ist.

Der Areg-Regler stellt eine selbständige, dem Regel­ motor 113 vorgeschaltete Regelelektronik dar. Der vom Mikrocomputer 117A vorgegebene Sollwert wird in der Regelelektronik mit dem Tacho-Istwert 120 verglichen, die Differenz verstärkt und über die Leistungskreise dem Motor zugeführt. Die Regelelektronik 117B arbeitet als Spannungsdosierung und führt dem Motor nur so viel Spannung zu, wie zum Aufbringen des geforderten Drehmo­ ments und Einhalten der Drehzahl erforderlich ist.

Die soweit besprochene Kardensteuerung ist bereits in diesem Umfang in der deutschen Patentanmeldung P 38 21 238.2 beschrieben. Zusätzlich zu den bisher beschriebenen Teilen beinhaltet die Karde eine Quali­ tätsregelung, die nunmehr im einzelnen beschrieben wird.

Der Vorreißer 103 ist erfindungsgemäß von einem Motor 150 angetrieben, der direkt auf der Welle des Vorreißers sitzt. Es handelt sich bei diesem Motor um einen Drehstrommotor mit einem Frequenzumrichter, welcher von einem Mikrocomputer 151 aus über die Leitung 152 steuerbar ist. Der Mikrocomputer 151 ist Teil einer Regelung 153, welche außerdem aus einem Speicher 154 und einem Vergleicher 155 besteht.

Oberhalb des Vorreißers 103 befindet sich ein mit einer Stachelgarnitur versehenes Kämmsegment 155, wobei die Stachelgarnitur nicht gezeigt ist, jedoch genau so wie eine übliche Deckelgarnitur ausgelegt werden kann. Das Kämmsegment 155 erstreckt sich über die gesamte Breite des Tambours und ist in seinen Abmessungen einem übli­ chen stationären Deckelsegment ähnlich. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Deckelsegment ist es jedoch an einer Drehachse 156 angelenkt, so daß die vom Tambour ausgeübte Kardierkraft versucht, das Kämmsegment 155 in Gegenuhrzeigersinn um die Achse 156 zu verdrehen. Dies wird durch einen mechanischen Anschlag 157 verhindert, wobei bei der eigentlichen Ausführung zwei solche Anschläge vorgesehen sind, und zwar ein Anschlag an jeder Stirnseite der Karde. Jeder Anschlag ist auch mit Dehnmeßstreifen versehen, so daß die auf den Anschlag ausgeübte Kraft mittels dieser Dehnmeßstreifen erfaßbar ist. Die genaue Anordnung der Dehnmeßstreifen wird hier nicht beschrieben, sie ist jedoch in vergleichbaren Anordnungen bestens bekannt. Die Signale von den Dehn­ meßstreifen der beiden Anschläge werden über jeweilige Leitungen 158, 159 einem Meßwertverstärker 160 zuge­ führt, welcher entsprechend dem Meßwertverstärker 116c ein verstärktes Mittelwertsignal erzeugt, das über die Leitung 161 der Regelung 153 zugeführt wird. Die über die Leitung 161 kommenden Signale werden in zeitlichen Abständen abgetastet und im Speicher 154 vorübergehend gespeichert. Man bemüht sich, nur eine relativ geringe Zahl von gespeicherten Werten im Speicher 154 zu behal­ ten, und alte Daten werden nach kurzer Zeit gelöscht und durch neue Daten ersetzt. Dies könnte beispiels­ weise durch ein Schieberegister realisiert werden, bei­ spielsweise ein solches mit 32 Speicherplätzen, wobei 16 neue Werte pro Sekunde in diesen Speicher eingelesen werden.

Der Mikroprozessor 151 bildet ständig den Mittelwert der gespeicherten Werte, welche er über den Bus 162 aus dem Speicher entnimmt. Der so gebildete Mittelwert wird an den Vergleicher 155 angelegt. Letzterer erhält auch direkt aus dem Speicher 154 den Wert des zuletzt über die Leitung 161 eingespeisten Signals (oder einen neueren Mittelwert) und bildet den Quotient des zuletzt eingetroffenen Mittelwertes geteilt durch den zuletzt eingetroffenen Wert (bzw. älteren Mittelwert geteilt durch den neueren Mittelwert). Das Ergebnis dieser Teilung wird dann mittels der Leitung 165 an einen Multiplikator 166 angelegt. An den anderen Eingang des Multiplkators 166 wird über die Leitung 167 ein Regelsignal vom Mikroprozessor 151 angelegt, welches die erwünschte Drehzahl des Motors 150 darstellt.

