Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des
Verzugs eines Streckwerks einer Textilmaschine sowie eine Textilmaschine gemäß
den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüchen.
Aus dem Stand der Technik sind neben Textilmaschinen, welche ein Streckwerk
mit einem einstellbaren, aber im Betrieb konstanten Verzug aufweisen, auch Textilmaschinen
bekannt, welche ein Streckwerk mit einem steuerbaren, also mit einem im Betrieb
veränderlichem Verzug umfassen. Wesentlich für die Steuerung des Verzugs
eines Streckwerks einer Textilmaschine ist die Lage des sogenannten Regeleinsatzpunktes.
Der Regeleinsatzpunkt ist ein vorgegebener Ort, an dem sich ein stromaufwärts
des Streckwerks hinsichtlich seiner längenspezifischen Masse vermessener Abschnitt
eines Fasergemenges befindet, wenn ein Regeleingriff in den Verzug des Streckwerks
erfolgt. Dabei dienen Regeleingriffe zur Vergleichmäßigung der längenspezifischen
Masse des Fasergemenges.
Die Lage des Regeleinsatzpunktes kann beispielsweise als dessen Abstand
von der Messstelle angegeben werden. Eine derartige Angabe gibt letztlich diejenige
Strecke an, welche ein bestimmter Abschnitt des Fasergemenges vom Messort bis zum
Verzugsort zurücklegt. Alternativ kann die Lage des Regeleinsatzpunktes als
Laufzeit, welche ein bestimmter Abschnitt des Fasergemenges vom Messort bis zum
Verzugsort benötigt, angegeben werden. Beide Angaben sind technisch gleichbedeutend.
Zur Umrechnung muss lediglich die Geschwindigkeit des Fasergemenges bekannt sein.
Textilmaschinen mit einem steuerbaren Streckwerk weisen üblicherweise
eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Verzugs des Streckwerks auf. Die Steuerungseinrichtung
stellt anhand eines Vorgabewertes durch eine entsprechende Einwirkung auf die Verzugsorgane
des Streckwerks die Einhaltung des vorgegebenen Regeleinsatzpunktes sicher. Als
Vorgabewert wird üblicherweise ein manuell oder automatisch einstellbarer Einstellwert
verwendet.
Die Einstellung eines optimalen Einstellwertes und damit eines optimalen
Regeleinsatzpunktes ist entscheidend für die Qualität des mittels des
Streckwerks erzeugten Fasergemenges. Gleichwohl ist es bislang noch nicht gelungen,
einen optimalen Einstellwert für den Vorgabewert analytisch zu bestimmen. Daher
ist es üblich, den Einstellwert in Test- oder Einstellläufen empirisch
zu bestimmen, wobei für verschiedene Einstellwerte jeweils die Qualität
des das Streckwerk verlassenden Fasergemenges bestimmt wird und dann derjenige Einstellwert
ausgewählt wird, welcher zur besten Qualität führte. Der so ermittelte
Einstellwert wird dann bis zur erneuten Durchführung von Test- oder Einstellläufen
im Betrieb der Textilmaschine konstant gehalten und als Vorgabewert verwendet.
Ein derartiges Verfahren zur Steuerung des Verzugs eines Verzugsfeldes
an einer Regulierstrecke ist aus der DE
10 041 892 A1 bekannt. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird ein Einstellwert
für den Regeleinsatzpunkt in einem vorbetrieblichen Test- oder Einstelllauf
ermittelt. Hierzu werden nacheinander verschiedene Einstellwerte versuchsweise eingestellt,
wobei bei jedem versuchsweise eingestellten Einstellwert mehrere CV-Werte mit unterschiedlicher
Bezugslänge des das Verzugsfeld verlassenden Fasergemenges ermittelt werden.
Die bei einem bestimmten Einstellwert ermittelten CV-Werte werden addiert, um so
eine Qualitätskennzahl zu erhalten. Die bei den unterschiedlichen, versuchsweise
eingestellten Einstellwerten ermittelten Qualitätskennzahlen werden dann zur
Bildung eines Polynoms 2. Grades herangezogen, dessen Minimum mittels numerischer
Verfahren ermittelt und als optimaler Einstellwert betrachtet wird. Dieser Einstellwert
wird dann eingestellt und als Vorgabewert für den Regeleinsatzpunkt verwendet.
Nachteilig bei dem durch die DE
100 41 892 A1 offenbarten Verfahren ist es, dass bei der Ermittlung des
Vorgabewertes während eines vorbetrieblichen Test- oder Einstelllaufs Betriebsparameter
vorherrschen, welche mit den während der Produktionsphase der Textilmaschine
vorliegenden Betriebsparametern nur selten übereinstimmen. Mit anderen Worten:
Der mittels des vorbeschriebenen Verfahrens ermittelte Vorgabewert und der hieraus
resultierende Regeleinsatzpunkt weicht in der Produktionsphase der Textilmaschine
prinzipiell von dem optimalen Vorgabewert bzw. Regeleinsatzpunkt ab. Dies wiederum
führt regelmäßig zu einer suboptimalen Qualität des aus dem
Verzugsfeld abgeführten Fasergemenges.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren und
eine Textilmaschine zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeiden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Textilmaschine
mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einer Produktionsphase
der Textilmaschine eine Anpassung des Vorgabewertes für den Regeleinsatzpunkt
durchgeführt, wobei der Vorgabewert aus einem vorab bestimmten Einstellwert
und aus einem Korrekturwert gebildet wird. Dabei wird der Korrekturwert aus einem
mit der Einzugsgeschwindigkeit des dem Streckwerk zugeführten Fasergemenges
korrespondierenden Wert und aus einem mit der Liefergeschwindigkeit
des aus dem Streckwerk abgeführten Fasergemenges korrespondierenden Wert ermittelt.
