Vorrichtung zum Abtragen von Fasergut

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtragen von Fasergut mit einer Ballenabtragmaschine, welche im wesentlichen einen verfahrbaren Abtragturm und eine Faserabsaugkanal aufweist.

Messungen von Verfahrwegen resp. Längenmessungen bei verfahrbaren Abtragorganen bei Ballenabtragmaschinen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Beispielsweise ist am verfahrbaren Abtragorgan, dem sogenannten Abtragturm, ein Reibrad befestigt, das auf einem ortsfesten, horizontal angeordneten Flockenabsaug- kanal abrollt. Auf der Welle des Reibrades ist koaxial eine Zählscheibe mit Schlitzöffnungen angeordnet, wobei dem Bereich mit den Schlitzöffnungen zwei ortsfeste induktive Sensoren zugeordnet sind. Durch diese Sensoren werden die Umdrehungen des Reibrades gezählt. Mit einer Auswerteeinrichtung wird aus den gezählten Impulsen der Sensoren der Standort des Abtragturmes in Längsrichtung ermittelt. Ein Nachteil dieser Anordnung ist es, dass die Verwendung eines Reibrades bei ungenügender Anpresskraft oder verschmutzter Lauffläche ein Schlupf auftreten kann. Dabei entspricht die Umdrehung des Reibrade nicht mehr der zurückgelegten Länge und die Messung wird ungenau. Ebenfalls ist die mechanische Einstellung der Vorrichtung sehr exakt vorzu- nehmen und periodisch zu wiederholen resp. zu überprüfen, da auch Abnutzungserscheinungen auftreten können.

In einer anderen Variante ist über die gesamte Länge der Ballenabtragsmaschine ein Balken mit schlitzförmigen Ausnehmungen angebracht. Auf der Höhe der Ausnehmun- gen werden am Abtragturm induktive Sensoren mitgeführt. Mit diesen Sensoren wird die Anzahl überfahrener Schlitze gezählt und mit einer Auswerteeinrichtung daraus die durch den Abtragturm zurückgelegte Länge ermittelt. Auch in dieser Anwendung kann durch die Verwendung mehrere Sensoren über die Erkennung von Vor- oder Rückwärtsfahrt die Position des Abtragturmes zusätzlich zur zurückgelegten Länge bestimmt werden. Ein Nachteil dieser Anordnung ist es, dass der am Flockenaustragskanal angebrachte Balken auf seiner gesamten bis zu 50 oder mehr Metern Länge sehr genau ausgerichtet sein muss, weil die Messung mit induktiven Sensoren in einem engen To-

leranzfeld zuverlässig funktioniert. Die Sensoren sind über die gesamte Länge in einem Abstand von wenigen Millimetern vom Balken zu führen. Ein weiterer, die Zuverlässigkeit der Messung beeinträchtigender, Nachteil ist, dass die Messsonden wie auch der Balken einer zwangsläufigen Verschmutzung ausgeliefert sind. Die Bauteile sind aus- serhalb des Flockenaustragkanals angebracht und damit gegenüber der Umgebung nicht geschützt.