Dieses Signal wird vom Computer 151 ermittelt und zwar aufgrund einer Tabelle im Speicher 154, welche für jede Fasersorte bzw. Mischung im voraus berechnete Werte der Drehzahl des Vorreißers 104 für bestimmte Drehzahlen der Speisewalze 109 enthält. Der Computer wählt den passenden Wert aus dem Speicher 154 in Kenntnis der derzeit verwendeten Fasermischung, welche dem Regler 153 über die Tastatur 168 mitgeteilt wird, und unter Berücksichtigung der tatsächlichen Drehzahl der Speise­ walze 109, welche dem Computer ständig über die Leitung 169 mitgeteilt wird. Über die Leitung 171 erhält der Computer auch ein Signal über die Ist-Drehzahl des Vorreißers 103 bzw. des diesen direkt antreibenden Motors 150.

Der Computer prüft das Drehzahlsignal, das über die Leitung 171 erhalten wird, um festzustellen, ob dieses Signal die ebenfalls im Speicher 154 gespeicherte Obergrenze erreicht hat, wobei die Obergrenzwerte ebenfalls in Form einer Tabelle im Speicher 154 gespeichert sind und zwar je nach Drehzahl der Speisewalze 109.

Die Tabellen der Obergrenzwerte und die Tabellen der Aus­ gangswerte für die Drehzahl des Vorreißers 103 im Vergleich zu der Drehzahl der Speisewalze 109 können entweder in EPROMs vorliegen oder individuell über die Tastatur 168 ein­ gegeben werden.

Durch diese Tabellenform wird sichergestellt, daß beim Anlau­ fen der Karde bzw. beim Anhalten derselben der Vorreißer 103 stets im erwünschten Drehzahlbereich bleibt. Die erfindungs­ gemäße Regelung kann mit Vorteil so ausgelegt werden, daß sie nur nach dem Hochlaufen der Karde bzw. der betreffenden Anlage in Betrieb genommen wird.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der Multiplikator 166 den Nennwert der über die Leitung 167 vom Mikrocomputer 151 erhaltenen Soll-Drehzahl des Vorreißers mit dem über die Leitung 165 erhaltenen Signal multipliziert und hierbei das Soll-Drehzahlsignal für den Vorreißer 103 er­ höht bzw. herabsetzt, je nach dem ob der zuvor ermittelte Wert des Kardierkraftsignals kleiner oder größer ist als der kurz zuvor ermittelte Mittelwert. Durch die Mittelwertbildung werden Schwankungen des Kardierkraftsignals ausgeglichen.

Wenn nun der Computer 151 feststellt, daß die über die Leitung 171 erhaltene Ist-Drehzahl der im Speicher enthaltenen Grundeinstellung der Soll-Drehzahl ent­ spricht, so wird automatisch das Soll-Drehzahlsignal um einen kleinen Bruchteil, beispielsweise 1%, erhöht, damit der Vorreißer immer näher an die festgelegte Obergrenze kommt, vorausgesetzt diese ist noch nicht erreicht. Führt diese Erhöhung zu einer Abnahme der momentanen Kardierkraft im Vergleich zu dem bisherigen Mittelwert, so kann dies als Maß dafür gewertet werden, daß die Auflösung durch die erhöhte Geschwindigkeit des Vorreißers besser geworden ist. Eine weitere Erhöhung der Geschwindigkeit des Vorreißers kann vorgenommen werden, um zu sehen, ob eine weitere Abnahme der Kardierkraft erfolgt. Dieses Verfahren kann so lange fortgesetzt werden, bis die Obergrenze erreicht ist. Sollte nach Erhöhung der Geschwindigkeit die Kardier­ kraft zunehmen, was beispielsweise darauf zurückgeführt werden könnte, daß der Vorreißer nun große Flocken aus der Faserwatte herausreißt, statt einzelne Fasern aus dieser herauszulösen, so wird über den Vergleicher die Geschwindigkeit automatisch zurückgesetzt, was vom Computer über die Leitung 171 erfaßt wird. Aufgrund des Ausmaßes der Geschwindigkeitsveränderung kann der Computer nun entscheiden, ob eine weitere Änderung der Geschwindigkeit angebracht ist und ggf. diese über die Leitung 167 vornehmen. Auf diese Weise tastet sich der Computer 153 immer näher an den optimalen Wert heran. Wenn dieser Wert feststeht, so kann ggf. die erfindungsgemä­ ße Regelung angeschaltet und die Anlage mit diesem optimalen Wert weitergefahren werden.

