[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dosierverfahren sowie eine Dosiervorrichtung
zur Abgabe vorgebbarer Mengen von Faserflocken pro Zeiteinheit mittels zweier am unteren
Ende eines Flockenschachtes angeordneter, zwischen sich einen Förderspalt bildender
Speiseeinrichtungen.
[0002] Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der britischen
Patentschrift 735 172 bzw. der entsprechenden schweizerischen Patentschrift 313 355
bekannt. Ein ähnliches Verfahren bzw. eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der DE-OS
37 13 590 bekannt, wobei zusätzlich eine Öffnerwalze unterhalb der die Speiseeinrichtungen
bildenden Speisewalzen angeordnet ist.
[0003] Weitere Beispiele sind ferner der deutschen Patentschrift 196 821, der deutschen
Patentschrift 31 51 063 und der japanischen Schrift 62-263327 zu entnehmen.
[0004] Bei der Herstellung von Garn werden üblicherweise Mischungen aus verschiedenen faserartigen
Bestandteilen, das heißt Fasern verschiedener Provenienzen, Sorten, Qualitäten, Farben
oder anderer Merkmale vermischt, um Fasermischungen zu erzeugen, die anschließend
kardiert und den weiteren Spinnereiprozessen zugeführt werden.
[0005] Das Mischen kann beispielsweise derart erfolgen, daß die verschiedenen Fasersorten
in jeweilige Füllschächte eingefüllt und mittels der am unteren Ende der Flockenschächte
angeordneten Speisewalzen auf einem unterhalb der Schächte umlaufenden Förderband
abgelegt werden. Hierdurch entsteht ein kontinuierliches Schichtgebilde auf dem Förderorgan,
welches dann einer Öffnerwalze zugeführt wird, wobei diese Öffnerwalze einzelne Flocken
aus dem Schichtgebilde herauslöst und für eine gute Durchmischung der verschiedenen
Fasern der verschiedenen Schichten sorgt. Durch Steuerung der Drehgeschwindigkeit
der einzelnen Speisewalzen gelingt es, die jeweils erwünschten Proportionen der einzelnen
Faserbestandteile zu bestimmen.
[0006] Man bemüht sich, die Füllhöhe der Faserflocken in den einzelnen Schächten so zu steuern,
daß diese Füllhöhe annähernd konstant bleibt, damit bei konstanter Füllhöhe und vorgegebener
Drehzahl der Speisewalzen die jeweils erwünschten Fasermengen auf das umlaufende Förderband
dosiert werden.
[0007] Mit diesem bekannten Dosierverfahren bzw. dieser bekannten Dosiervorrichtung gelingt
es nur in beschränktem Maße, die jeweils vorgegebenen Dosiermengen zu erreichen. Die
bisher bekannten Vorrichtungen berücksichtigen nur relativ ungenau Schwankungen in
der Dichte, der Füllhöhe und dem Öffnungsgrad der Faserflocken.
[0008] Aufgrund dieser Ungenauigkeit sind auch Wiegespeisen vorgeschlagen worden, wobei
die einzelnen Bestandteile vor der Mischung gewogen werden. Diese Vorrichtungen sind
jedoch relativ aufwendig.
[0009] Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art so weiterzuentwickeln, daß bei preisgünstiger Herstellung eine hohe
Dosiergenauigkeit erreicht werden kann, und zwar ohne daß die Füllhöhe im Flockenschacht
genau vorbestimmt werden muß.
[0010] Die am 22.08.90 veröffentlichte europäische Patentanmeldung EP-A-0 383 246 der vorliegenden
Anmelderin sieht ein Dosierverfahren vor, bei dem die Speiseeinrichtungen durch in
entgegengesetzten Richtungen drehbare Speisewalzen gebildet sind, mit den weiteren
Kennzeichen, daß wenigstens eine der Speisewalzen in Richtung der anderen Speisewalze
vorgespannt und von dieser unter dem Flockendruck wegbewegbar ist, daß der Abstand
zwischen den beiden Speisewalzen oder ein diesem proportionaler Wert gemessen wird
und daß die Drehzahl wenigstens einer der Speisewalzen so geregelt wird, daß das Produkt
(n · x) der Drehzahl (n) und des Abstandes (x) zumindest im Mittel konstant bleibt.
