Die Herstellung von Faserbändern und Faservliesen, die im Querschnitt möglichst gleichmässig sind, hat in der Textilin¬ dustrie grosse Bedeutung. Solche Bänder und Vliese «werden meist an Karden oder Krempeln hergestelJt. Zur ürzieluπg der erwünschten Gleichmässigkeit ist eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen zur automatischen Regulierung der Faserzu- fuhr an diesen Maschinen bekannt.

Ein bekanntes Verfahren misst den Querschnitt der auslaufenden Bänder und reguliert auf Grund der erhaltenen Messwerte die Geschwindigkeit der Speisewalze der Karde derart, dass - auch bei unterschiedlicher Dichte der Faservorlage - der Karde immer gerade soviel Material pro Zeiteinheit zugeführt wird, als zur Aufrechterhaltung eines konstanten Querschnittes am Abzug benötigt wird. Wegen .des langen Fasertransportweges zwi¬ schen dem Stellort . (Speisewalze) und dem Messort an den Abzug¬ walzen, ist dieses Verfahren relativ träge. Schwankungen, die kürzer sind als dieser Transportweg, können nicht ausreguliert werden, da sie den Stell ^' ort zum Zeitpunkt ihrer messtechnischen Erfassung bereits passiert haben. Eine Beschleunigung dieses Verfahrens ist nur dadurch möglich, dass der Messort näher an den Stellort herangebracht wird. Beim heutigen Stand der Technik ist ^' jedoch kein Absolutmessorgan bekannt, das der Speisewalze in optimaler Nähe nachgelagert werden kann und gleichzeitig die für den Verwendungszweck erforderliche Genauigkeit aufweist.

Ein weiteres bekanntes Verfahren löst dieses Problem dadurch, dass zusätzlich zum Absolutmessorgan an den Abzugwalzen ein weiteres Messorgän am Vorreisser oder a Tambour υde-r am Ab¬ nehmer oder an den Atnahmewalzen oder am Vlies angebracht wird, das nur Variationen im Faserdurchsatz, aber nicht deren absoluten Betrag erkennen muss. Solche Messorgane sind auch beim heutigen Stand der Technik herstellbar. Sie ermöglichen in der erwähnten Kombination mit einem genauen Absolutmessor¬ gan auch bei relativ geringer Genauigkeit die erwünschte Be¬ schleunigung des Regelvorgangs.

Ein bekanntes Messorgan dieser Kategorie misst Variationen des Faserdurchsatzes durch eine optische Bestimmung der Faserbe¬ lagsdichte beispielsweise auf dem Tambour. Das Verfahren be¬ ruht darauf, dass ein beispielsweise heller Faserbelag mit zu¬ nehmender Dichte mehr Licht reflektiert, als der z.B. durch die

.Tambourgarnitur gebildete dunkle Hintergrund. Dieses Messorgan

.technischer Fortschritt. Der erforderliche/ ist zwar ein wesentliche? ^' Unterschied in den Rei ^' lexionseigen- schaften von Faserbelag und Hintergrund bedeutet jedoch eine Einschränkung der Anwendbarkeit. Eine weitere Einschränkung ist die abnehmende Genauigkeit bei schlechter Faserauflösung. Dies behindert beispielsweise den optimalen Einsatz dieses Messor¬ gans am Vorreisser, obwohl dieser vom regeltechnischen Stand¬ punkt aus den optimalen Messort für die Kardeneinzugsregulierun mit geschlossenem Regelkreis darstellen würde.

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung mit dem gleichen Verwendungszweck wie dieses optischdMessorgan, jedoch ohne dessen vorgängig, beschriebe¬ nen ^' Einschränkungen, gemäss den in den Ansprüchen definier¬ ten Merkmalen. Dadurch kann die vorgängig beschriebene Kar¬ deneinzugsregulierung mit geschlossenem Regelkreis schneller, genauer und universeller gemacht werden, als dies mit den bis¬ her bekannten Techniken möglich war.

