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Patent Searching and Data


Title:
CENTIMETRE WAVE SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/092285
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an apparatus for determining a mass of a fibre-flock stream (15), wherein the apparatus comprises a centimetre wave sensor (1) for measuring properties of the fibre flocks (4), and wherein and means for determining the mass stream from the measured properties of the fibre flocks (4) are provided. The invention likewise relates to the associated method for determining a mass of a fibre-flock stream (15) and the appropriate control at a dry cleaning establishment.

Inventors:
WASCHNIGG KURT (AT)
GSCHLIESSER GERHARD (CH)
Application Number:
PCT/CH2007/000630
Publication Date:
August 07, 2008
Filing Date:
December 12, 2007
Export Citation:
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Assignee:
RIETER AG MASCHF (CH)
WASCHNIGG KURT (AT)
GSCHLIESSER GERHARD (CH)
International Classes:
G01N33/36; D01G7/06; D01G31/00; G01F1/708; G01F1/712; G01F1/86; G01N22/00
Domestic Patent References:
WO2003050530A22003-06-19
Foreign References:
DE10313964A12004-10-07
EP0415156A11991-03-06
DE202005001756U12005-05-04
DE102004030967A12006-01-12
US20060168764A12006-08-03
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes (15), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem Zentimeterwellensensor (1) zur Messung von Eigenschaften der Faserflocken (4) besteht und Mittel zur Bestimmung des Massestroms aus den gemessenen Eigenschaften der Faserflocken (4) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zentimeterwel- lensensor (1) als Dauerstrichradar ausgeführt ist, der in einem Frequenzband zwischen 2 und 20 GHz, vorzugsweise zwischen 8 und 12 GHz arbeitet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Zentimeterwellensensor (1) gemessenen Eigenschaften die Grosse, Geschwindig- keit und/oder Bewegungsrichtung der einzelnen Faserflocken (4) sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgesehene Mittel eine Auswerteeinheit (7) oder ein Teil der Steuerung der Maschine oder Anlage ist, wobei mit darin hinterlegten materialspezifischen Umrechnungsfaktoren der Massestrom bestimmbar ist.

5. Spinnereivorbereitungsmaschine (10, 20, 21), insbesondere Ballenabtragmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Maschine (10, 20, 21) oder der Maschine (10, 20, 21) nachgeschaltet eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 zur Bestimmung der Masse des Faserflockenstromes (15) vorgesehen ist.

6. Spinnereivorbereitungsmaschine (10, 20, 21) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (10, 20, 21) mit einer vorgegebenen Leistung durch einen Vergleich der Leistungsvorgabe mit dem gemessenen Faserflockenstrom (15) regelbar ist.

7. Spinnereivorbereitungsmaschine (10, 20, 21) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsvorgabe für die Maschine (10, 20, 21) durch die maschineneigene Steuerung gegeben ist, wobei die Leistungsvorgabe durch nachgeschaltete Maschinen aufgrund deren Betriebsdaten berechenbar ist.

8. Verfahren zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes (15), dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Zentimeterwellensensor (1) Eigenschaften von Faserflocken (4) detektiert werden und mit Hilfe von geeigneten Mitteln aufgrund der detektierten Eigenschaften der Faserflocken (4) der Massestrom bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentimeterwellensensor (1) ein Dauerstrichradar ist und zumindest eine Eigenschaft der Faserflocken (4), insbesondere deren Grosse, Geschwindigkeit oder Bewegungsrichtung, gemessen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgesehene Mittel eine Auswerteeinheit (7) oder ein Teil einer Steuerung einer Spinnereivorbereitungsmaschine (10, 20, 21 , 22, 24) oder Putzerei ist, wobei mit darin hinterlegten materialspezifischen Umrechnungsfaktoren der Massestrom bestimmt wird.