Wie anfangs angedeutet, ist die Erfindung keineswegs auf Geschwindigkeitsänderungen beschränkt. Beispiels­ weise könnte der Computer 153 so ausgelegt sein, daß er den Abstand zwischen dem Vorreißer und dem Tambour ändert und ebenfalls aufgrund der Kardierkraftmessung mittels der Dehnmeßstreifen an den Anschlägen 157 entscheidet, ob diese Veränderung des Abstandes sich im positiven oder negativen Sinne ausgewirkt hat. Die Obergrenze der Veränderung ist hier als der minimale Abstand zwischen dem Vorreißer und dem Tambour zu verstehen, der erforderlich ist, um mechanische Beschä­ digungen der Garnituren zu vermeiden.

Die Erfindung ist insofern vielseitig anwendbar, als jeweils ein "Meß-Kardierelement" nach jeder Verstellmöglichkeit vorgesehen werden kann, innerhalb welcher die Auflösung der Faserflocken geschieht.

Die Fig. 3 und 4 zeigen beispielsweise, daß die Muldenplatte 110 um die Drehachse 200 der Speisewalze 109 verschoben werden kann, was einen unterschiedlichen Auslösegrad der Faserflocken zwischen der Speisewalze 109 und dem Vorreißer 103 zur Folge hat. Das darauffolgende Kämmsegment bzw. die darauffolgende Kardierplatte 155 mit Meßdosen 157, welches zwangsläufig nicht primär eine Kardier- sondern lediglich eine Meßfunktion hat, d.h. der Abstand dieses Kardierelemen­ tes zur Oberfläche des Briseurs muß konstant bleiben, hat die Funktion, den Auflösegrad zwischen Speisewalze 109 und Vorreißer 103 zu messen. Diese Messung kann auch in der Vorkardierzone erfolgen, wie bei dem Beispiel der Fig. 1 gezeigt, wie auch in der Nachkardierzone geschehen, jeweils durch ein kurz nach dem Bereich des Auflösens angeordnetes Kämmsegment, ebenfalls mit entsprechend vorgegebenen und fixem Abstand zu Oberfläche des Tambours 104.

Eine mögliche Verstelleinrichtung für die Muldenplatte ist in Fig. 4 gezeigt. Sie besteht hier aus einem elektrisch ver­ stellbaren Spindelmotor 202, welcher an seinem einen Ende 204 am Kardengestell 206 angelenkt ist, wobei das freie Ende 208 der Spindel 210 an einer verstellbaren Platte 212 ange­ lenkt ist, welche die Drehachse 111 der Muldenplatte trägt. Die Platte 212 weist einen bogenförmigen Schlitz 214 mit Radius S auf, dessen Krümmungszentrum auf der Drehachse 200 der Speisewalze 109 liegt. Innerhalb des Führungsschlitzes befinden sich zwei Zapfen 216, welche mit den Seitenbegren­ zungen des Führungsschlitzes 214 zusammenarbeiten und sicher­ stellen, daß die erwünschte Einstellung der Muldenplatte um die Drehachse der Speisewalze 109 erfolgt. Die Zapfen 216 sind an einem Plattenteil 218 befestigt, das gegenüber dem Maschinengestell 206 der Karde fest angeordnet ist. Durch Ausfahren bzw. Einfahren des Spindelmotors wird daher die Platte 212 und somit auch die Muldenplatte 110 um die Dreh­ achse 200 der Speisewalze 109 verschoben, wobei die Anord­ nung so getroffen ist, daß eine Veränderung des Abstandes zwischen der Muldenplatte und der Drehachse 200 nicht eintritt.

Es ist allerdings nicht absolut erforderlich, daß die das Kämmsegment bildende Kardierplatte stets unmittelbar nach dem überwachten Auslöseelement angeordnet ist. Es leuchtet ein, daß bei einer Verbesserung der Auflösung, beispielswei­ se zwischen Speisewalze 109 und Vorreißer 103 die Auflösung der Fasern im gesamten Kardierprozeß verbessert wird, so daß für die Feststellung, ob die Auflösung zwischen der Speise­ walze 109 und dem Vorreißer 103 verbessert ist, beispielswei­ se auch ein in der Nachkardierzone angeordnetes Kämmsegment herangezogen werden kann. Bevorzugt ist jedoch eine Anord­ nung, bei der das unterhalb des Vorreißers 103 angeordnete Kämmsegment 155 die Auswirkung der Verstellung der Mulden­ platte ermittelt, während das Kämmsegment 155 in der Vorkar­ dierzone die Auswirkung der Verstellung der Drehgeschwindig­ keit des Vorreißers ermittelt und das Kämmsegment 155 in der Nachkardierzone die Auswirkung der Verstellung der Umlaufge­ schwindigkeit der Wanderdeckel feststellt.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Abstand des Vor­ reißers vom Tambour zu verstellen und den hieraus resultie­ renden Auflösungsgrad mittels des in der Vorkardierzone angeordneten Kämmsegmentes 155 zu ermitteln.