Das erfindungsgemässe Verfahren beruht darauf, dass das Dreh¬ moment des Vorreisserantriebs gemessen wird, und ein Signal, das diesem Drehmoment entspricht, als Steuergrösse für die Re- gulierung der Einzugsgeschwindigkeit dav Karde verwendet wird. Da ein wesentlicher Teil des Vorreisser ehmo en es von der dem Vorreisser pro Umdrehung zugeführten Mater menge abhängt, können Variationen dieses Drehmomentes als Mass für die auszu¬ gleichenden QuerschnittsSchwankungen der Faservorlage verwendet werden. Um solche Schwankungen auszugleichen, braucht im ein¬ fachsten Fall bloss die Drehzahl der Speisewalze so reguliert zu werden, dass das Drehmoment des YoΛ-reissers konstant bleibt, d.h. der Vorreisser bei konstanter Drehzahl mit konstanter Reissleistung arbeitet. Sofern die Reissleistung im wesentlichen nur von der pro Zeiteinheit zugeführten Materialmenge abhängt, was unter Vernachlässigung kurzer Leistungsspitzen bei gleich¬ bleibendem Material und gleichbleibender Reissleistung zurnin- destens innerhalb eines beschränkten Zeitraums zutrifft, so be¬ deutet dies, dass der Karde zumindest innerhalb des gen

beschränkten Zeitintervails dauernd eine konstante Faser- ώenge pro Zeiteinheit eingespeist wird. Da diese Faserinen- ge am Ausgang der Karde als Band mit konstanter Geschwindig¬ keit abgezogen wird, bleibt dadurch aber auch der Bundquer¬ schnitt konstant. Der Zweck der Regulierung ist damit er¬ üllt.

Da Aenderungen der Speisewalzengeschwindigkeit praktisch ver¬ zögerungsfrei zu einer veränderten Reissleistung am Vorreisser führen, kann auch der Regelvorgang praktisc verzögerungsfrei ausgeführt werden. Dadurch können auch ausseror entlich kurze Vorlageschwankungen ausgeglichen werden.

Ueber längere Zeiträume hängt die Reissleistung des Vorreissers im allgemeinen nicht nur vom Materialdurchsatz ab, sondern auch unterschiedliche Vorauflösung der Fasern, unterschied¬ licher Avivageauftrag, Feuchtigkeitsunterschiede etc. können die spezifische Reissleistung erheblich beeinflussen. Zudem benötigt der Vorreisser auch ein von der Reissleistung unab¬ hängiges erhebliches Leerlaufdrehmoment zur Ueberwindung der Lagerreibung und des Luftwiderstandes, wobei auch hier über längere Zeiträume mit. Schwankungen zu ^' rechnen ist. Um aber auch über grosse Zeiträume eine genaue Regulierung zu erzielen, wird die Drehmomentmessung am Vorreisser deshalb vorteilhafter¬ weise mit einem Absolutmessorgan am Kardanabzug kombiniert, das geeignet ist, Langzeitungenauigkeiten der Drehmomentmes¬ sung zu korriβgieren.

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Das Drehmomentmessverfahren lässt sich in gleicher Weise auch am Tambour verwenden, wobei dann nicht .die Reisslei¬ stung, sondern die Kardierleistung der Deckel erfasst wird.

Da die Kardierleistung mit zunehmendem Faserbelag auf dem Tambour ebenfalls zunimmt, lässt sich dadurch der Querschnitt des Faserbelags auf dem Tambour- regulieren und damit letzt¬ lich auch die Bandnummer. Langzeitdifferenzen werden auch hier vorteilhafterweise durch Kombination mit einem Absolut¬ messorgan am Kardenabzug korrigiert.

Denkbar.ist auch ein abgewandeltes Verfahren, bei dem das Re-- gelsignal aus dem Drehmomentverhälten der Speisewalze gewonnen wird. Das Einziehen der Watte in die ^' Karde erfordert ein Dreh¬ moment, das mit zunehmender Wattedicke ansteigt. Der gewünsch¬ te konstante Faserdurchsatz lässt sich dann durch eine gegen¬ läufige Regulierung des Speisewalzendrehzahl erzielen. Auch dieses Verfahren lässt sich mit der bereits beschriebenen di¬ rekten Bandmessung kombinieren.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Ver¬ fahrens besteht im wesentlichen aus einer Einrichtung zur Mes¬ sung des Drehmomentes am Vorreisser oder am Tambour oder am gemeinsamen Antrieb dieser beiden Elemente und einer an sich bekannten Einzugsregulierung der Karde mit geschlossenem _. Re¬ gelkreis.