Vorrichtungsmäßig sieht diese am 22.08.90 veröffentlichte europäische Anmeldung 90
102 745.8 vor, daß die Drehachse der einen Speisewalze in Richtung der Drehachse der
anderen Speisewalze zu dieser hin und von dieser weg verschiebbar gelagert und in
Richtung der Drehachse der anderen Speisewalze vorgespannt ist, daß eine Wegmeßeinrichtung
vorgesehen ist, welche den sich im Betrieb der Flockenförderung ergebenden Abstand
zwischen den beiden Speisewalzen bzw. einen diesem proportionalen Wert ermittelt und
daß eine Regelung vorgesehen ist, welche die Drehzahl der Speisewalzen aufgrund des
ermittelten Abstandes im Sinne des Erreichens eines vorgegebenen Sollwertes der Momentanproduktion
regelt.
[0011] Dieses Dokument EP-A-0 383 246 fällt unter Artikel 54(3) EPÜ und ist für die Frage
der erfinderischen Tätigkeit nicht von Bedeutung.
[0012] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, alternative Lösungen der oben genannten
Aufgabe vorzuschlagen.
[0013] Dementsprechend wird gemäß vorliegender Erfindung ein Verfahren nach dem Anspruch
1 und eine Vorrichtung nach dem Anspruch 4 vorgesehen.
[0014] Die vorliegende Erfindung beruht daher auf der Erkenntnis, daß die Lösung der oben
erwähnten Aufgabe nicht nur mittels zweier Speisewalzen erfolgen kann, sondern auch
dann, wenn die Speiseeinrichtungen bestehen aus entweder
a. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden Rutsche,
oder
b. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einem dieser gegenüberliegenden angetriebenen
oder frei umlaufenden Band, oder
c. zwei einander gegenüberliegenden umlaufenden Bändern, wobei wenigstens eines der
Bänder angetrieben wird und das andere entweder umläuft oder ebenfalls angetrieben
wird, oder
d. einem angetriebenen umlaufenden Band und einer ihm gegenüberliegenden Rutsche,
oder
e. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden frei
drehbar angeordneten weiteren Speisewalze, oder
f. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden Speisemulde,
wobei bei allen möglichen Ausführungen a. bis f. der Förderspalt zu einer minimalen
Breite hin konvergiert und wenigstens eine der Speiseeinrichtungen in Richtung der
anderen Speiseeinrichtung hin vorgespannt wird und von dieser unter dem Flockendruck
wegbewegbar ist, derart, daß der Abstand zwischen den beiden Speiseeinrichtungen im
Sinne einer Veränderung der minimalen Breite des Förderspaltes geändert wird, daß
die minimale Breite des Förderspaltes oder ein ihr proportionaler Wert ermittelt wird
und daß die Oberflächenlaufgeschwindigkeit der angetriebenen Speiseeinrichtung oder
Speiseeinrichtungen so geregelt wird, daß zumindest der Mittelwert des Produktes dieser
Breite und der Oberflächenlaufgeschwindigkeit konstant bleibt.
[0015] Vorrichtungsmäßig besteht diese Lösung darin, daß die Speiseeinrichtungen bestehen
aus entweder
a. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden Rutsche,
oder
b. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einem dieser gegenüberliegenden angetriebenen
oder frei umlaufenden Band, oder
c. zwei einander gegenüberliegenden umlaufenden Bändern, wobei wenigstens eines der
Bänder angetrieben wird und das andere entweder umläuft oder ebenfalls angetrieben
wird, oder
d. einem angetriebenen umlaufenden Band und einer ihm gegenüberliegenden Rutsche,
oder
e. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden frei
angetriebenen drehbar angeordneten weiteren Speisewalze, oder
f. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden Speisemulde,
wobei bei allen möglichen Ausführungsformen a. bis f. der Förderspalt zu einer minimalen
Breite hin konvergiert, daß eine Vorspanneinrichtung vorgesehen ist, welche wenigstens
eine der Speiseeinrichtungen in Richtung der anderen Speiseeinrichtung hin vorspannt,
wobei wenigstens eine der Speiseeinrichtungen von der jeweils anderen Speiseeinrichtung
unter dem Flockendruck wegbewegbar angeordnet ist, daß eine Wegmeßeinrichtung vorgesehen
ist, welche den sich im Betrieb der Flockenförderung ergebenden Abstand zwischen den
beiden Speiseeinrichtungen an der Stelle der minimalen Breite bzw. einen diesem proportionalen
Wert ermittelt, und daß eine Regelung vorgesehen ist, welche die Oberflächenlaufgeschwindigkeit
der beweglichen Speiseeinrichtung(en) aufgrund des ermittelten Abstandesim Sinne des
Erreichens eines vorgegebenen Sollwertes der Momentanproduktion regelt.
[0016] Weiterbildungen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. dieser Vorrichtung sind
in den Unteransprüchen 2 bis 3 bzw. 5 bis 9 angegeben.