Die Patentschrift CH 686 188 A5 zeigt eine Längenmessung, bei welcher ein inkremen- taler Drehweggeber verwendet wird. Die Achse dieses Drehweggebers ist mit einem rotierenden Zahnelement, wie zum Beispiel einem Zahnrad, verbunden, dieses Zahnrad wiederum greift in ein passendes Gegenelement, welches ortsfest angebracht ist. Praktischerweise ist am ortsfest montierten Flockenabsaugkanal eine Zahnstange oder ein Zahnriemen oder ähnliches befestigt. Am verfahrbaren Abtragturm ist der Drehweggeber angebracht, welcher bei Bewegung des Abtragturmes durch den Zahneingriff in die am Flockenabsaugkanal angebrachte Zahnstange in eine der Längsbewegung entsprechende Drehbewegung versetzt wird. über eine Auswerteeinheit wird die translatorische Bewegung des Abtragturms errechnet und seine Position ermittelt. Ein Nachteil dieser Anordnung ist, dass über die ganze Länge des möglichen Verfahrweges des Abtragturmes eine Messeinrichtung oder zumindest Teile davon wie zum Beispiel eine Zahnstange angeordnet sein müssen. Da ein exaktes Zusammenspiel der Bauteile notwendig ist, muss die Messeinrichtung in ihrer ganzen Länge mit einer geringen Toleranz ausgerichtet sein. Bei Beschädigung oder Verschmutzung können Messfehler verursacht werden. Eine derartige Messung ist teuer in ihrem Aufbau und Unterhalt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzusehen, welche die erwähnten Nachteile nicht oder in geringem Ausmass aufweist, eine wesentliche Vereinfachung in Montage und Einstellung der Längenmessung ergibt und erhebliche Kostenersparnisse bei Unterhalt und Betrieb der Abtragsvorrichtung ermöglicht. Zusätzlich ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung derart zu gestalten, dass eine Anordnung an verschiedenen Orten einer Ballenabtragsmaschine

möglich und eine Verschleiss- oder Verschmutzungsbedingte Nachstellung der Vorrichtung vermieden wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 11 gelöst.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine neue Messanordnung für die Längenmessung des Verfahrweges des Abtragturmes und dessen Positionsbestimmung vorgeschlagen. Durch die erfindungsgemässe Messanordnung gelingt es eine wesentlich einfachere Montage und Einstellung wie auch eine verschleissfestere und vor Schmutz geschützte Längenmessung und damit eine wesentlich betriebssicherere Vorrichtung zum Abtragen von Fasergut zu erhalten.

Bei einer erfindungsgemässen Anordnung der Messung wird der Aufbau der Ballenabtragsmaschine selbst berücksichtigt, dabei werden vorhandene Elemente der Maschine für die Messanordnung ausgenutzt. Bei einem Verfahren des Abtragturmes entlang den Fasergutballen gleitet der Abtragturm über den darunter liegenden ortsfest angebrachten Faserabsaugkanal. Der Faserabsaugkanal ist fest am Boden verankert. Der Abtragturm ist mit dem Faserabsaugkanal in einer Art und Weise verbunden, dass die vom Abtragarm, welcher am Abtragturm befestigt ist, von der Oberseite der Fasergutballen abgenommenen Faserflocken durch das Innere des Abtragturmes dem Faserabsaug- kanal zugeleitet werden können. Das Fasergut wird durch den Faserabsaugkanal mit Hilfe eines Gebläses transportiert, wobei die Anordnung des Gebläses oder Ventilators so gewählt ist, dass die Faserflocken aufgrund eines im Kanal herrschenden Unterdruckes abgesaugt werden. Die so bewirkte Saugrichtung zeigt immer in die gleiche Richtung, unabhängig vom Standort des Abtragturmes. Dabei wird die Länge des effektiv genutzten Absaugkanals durch das Verfahren des Abtragturmes in der einen Richtung verkürzt und in der anderen Richtung verlängert. Weil sich damit auch der Ort des Eintritts der Faserflocken in den Absaugkanal verändert ist die Kanalabdeckung von besonderer Wichtigkeit. Der Faserflockenkanal hat eine Abdeckung, welche mit dem Abtragturm mitwandern kann. An sich bekannte Konstruktionen von Abdeckungen weisen unter anderem ein flexibles resp. bewegliches Abdeckband auf. Dabei ist unter einem beweglichen Abdeckband ein Band zu verstehen, welches aus einem elastischen Material oder mit einer entsprechenden Wandstärke gefertigt ist, dass das Band an sich be-