Die Verstellbarkeit zwischen Vorreißer und Tambour sowie zwischen dem Deckel und dem Tambour ist bereits in der europäischen Schrift 00 15 974 beschrieben und kann auch mit der Abstandsmeßeinrichtung kombiniert werden, die in der deutschen Patentanmeldung P 39 13 996.4 beschrieben ist.

Bei allen Varianten wird ein Element, das den Auflösegrad beeinflußt, verstellt, im Sinne einer angestrebten Verbes­ serung der Auflösung, die Auswirkung dieser Verstellung macht sich beinahe sofort bemerkbar in den Meßsignalen der Druckmeßdose 157 der zugeordneten Kardierplatte 155 und ein Computer führt einen Vergleich zwischen diesem Signal und dem historischen Wert des Signals durch, um zu ermitteln, ob die Verstellung zu einer Verbesserung des Auflösegrades geführt hat. Wenn eine solche Verbesserung eintritt, so wird eine weitere Verstellung im gleichen Sinne vorgenommen und ein neuer Vergleich durchgeführt. Auf diese Weise tastet man sich immer näher an die mögliche Obergrenze der Verstellung. Wenn aber der Vergleich ungünstig ausfällt, was darauf hinweist, daß die Auflösung verschlechtert wird, so wird die Verstellung rückgängig gemacht bis zu der Einstellung, wo die besten Ergebnisse erreicht worden sind.

Die oben besprochene Idee mit verschiedenen Varianten ist noch weiter ausdehnbar, indem beispielsweise immer nach einer Kardierplatte mit Kardierfunktion eine Kardierplatte mit Meßfunktion folgt, so daß der Auflösegrad pro Kardierplatte festgestellt werden kann.

Besondere Vorsicht muß dann angewandt werden, wenn zur Verän­ derung des Auflösegrades die Drehzahl eines Elements verän­ dert wird, welche mit einer Änderung der Produktion verbun­ den ist. Es leuchtet ein, daß wenn eine Steigerung der Dreh­ geschwindigkeit zu einer Steigerung der Produktion führt, dies höchstwahrscheinlich auch zu einer Steigerung der gemes­ senen Kardierkraft führen wird, so daß unter diesen Umstän­ den die Aussagekraft einer sich steigenden Kardierkraft nur mit Vorsicht zu genießen ist. Gegebenenfalls muß ein Rechner die aufgrund der Drehzahl hervorgerufene Kraftveränderung als Korrekturfaktor berücksichtigen, um den effektiven Auflö­ segrad aus den Meßsignalen des Kämmsegmentes zu extrahieren.

Eine weitere Ausführung der Erfindung ist in der Fig. 5 sche­ matisch dargestellt. Die in Fig. 5 abgebildete Maschine stellt eine Reinigungsmaschine dar, mit der Faserflocken ge­ reinigt werden, die über eine Leitung 301 und einen Speise­ kopf mit Gebläse 302 in einen Lamellenschacht 303 abgelie­ fert werden. Das in dem Schacht 303 befindliche Flockenmate­ rial wird mittels einer Blindtrommel 304 und einer Siebtrom­ mel 305 aus dem unteren Ende des Schachtes 303 herausgezogen und über ein Speisewalzenpaar 307 einer eine Spitzgarnitur tragenden Reinigungswalze 308 zugeführt. Während der Bewe­ gung zwischen der Blindtrommel 304 und der Siebtrommel 305 werden duch Absaugen durch die Siebtrommel Staub und andere leichte Verunreinigungen aus der Flockenmasse entzogen. Die aus den lockeren Flocken herausgequetschte Luft wird über die Leitung 309 abgezogen. Im Bereich der Reinigungswalze 308, welche als Öffnungselement arbeitet, werden die Flocken geöffnet, d. h. in kleinere Faserflocken zerteilt und über einen Messerrost 311 bewegt, wobei Schmutzteilchen und Staub aus den so geförderten Flocken herausgelöst werden. Die ge­ reinigten Flocken werden dann über die Transportleitung 312 weitertransportiert, beispielsweise zu einer weiteren Reini­ gungsmaschine oder zu dem Füllschacht einer Kardenspeisung. Der aus den Flocken herausgelöste Schmutz fällt durch den Rost hindurch in die Abgangkammer 313 hinein, und wird von dort über die Abgangtransportleitung 314 pneumatisch abtrans­ portiert.

Unterhalb der Reinigungswalze befindet sich ein Kämmsegment 155.1, das genau so ausgebildet ist wie das Kämmsegment 155 in der Ausführung nach Fig. 1 und daher auch mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet ist, jedoch mit dem Zusatz .1, um darauf hinzudeuten, daß es sich hier um eine andere Maschine handelt. Diese Kon­ vention wird auch bei allen anderen Teilen der Ausfüh­ rung gemäß Fig. 5 angewandt, sofern die dort beschrie­ benen Teile Teilen der Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 entsprechen.