Die Erfindung hat erkannt, dass die optimale Lage des Regeleinsatzpunktes
sowohl von der Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerks als auch von der Liefergeschwindigkeit
des Streckwerks abhängig ist. Weicht nun die Einzugsgeschwindigkeit und/oder
die Liefergeschwindigkeit des Streckwerks im Betrieb der Textilmaschine von derjenigen
Einzugsgeschwindigkeit bzw. Liefergeschwindigkeit, welche in dem Test- oder Einstelllauf
vorhanden war, ab, so wird der in dem Test- oder Einstelllauf ermittelte Einstellwert
mittels des Korrekturwertes korrigiert, so dass ein optimaler Vorgabewert entsteht.
Die erneute Durchführung aufwändiger Test- oder Einstellläufe ist
hierzu nicht erforderlich. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
es möglich, auf eine Veränderung der Einzugsgeschwindigkeit und der Liefergeschwindigkeit
zu reagieren, unabhängig davon, ob die Änderung auch zu einer Änderung
des Verzuges an sich führt.
Änderungen von Einzugs- und Liefergeschwindigkeit ohne Verzugsänderung
können beispielsweise dann erforderlich sein, wenn das dem Streckwerk zugeführte
Fasergemenge ohne zwischenzeitliche Ablage in eine Spinnkanne von einer laufenden
Karde unmittelbar zugeführt wird. In diesem Fall muss die Einzugsgeschwindigkeit
des Streckwerks an die Arbeitsgeschwindigkeit der Karde angepasst sein. Vorausgesetzt,
die längenspezifische Masse des von der Karde zugeführten Faserbandes
bleibt unverändert, soll in diesem Fall der Verzug des Streckwerks jedoch konstant
bleiben. Daher ist auch die Liefergeschwindigkeit des Streckwerks anzupassen. Die
gleichwohl stattfindende Verschiebung des optimalen Regeleinsatzpunktes kann mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt werden.
Wenn sich die längenspezifische Masse des dem Streckwerk zugeführten
Fasergemenges jedoch ändert, so wird dies mittels eines geänderten Verzugs
ausreguliert. Auch die in diesem Fall bewirkte Verschiebung des optimalen Regeleinsatzpunktes
kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt werden. Insgesamt
kann durch das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt werden, das bei
jeder Änderung der Einzugsgeschwindigkeit, der Liefergeschwindigkeit oder der
Einzugs- und Liefergeschwindigkeit der optimale Regeleinsatzpunkt verwendet wird.
Vorteilhafterweise wird die Anpassung des Vorgabewertes und/oder die
Bestimmung des Korrekturwertes automatisch durchgeführt. Hierdurch kann einerseits
der Bedienaufwand gesenkt werden, andererseits ergibt sich so die Möglichkeit,
auch auf kurzfristige Änderungen der Einzugs- und/oder der Liefergeschwindigkeit
reagieren zu können.
Dabei kann die Anpassung des Vorgabewertes zeitgesteuert erfolgen.
So kann beispielsweise eine bestimmte Zeitdauer vorgegeben werden, nach deren Ablauf
ein neuer Korrekturwert bestimmt und der Vorgabewert angepasst wird. Hierdurch kann
der Steueraufwand gering gehalten werden. Gleiches gilt, wenn die Anpassung des
Vorgabewertes längengesteuert durchgeführt wird, wenn die Anpassung also
nach einer bestimmten Länge des dem Streckwerk zu- oder abgeführten Fasergemenges
wiederholt wird. Es ist jedoch auch möglich, die Anpassung immer nach Eintreten
eines bestimmten Ereignisses durchzuführen. Ein solches Ereignis kann beispielsweise
eine Änderung der Einzugs- oder der Liefergeschwindigkeit um einen bestimmten
Betrag oder Prozentwert sein. So kann sichergestellt werden, dass eine Anpassung
nur dann erfolgt, wenn sie auch erforderlich ist.
Vorteilhafterweise wird der Korrekturwert mittels einer vorab festgelegten
Formel aus dem mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierenden Wert und aus dem
mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierenden Wert berechnet. Struktur und etwaige
Koeffizienten oder Konstanten der Formel können beispielsweise anhand von Erfahrungswerten
ermittelt werden. Eine einmal aufgestellte Formel kann empirisch überprüft
und erforderlichenfalls angepasst werden. Vorteilhafterweise wird die Formel in
einer vorbetrieblichen Phase festgelegt, so dass sie in einer Produktionsphase unmittelbar
zur Berechnung von Korrekturwerten zur Verfügung steht. Denkbar ist jedoch
auch, dass die Formel in einer Produktionsphase der Textilmaschine angepasst wird.