weglich resp. flexibel ist. Durch diese Beweglichkeit kann das Abdeckband in der Längsachse verdreht, in der Querachse umgelenkt oder aufgewickelt werden. Dieses Abdeckband kann auf verschiedene Arten derart mit der Bewegung des Abtragturmes verschoben werden, dass die Kanalöffnung immer unterhalb des Abtragturmes liegt. Es sind beispielsweise Konstruktionen bekannt, wo das Abdeckband am Ende des Faserabsaugkanals über Umlenkrollen ans andere Ende des Flockenabsaugkanals zurückgeführt wird, wobei das Abdeckband an der Stelle des Abtragturmes unterbrochen ist und so eine öffnung in den Faserabsaugkanal freigibt. Die beiden Enden des Abdeckbandes sind mit dem Abtragturm fest verbunden. Bewegt sich nun der Abtragturm, wird das Abdeckband mitbewegt und über die Umlenkrollen herumgeführt; das Abdeckband wird vom Abtragturm praktisch mitgezogen. Es sind jedoch auch andere Konstruktionen bekannt, wie beispielsweise ein Auf- und Abrollen des Abdeckbandes um die genutzte Länge des Faserabsaugkanals abzudichten. Dabei befindet sich auf dem Abtragturm eine Wickelrolle welche das Abdeckband entsprechend der zurückgelegten Distanz des Abtragturmes aufrollt beziehungsweise abrollt. Dieses Auf- und Abrollen geschieht dabei simultan zur Bewegung des Abtragturmes. Um ein gleichmässiges Ablegen auf den Faserabsaugkanal zu erreichen wird das Abdeckband zwischen der Wickelrolle und dem Faserabsaugkanal über eine Umlenkrolle geführt. Um nun diese Konstruktionseigenheiten einer Ballenabtragmaschine für die Längen- messung auszunutzen wird eine erfind ungsgemässe Messanordnung an einem allen Konstruktionsarten gemeinsamen Element wie der Umlenkrolle des Abdeckbandes angebracht. Dies hat den Vorteil, dass durch den Einbauort dieser Umlenkrollen auch die Messanordnung an einem vor Verschmutzung geschützten Platz zu liegen kommt. Die Umlenkrollen sind entweder im Faserabsaugkanalinneren oder im Abtragturm ange- bracht.

Die eigentliche Messanordnung besteht aus einem weggebenden Element, welches mit der Umlenkrolle mitdreht und dabei fest mit der Umlenkrolle verbunden ist. Dieses Element kann eine, als ein Zahnrad oder eine Scheibe mit in einem bestimmten Durchmesser angebrachten Durchbrüchen oder dergleichen, Drehscheibe gebaut sein. Die Durchbrüche oder die Zähne werden bei einer Drehbewegung an einem Messfühler vorbeigeführt und durch diesen registriert. Als Messfühler können beispielsweise induktive Näherungsschalter verwendet werden. Diese erzeugen bei jedem vorbeikommen-

den Durchbruch oder Zahn einen elektrischen Impuls. In einer entsprechenden Auswerteeinheit kann aufgrund dieser Impulse der zurückgelegte Weg des Abdeckbandes und damit des Abtragturmes errechnet werden. Werden zudem mehrere dieser Messfühler eingesetzt, ist es möglich bei entsprechender Schaltung zwischen Vor- und Rückwärts- fahrt des Abtragturmes zu unterscheiden. Auch kann bei vorherigem überfahren eines Referenzpunktes jederzeit die Position des Abtragturmes in Bezug zum Faserabsaugkanal und damit in Bezug zum Fasergut bestimmt werden. Auch kann die Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes bei entsprechender Auswertung bestimmt werden. Als Messfühler zur Abtastung des sich drehenden weggebenden Elementes können auch andere Bauarten als die beispielhaft gezeigten induktiven Schalter benutzt werden, beispielsweise Lichtschranken oder andere Arten optischer Abtastungen, welche beispielsweise auf der Umlenkrolle direkt angebrachte Markierungen erkennen können. Es ist auch die Verwendung von Drucksensoren oder einfacher mechanischer Schalter, welche durch das weggebende Element eingedrückt werden denkbar. Als Alternative zum beschriebenen Messverfahren ist auch die Verwendung eines Drehweggebers bei gleicher Messanordnung möglich. Bei einem Drehweggeber wird die Position, Geschwindigkeit und Längsverschiebung direkt gemessen. Ein Drehweggeber hat zudem den Vorteil, dass auch nach einem Stromausfall in der Anlage die Position des Abtragturmes nicht durch ein überfahren eines Referenzpunktes neu bestimmt werden muss. Eine erfindungsgemässe Messanordnung kann innerhalb einer Umlenkrolle oder aus- serhalb der Umlenkrolle aufgebaut werden. Durch den geschützten Einbauort ist nur eine geringe Verschmutzung der Messung möglich. Auch ist bei einer erfindungsge- mässen Messanordnung keine Verstellung der Messeinrichtung durch den täglichen Betrieb möglich, da das weggebende Element und der Messfühler oder Drehweggeber am gleichen Konstruktionselement befestigt sind. Es wird nicht ein ortsfestes weggebendes Element wie beispielsweise eine Zahnstange abgefahren, sondern die translatorische Bewegung des Abtragturmes respektive Abdeckbandes wird über eine bereits vorhandene Drehbewegung gemessen. Bei allen bekannten Messanordnungen ist die Umwandlung der linearen Bewegung in eine Drehbewegung ein Teil der Messanord- nung. Bei einer erfindungsgemässen Messanordnung jedoch wird eine bereits vorhandene Drehbewegung ausgenutzt und die Umwandlung entfällt. Dies hat nicht nur einen Kostenvorteil, sondern bedeutet auch eine Vereinfachung bei Montage und Einstellung