Für den Antrieb der Reinigungswalze 308 ist ein Regel­ kreis 315 vorgesehen, welcher in Übereinstimmung mit dem Regelkreis der Ausführung nach Fig. 1 ebenfalls einen Computer 151.1, einen Speicher 154.1 und einen Vergleicher 155.1 enthält. Auch hier ist eine Tastatur 168.1 vorgesehen.

Über die Tastatur 168.1 werden in Tabellenform die maximal zulässigen Drehzahlwerte der Reinigungswalze als Funktion der verschiedenen von der Reinigungsma­ schine zu reinigenden Fasern und Fasermischungen ange­ geben.

Im Betrieb wird die auf das Kämmsegment wirkende Kraft, entsprechend der Kardierkraft gemäß der Ausführung nach Fig. 1 über die an beiden Enden des Kämmsegments vorge­ sehenen Dehnmeßstreifenaufnehmer erfaßt. Die Signale der Dehnmeßstreifenaufnehmer werden über die Leitungen 158.1, 159.1 dem Meßwertwertverstärker 160.1 zugeführt, welcher einen verstärkten gemittelten Meßwert über die Leitung 161.1 dem Speicher 154.1 zuführt. Diese Werte werden im Speicher 154. 1 in genau der gleichen Art und Weise gespeichert wie bei dem Speicher 154 der Ausfüh­ rung gemäß Fig. 1. Auch hier werden vom Mikrocomputer 151.1 ständig Mittelwerte gebildet und im Speicher 154.1 vorübergehend gespeichert. Auch hier führt der Vergleicher 155.1 einen Vergleich zwischen dem zuletzt über die Signalleitung 161.1 erhaltenen Wert und dem aktuellen Mittelwert dieser Signale durch, und das Ergebnis wird über die Leitung 165.1 dem Multiplikator 166 zugeführt.

Ein Soll-Drehzahlsignal für die Reinigungswalze, welches wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, eine Grundeinstel­ lung darstellt und unterhalb der Obergrenze liegt, wird über die Leitung 176.1 ebenfalls dem Multiplikator 166.1 zugeführt, wo es mit dem über die Leitung 165.1 zugeführten Signal multipliziert und als korrigiertes Soll-Signal an den Antriebsmotor 316 der Reinigungswalze angelegt wird. Die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors wird über die Leitung 171.1 dem Mikrocomputer 151.1 zugeführt und hier ständig mit dem Wert verglichen, der die zulässige Obergrenze der Drehzahl der Reinigungswalze darstellt. Der Computer veranlaßt nach der Inbetriebnahme der Reinigungsmaschine eine Erhöhung der Solldrehzahl der Reinigungswalze und ermittelt dann entsprechend dem bisher im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 beschriebenen Vorgehen anhand der über die Leitung 171.1 erhaltenen Signale, ob die Ist-Drehzahl höher liegt als die Soll-Drehzahl und ob gleichzeitig das Ausgangssignal des Vergleichers 155.1 hierfür verantwortlich ist. Bejahendenfalls wird das Drehsignal für den Antriebsmotor 316 erhöht, damit auch hier die Drehgeschwindigkeit der Reinigungswalze erhöht wird.

Sollte die Kardierkraft, so wie vom Kämmsegment 155.1 gemessen, bereits vor dem Erreichen der Obergrenze wieder zunehmen, so kann man schließen, daß die Auflösung durch die Reinigungswalze eher verschlechtert wird, und der Computer kann die Betriebsgeschwindigkeit zurückschalten bis zu dem Wert, wo die Kardierkraft ihr Minimum hat.

Aus der vorstehenden Beschreibung sieht man, daß sowohl der Computer 151 als auch der Computer 151.1 program­ miert sein müssen, um die verschiedenen Vergleiche durchzuführen. Es ist durchwegs möglich, den kleinen Mikrocomputer 151 bzw. 151.1 durch einen etwas leistungsfähigeren Mikrocomputer zu ersetzen, welcher auch die Funktionen des Speichers, des Vergleichers, des Multiplikators und sogar auch des Meßverstärkers durchführt. Auch ist es ohne weiteres möglich, die Steuerung 117 der Fig. 1 vom gleichen Mikrocomputer durchführen zu lassen. In der Praxis wird so eine Lösung eher anzutreffen sein; die Teilung in verschie­ dene Funktionsblöcke dient vor allem der Erläuterung der Erfindung, könnte aber durchaus softwaremäßig realisiert werden.