11. Steuerung (33) einer Putzerei in einer Spinnereivorbereitung mit mindestens einer Ballenabtragmaschine (10), einem Mischer (20), einer Reinigungsmaschine (21) und einer anschliessenden Karde (22, 24), wobei die einzelnen Maschinen untereinander mit automatischen Fördersystemen verbunden sind, welche die Faserflo- cken (4) von einer Bearbeitungsstufe zur nächsten bringen, wobei in der Steuerung

(33) für jede einzelne Maschine (10, 20, 21) ein Sollwert für die Leistung resp. den Massestrom der Faserflocken (4) vorgebbar ist und dieser für die notwendige Leistungsveränderung der jeweiligen Maschine (10, 20, 21) zum Erreichen des Sollwertes mit einem Istwert verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert ei- nes Massestroms der Faserflocken (4) durch Messung der Eigenschaften der Faserflocken (4) mit Zentimeterwellensensoren (30, 31 , 32, 33) und mit in der Steuerung hinterlegten materialspezifischen Umrechnungsfaktoren bestimmbar ist.

12. Steuerung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert welcher durch die Messung mit dem Zentimeterwellensensor (32, 33) vor der Karde (22, 24) bestimmt ist als Sollwert für alle vorgeschalteten Maschinen (10, 20, 21) verwendbar ist.

Description:

Zentimeterwellensensor

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie das zugehörige Verfahren zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes. Die Erfindung betrifft auch eine Steuerung ei- ner Putzerei beziehungsweise einer Spinnereivorbereitungsmaschine unter der Anwendung des Verfahrens resp. der Vorrichtung zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes.

Im Stande der Technik sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur Bestim- mung des Massestromes eines faserartigen Flockenstroms bekannt. Unter einem Massestrom ist im Sinne dieser Anmeldung eine Mengenangabe pro Zeit, beispielsweise in Kilogramm pro Stunde zu verstehen. Beispielsweise offenbart die DE 10 2004 030 967 A1 eine Bestimmung des Massestromes von Faserflocken aus Baumwolle mit Hilfe eines Mikrowellenresonators. Des gleichen Geräts bedient sich die DE 197 05 260 A1 zur Bestimmung von Feuchte und Massenstrom von Schnitttabak in der Zigarettenherstellung. Die DE 197 05 260 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erfassen mindestens einer Eigenschaft eines Stoffes durch Auswertung der durch die Anwesenheit des Stoffes verursachten Verstimmung eines Hochfrequenz(HF)-Resonators, dem Mikrowellen zugeführt werden, und von dem ein hochfrequentes, von dem Stoff beeinflusstes Signal abgenommen wird, dessen Resonanzfrequenz- Verschiebung und Dämpfung gegenüber einem von dem Stoff unbeeinflussten Signal erfasst wird. Eine mögliche Eigenschaft ist die Dichte des Materials welche auf diese Art gemessen wird um daraus dann den Massenstrom zu berechnen. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass dem Mikrowellen-Resonator mindestens zwei verschiedene Frequenzen zugeführt werden müs- sen und ein Resonator nur als zusätzliches Kanalteil in den Förderteil der Maschine eingebaut werden kann. Dadurch wird eine Nachrüstung bei bestehenden Anlagen schwierig, da oft die Platzverhältnisse keinen Raum für zusätzliche Einbauten lassen.

Ein weiteres Verfahren zur Messung von Faserflockenströmen aus Baumwolle offenbart die Schrift CH 680 296 A5. Darin wird eine Vorrichtung beschrieben, welche in einem Kanalteil der Förderstrecke eine Reihe von Lichtsendern und Lichtempfängern vorsieht. Die Lichtsender senden Lichtstrahlen zu den Lichtempfängern, welche diesen auf der

gegenüberliegenden Seite des Kanals entgegenstehen. Durch eine Mehrzahl von Lichtsendern und Lichtempfänger angeordnet in einer Kette, tritt eine Schattenwirkung auf, die die transportierten Faserflocken auf der Kette der Lichtempfänger erzeugen. Die Zahl der Lichtempfänger, die kein Licht empfangen ist ein Mass für die Menge des vor- handenen Flockenmaterials. Ein Nachteil dieses Messverfahrens ist, dass die Genauigkeit von der Dichte der Lichtsender und Lichtempfänger abhängig ist, wobei die Anzahl der Lichtsender und Lichtempfänger aufgrund der jeweiligen Einbausituation beschränkt ist. Ein weiterer Nachteil ist die überwachung der Messvorrichtung. Da ein Ausfall eines Lichtsenders nicht den Ausfall der Messvorrichtung, sondern einen Messfehler zur FoI- ge hat, ist eine aufwendige Kontrolle aller Lichtelemente notwendig.