der Messung. Es sind keine Ausrichtarbeiten mehr notwendig, einfache Eichung der Messung und Abstimmung der gemessenen Werte auf die Referenzmessungen in Bezug auf die Position des Abtragturmes genügen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen zu finden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft näher erläutert anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es soll aber ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass sich die Erfindung bzw. der Erfindungsgedanke nicht auf die in den Beispielen gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer herkömmlichen Ballenabtragsmaschine Fig. 2 eine Ansicht von oben einer herkömmlichen Ballenabtragsmaschine nach der Fig. 1

Fig. 3 eine vergrösserte Ansicht von oben des Faseraustragteils aus dem Faserabsaugkanal, wobei eine erfindungsgemässe Messanordnung angedeutet ist Fig. 4 eine Seitenansicht der Fig. 3 Fig. 5 Ansicht einer erfindüngsgemässen Messanordnung im Inneren einer Umlenk- rolle

Fig. 6 beispielhafte erfindungsgemässe Ausführungsformen eines weggebenden Elementes

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht und Fig. 2 in einer Draufsicht eine an sich bekannte Ballenabtragsmaschine 1 in schematischer Darstellung. Eine Ballenabtragmaschine 1 besteht im wesentlichen aus einem Abtragorgan, einem so genannten Abtragturm 2, welcher entlang eines ortsfest montierten Faserabsaugkanals 3 verfahren wird. Auf beiden Seiten des, bis zu 50 oder mehr Meter langen, Faserabsaugkanals 3 werden ge- presste Rohfasern in Form von Ballen 4 ausgelegt. Das abzutragende Fasergut kann aus Naturfasern oder synthetischen Fasern oder Mischungen derselben bestehen. Der Abtragturm 2 ist mit einem höhenverstellbaren Abtragarm 5 ausgerüstet. Während der Abtragturm 2 entlang den Ballen 4 bewegt wird, wird mit dem Abtragarm 5 welcher ein