Die Reinigungswalze 308 der Fig. 3 könnte auch entsprechend der schweiz. Patentanmeldung CH-00 878/90-0 der vorliegenden Anmelderin ausgebildet werden, d. h. eine Garnitur aufweisen, welche während des Betriebes zur Veränderung des Auflöse­ grades veränderbar ist. Beispielsweise könnte die Garnitur Nadeln umfassen, die in ihrer Lage, d. h. Winkelstellung und/oder wirksame Länge veränderbar sind. Eine Möglichkeit für die konkrete Ausbildung einer solchen Reinigungswalze ist den Fig. 6 und 7 zu entnehmen. Hier weist eine Auflösewalze 308 (Fig. 6) einen Walzenkörper 2 auf, welcher mit fest damit verbundenen Stirnwänden 3 resp. 4 versehen ist. Die Stirnwand 3 ist mit einem Wellenlager 16 und die Stirnwand 4 mit Achslager 15 versehen. Das Achslager 15 wie auch das Wellenlager 16 werden ihrerseits je durch ein Wälzlager 17 drehbar gelagert, welches fest in einem Maschinengehäuseteil 18 resp. 19 eingelassen ist. Dadurch ist die Auflösewalze 1 in einem an sich stationären Maschinengehäuse drehbar gelagert.

Für den Antrieb dieser Auflösewalze ist auf das Wellenlager 316 eine Antriebsscheibe 20 aufgezogen, welche durch einen Antriebsriemen 21 angetrieben wird.

Das Achslager 15 dient zur drehbaren Aufnahme einer Achse 13 und das Wellenlager 16 zur Aufnahme einer Welle 14, welche beide Bestandteil einer Garniturtragwalze 5 sind. Diese Garniturtragwalze weist einen Tragzylinder 8 auf, welcher fest mit den Stirnseiten 11 und 12 verbunden ist, wobei die Stirnseite 11 ihrerseits fest mit der Welle 13 und die Stirnseite 12 fest mit der Welle 14 verbunden ist.

Im Tragzylinder 8 sind halbkugelförmige Vertiefungen 9 vorgesehen, welche die Aufnahme von kugelförmigen Nadelfüßen 7 dienen, welche je eine Garniturnadel 6 aufweisen. Mittels diesen kugelförmigen Füßen 7 ist jede Garniturnadel 6 schwenkbar in der entsprechenden halbkugelförmigen Lagerver­ tiefung 9 gelagert. Um die Nadelfüße in den Vertiefungen 33 zu halten, sind diese mit einer Abdeckplatte 10 überdeckt, jedoch derart, daß die Schwenkbarkeit der Garniturnadeln 6 erhalten bleibt.

Die Garniturnadeln 6 durchdringen den Walzenkörper 2 durch darin vorgesehene Rundlöcher (nicht gekennzeichnet), denen je, vom Garniturfuß aus gesehen, trichterförmige Vertiefun­ gen 33 vorgelagert sind. Diese Vertiefungen 33 erlauben das Schwenken der Garniturnadeln, um die Lage der Garniturnadeln und damit deren Intensität zu verändern.

Dieses Schwenken der Garniturnadeln 6 geschieht durch das axiale Verschieben der Welle 14 in den Verschieberichtungen 34 resp. 35. Das axiale Verschieben der Welle 14 ihrerseits geschieht durch das Verschieben eines Verschiebeelements 25, indem ein zum Verschiebeelement 25 gehörender Nutenstein 24 in eine ringförmige Führungsnute 23 eines mit der Welle 14 verbundenen Führungsrades 22 ragt und damit das Führungsrad 22 in axialer Richtung verschiebt.

Das Verschiebeelement 25 ist seinerseits von einer Verschie­ bewelle 26 aufgenommen, welche in einem Lagersupport 27 drehbar gelagert ist. Das Drehen der Verschiebewelle 26 geschieht an einer Radscheibe 29, welche mit einer zum Gewinde 26 gehörenden Welle 28 verbunden ist. Das Verschie­ begewinde 26 ist mittels Splintscheiben 44 gegen axiale Verschiebung gesichert.

Der Lagersupport 27 ist fest einem Maschinengehäuseteil 36 zugeordnet.

Damit die Garniturwalze 5 zusammen mit dem Walzenkörper 2 dreht, ist die Welle 14 mit einem Führungskeil 31 versehen, welcher in einer im Wellenlager 16 vorgesehenen, axial gerichteten Führungsnute 30 geführt ist. Die Führungsnute 330 erlaubt das Verschieben der Welle 14 in der Verschiebe­ richtung 34 resp. 35.

Durch das Verschieben der Welle 14 und damit der Garnitur­ walze 5 in den Verschieberichtungen 34 resp. 35 verändert sich der Winkel α, welcher eine gedachte Symmetrielinie s der Garniturnadel und eine die Symmetrielinie kreuzende Mantellinie (nicht gekennzeichnet) des Umfanges des Walzenkörpers 2 einschließt.