Eine dritte Möglichkeit zur Messung der Menge eines im Flug befindlichen Faserflockenstromes offenbart die CH 680 736 A5. Der Faserflockenstrom prallt auf ein Prallelement auf. Die Belastung oder Wegauslenkung dieses Prallelements wird registriert und gemessen. Aus der bei einem Aufprall einer Faserflocke gemessenen Impulskraft kann nach Abzug der Geschwindigkeitskomponente der Faserflockenstrom in seiner Menge oder Masse errechnet werden. Ein Nachteil dieses Messverfahrens ist jedoch, dass der Einfluss des Transportmediums berücksichtigt werden muss und zusätzlich die Geschwindigkeit der Faserflocken bekannt sein muss.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung zur Bestimmung des Massestromes von Faserflockenströmungen zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik behebt und in Ihrem Aufbau einfach und günstig realisiert und auch in bestehenden Anlagen mit Faserflockentransporten nachgerüstet werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Messgenauigkeit gegenüber den bekannten Verfahren zu verbessern.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, dass zur Messung einer Masse eines Faserflockenstromes, ein Zentimeterwellensensor zur Messung von Eigenschaften der Faser- flocken eingesetzt wird und zur Bestimmung des Massestroms aus den gemessenen Eigenschaften der Faserflocken geeignete Mittel vorgesehen sind.

Daraus ergibt sich ein erfind ungsgemässes Verfahren zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes, bei welchem mit einem Zentimeterwellensensor Eigenschaften von Faserflocken detektiert werden und mit Hilfe von geeigneten Mitteln aufgrund der detektierten Eigenschaften der Faserflocken der Massestrom bestimmt wird.

Durch den Einsatz eines Zentimeterwellensensors wird die Genauigkeit der Messung des Faserflockenstromes erhöht. Ein Zentimeterwellensensor ist ein hochempfindliches Radargerät. Mit Hilfe des Radars (Radio Detection and Ranging) können nicht nur Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung der Flocken sondern auch deren Gestalt und Form ausgemessenen werden. Für die erfindungsgemässe Anordnung kann beispielsweise ein Dauerstrichradar (CW-Radar, continuous wave radar) eingesetzt werden. Die geeigneten CW-Radarsysteme arbeiten dabei mit einer Frequenz zwischen 2 GHz und 20 GHz, was einer Wellenlänge von 1.7 bis 15 cm entspricht, wobei sich ein Frequenzband zwischen 8 und 12 GHz als besonders geeignet erwiesen hat. Das Funktionsprin- zip ist unter Figur 1 ausführlich erklärt und auch unter dem Namen Funkwellenmess- technik bekannt.

Der Einbau eines Zentimeterwellensensors kann an einem beliebigen Ort im Förderstrom der Flocken erfolgen. Dabei sind im Förderkanal selbst keine Einbauten vorzu- nehmen. Der Sensor wird an einer Wand des Kanals derart befestigt, dass die abgestrahlten Funkwellen den ganzen Querschnitt des Kanals überstrahlen können. Besonders vorteilhaft ist, dass der Zentimeterwellensensor an nur einer Kanalseite befestigt werden kann, da das Sendegerät gleichzeitig das Empfangsgerät darstellt. Die, durch den Sensor ausgesandten Funkwellen, werden an der Oberfläche einer Flocke reflek- tiert. Diese Reflexion fällt abhängig von der Oberflächenstruktur und Form der Oberfläche (eben, gekrümmt) aus und kann allgemein als Echo bezeichnet werden. Für den Vorgang des Sendens und Empfangens der Funkwellen resp. des Echos wird allgemein der Begriff Detektion verwendet.