Abtragorgan 6 enthält von der Oberseite 7 der Ballen 4 Fasergut aus den Ballen 4 herausgearbeitet und dem Inneren des Abtragturmes 2 zugeführt. Aus dem Abtragturm 2 wird das Fasergut über einen Faserabsaugkanal 3 weggeführt und über Rohrleitungen 13 einer weiteren Verarbeitung zugeführt. Der Faserabsaugkanal 3 ist über Rohrleitun- gen 13 mit einem Gebläse 14 verbunden, welches im Faserabsaugkanal 3 einen Unterdruck erzeugt und das Fasergut durch den Faserabsaugkanal 3 vom Abtragturm 2 her absaugt. Dadurch ist der Faserabsaugkanal 3 in zwei Teile getrennt, in den als Förderkanal genutzten Teil 9 und den auf der vom Abtragturm 2 her betrachteten dem Gebläse abgewandten Teil 10. Durch die Bewegung 11 des Abtragturmes in Richtung des Gebläses 14 (vorwärts) wird der als Förderkanal genutzte Teil 9 des Faserabsaugkanals verkürzt; entsprechend wird der als Förderkanal genutzte Teil 9 des Faserabsaugkanals bei einer Bewegung 12 des Abtragturmes vom Gebläse 14 weg (rückwärts) verlängert. Die Abdeckung 8 des Faserabsaugkanals 3 ist flexibel resp. beweglich ausgeführt. Durch die Bewegung des Abtragturmes 2 wird die Länge eines als Förderkanal benutzten Teils 9 des Faserabsaugkanals 3 ständig verändert, was eine ständige Anpassung der Abdeckung 8 des Faserabsaugkanals 3 verlangt.

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine vergrösserte Ansicht des Faseraustragteils aus dem Faserabsaugkanal 3, wobei eine erfindungsgemässe Messanordnung an der sichtbaren Umlenkrolle 15 des Abdeckbandes 8 angebracht ist. Fig. 3 zeigt eine Ansicht von oben wobei der Faserabsaugkanal 3 nur schematisch und vom Abdeckband 8 nur die untere Hälfte dargestellt ist. Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht derselben Situation wobei die in den Faserabsaugkanal 3 hineingeschaut wird. An der Achse 16 der Umlenkrolle 15 oder an der Umlenkrolle 15 selbst ist eine Drehscheibe 17 angebracht. Wenn sich das Abdeckband 8 bewegt wird die Umlenkrolle 15 um die Achse 16 gedreht und die Drehscheibe 17 mitgedreht. Die Drehscheibe 17 ist so beschaffen, dass an ihrem Umfang die Drehbewegung detektiert werden kann. Beispielhaft ist in Fig. 3 ein induktiver Messfühler 18 gezeigt, welcher die Drehbewegung der Drehscheibe 17 abtastet und diese in Form von elektrischen Impulsen über ein Kabel 19 an die Auswerteeinheit (nicht ge- zeigt) weiterleitet. In einer erfindungsgemässen Anordnung ist die Drehscheibe 17 und der Messfühler 18 im Faserabsaugkanal 3 angebracht. Dadurch sind die Bauteile vor Verschmutzung geschützt, dieser Effekt wird durch die nahe Anordnung des Absaugka-

nals 13 noch unterstützt. Bei der Verwendung eines Induktiven Messfühlers 18 ist eine exakte Einhaltung des Schaltabstandes x für die Einwandfreie Funktion wichtig. Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Anordnung genügt eine einmalige Einstellung des Schaltabstandes x bei der Montage, da der Messfühler 18 am gleichen Bauteil des Faserab- saugkanals 3 befestigt ist wie die Umlenkrolle 15 und damit die Drehscheibe 17. Eine betriebsbedingte Verstellung des Schaltabstandes x ist durch die erfindungsgemässe Messanordnung nahezu ausgeschlossen.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemässen Messanordnung im Inneren einer Umlenkrolle 15. Die Umlenkrolle 15 ist beispielhaft als eine Rohrkonstruktion mit zwei Seitenschilden 20, 21 dargestellt. An jedem Seitenschild 20, 21 ist ein Wellenstumpf 22 fest angebracht welcher sich in der Drehachse 16 der Umlenkrolle befindet. Die Umlenkrolle 15 wird drehbar über die beiden Wellenstümpfe 22 in einem Lager gehalten. In Fig. 5 wurde auf eine Darstellung des Faserabsaugkanals 3 verzichtet, da sich die Um- lenkrolle 15 an jeder beliebigen Stelle in der Ballenabtragmaschine 1 befinden kann. So ist angepasst an die Bauart des Abdeckbandes und an die Verfahrweise des Abtragturmes 2 auch eine Umlenkrolle 15 mit einer erfindungsgemässen Anordnung der Messeinrichtung im Abtragturm 2 selbst möglich. In der Darstellung der Fig. 5 ist der eine Seitenschild 21 so ausgeführt, dass dieser direkt die weggebende Funktion der Drehscheibe 17 übernehmen kann. Auf eine zusätzliche Drehscheibe 17 wie in Fig. 3 und 4 gezeigt kann in dieser Ausführungsform verzichtet werden. Dies schafft die Möglichkeit einen Messfühler 18 zumindest teilweise innerhalb der Umlenkrolle 15 anzuordnen.