Das genannte Verschieben verursacht eine Veränderung des Winkels α, d. h. verursacht, daß die Nadelspitzen der Nadel­ garnituren 6 gegenüber der Umfangsfläche des Walzenkörpers 2 unterschiedliche Winkel α einnehmen, wodurch ihre Intensität gegenüber den aufzulösenden Faserflocken ändern wird.

In Fig. 2 ist einerseits die erwähnte Führungsnute 30 mit gestrichelten Linien und andererseits noch eine Schrägnute 32 mit strichpunktierten Linien halbschematisch dargestellt, wobei in Wirklichkeit eine solche Schrägnute spiralförmig angeordnet ist, so daß bei Verschieben der Welle 14 in der Richtung 34 resp. 35 gleichzeitig noch ein Verdrehen dieser Welle stattfindet, so daß die Winkellage der Garniturnadel in Umfangsrichtung der Walzen auch veränderbar ist. Diese Winkellage wird einerseits durch die genannte Symmetrielinie s und einer Umfangslinie (nicht gekennzeichnet) des Walzenkörperumfanges eingeschlossen. Durch diese zusätzliche Veränderungsrichtung der Nadeln 6 besteht die Möglichkeit, deren Intensität noch weiter zu variieren. Die Änderung der Winkellage beinhaltet auch eine Veränderung der wirksamen Länge der Nadeln.

Es leuchtet ein, daß die in Fig. 6 und 7 gezeigte Verstell­ möglichkeit ebenfalls für die Zwecke der vorliegenden Erfin­ dung herangezogen werden kann. Bei Veränderung der Einstel­ lung der Nadeln wird das Kämmsegment 155.1 der Fig. 3 eine sich ändernde Kraft feststellen, die zur Regelung der Betriebslage der Nadeln der Garnitur entsprechend der bereits mehrfach beschriebenen Art und Weise herangezogen werden kann.

Eine weitere Entwicklung könnte darin bestehen, daß die nächstfolgende Reinigungsmaschine den Auflösegrad der Vorangehenden bestimmt, vorausgesetzt, daß diese Messung nicht bereits in der eigentlichen Maschine geschehen kann.

Claims (15)

1. Verfahren zur Regelung eines Öffnungsvorganges, bei­ spielsweise an einer Karde oder Reinigungsmaschine, bei dem ein Auflöseelement an einer Faservorlage vorbeibe­ wegt wird und aus dieser Faservorlage bei gleichzeitiger Verdünnung der Faservorlage Fasern herauslöst, und übernimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflösegrad während des Öffnungsvorganges ermittelt und ein dem Auflösegrad entsprechendes Ausgangssignal in die Regelung eingespeist wird, daß die Regelung eine Veränderung wenigstens eines die Auflösung beeinflussenden Parameters, beispielsweise einen der nachfolgenden Parameter vornimmt:

• a) die relative Geschwindigkeit des Auflöseelementes an der Faservorlage vorbei,
• b) der gegenseitige Abstand des Auflöseelementes und der Faservorlage, oder
• c) die Lage (Winkelstellung und/oder Länge) der Nadeln einer Garnitur,

und dabei anhand des Ausgangssignals prüft, ob diese Veränderung zu einer erhöhten Auflösung geführt hat und sich entsprechend dem Ergebnis dieser Prüfung entweder für eine weitere Veränderung im gleichen Sinne oder für eine Veränderung in entgegengesetztem Sinne oder für keine weitere Änderung entscheidet, jedoch vorzugsweise bei allen möglichen Veränderungen bereits festgelegte Obergrenzen berücksichtigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Obergrenze der maximalen relativen Geschwindigkeit des Auflöseelementes an der Faservorlage vorbei ein Wert in die Regelung eingegeben wird, bei dem Faserbeschädi­ gungen oder Fehler in der nachfolgenden Garnproduktion nicht oder nur in tolerierbarem Maße auftreten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Auflösegrad mittels einer mit dem Auflöse­ element selbst oder mit einer diesem nachgeschalteten Auflöse- oder Transportelement zusammenwirkenden, den Auflösungsgrad der vom jeweiligen Element getragenen Fasern ermittelnden Meßeinrichtung ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflösegrad durch ein stationäres, mit dem jeweiligen Element zusammenarbeitendes Kämmsegment be­ stimmt wird, welches in die vom jeweiligen Element getra­ genen Fasern eingreift, wobei die auf das Kämmsegment wirkende Kraft oder eine dieser proportionale Größe als für den Auflösungsgrad repräsentatives Signal herange­ zogen wird.