Durch die Differenzierung des Echos der ausgesandten Funkwellen können die Form und Beschaffenheit der vorbeifallenden oder vorbeifliegenden Flocken bestimmt werden. Aus diesen Daten ergibt sich die Grosse. Ebenfalls werden gleichzeitig die Bewe-

gungen der Flocken gemessen, dabei kann in Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung unterschieden werden. Für die Bestimmung des Massestroms aus den gemessenen Eigenschaften der Flocken werden geeignete Mittel, beispielsweise Auswerteeinheiten, verwendet. In den Auswertegeräten sind materialspezifische Umrechnungsfaktoren wie statistisch ermittelte Dichtewerte oder Massenumrechnungsdaten hinterlegt, mit deren Hilfe der Zusammenhang zwischen den gemessenen Eigenschaften und dem daraus resultierenden Massestrom hergestellt werden kann. Diese Funktion kann eine Auswerteeinheit übernehmen oder sie ist in einer zentralen Steuerung der Maschine oder der Anlage integriert. Mit Hilfe dieser hinterlegten Daten kann der Massestrom der sich an der Vorrichtung vorbeibewegenden Flocken bestimmt werden. Für eine einwandfreie Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Geschwindigkeit der Flocken, mit der sie am Zentimeterwellensensor vorbeigeführt werden, kleiner als 25 Meter pro Sekunde, vorzugsweise liegt die Geschwindigkeit in einem Bereich von 8 bis 15 Meter pro Sekunde. Hingegen muss in der Bestimmung der Masseströme die Einbaulage des Zentimeterwellensensors sowie die Förderart der Flocken und die erreichte Bearbeitungsstufe nicht berücksichtigt werden, was einen weiteren Vorteil des erfindungsgemässen Messverfahrens darstellt.

In einer besonders vorteilhaften Anwendung werden Zentimeterwellensensoren zur Messung von Faserflockenströmen an faserflockenverarbeitenden Maschinen einer Spinnereivorbereitungsanlage eingesetzt. Dabei kann die Messung in jeden Faserflockentransport eingebaut werden, auch eine Anordnung innerhalb einer Maschine ist denkbar. Faserflockenströme sind sehr schwer zu messen, weil die Flocken sich stark in Grosse und Form unterscheiden. Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung ist es jedoch möglich, beispielsweise am Austritt oder innerhalb einer Ballenabtragmaschine, den Faserflockenstrom mit einer hohen Genauigkeit zu messen. Die Genauigkeit der Messung ist unter anderem abhängig von der Faserflockengrösse. Für eine gute Funktionstüchtigkeit der meisten Prozesse in Spinnereiverarbeitungsanlagen ist eine genügende Genauigkeit auch bei einer geringen Faserflockengrösse gegeben. Um eine höchstmögliche Genauigkeit der Messung zu erreichen sind im Faserflockenstrom FIo- ckengrössen unter 20 mm zu vermeiden. Anstelle einer Messung des Faserflockenstromes am Austritt des Faserflockenkanals aus der Maschine anzuordnen, ist es auch

möglich die Messung innerhalb der Maschine vorzusehen. Dabei kann der Faserflockenstrom beispielsweise in einer Ballenabtragmaschine kurz nach dessen Entstehung noch innerhalb des Abtragarmes oder des Abtragturmes gemessen werden. Dadurch ist ein nachfolgender Soll-Ist-Abgleich durch eine kurze Regelstrecke besser beherrschbar.

Wird der Ballenabtragmaschine ein Sollwert für die Produktion vorgegeben, kann mit Hilfe der Vorrichtung zur Bestimmung der Masse des Faserflockenstroms ein momentaner Istwert des Faserflockenstroms ermittelt werden und eine Regelung der Abtragsleistung der Maschine erfolgen. Die Sollwertvorgabe kann dabei von einer nachfolgen- den Maschine übertragen werden, sodass deren Bedarf gedeckt wird. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Ballenabtragmaschine aufgrund des von der nachfolgenden Maschine angeforderten Bedarfs einen Sollwert in ihrer eigenen Steuerung errechnet, dies ist beispielsweise aufgrund der Stop-and-go-Informationen einer nachfolgend angeordneten Maschine möglich. Die Differenz zwischen dem errechneten Sollwert für die Abtragleistung und dem momentanen Istwert der Abtragleistung, welcher durch die Vorrichtung zur Bestimmung der Masse des Faserflockenstroms gemessen wird, kann genutzt werden um die tatsächliche Abtragsleistung dem Sollwert nachzuregeln. Zur Regelung der Abtragsleistung einer Ballenabtragmaschine können beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes, die Abtragtiefe des Abtragarmes oder die Drehzahl der Abtragswalze verwendet werden. Mit Hilfe der Vorrichtung zur Bestimmung der Masse des Faserflockenstroms können die Betriebsparameter der Ballenabtragmaschine optimal aufeinander abgestimmt werden.