Mit besonderem Vorteil wird der Korrekturwert anhand des mit der Einzugsgeschwindigkeit
korrespondierenden Wertes und anhand des mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierenden
Wertes aus einer vorab festgelegten Tabelle ausgelesen. Die Tabelle kann aufgestellt
werden, indem für verschiedene Wertepaare, welche jeweils einen mit der Einzugsgeschwindigkeit
korrespondierenden Wert und einen mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierenden
Wert umfassen, Korrekturwerte empirisch bestimmt werden. Eine einmal aufgestellte
Tabelle kann dann abgespeichert werden, so dass auf sie beliebig oft zugegriffen
werden kann. Da die Bestimmung des Korrekturwertes dann durch bloßes Auslesen
erfolgt, ergibt sich in der Betriebs- oder Produktionsphase der Textilmaschine ein
geringer Aufwand zur Anpassung des Vorgabewertes.
Bevorzugt wird der Einstellwert in einem Testlauf anhand einer qualitätskennzeichnenden
Größe, beispielsweise anhand des CV%-Wertes oder einer
daraus abgeleiteten Größe, des aus dem Streckwerk abgeführten Fasergemenges
bestimmt. Hierdurch ist sichergestellt, dass neben der Einzugs- und Liefergeschwindigkeit
auch die weiteren Faktoren berücksichtigt werden, welche die optimale Lage
des Regeleinsatzpunktes bestimmen. Gerade die Kombination aus Durchführung
eines Testlaufes zum Auffinden eines Einstellwertes für den Vorgabewert und
der Anpassung des auf dem aufgefundenen Einstellwert basierenden Vorgabewertes mittels
eines Korrekturwertes stellt sicher, dass stets der optimale Regeleinsatzpunkt verwendet
wird.
Vorteilhafterweise wird der mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierende
Wert und/oder der mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierende Wert normiert,
bevor der Korrekturwert bestimmt wird. So kann beispielsweise der mit der Einzugsgeschwindigkeit
korrespondierende Wert die prozentuale Abweichung der aktuellen Einzugsgeschwindigkeit
von einer vorgesehenen Einzugsgeschwindigkeit sein. Hierdurch kann die nachfolgende
Bestimmung des Korrekturwertes vereinfacht werden. Insbesondere kann der Umfang
einer Tabelle zum Auslesen von Korrekturwerten gering gehalten werden.
Bevorzugt wird als mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierender
Wert ein Sollwert für die Einzugsgeschwindigkeit verwendet. Der Sollwert für
die Einzugsgeschwindigkeit ist im Regelfall bekannt, so dass sich eine einfache
Realisierung des Verfahrens ergibt. Alternativ können Messwerte der Einzugsgeschwindigkeit
verwendet werden, was immer dann von Vorteil ist, wenn der Istwert der Einzugsgeschwindigkeit
von dem Sollwert der Einzugsgeschwindigkeit abweicht.
Besonders bevorzugt wird aus einer Vielzahl von Sollwerten der Einzugsgeschwindigkeit
oder aus einer Vielzahl von Messwerten der Einzugsgeschwindigkeit ein Mittelwert
gebildet, um den Mittelwert als mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierenden
Wert verwenden zu können. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass zufällige
Schwankungen der Sollwerte oder der Messwerte unterdrückt werden. Im Ergebnis
verbessert dies die Zuverlässigkeit des bestimmten Korrekturwertes.
Ebenso vorteilhaft wird als mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierender
Wert ein Sollwert für die Liefergeschwindigkeit oder ein Messwert der Liefergeschwindigkeit
verwendet.
Auch bezüglich der Liefergeschwindigkeit können Werte gebildet
werden, um zufällige Schwankungen der Messwerte oder der Sollwerte zu unterdrücken.
Sofern ein Regeleingriff zur Veränderung des Verzugs des Streckwerks
auf der Einzugsseite des Streckwerks durchgeführt wird, ist die längenspezifische
Masse des dem Streckwerk zugeführten Fasergemenges ein Maß für die
Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerkes. Dies liegt darin begründet, dass eine
Änderung in der längenspezifischen Masse automatisch eine Änderung
des Verzugs bedingt, was wiederum eine Änderung der Einzugsgeschwindigkeit
des Streckwerks bedingt. Daher kann ein besagter Messwert der längenspezifischen
Masse oder ein Mittelwert einer Vielzahl besagter Messwerte der längenspezifischen
Masse als mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierender Wert zur Bestimmung
des Korrekturwertes verwendet werden. Das Gesagte gilt analog, wenn ein besagter
Regeleingriff auf der Lieferseite durchgeführt wird. In diesem Fall kann ein
Messwert der längenspezifischen Masse oder ein Mittelwert einer Vielzahl besagter
Messewerte der längenspezifischen Masse als mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierender
Wert verwendet werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Textilmaschine ist die Steuerungseinrichtung
zur Anpassung der Vorgabewertes für den Regeleinsatzpunkt in einer Produktionsphase
der Textilmaschine ausgebildet, so dass ein vorab bestimmter Einstellwert für
den Vorgabewert mittels eines Korrekturwertes korrigierbar ist, wobei die Steuerungseinrichtung
zur automatischen Bestimmung des Korrekturwertes aus einem mit der Einzugsgeschwindigkeit
des dem Streckwerk zugeführten Fasergemenges korrespondierenden Wert und aus
einem mit der Liefergeschwindigkeit des aus dem Streckwerk abgeführten Fasergemenges
korrespondierenden Wert ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung zur automatischen Anpassung
des Vorgabewertes ausgebildet. Alternativ könnte die Bestimmung des Korrekturwertes
automatisch durch die Steuerungseinrichtung erfolgen und die Anpassung des Vorgabewertes
durch einen Bediener erfolgen.
