Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Optimierung und Konstanthaltung der Faserqualität bei der automatisierten Mischung von Ballen mit textilen Fasern unterschiedlicher Qualität, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Automatische Ballenabtragmaschinen sind bereits bekannt (z.B. vom Typ UNIFLOC der Firma Rieter AG). Nachteilig ist aber deren fehlende Steuerung während des einmal programmierten Abtrag- und Mischvorgangs. Die Überprüfung ob eine gewünschte Faserqualität erreicht worden ist, kann erst nach erfolgter Mischung (von beispielsweise bis zu 100 Ballen) erfolgen und lässt somit keine Korrektur während des Mischvorgangs zu.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Optimierung und Konstanthaltung der Faserqualität bei der automatisierten Mischung von Ballen mit textilen Fasern unterschiedlicher Qualität zu schaffen, welches eine laufende Überprüfung des aktuellen Mischresultats und Korrektur auf einen, bzw. mehrere vorgegebene Sollwerte ermöglicht.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche die Merkmale des Anspruchs 11 aufweist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank des erfindungsgemässen Verfahrens eine "on-line" Optimierung bei der automatisierten Mischung von Ballen mit textilen Fasern unterschiedlicher Qualität erfolgt.

Ballen schlechter Qualität und Ballen guter Qualität können dabei auf kontrollierte Weise - aufgrund von gerechneten und gemessenen Werten - zu einem Fasermaterial mittlerer Qualität gemischt werden. Der Mittelwert der Mischung bleibt konstant und variiert nicht mit dem momentanen Mittelwert aller Ballen, was schliesslich zu einer konstanten Faserqualität führt.

Beim erfindungsgemässen Verfahren wird die Qualität der Fasern eines Ballens nicht nur einmal gemessen, wie bei den Verfahren gemäss dem Stand der Technik, sondern jeder Ballen wird Schicht um Schicht gemessen, wodurch Streuungen der Qualität innerhalb eines einzelnen Ballens besser berücksichtigt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zugleich das Funktionsprinzip erläutert, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Fig. l zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens; und

Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung des aktuellen, mittels des erfindungsgemässen Verfahrens erzielten Parameterwertes der Mischung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Durchfüh¬ rung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht im wesentlichen aus einer Ballenabtragvorrichtung 2 mit einem längs eines Transportweges 3 beweglich angeordneten Faser-Abtragorgans 4, einer am Abtragorgan 4 angebrachten Probeentnahmevorrichtung 6, die über ein Fasermuster-Transportsystems 13, z.B. in Form eines mechanischen Förderbandes oder eines pneumatischen Rohr¬ transportsystems, mit einem automatischen Mess- und Steuergerät 5 verbunden ist.

Das Abtragorgan 4 ist über ein Faser-Transportsystem 14 mit dem Mischer 7 verbunden. Die zu mischenden Ballen mit textilen Fasern unterschiedlicher Qualität l _a , ...l _k , ...l _n sind beidseitig längs des Transportweges 3 des Faser-Abtragorgans 4 der Ballenabtragvorrichtung 2 angeordnet.

Das Faser-Abtragorgan 4 wird dabei vom Mess- und Steuergerät 5 von einem Ballen zum anderen verschoben um die für eine gewünschte Faserqualität erforderlichen Mengen und Qualitäten unterschiedlicher Fasern von den einzelnen Ballen l _a , ...l _k , ...l _n abzutragen und dem Mischer 7 zuzuführen.

Anlässlich der Abtragung der Fasern wird mittels der am Abtragorgan 4 angebrachten Probeentnahmevorrichtung 6 dem jeweils bearbeiteten Ballen l _j ς eine Faserprobe entnommen und

über das Fasermuster-Transportsystems 13 zum automatischen Mess- und Steuergerät 5 transportiert und dort analysiert. Die zu analysierende Faserprobe wird vorzugsweise an der dem Abtragorgan 4 zugewandten Oberfläche des jeweils bearbeiteten Ballens 1^ entnommen.

Als Beispiele für typischerweise im Mess- und Steuergerät 5 zu verwendende textile Analysegeräte können die Fasermessstrassen (HVI) der Firmen Spinlab Inc. oder Motion Control Inc. angeführt werden. Diese Analysegeräte müssen allerdings, um für das erfindungsgemässe Verfahren Verwendung finden zu können, vollständig automatisiert sein, so dass auch die Mustervorbereitung und der Mustertransport vollautomatisch erfolgen. Die Anpassung dieser in der Textilanalytik bekannten Geräte an einen vollautomatisierten Betrieb, wie er im erfindungsgemässen Verfahren stattfindet, kann vom durchschnitt¬ lichen Fachmann mit den üblichen Kenntnissen durchgeführt werden und ist deshalb hier nicht näher beschrieben.