Die Messung des Faserflockenstroms nach dem erfindungsgemässen Verfahren erfolgt online, das heisst kontinuierlich. Die Messwerte stehen dadurch ohne grossere Verzögerung zur Verfügung und können für die Steuerung oder Regelung der Ballenabtragmaschine genutzt werden.

Durch den Einsatz von mehr als einem Zentimeterwellensensor ist es möglich die ge- samte Putzerei resp. Spinnereivorbereitungsanlage oder Teile davon bedarfsgesteuert auszuführen. Dies ist so zu verstehen, dass eine Maschine durch ihren Verbrauch an Baumwolle den Bedarf für eine ihr vorgeschaltete Maschine bestimmt. Die vorgeschal-

tete Maschine wird nun über eine Faserflockenstrom-Messung, mit welcher der Istwert bestimmt wird, auf den Bedarf der ihr nachgeschalteten Maschine, welche den Sollwert bestimmt, eingeregelt. Durch eine entsprechende Anordnung der Messvorrichtung am Austritt aus einer Maschine kann durch das erfindungsgemässe Verfahren der Istwert für die momentane Leistung der Maschine ermittelt werden. Dadurch wird es möglich die Leistung der Maschine über einen Soll-Ist-Abgleich an einen vorgegebenen Sollwert anzupassen.

Es ist jedoch auch möglich, dass die Leistungsvorgabe für eine Maschine durch die maschineneigene Steuerung gegeben ist, wobei die Leistungsvorgabe durch nachgeschaltete Maschinen aufgrund deren Betriebsdaten berechenbar ist. Als Betriebsdaten sind abhängig von der Maschinenbauart leistungsspezifische Daten wie beispielsweise Drehzahlen, Füllstände, Druck oder Geschwindigkeit denkbar zur Berechung einer Leistungsvorgabe der vorgeschalteten Maschine. Der Leistungs-Istwert wird dann durch die Vorrichtung zur Bestimmung einer Masse eines Faserflockenstromes gemessen und mit dem Sollwert der Leistungsvorgabe verglichen. über eine Veränderung der Betriebsparameter der Maschine wird der Istwert an den Sollwert angeglichen und auf diese Weise mit der maschineneigenen Steuerung ein geregelter Betrieb erreicht.

Bei einer Anwendung dieses Prinzips, einer bedarfsgerechten Steuerung jeder einzelnen Maschine, führt dies zu einem regelmässigeren Betrieb aller Maschinen in der Spinnereivorbereitung. Die am Eintritt jeder Maschine angeordneten Speicher, welche dazu dienen eine kontinuierliche Versorgung der Maschine sicherzustellen, können bei Einsatz einer bedarfsgerecht gesteuerten resp. geregelten Produktion stark einge- schränkt werden.

Durch das erfindungsgemässe Messverfahren ist es möglich die Steuerung einer Putzerei in einer Spinnereivorbereitungsanlage bedarfsgerecht zu bauen. Dabei kann eine übergeordnete Steuerung einer Putzerei, welche die Steuerung von mindestens einer Ballenabtragmaschine, einem Mischer, einer Reinigungsmaschine und mindestens einer anschliessenden Karde, wobei die einzelnen Maschinen untereinander mit automatischen Fördersystemen verbunden sind, welche die Faserflocken von einer Bearbei-

tungsstufe zur nächsten bringen, derart gebaut sein, dass für die Steuerung der Leistungen der einzelnen Maschinen jeweils eine Sollwertvorgabe vorgesehen ist und die Istwerte durch die Messung der Faserflockenströme der Fördersysteme zwischen den Maschinen mit einem Zentimeterwellensensor bestimmbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert, dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische und vereinfachte Darstellung des Wirkungsprinzips eines

Dauerstrichradars; Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ballenabtragmaschine mit einer eingebauten Faserflockenstrom-Messung; Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Steuerung einer Spinnereivorbereitungsanlage und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Steuerung einer Spinnereivorbereitungsanlage.