Weiterhin kann die Textilmaschine zur Durchführung von weiteren
Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet
sein. Es ergeben sich dann die oben beschriebenen Vorteile.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es zeigen:
1 eine Regulierstrecke gemäß des Standes
der Technik;
2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Strecke, und
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Strecke.
1 zeigt eine Strecke 1, als Beispiel für
eine Spinnereivorbereitungsmaschine 1 in schematischer Seitenansicht. Die
der Strecke 1 vorgelegten Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6
werden in Laufrichtung LR über ein Zuführgestell 2, eine Einzugswalzeneinheit
3, eine Einlaufsensoreinheit 4, ein Streckwerk 5, eine
Auslaufführung 6 und über eine Bandablage 7 geführt.
Das nur skizzenhaft dargestellte Zuführgestell 2 umfasst
eine erste Zuführgestellwalze 2a auf, welches so angeordnet ist, dass
ein erstes vorgelegtes Faserband FB1 aus einer der Strecke 1 beigestellten
ersten Spinnkanne K1 und ein zweites vorgelegtes Faserband FB2 aus einer seitlich
versetzt angeordneten Spinnkanne K2 entnommen werden kann. Eine zweite Zuführgestellwalze
2b ist vorgesehen, um ein drittes Faserband FB3 aus einer dritten Spinnkanne
K3 und ein viertes Faserband FB4 aus einer vierten Spinnkanne K4 abzuziehen. Ein
fünftes Faserband FB5 und ein sechstes Faserband FB6 werden mit einer weiteren,
hier nicht gezeigten Zuführgestellwalze jeweils aus einer weiteren, ebenfalls
nicht gezeigten Spinnkanne entnommen. Insgesamt ist das Zuführgestell
2 also zur gleichzeitigen Zuführung von sechs Faserbändern an
die Einzugswalzeneinheit 3 ausgebildet. Dies ist jedoch als Beispiel zu
verstehen, da auch eine andere Anzahl von Spinnkannen mit vorgelegten Faserbändern
vorgesehen sein kann.
Das Zuführgestell 2 könnte weiterhin auch so ausgebildet
sein, dass es ein vorgelegtes Faserband direkt von einer laufenden Karde oder mehrere
vorgelegte Faserbänder von jeweils einer laufenden Karde übernehmen kann.
Die Zuführgestellwalzen 2a, 2b sind beim Entnehmen
der Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 derart angetrieben, dass sie stets
die selbe Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
Die Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 werden nach dem
Zuführgestell zu einem Fasergemenge FG vereint, welches in Laufrichtung LR
weitergeführt wird. Zur besseren Nachvollziehbarkeit wird das Fasergemenge
FG vor dem Streckwerk 5 als zugeführtes Fasergemenge FGzu
im Streckwerk 5 als zu bearbeitendes Fasergemenge FGzb und nach
dem Streckwerk 5 als abgeführtes Fasergemenge FGab bezeichnet.
Das Fasergemenge FGzu wird von dem Zuführgestell
2 über nicht gezeigte Bandführungsmittel zu der Einzugswalzeneinheit
3 befördert. Diese umfasst drei Einzugswalzen 3a,
3b, 3ab', nämlich eine erste angetriebene Einzugsunterwalze
3a, eine zweite angetriebene Einzugsunterwalze 3b und eine durch
den Kontakt mit dem zugeführten Fasergemenge FGzu mitlaufende Belastungswalze
3ab'.
Von der Einzugswalzeneinheit 3 wird das Fasergemenge FGzu
über einen nicht gezeigten Einlaufrichter zur Einlaufsensoreinheit
4 transportiert. Diese weist ein Tastwalzenpaar 4a,
4a' auf, welches eine ortsfest gelagerte Tastwalze 4a und eine
beweglich gelagerte Tastwalze 4a' umfasst. Sowohl die ortsfest gelagerte
Tastwalze 4a als auch die beweglich gelagerte Tastwalze 4a' sind
um ihre Hochachse rotierbar, hier jedoch aus Gründen der Darstellbarkeit um
90° gedreht dargestellt. Beide Tastwalzen 4a, 4a' sind angetrieben.
Die Einlaufsensoreinheit 4 dient der Erzeugung von Messwerten
MLM1, ..., MLMn-2, MLMn-1, MLMn der
längenspezifischen Masse aufeinanderfolgender Abschnitte AB1, ...,
ABn-2, ABn-1, ABn des dem Streckwerk
5 zugeführten Fasergemenge FGzu, also der Gesamtmasse der
gemeinsam durch sie hindurchgeführten Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4,
FB5, FB6. Dabei ist durch das Bezugszeichen ABn derjenige Abschnitt,
der im dargestellten Moment durch die Sensoreinrichtung 4 vermessen wird,
bezeichnet. Stromabwärts des Abschnitts ABn liegt der Abschnitt
ABn-1 und daran anschließend der Abschnitt ABn-2. Der
Abschnitt am Regeleinsatzpunkt REP ist mit AB1 bezeichnet. Aus Vereinfachungsgründen
sind die weiteren Abschnitte nicht durch Bezugszeichen benannt.