[0017] Die Erfinder haben nämlich erkannt, daß die in der am 22.08.90 veröffentlichten Anmeldung
EP-A-0 383 246 angegebene Gleichung

auch bei anderen Speiseeinrichtungen ihre Gültigkeit beibehält, obwohl die Konstante
K einen anderen Wert annimmt und man anstelle der Drehzahl (n) dem Speisewalze die
Oberflächengeschwindigkeit (u) der angetriebenen Speiseeinrichtung(en) einsetzen muß.
[0018] In Weiterbildung dieses Konzeptes besteht eine alternative Lösung der oben genannten
Aufgabe verfahrensmäßig nach Anspruch 10 darin, daß die Speiseeinrichtungen bestehen
aus entweder
a. zwei einander gegenüberliegenden angetriebenen drehbaren Speisewalzen, oder
b. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden Rutsche,
oder
c. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einem dieser gegenüberliegenden angetriebenen
oder frei umlaufenden Band, oder
d. zwei einander gegenüberliegenden umlaufenden Bändern, wobei wenigstens eines der
Bänder angetrieben wird und das andere entweder umläuft oder ebenfalls angetrieben
wird, oder
e. einem angetriebenen umlaufenden Band und einer ihm gegenüberliegenden Rutsche,
oder
f. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden frei
drehbar angeordneten weiteren Speisewalze, oder
g. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden Speisemulde,
wobei die Relativlage der beiden Speiseeinrichtungen einander gegenüber bei gleichzeitiger
Messung der die beiden Speiseeinrichtungen auseinanderdrückenden Kraft (P) oder eines
dieser proportionalen Wertes zumindest im wesentlichen konstant gehalten wird, wobei
die Oberflächenlaufgeschwindigkeit (u) der angetriebenen Speiseeinrichtung(en) unter
Berücksichtigung der sich ändernden Kraft so geregelt wird, daß zumindest der Mittelwert
des Produktes (u · p) der Oberflächenlaufgeschwindigkeit und der Kraft konstant bleibt.
[0019] Vorrichtungsmäßig nach Anspruch 11 besteht diese Lösung darin, daß die Speiseeinrichtungen
bestehen aus entweder
a. zwei einander gegenüberliegenden angetriebenen drehbaren Speisewalzen, oder
b. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden Rutsche,
oder
c. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einem dieser gegenüberliegenden angetriebenen
oder frei umlaufenden Band, oder
d. zwei einander gegenüberliegenden umlaufenden Bändern, wobei wenigstens eines der
Bänder angetrieben wird und das andere entweder umläuft oder ebenfalls angetrieben
wird, oder
e. einem angetriebenen umlaufenden Band und einer ihm gegenüberliegenden Rutsche,
oder
f. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden frei
drehbar angeordneten weiteren Speisewalze, oder
g. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze und einer dieser gegenüberliegenden Speisemulde,
wobei bei allen möglichen Ausführungsformen a. bis g. der Förderspalt zu einer minimalen
Breite hin konvergiert, daß nur für eine gewählte Produktion (ṁ
soll) die Relativlagen der beiden Speiseeinrichtungen einander gegenüber zumindest im
wesentlichen konstant bleiben, daß eine Kraftmeßeinrichtung vorgesehen ist, um die
Kraft (P) zu messen, welche versucht, die beiden Speiseeinrichtungen auseinanderzudrücken,
und daß eine Regelung vorgesehen ist, welche die Oberflächenlaufgeschwindigkeit (u)
der angetriebenen Speiseeinrichtung(en) aufgrund der ermittelten Kraft im Sinne des
Erreichens des vorgegebenen Sollwertes (ṁ
soll) der Momentanproduktion (ṁ) regelt.
[0020] Bei der in der europäischen Anmeldung 90 102 745.8 angegebenen Ableitung der Gleichung
1 ist nämlich der Zusammenhang mit der Dichte des sich im Förderspalt befindlichen
Produktes herausgearbeitet, und die Erfinder haben nunmehr erkannt, daß eine Gleichung
der gleichen Form wie der Gleichung 1 auch dann resultiert, wenn man den Arbeitsabstand
zwischen den beiden Speiseeinrichtungen konstant hält und anstelle der Veränderung
dieses Abstandes die sich verändernde Kraft auf die Speiseeinrichtungen mißt. Diese
Kraft ist nämlich proportional zu der Dichte des durch den Förderspalt fließenden
Flockenstromes. Man erhält dann eine Gleichung der Form,

wo die Oberflächenlaufgeschwindigkeit der angetriebenen Speiseeinrichtung (n) und
(P) die oben erwähnte Kraft ist. Auch hier ist K eine Konstante, die aber eine andere
Größe haben wird als bei der Gleichung 1 und bei der entsprechenden Gleichung der
am 22.08.90 veröffentlichten europäischen Anmeldung 90 102 745.8.