Anhand der Beschreibung und der Figuren werden Ausführuπgs- beispiele der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt:

_. Fig. 1 schematisch eine Karde mit RegelVorrichtung, ^*

Fig. 2 eine Karde mit einer ersten Variante der Regelvorrich¬ tung,

Fig. 3 eine Karde mit einer zweiten Variante der Regelvorrich¬ tung,

Fig. 4 Einzelheiten einer dritten und

Fig. 5 Einzelheiten einer vierten Abart der Regelvorrichtung.

Die in den. Fig. 1 - 3 schematisch gezeigte Karde besteht in an sich bekannter Anordnung aus der Speisewalze 1, der das Faser- material vorgelegt wird, dem Vorreisser 4, dem Tambour 8 mit Faserbelag 7 und Deckeln 9 _» dem Abnehmer 11 mit den Abnahmewal zen 12, dem Kalanderteil 13 und dem Kannenstock 16. Zur deut¬ licheren Darstellung sind die einzelnen Rotationskörper mit Einzelantrieben gezeigt, nämlich die Einzugwalze 1 mit einem Motor 3 _» der Vorreisser 4 mit einem Motor 5, der Tambour 8 mit einem Motor 10 und der Abnehmer 11 mit einem Motor l . Ka¬ landerteil 13 und Kannenstock 16 werden über eine mechanische Verbindung 28 vom Abnehmer 11 her angetrieben.

In der ersten Ausführungsform gemäss Fig. 1 wird das Drehmo¬ ment des Vorreissers 4 mittels der Stromaufnahme des Motors 5 gemessen. Bei einem Gleichstrommotor ist der Strom proportiona zum Drehmoment; bei einem Wechselstrommotor ist der Strom I x cos© proportional zum Drehmoment.

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Der Motorstrom I wird mittels eines Messwiderstandes 6 in

,Spannung. eine proportionale U umgeformt und mit einer Sollwertspannung in einer ersten Summierungsstelle 17 verglichen. Die bei die-

* sem Vergleich resultierende Differenz U wird in einem Regel¬ organ 20 in ein Steuersignal U _R für die Drehzahl des Motors 3 bzw. d'er Einzugswalze 1 umgeformt. Zu hohes Drehmoment be¬ deutet dabei zu dicken Faserbelag, somit ist die Drehzahl der Einzugswalze 1 zu verlangsamen, während zu niedriges Drehmo¬ ment eine Erhöhung der Drehzahl der Einzugswalze 1 erfordert, beides so lange, bis die Differenz AU aus Messpannung und Soll¬ wert verschwindet.

In einer einfachen Ausgestaltung der..Vorrichtung kann der dem Regler 20 zugeführte Sollwert beispielsweise eine an eine Sollwertwiderstand 18 fest eingestellte Spannung Ud sein; diese gelangt über eine Klemme 24 eines Umschalters 19 an die erste Summierungsstelle 17. Die mit der-Vorrichtung ausgerü¬ stete Karde liefert aber nur so lange ein Band mit konstantem Querschnitt ab, wie sich die Proportionalitätsfaktoren zwi¬ schen Drehmoment des Vorreissers 4 und der Nummer des Bandes 26 nicht ändern. Ein solcher variabler Propo ^' rtionalitätsfaktor ist beispielsweise dastaaterialabhängige Verhältnis zwischen Materialzufuhr und Reissleistung des Vorreissers 4, oder auch das einstellbare Verhältnis von Vorreisserdrehzahl und Ablie¬ ferungsgeschwindigkeit.

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In einer verfeinerten Ausführung wird der* Schalter 19 mit

Klemme 23 verbunden. An diese Klemme wird ein von der Nummer • des Bandes 26 abgeleiteter Sollwert U gelegt. In einem Band- - messorgan 14 wird ein der Bandnummer entsprechendes Signal UT, erzeugt und an eine zweite Summierungsstelle 21 geführt, wo dasselbe mit einem Sollwert U„ für die Bandnummer ver¬ glichen wird. Dat. dabei entstehende Differenzsignal passiert einen. Integrator 22, dessen Ausgangssignal Us in der Summie¬ rungsstelle 17 den Sollwert für das Vorreisserdrehmoment bil¬ det. Der Vorteil dieser Anordnung ist der, dass der rasch ändernde Materialzufluss über die schnell reagierende Dreh¬ momentregulierung ausgeglichen werden kann, während der zwei-, te, träge Regelkreis nur die langsam _. ..veränderlichen Störfak¬ toren zu beseitigen braucht.