Die einzelnen vermessenen AB1, ..., ABn-2, ABn-1,
ABn weisen üblicherweise eine Länge von einigen Millimetern
auf. Für jeden vermessenen Abschnitt AB1, ..., ABn-2,
ABn-1, ABn wird durch die Einlaufsensoreinheit 4
ein Messwert MLM1, ..., MLMn-2, MLMn-1, MLMn
erzeugt. Zur Erzeugung der Messwerte MLM1, ..., MLMn-2, MLMn-1,
MLMn weist die Sensoreinrichtung 4 ein Tastwalzenpaar
4a, 4a' auf. Es sind jedoch auch Sensoreinrichtungen, welche nach
anderen physikalischen Prinzipien arbeiten, möglich. Weiterhin ist es denkbar,
dass bei der Ermittlung eines Messwertes Korrekturverfahren, beispielsweise zur
Eliminierung von Störgrößen verwendet, werden.
Dann wird das zugeführte Fasergemenge FGzu von der
Einlaufsensoreinheit 4 über eine nicht gezeigte Umlenkeinheit zum
Streckwerk 5 transportiert. Dieses umfasst eine Eingangswalzenanordnung
5a, 5a', eine Mittelwalzenanordnung 5b, 5b'
und eine Lieferwalzenanordnung 5c, 5c', 5c''. Die Unterwalzen
5a, 5b, 5c der Walzenanordnungen 5a,
5a'; 5b, 5b'; 5c, 5c', 5c'';
sind derart angetrieben, dass die Drehzahl von Walzenanordnung zu Walzenanordnung
in Laufrichtung LR zunimmt. Hierdurch wird das zu bearbeitende Fasergemenge FGzb
im Vorverzugsfeld 5d, welches zwischen der Eingangswalzenanordnung
5a, 5a' und der Mittelwalzenanordnung 5b, 5b'
gebildet ist, als auch im Hauptverzugsfeld 5e, welches zwischen der Mittelwalzenanordnung
5b, 5b' und der Lieferwalzenanordnung 5c, 5c',
5c'' gebildet ist, verzogen. Dabei wird der Verzug im Vorverzugsfeld
5d Vorverzug VV und der Verzug im Hauptverzugsfeld Hauptverzug HV genannt.
Vorverzug W und Hauptverzug HV bilden den Verzug V des Streckwerks 5.
Die Unterwalzen 5a, 5b, 5c des Streckwerkes
5 sind ortsfest angeordnet. Hingegen sind die drehbaren Oberwalzen
5a', 5b'
5c' sowie die drehbare Umlenkwalze 5c'' quer zur Laufrichtung
LR beweglich gelagert, so dass sie mittels nicht gezeigter Belastungsmittel gegen
die Unterwalzen 5a, 5b, 5c gedrückt werden können,
um so eine sichere Klemmung des Fasergemenges FGzb zu ermöglichen.
Die Oberwalzen 5a', 5b'
5c' sowie die drehbare Umlenkwalze 5c'' werden dabei durch den
Kontakt mit dem laufenden Fasergemenge FG in Rotation versetzt.
Die Auslaufführung 6 umfasst einen Trichter
8 sowie eine ortsfest gelagerte und angetriebene Abzugswalze
9 sowie eine bewegliche und angetriebene Abzugswalze 9', welche
belastet ist und so gegen die ortsfeste Abzugswalze 9 gedrückt ist.
Der Trichter 8 dient der Komprimierung des aus dem Streckwerk
5 abgeführten Fasergemenges FGab, so dass ein einziges
kompaktes Faserband FB entsteht. Die Abzugswalzen 9 und 9' dienen
dem Abziehen des Faserbandes FB aus dem Messtrichter 8 sowie der weiteren
Kompaktierung des produzierten Faserbandes FB.
Die Bandablage 7 dient der geordneten Ablage des mittels
der Strecke 1 erzeugten Faserbandes FB in eine Spinnkanne K. Sie umfasst
einen Drehteller 10 mit einem Bandkanal 11, welcher um seine gestrichelt
dargestellte Achse rotierbar gelagert und angetrieben ist. Die Spinnkanne K ist
auf einem Kannenteller 12 abgestellt, der ebenfalls um seine gestrichelt
dargestellte Achse rotierbar gelagert und angetrieben ist. Da die beiden Achsen
einen Versatz aufweisen, kann das Faserband FB in geordneten Schlaufen in die Spinnkanne
K abgelegt werden.
Die Stecke 1 weist eine Steuerungseinrichtung 13
auf, welche einen Hauptmotor 14 durch Vorgabe eines Sollwertes SLG steuert.
Der Hauptmotor 14 treibt über eine schematisch dargestellte Getriebeanordnung
14a die Unterwalze 5c der Lieferwalzenanordnung 5c,
5c', 5c'' an, so dass der Sollwert SLG für den Hauptmotor
14 gleichzeitig ein Sollwert SLG für die Liefergeschwindigkeit LG
des Streckwerks 5 ist. Weiterhin treibt der Hauptmotor 14 über
die Getriebeanordnung 14a die ortfestgelagerte Abzugswalze 9,
die beweglich gelagerte Abzugswalze 9', den Drehteller 10 sowie
den Kannenteller 12 an.
Ebenso treibt der Hauptmotor 14 über ein Differenzgetriebe
15 und eine weitere Getriebeanordnung 15a die Zuführgestellwalzen
2a, 2b, die Einzugsunterwalzen 3a, 3b, die ortsfeste
Tastwalze 4a, die beweglich gelagerte Tastwalze 4a', die Unterwalze
5a der Eingangswalzenanordnung 5a, 5a' sowie die Unterwalze
5b der Mittelwalzenanordnung 5b, 5b' an.