5. Vorrichtung zur Regelung eines Öffnungsvorganges an einer Öffnungsmaschine, beispielsweise an einer Karde oder Reinigungsmaschine, bei dem ein Auflöseelement an einer Faservorlage vorbeibewegt wird und aus dieser Faservorlage kleinere Fasermengen bzw. einzelne Fasern herauslöst, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die relative Geschwindigkeit des Auflöseelementes an der Faservorlage vorbei regelnden Regelkreis, durch eine mit dem Auflöseelement selbst oder einem nach­ folgenden Auflöse- oder Transportelement zusammenwirken­ de, den Auflösegrad der vom jeweiligen Element getrage­ nen Fasern messende Einrichtung, deren Ausgangssignal einem im Regelkreis vorgesehenen Speicher zugeführt ist, durch eine im Regelkreis eine Erhöhung der relativen Geschwindigkeit verursachende Einrichtung, durch einen den im Speicher gespeicherten historischen Wert bzw. die im Speicher gespeicherten historischen Werte des Aus­ gangssignals vor der Erhöhung mit dem Ausgangssignal nach der Erhöhung vergleichende Einrichtung und durch eine den Ausgang des Vergleiches berücksichtigende und die relative Geschwindigkeit beeinflussende Einrichtung.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen dem Regelkreis zugeordneten Speicher für die Obergrenze der maximalen relativen Geschwindigkeit, bei der Faden­ beschädigungen oder Fehler bei der nachfolgenden Garnproduktion nicht oder nur in tolerierbarem Maße auftreten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Auflösegrad messende Einrichtung ein Kämmsegment ist, dessen Arbeitsspitzen in die vom jeweiligen gegen­ überliegenden Element getragenen Fasern eingreifen und Meßsensoren für die auf das Kämmsegment einwirkende Kräfte umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsmaschine eine Karde ist, daß das Auflöseelement der Vorreißer der Karde ist, daß die Regelung die Umlaufgeschwindigkeit des Vorreißers bestimmt, und daß die Meßeinrichtung mit dem Tambour der Karde zusammenarbeitet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Öffnungsmaschine um eine Reinigungsmaschine handelt, bei der das Auflöseelement eine mit Spitzgarnituren versehene Walze ist, wobei die Meßeinrichtung direkt mit dieser Walze zusammenarbeitet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kämmsegment mehrere Spitzengarnituren aufweist, wel­ che wahlweise in Berührung mit den herausgelösten Fasermengen bzw. mit den vereinzelten Fasern bringbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kämmsegment verschwenk- oder drehbar angeordnet ist und wenigstens zwei verschiedene Spitzengarnituren trägt.

12. Vorrichtung zur Regelung des Öffnungsvorganges an einer Öffnungsmaschine, beispielsweise an einer Karde oder Reinigungsmaschine, bei der ein Auflöseelement an einer Faservorlage vorbeibewegt wird und aus dieser Faservor­ lage kleinere Fasermengen bzw. einzelne Fasern heraus­ löst, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung des Auflösegrades bei einer Karde eine Einrichtung zum Verschieben der Muldenplatte um die Drehachse der Speisewalze vorgesehen und zur Veränderung des Auflösegrades einstellbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den Auflösegrad messende Einrichtung ein Kämmsegment ist, das entweder mit dem Briseur oder mit dem Tambour zusammenarbeitet.

14. Vorrichtung zur Regelung des Öffnungsvorganges an einer Öffnungsmaschine, beispielsweise an einer Karde oder Reinigungsmaschine, bei der ein Auflöseelement an einer Faservorlage vorbeibewegt wird und aus dieser Faservor­ lage kleinere Fasermengen bzw. einzelne Fasern heraus­ löst, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflöseelement eine Garnitur aufweist, die während des Betriebes veränderbar ist, beispielsweise dadurch, daß die Garnitur Nadeln aufweist, die in ihrer Lage (Winkelstellung und/oder Länge) zur Einstellung der Auflösewirkung während des Betriebes veränderbar sind, daß eine mit dem Auflöseelement selbst oder mit einem nachfolgenden Auflöse- oder Transportelement zusammenwirkende, den Auflösegrad der vom jeweiligen Element getragenen Fasern messende Einrichtung, deren Ausgangssignal einem im Regelkreis vorgesehenen Speicher zugeführt ist, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche eine Veränderung der Einstellung der Garnitur veranlaßt und einen Vergleich des Ausgangssignals der Meßeinrichtung nach der Veränderung mit dem gespeicherten historischen Wert bzw. mit den gespeicherten historischen Werten vor der Veränderung durchführt und hieraus schließt, ob eine weitere Veränderung angebracht ist oder ob die Einstellung beibehalten oder rückgängig gemacht werden soll und dies dann auch veranlaßt.