Figur 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Funktionsweise eines Zentimeterwellensensors 1. Ausserhalb eines Förderkanals 6 wird ein Zentimeterwellensensor 1 befestigt. Die Kanalwand 6 ist an dieser Stelle so beschaffen, dass Funkwellen die Kanal- wand 6 ungehindert und ohne Reflektion durchdringen können. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Materialwahl vor der Sende- und Empfangsöffnung des Zentimeterwellensensors 1 erreicht werden. Der Zentimeterwellensensor 1 sendet hochfrequente Signale im Bereich von 2 bis 20 GHz aus. Diese ausgesandten Signale werden als Sendewelle 2 bezeichnet. Die Sendewelle 2 wird von einer Faserflocke 4 reflektiert. Durch die Reflektion 5 an der Faserflocke 4 wird das ausgesendete Signal 2 in seiner Richtung umgekehrt und als Empfangswelle 3 an den Zentimeterwellensensor 1 zurückgeschickt. Die zum Zentimeterwellensensor 1 zurückkehrende Empfangswelle 3 wird auch als Echo bezeichnet. Bei der Reflektion 5 an der Faserflocke 4 entsteht zwischen der Sendewelle 2 und der Empfangswelle 3 eine Phasenverschiebung φ. Die vom Zentimeterwellensensor 1 aufgefangene Empfangswelle 3 wird mit der Sendewelle 2 verglichen und die Phasenverschiebung φ bestimmt. Diese Daten werden an eine Auswerteeinheit 7 weitergeleitet. Aufgrund der Phasenverschiebung φ kann die Aus-

werteeinheit 7 verschiedene Eigenschaften der Faserflocke 4 an der Stelle bestimmen, wo die Sendewelle 2 reflektiert wurde. Die dabei bestimmbaren Eigenschaften sind beispielsweise die Grosse der Faserflocke 4, die Oberflächenstruktur der Faserflocke 4, die Geschwindigkeit mit welcher sich die Faserflocke 4 am Zentimeterwellensensor 1 vorbeibewegt und in welcher Richtung sich die Faserflocke 4 bewegt. Aus diesen Eigenschaften kann die Auswerteeinheit 7 mit Hilfe von materialspezifischen in der Auswerteeinheit 7 hinterlegten Umrechnungsfaktoren und statistisch ermittelten Bezugswerten den aktuellen Massestrom bestimmen.

Figur 2 zeigt schematisch eine Ballenabtragmaschine 10. Bei einer Ballenabtragmaschine 10 werden die in einer oder mehreren Reihen aufgestellten Faserballen 13 von oben nach unten abgetragen. Zu diesem Zweck wird ein sogenannter Abtragturm 11 den Faserballen 13 entlang verfahren. Am Abtragturm 11 ist ein Abtragarm 12 befestigt. Der Abtragarm 12 löst mit daran befestigten Fördermitteln Flocken von den Faserballen 13 und fördert diese durch das Innere des Abtragarmes 12 und des Abtragturms 11 in den unter dem Abtragturm 11 angeordneten Förderkanal 14. Durch den Förderkanal 14 werden die Faserflocken in Form eines Faserflockenstromes 15 in Förderrichtung 16 abgesaugt. Ein möglicher Einbauort 17 für einen Zentimeterwellensensor 1 besteht nun im gesamten Verlauf des Förderkanals 14. Es ist jedoch auch möglich, als Einbauort für einen Zentimeterwellensensor 1 den Flockenkanal innerhalb des Abtragturms 11 oder den Flockenkanal innerhalb des Abtragarmes auszuwählen. In Figur 2 ist beispielhaft die dem Austritt aus der Ballenabtragmaschine 10 naheliegende Stelle 17 als Einbauort bezeichnet. Dadurch kann der durch die Ballenabtragmaschine 10 abgetragene Flockenstrom 15 bestimmt werden und es besteht die Möglichkeit eine Mengenregelung an der Ballenabtragmaschine 10 zu erreichen. Somit kann die Ballenabtragmaschine 10 leistungsgeregelt gefahren werden.

In Figur 3 ist eine Spinnereivorbereitungsanlage schematisch dargestellt. Mit einer Ballenabtragmaschine 10 werden von den Faserballen 13 Faserflocken 4 abgelöst. Diese Faserflocken 4 werden als ein Faserflockenstrom 15 zu einem Mischer 20 gefördert. Nach dem Durchlaufen des Mischers 20 werden die Faserflocken 4 an eine Reinigungsmaschine 21 übergeben um anschliessend zu einer Karde 22 weitertransportiert

zu werden. In der Karde 22 werden die Faserflocken 4 in Einzelfasern aufgelöst, ausgerichtet und zu einer Lunte geformt. Diese wird in einer sogenannten Bandablage 23 in Kannen abgelegt.