Während die direkt von dem Hauptmotor 14 angetriebenen
Arbeitsorgane untereinander in einer Produktionsphase der Strecke 1 ein
konstantes Drehzahlverhältnis aufweisen, und die von dem Differenzgetriebe
15 angetriebenen Arbeitsorgane der Strecke 1 untereinander ebenfalls
ein konstantes Drehzahlverhältnis aufweisen, kann bei der gezeigten Antriebsanordnung
mittels eines Regeleingriffs die Drehzahl der Unterwalze 5b der Mittelwalzenanordnung
5b, 5b' im Verhältnis zur Drehzahl der Unterwalze
5c der Lieferwalzenanordnung 5c, 5c', 5c'' verstellt
werden. Damit kann der Gesamtverzug V durch Verstellen des Hauptverzuges HV verändert
werden. Hingegen ist der Vorverzug W konstant.
Denkbar wäre aber auch, dass der Vorverzug W im stromaufwärtigen
Vorverzugsfeld 5d im Verzug steuerbar ist oder dass überhaupt kein
Vorverzugsfeld 5d vorhanden wäre. Wesentlich für die vorliegende
Erfindung ist lediglich, dass der Verzug V insgesamt steuerbar ist.
Die Veränderung des Verzugs V, welche der Ausregulierung von
Schwankungen der längenspezifischen Masse des zugeführten Fasergemenges
FGzu dient, erfolgt bei der dargestellten Strecke 1 durch einen
von der Steuerungsvorrichtung 13 gesteuerten Regeleingriff, der auf die
Drehzahl der Eingangswalzenanordnung 5a, 5a' sowie auf die Drehzahl
der Mittelwalzenanordnung 5b, 5b' wirkt. Der Regeleingriff erfolgt
damit auf der Eingangsseite des Streckwerks 5, wodurch bei einem Regeleingriff
die Einzugsgeschwindigkeit EG des Streckwerks 5 verändert wird.
Gleichwohl könnte ein Regeleingriff auch auf der Lieferseite
des Streckwerks 5 durchgeführt werden, so dass bei prinzipiell gleichbleibender
Einzugsgeschwindigkeit EG die Liefergeschwindigkeit LG verändert wird. Dies
könnte beispielsweise sinnvoll sein, wenn das Streckwerk 5 unmittelbar
von einer laufenden Karde mit einem Faserband beschickt wird, da in diesem Fall
eine durch einen Regeleingriff bedingte Asynchronität zwischen der Liefergeschwindigkeit
der Karde und der Einzugsgeschwindigkeit EG des Streckwerks 5 verhindert
ist.
Weiterhin könnte auch vorgesehen sein, Regeleingriffe sowohl
auf der Eingangsseite des Streckwerks 5 als auch auf der Lieferseite des
Streckwerks 5 durchzuführen. So kann beispielsweise vorgesehen sein,
dass Regeleingriffe zur Ausregulierung von langwelligen Schwankungen der längenspezifischen
Masse des zugeführten Fasergemenges FGzu auf der Eingangsseite des
Streckwerks 5 und Regeleingriffe zur Ausregulierung von kurzwelligen Schwankungen der
längenspezifischen Masse des zugeführten Fasergemenges FGzu
auf der Lieferseite des Streckwerks 5 durchgeführt werden.
Zur Ausregulierung von Schwankungen der längenspezifischen Masse
des zugeführten Fasergemenges FGzu werden die von der Einlaufsensoreinheit
4 erzeugten Messwerte MLM1, ..., MLMn-2, MLMn-1,
MLMn an die Maschinensteuerung 13 übertragen gespeichert.
Auf der Basis desjenigen Messwertes MLM1, der mit dem am Regeleinsatzpunkt
befindlichen Abschnitt AB1 korrespondiert, wird dann ein Sollwert SEG
an einen Regelmotor 16 übertragen, der derart auf das Differenzgetriebe
15 einwirkt, dass die Drehzahlen der stromaufwärts des Hauptverzugsfeldes
HV gelegenen Arbeitsorgane verändert wird. Weist der Abschnitt ABn
beispielsweise eine über dem Durchschnitt liegende längenspezifische Masse
auf, so wird eine Erhöhung des Verzugs V zur Vergleichmäßigung des
Fasergemenges FG eingeleitet.
Eine Steuerung, bei welcher der Messort bzw. die Sensoreinrichtung
4 vor dem Streckwerk 5 liegt, wird auch Open-Loop-Steuerung genannt.
Bei einer derartigen Steuerung ist es erforderlich, die Laufstrecke A bzw. die Laufzeit
eines Abschnittes AB des Fasergemenges FGzu von der Sensoreinrichtung
4 bis zum Regeleinsatzpunkt REP zu berücksichtigen. Laufstrecke A
und Laufzeit sind über die Einzugsgeschwindigkeit EG des zugeführten Fasernbandes
FGzu und die Geschwindigkeit des Faserbandes FGzb im Vorverzugsfeld
5d miteinander verknüpft.
Der Regeleinsatzpunkt REP ist derjenige Ort, an dem der Regeleingriff
bezüglich eines bestimmten Abschnitts ABn des Fasergemenges FG stattfinden
soll. Die Lage des Regeleinsatzpunktes REP wird üblicherweise als Abstand A
des Regeleinsatzpunktes REP von der Sensoreinrichtung 4 angegeben. Er liegt
üblicherweise im stromaufwärtigen Drittel des Hauptverzugsfeldes
5e.