Die hier beschriebenen zwei Ausgestaltungen beschreiben die Grundprinzipien der Sollwertvorgabe für den Regler 20. Es kann durchaus sinnvoll sein, mehrere feste und/oder variable Soll¬ wertvorgaben, beispielsweise durch additive Ueberlagerung mit¬ einander zu kombinieren, um beispielsweise das Leerlaufdreh- moment des Vorreissers 4 zu kompensieren 'Oder das Verhalten der Regulierung bei unterschiedlichen Betriebsverhältnissen (z.B. im Anlauf der Karde) zu optimieren.

Die Karde, ^' die mit der Vorrichtung in der beschriebenen Ausge¬ staltung ausgerüstet ist, wird vorzugsweise durch die vier Einzelantriebe 3 _» 5 _» 10, 15 angetrieben. Dabei müssen die An- jR O

triebe 5 und 10 für ein ordnungsgemässes Arbeiten der Karde miteinander synchronisiert sein. Die Abnahmeseite der Karde (Motor 15) ist üblicherweise. ^' ebenfalls mit den Motoren 5 un 10 synchronisiert; sie kann aber auch meistens separat still¬ gesetzt oder im Langsamgang betrieben werden. Um die Karde in einem solchen Betriebszustand vor Ueberspeisung zu bewahren-, sind zusätzliche apparative. Vorkehrungen zu treffen. Beispiels¬ weise ist es denkbar, dass die Abnehmerdrehzahl laufend gemes¬ sen und in einem solchen ausserordentlichen Betriebszustand (z.B. auch An- und Auslauf der Karde) entweder das Soll-Dreh¬ moment für den Regler 20 entsprechend der Abnehmerdrehzahl herabgesetzt, oder die Drehzahl ^' von Motor 3 mit Motor 15 syn¬ chronisiert wird. Dies ist in Fig. 2 _^. gezeigt, wo ein Tacho¬ generator 27 mit einem die Bandabzugsgeschwindigkeit definie¬ renden rotierenden Teil, beispielsweise den Kalanderwalze 13, gekuppelt ist. Das der Tachodrehzahl entsprechende Signal UT wird in diesen Fällen als Sollwert vorgegeben.

Figur 3 zeigt als weitere Variante die Auswertung des Dreh¬ momentes bzw. der Leistung des Tambcurantriebes, indem die Stromaufnahme des Motors 10 mittels des Messwiderstandes 6 er¬ mittelt und zum Vergleich mit dem Sollwert verwendet wird. Die Deckel 9 üben auf den rotierenden Tambour 8 ein Drehmoment aus, das mit -zunehmender Dicke des Fnserbelags 7 auf dem Tambour grösüer wird. Die derart eingesetzte Vorrichtung wirkt deshalb primär als Dichteregler für den Faserbelag auf dem Tambour 8. Im Endeffekt wird dadurch, aber ebenfalls die Bandnummer regu- liert

Die Drehmomentmessung eines rotierenden Teiles der Karde, des Krempels oder dergleichen kann auch auf andere Weise als durch Messung der Leistungsaufnahme erfolgen. Möglich ist beispielsweise die Ausbildung der Antriebswelle für den Vor¬ reisser 4, oder für den Tambour 8, als Torsionsstab 29 _» in¬ dem dessen Verdrehung gemessen und in ein entsprechendes Sig¬ nal verwandelt wird. In diesem Fall können die Antr ebe für Vorreisser 4, Tambour 8 und Abnehmer 11 von einem gemeinsamen Motor 30 aus erfolgen, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist.

Eine weitere Möglichkeit für die Messung der Drehmomente für die angetriebenen Trommeln der Karde besteht in der Anordnung einer variablen Kupplung 31 zwischen dem Motor 30 und der be¬ treffenden Welle. Hierzu ist die Grosse des Schlupfes zwische Antrieb und getriebener Achse, oder die für eine schlupffreie Uebertragung nötige Erregung der variablen Kupplung 31 als Steuersignal zu messen und daraus mit einem entsprechenden Sollwert die Differenz zu bilden, wie dies vorher bereits be- schrieben worden ist.

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