Fig. 6 zeigt beispielhafte erfindungsgemässe Ausführungsformen eines weggebenden Elementes wie einer Drehscheibe 17. Die Drehscheibe 17 ist mit der Welle 22 der Umlenkrolle 15 fest verbunden. Am Umfang der Drehscheibe 17 sind in der unteren Hälfte der Fig. 6 auf einem Radius liegende Durchbrüche 24 angebracht. In der oberen Hälfte der Fig. 6 ist eine Verzahnung 23 der äusseren Oberfläche der Drehscheibe 17 darge- stellt. Wird die Drehscheibe durch die Umlenkrolle 15 in Bewegung gesetzt, werden die am ortsfest angebrachten Messfühler 18 vorbei bewegten Durchbrüche 24 oder auch einzelnen Zähne der Verzahnung-23 vom Messfühler 18 gezählt und als elektrische

Impulse an eine Auswerteeinheit (nicht gezeigt) weitergeleitet. Werden die Impulse des Messfühlers 18 in Abhängigkeit der Zeit registriert kann nicht nur die Umdrehungszahl und damit der durch den Abtragturm 2 zurückgelegte Weg sondern auch die Fahrgeschwindigkeit des Abtragturms 2 ermittelt werden. Durch die Verwendung von zwei Messfühlern 18 ist es möglich die Drehrichtung der Drehscheibe 17 resp. die Fahrtrichtung des Abtragturmes 2 und damit auch die Position des Abtragturmes 2 innerhalb der Ballenabtragsmaschine 1 zu bestimmen.

Die Erfindung ist nicht auf die explizit genannten Möglichkeiten und Ausführungsformen beschränkt. Diese Varianten sind vielmehr als Anregung für den Fachmann gedacht, um die Erfindungsidee möglichst günstig umzusetzen. Von den beschriebenen Ausführungsformen sind daher leicht weitere vorteilhafte Anwendungen und Kombinationen ableitbar, die ebenfalls den Erfindungsgedanken wiedergeben und durch diese Anmeldung geschützt werden sollen. Einige der offenbarten Merkmale wurden in dieser Be- Schreibung kombiniert beschrieben und werden in den folgenden Ansprüchen kombiniert beansprucht. Es ist aber auch denkbar, einzelne Merkmale dieser Beschreibung für sich alleine oder in einer anderen Kombination in Anwendung des Erfindungsgedankens zu beanspruchen. Die Anmelderin behält sich daher ausdrücklich vor, allenfalls andere Kombinationen in Anwendung des Erfindungsgedankens vorzusehen.

Legende

1 Ballenabtragsmaschine

2 Abtragturm

3 Faserabsaugkanal

4 Fasergut Ballen

5 Abtragarm

6 Abtragorgan

7 Oberseite der Fasergut Ballen

8 Abdeckband

9 als Förderkanal genutzter Teil des Faserabsaugkanals 3

10 nicht als Förderkanal genutzter Teil des Faserabsaugkanals3

11 Vorwärtsbewegung des Abtragturmes 2

12 Rückwärtsbewegung des Abtragturmes 2

13

14 Gebläse

15 Umlenkrolle

16 Achse der Umlenkrolle

17 Drehscheibe

18 Induktiver Messfühler

19 Kabel

20 Seitenschild

21 Seitenschild als Drehweggeber

22 Wellenzapfen

23 Verzahnung der Oberfläche der Drehscheibe

24 Durchbrüche

Abstand Messfühler 18 zu Drehscheibe 17