Um sicherzustellen, dass jederzeit derjenige Messwert MLM1
der längenspezifischen Masse zur Durchführung eines Regeleingriffes verwendet
wird, der mit demjenigen Abschnitt AB1 des Fasergemenges FG korrespondiert,
welcher sich am Regeleinsatzpunkt REP befindet, ist ein Verzögerungsglied
18 vorgesehen. Das Verzögerungsglied 18 ist dabei als FIFO-Speicher
18 ausgebildet. Die FIFO-Länge, also die Anzahl der Speicherplätze,
ist dabei so eingestellt, dass die darin enthaltenen Messwerte MLM1–MLMn-1
die Abschnitte AB1-ABn-1 des Fasergemenges FG repräsentieren,
welche sich zwischen der Einlaufsensoreinheit 4 und dem Regeleinsatzpunkt
REP befinden. In der in der 1 dargestellten Situation
erreicht der Abschnitt AB1 gerade den Regeleinsatzpunkt REP. Daher wird
der Messwert MLM1 aus dem FIFO-Speicher 18 ausgelesen, an die
Sollwertstufe 17 übermittelt, welche dann einen neuen Sollwert SEG
für die Einzugsgeschwindigkeit EG des Streckwerks 5 bestimmt und an
den Regelmotor 16 zur Durchführung eines Regeleingriffs übermittelt.
Wenn der Messwert MLM1 aus dem FIFO-Speicher
18 ausgelesen ist, so rücken sämtliche Messwerte MLM im FIFO-Speicher
um eine Stelle in Richtung Ausgang des FIFO-Speicher 18 weiter. Gleichzeitig
wird der Messwert MLMn, welcher den soeben vermessenen Abschnitt ABn
FG repräsentiert, in den FIFO-Speicher 18 eingelesen.
Um das Verschieben der Messwerte MLM in dem FIFO-Speicher
18 zu steuern, ist eine Taktstufe 19 vorgesehen, welche Taktsignale
TS an den FIFO-Speicher 18 übermittelt. Das Taktsignal TS wird aus
einem oder mehreren Messwerten MEG der Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerks
5, welche ebenfalls von der Einlaufsensoreinheit 4 bereitgestellt
werden, gebildet. Alternativ könnte die Taktstufe 19 auch direkt in
den Einlaufsensor 4 integriert sein.
Der Vorgabewert RP des Regeleinsatzpunktes REP kann durch einen Einstellwert
ERP an der Steuerungseinrichtung 13 eingestellt werden. Hierzu weist die
Steuerungseinrichtung 13 ein Einstellmittel 20 auf. Dabei kann
es sich beispielsweise um eine Tastatur oder um eine Datenschnittstelle handeln,
so dass ein in einem Testlauf ermittelter Einstellwert ERP manuell oder automatisch
als Vorgabewert RP für den Regeleinsatzpunkt REP an den FIFO-Speicher
18 übertragen werden kann. Der Vorgabewert RP bestimmt dabei die FIFO-Lange
des FIFO-Speichers 18. Wird nun beispielsweise der Vorgabewert RP erhöht,
so vergrößert sich die FIFO-Länge, wodurch sich die Verweilzeit eines
bestimmten Messwertes MLM im FIFO-Speicher 18 um einen Takt der Taktstufe
19 erhöht. Hierdurch verschiebt sich der Regeleinsatzpunkt REP in
stromabwärtige Richtung, so dass sich der Abstand A vergrößert. Wird
der Vorgabewert RP verkleinert, so verschiebt sich der Regeleinsatzpunkt in analoger
Weise in stromaufwärtige Richtung.
Würden, was in der 1 nicht dargestellt
ist, Regeleingriffe sowohl auf der Eingangsseite des Streckwerks 5 als
auch auf der Lieferseite des Streckwerks 5 durchgeführt, so müsste
sowohl für eingangsseitigen Regeleingriffe als auch für die ausgangsseitigen
Regeleingriffe jeweils ein Regeleinsatzpunkt vorgegeben werden, wobei die optimalen
Werte der beiden Regeleinsatzpunkte nicht notwendigerweise identisch wären.
Die optimale Lage des Regeleinsatzpunktes REP bzw. der optimale Abstand
A ist entscheidend für die Qualität des aus dem Streckwerk 5
abgeführten Fasergemenges FGab. Jedoch kann die optimale Lage
des Regeleinsatzpunktes nicht mit hinreichender Genauigkeit analytisch bestimmt
werden. Daher wird gemäß dem Stand der Technik der Einstellwert ERP und
damit der Vorgabewert RP für den Regeleinsatzpunkt REP in einem vorbetrieblichen
Einstell- oder Testlauf ermittelt und für einen längeren Zeitraum, beispielsweise
bis zu einem Partiewechsel, konstant gehalten. Ändern sich in diesem Zeitraum
Faktoren, welche die optimale Lage des Regeleinsatzpunktes REP beeinflussen, so
wird dies bei einer Strecke gemäß dem Stand der Technik nicht berücksichtigt.