Zwischen den einzelnen Maschinen sind erfindungsgemässe Vorrichtungen 30, 31 , 32 zur Messung der Faserflockenströme eingebaut. Die Karde 22 wird mit einer vorgegebenen Leistung betrieben. Um diese Leistung zu erbringen ist eine bestimmte Menge an Faserflocken notwendig. Daraus ergeben sich berechenbare Sollwerte für die zu liefernde Faserflockenmasse der vorgeschalteten Maschine. Mit der Hilfe der erfin- dungsgemässen Vorrichtung zur Messung der Faserflockenströme kann die Lieferleis- tung der vorgeschalteten Maschinen, in diesem Falle der Reinigungsmaschine 21 , des Mischers 20 und der Ballenabtragmaschine 10 auf einen aus der Messung 32 vor der Karde 22 errechneten Sollwert geregelt werden. Die gemessenen Istwerte der Flockenströme 30, 31 , 32 werden in einer übergeordneten Steuerung 34 zusammengeführt. Die gemessenen Werte werden mit den errechneten Sollwerten verglichen und die Maschi- nen in Ihrer Leistung entsprechend der festgestellten Abweichungen zwischen Soll- und Istwerten angepasst. Dadurch, dass die Sollwerte aus einer Massenstrommessung 32 des Flockenstromes zur Karde 22 resultieren, werden die Sollwerte für die der Karde 22 vorgeschalteten Maschinen kontinuierlich angepasst. Es ergibt sich somit eine geregelte Produktion in der gesamten Spinnereivorbereitungsanlage, wodurch ein Stop-and-go- Betrieb von einzelnen Maschinen weitgehend verhindert oder zumindest optimaler gestaltet werden kann.

Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung von Maschinen einer Spinnereivorbereitungsanlage ist beispielhaft, es sind auch andere Anordnungen mit zusätzlichen oder weniger Maschinen denkbar. Das Regelprinzip bleibt sich jedoch gleich in dem Sinne, dass die Leis- tung der verschiedenen am Prozess beteiligten Maschinen immer ausgehend von der Karde 22 geregelt werden.

In Figur 4 ist die gleiche Anordnung von Maschinen wie in Figur 3 gezeigt, wobei die Anlage um eine weitere Karde 24 mit einer zugehörigen Bandablage 25 ergänzt wurde. Eine Erweiterung mit weiteren zusätzlichen Karden ist möglich. Es besteht nun die Möglichkeit bei jeder einzelnen Karde 22, 24 den Flockenstrom mit einer erfindungsgemäs- sen Vorrichtung 33 zu messen und aus den verschiedenen Messwerten der Karden 22,

24 den Sollwert für die übrigen Maschinen zu bilden. Es kann jedoch auch der gesamte Faserflockenstrom zu allen Karden an einem einzelnen Messpunkt 32 erfasst werden. Bei einer Messung 33 für jede einzelne Karde 22, 24 können jedoch auch Aussagen zur Produktivität der jeweiligen Karde 22, 24 gemacht werden, was wiederum für Produkti- onsplanung und Wartung der Anlage genutzt werden kann.

Legende

1 Zentimeterwellensensor

2 Sendewelle

3 Empfangswelle

4 Faserflocke

5 Reflektion an der Flocke

6 Kanalwand

7 Auswerteeinheit

10 Ballenabtragsmaschine

11 Abtragturm

12 Abtragarm

13 Faserballen

14 Förderkanal

15 Flockenstrom

16 Förderrichtung

17 Einbauort des Zentimeterwellensensors

20 Mischer

21 Reiniger

22 Karde

23 Bandablage

24 Zweite Karde

25 Zweite Bandablage

30 Erster Zentimeterwellensensor

31 Zweiter Zentimeterwellensensor

32 Dritter Zentimeterwellensensor 33 Kardenspezifische Zentimeterwellensensoren

34 übergeordnete Steuerung