Die Qualitätsparameter der einzelnen Ballen l _a , ... ! ^■ _% ...l _n können erstmals entweder vor dem Mischvorgang in konventioneller Weise ermittelt und in den Speicher 8 des Mess- und Steuergeräts 5 gefüttert werden. Es kann aber auch in einem ersten Lauf des Abtragorgans 4 über sämtliche Ballen l _a , ...1^, ...i _n je ein Muster mittels der Probeentnahmevorrichtung 6 entnommen und dem Mess- und Steuergerät 5 zugeführt, analysiert und die ermittelten Daten im Speicher 8 abgelegt werden.

Damit die Vorrichtung in Betrieb genommen werden kann muss lediglich noch die gewünschte Faserqualität der herzustellenden Fasermischung (in Form von Maximal- und Minimalwerten) in den Speicher 8 des Mess- und Steuergeräts 5 eingegeben werden.

Die Steuerung des Abtragorgans 4 erfolgt nun in der Weise, dass das Mess- und Steuergeräts 5 aufgrund der gespeicherten Qualitätsparameter der einzelnen Ballen l _a , ...1^,...l _n , sowie des gewünschten Sollwerts für die zu erzielende Fasermischung aufgrund von im Speicher 8 vorhandenen, geeigneten Algorithmen ein Abtrag-Programm errechnet und dieses durch geeignete Steuerung des Abtragorgans 4 über die Datenleitung 9 ausführen lässt.

Ein solcher Algorithmus kann beispielsweise folgende Schritte umfassen: a) Berechnung der Mengenanteile jedes Ballens um die geforderten Sollwerte zu erreichen; b) Fasern abtragen mittels Abtragorgan 4; c) Fasermuster entnehmen mittels Probeentnahmevorrichtung 6; d) Kontrolle ob Werte des Fasermusters mit denjenigen von in Schritt a) verwendeten übereinstimmen. Wenn nicht: Werte im Speicher 8 des Mess- und Steuergeräts 5 korrigieren und wieder bei Schritt a) beginnen; e) Wenn am Ausgang des Mischers 7 eine weitere Probeentnahmevorrichtung 16 installiert ist, in grösseren Abständen Fasermuster entnehmen und mit den Sollwerten

vergleichen. Stimmen diese nicht überein, so wird die Berechnungsart von Schritt a) korrigiert und Schritt a) neu ausgeführt.

Vorzugsweise erfolgt die Steuerung des Abtragorgans 4 über eine digitale Schnittstelle 12 (typischerweise RS232, V24, RS485 oder LAN) , welche den Standort und die jeweilige Höhe der einzelnen Ballen l _a , . . .l _k , ...l _n sowie die vorausberechnete Menge des abzutragenden Fasermaterials überträgt.

Die Überlegenheit des erfindungsgemässen Verfahrens liegt nun darin begründet, dass die im Speicher 8 des Mess- und Steuergeräts 5 eingegebenen Qualitätsparameter der einzelnen Ballen l _a , ...l _k , ...l _n laufend nachgeführt werden können, so dass Qualitätsunterschiede im einzelnen Ballen voll erfasst und' im Mischungs-Algorithmus berücksichtigt werden können.

Dabei ist es möglich nicht nur einen einzigen, sondern mehrere Faserparameter, vorzugsweise Länge, Dicke, Reifegrad und Festigkeit der Einzelfasern, zu analysieren und zu überwachen.

Die Optimierung der einzelnen Faserparameter erfolgt derart, dass das Mess- und Steuergerät 5 aufgrund der laufend ermittelten tatsächlichen Faserqualitäten und Fasermengen, welche diese Qualität aufweisen, mittels geeigneter Algorithmen die theoretische Faserqualität der laufend erzielten Mischung errechnet und mit vorgegebenen Sollwerten (Maximallimite 10 und

Minimallimite 11) vergleicht und falls notwendig durch Abänderung des ursprünglich errechneten Abtrag-Programms korrigiert (siehe Fig. 2).

Die laufend durchgeführten Vergleichsmessungen der Faserparameter können optisch dargestellt (siehe Fig. 2) und/oder zu akustischen Signalen verarbeitet werden, welche dann eine manuelle Steuerung der Ballenabtragvorrichtung 2 ermöglichen. Es ist aber auch möglich diese Vergleichsmessungen zur automatischen Steuerung der Ballenabtragvorrichtung 2 zu verwenden.

Sowohl die manuelle, als auch die automatische Steuerung des Mischvorgangs erlaubt eine laufende Optimierung des Betriebs der Ballenabtragvorrichtung 2.

Das Mess- und Steuergerät 5 kann auch dazu benutzt werden mehrere Ballenabtragvorrichtungen 2 (in Fig. 2 sind beispielhaft zwei Abtragstrassen dargestellt) zu überwachen und zu steuern.