Im Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strecke
1 gemäß der 2 ist ebenfalls ein
Einstellmittel 20 zur Vorgabe eines Einstellwertes ERP vorgesehen. Dieser
Einstellwert ERP, der in einem automatischen oder manuellen Testlauf bestimmt werden
kann, wird einem Korrekturglied 21 zugeführt. Zu diesem Korrekturglied
21 wird ebenfalls ein Korrekturwert &Dgr;RP übertragen.
Das Korrekturglied 21 ist dabei so ausgebildet, dass aus
dem Einstellwert ERP und aus dem Korrekturwert &Dgr;RP der Vorgabewert RP gebildet
wird, der in bekannter Weise zur Einstellung der FIFO-Länge des FIFO-Speichers
18 und damit zur Festlegung des Regeleinsatzpunktes REP verwendet wird.
Während der Einstellwert ERP für einen längeren Zeitraum, nämlich
für den Zeitraum zwischen zwei Test- oder Einstellläufen konstant gehalten
wird, wird der Korrekturwert &Dgr;RP kontinuierlich oder quasikontinuierlich an
Betriebsparameter der Strecke 1 angepasst. Hierdurch ergibt sich ebenfalls
eine kontinuierliche oder quasikontinuierliche Anpassung des Vorgabewertes RP und
damit des Regeleinsatzpunktes REP.
Der Korrekturwert &Dgr;RP wird in Abhängigkeit von einem mit
der Liefergeschwindigkeit des Streckwerks 5 korrespondierenden Wert SLG
und in Abhängigkeit von einem mit der Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerks
5 korrespondierenden Wert GM mittels der Auswertemittel 22 bestimmt.
Der mit der Liefergeschwindigkeit LG des Streckwerks 5 korrespondierende
Wert SLG ist der Sollwert SLG für die Liefergeschwindigkeit LG, der von der
Steuerungseinrichtung 13 an den Hauptmotor 14 übertragen
wird.
Der mit der Einzugsgeschwindigkeit EG korrespondierende Wert GM ist
ein gleitender Mittelwert GM, der mittels der Mittelwertstufe 23 aus Sollwerten
SEG der Sollwertstufe 17 gebildet ist. Die Mittelwertbildung ist deshalb
von Vorteil, da sich die Einzugsgeschwindigkeit EG bei jedem erfolgten Regeleingriff
ändert. Ohne Mittelwertbildung würde sich daher der Vorgabewert RP bei
jedem erfolgten Regeleingriff verändern, was zu einem Aufschaukeln der Steuerung
der Textilmaschine führen könnte. Wenn jedoch der gleitende Mittelwert
GM verwendet wird, ist es möglich, den Regeleinsatzpunkt REP optimal an längerfristige
Veränderungen der Einzugsgeschwindigkeit EG anzupassen.
Die Auswertemittel 22 umfassen eine Tabelle 22,
aus der mittels eines gleitenden Mittelwertes GM und mittels eines Sollwertes SLG
ein für die jeweilige Kombination vorgesehener Korrekturwert &Dgr;RP ausgelesen
werden kann. Da die Korrekturwerte &Dgr;RP im Betrieb der Strecke 1 nicht
berechnet werden müssen, ist im laufenden Betrieb der Strecke 1 eine
rasche Bestimmung eines Korrekturwertes &Dgr;RP bei vergleichsweise geringem Aufwand
möglich.
Die Strukturierung und die Inhalte der Tabelle 22 können
vorab auf der Basis von Testläufen festgelegt werden. Alternativ könnten
die Auswertemittel 22 so ausgebildet sein, dass der Korrekturwert &Dgr;RP
anhand einer vorab definierten Funktion im Betrieb der Strecke berechnet wird. Die
Anpassung des Vorgabewertes RP für den Regeleinsatzpunkt REP erfolgt in beiden
Fällen auf der Basis von vorab erworbenem Wissen. Eine Überprüfung
der Qualität des das Streckwerk 5 verlassenden Fasergemenges FGab
ist dabei nicht erforderlich.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für
eine erfindungsgemäße Strecke 1. Korrekturwerte &Dgr;RP werden
hier ebenfalls aus einer Tabelle 22' ausgelesen. Zur Berücksichtigung
der Liefergeschwindigkeit LG des Streckwerks 5 ist eine Auslaufsensoreinheit
25 vorgesehen, welche Messwerte MLG der Liefergeschwindigkeit LG des Streckwerks
5 an eine Normierungsstufe 26 übermittelt. Diese sendet normierte
Werte MLG' für die Liefergeschwindigkeit LG an die Tabelle 22'.
Zur Berücksichtigung der Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerks
5 werden Messwerte MLM der längenspezifischen Masse des dem Streckwerk
5 zugeführten Fasergemenges FGzu einer weiteren Normierungsstufe
24 zugeführt. Diese überträgt normierte Messwerte MIM' der
längenspezifischen Masse an die Mittelwertstufe 23, welche daraus
einen gleitenden Mittelwert GM' bildet und an die Tabelle 22' überträgt.
Vorausgesetzt, die durchschnittliche längenspezifische Masse
des aus dem Streckwerk abgeführten Fasergemenges FGab und die Liefergeschwindigkeit
LG des Streckwerks 5 bleiben unverändert, so ist der gleitende Mittelwert
GM' ein direktes Maß für die Einzugsgeschwindigkeit EG des Streckwerks
5.
Die Anpassung des Regeleinsatzpunktes erfolgt dann wie oben erläutert
auf der Basis des aus der Tabelle 22' ausgelesenen Korrekturwertes &Dgr;RP.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche
jederzeit möglich.