[0021] Um die vorliegende Erfindung klarer darzustellen, wird zunächst die Figurenbeschreibung
der Figuren 1 bis 8 der oben erwähnten europäischen Anmeldung 90 102 745.8 nochmals
wiedergegeben, und anschließend werden anhand der weiteren Figuren 9 bis 16 Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
[0022] In den Figuren zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Seitenansicht einer Mischanlage, welche mit drei bekannten Dosiervorrichtungen
ausgestattet ist,
- Figur 2
- eine perspektivische Darstellung der zwei Speisewalzen und der Öffnerwalze einer bekannten
Dosiervorrichtung,
- Figur 3
- eine graphische Darstellung zur Erläuterung des bekannten Regelverfahrens,
- Figur 4
- eine Seitenansicht einer ersten detaillierten Ausführungsform einer bekannten Dosiervorrichtung,
- Figur 5
- eine Seitenansicht einer weiteren bekannten Dosiervorrichtung,
- Figuren 6, 7 und 8
- schematische Darstellungen von verschiedenen bekannten Ausführungsvarianten der Vorspanneinrichtung,
- Figur 9
- eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß abgewandelten Ausführung der Vorrichtung
der Figur 2,
- Figur 10
- eine Seitenansicht entsprechend der Figur 9, jedoch von einer weiteren Ausführungsform,
bei der die eine Speisewalze durch eine Rutsche ersetzt worden ist,
- Figur 11
- eine Seitenansicht entsprechend der Figur 9, jedoch von einer weiteren Ausführungsform,
bei der die eine Speisewalze durch ein umlaufendes Band ersetzt worden ist,
- Figur 12
- eine Seitenansicht entsprechend der Figur 9, jedoch von einer weiteren Ausführungsform,
bei der die eine Speisewalze durch eine Speisemulde ersetzt worden ist,
- Figur 13
- eine Seitenansicht noch einer erfindungsgemäß Ausführungsform ähnlich der Figur 2,
jedoch bei Verwendung zweier umlaufender angetriebener Bänder,
- Figur 14
- eine Seitenansicht entsprechend der Figur 13, jedoch in einer abgewandelten Ausführung,
bei der eines der beiden umlaufenden Bänder durch eine Rutsche ersetzt worden ist,
- Figur 15
- eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführung der Vorrichtung gemäß Figur 12,
und
- Figur 16
- eine Seitenansicht einer Ausführung ähnlich der Figur 9, bei der aber die beiden Speisewalzen
einen konstanten Abstand voneinander aufweisen.
[0023] Bei allen Ausführungsformen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet,
jedoch mit einem Dezimalpunkt, wenn Abweichungen gegenüber den bereits beschriebenen
Teilen vorkommen.
[0024] Die Mischeinrichtung der Figur 1 besteht aus einem umlaufenden Förderband 10 und
drei gleichartig ausgebildeten Dosiervorrichtungen 12, die in einer Reihe oberhalb
des Förderbandes 10 angeordnet sind. Jede Dosiervorrichtung 12 besteht, wie nachfolgend
näher erläutert wird, aus einem Füllschacht 14 mit Schaufenster 16 und aus zwei bis
drei am unteren Ende des Schachtes angeordneten Speisewalzen 18, 20 sowie einer Öffnerwalze
22. Die im Schacht vorhandenen Flocken, deren Obergrenze bei 24 liegt, werden von
den in den jeweiligen Richtungen 26, 28 sich drehenden Speisewalzen 18 und 20 erfaßt
und durch den zwischen diesen beiden Walzen gebildeten Förderspalt der Öffnerwalze
22 zugeführt. Letztere dreht schneller als die Speisewalzen und löst Flocken aus der
zugeführten Flockenwatte heraus und speist sie durch einen Kanal 30 in Form von geöffneten,
losen Flocken 32 auf den oberen Trum 34 des Förderbandes.
[0025] Die losen Flockenbünde 32.1 und 32.2 von den zwei weiteren Dosiervorrichtungen werden
in Schichten auf die erste vom Flockenbund 32 gebildete Schicht gelegt und mit dem
oberen Trum des Förderbandes 34 in Pfeilrichtung 36 zum in Figur 1 rechten Ende der
Mischeinrichtung geführt. Hier befindet sich ein weiteres umlaufendes Förderband 38,
welches in Pfeilrichtung 40 umläuft und dessen unterer Trum 42 zu dem oberen Trum
34 des Förderbandes 10 in Förderrichtung 36 hin geneigt ist. Somit werden die drei
Schichten 32, 32.1 und 32.2 komprimiert und anschließend im Förderspalt zweier Speisewalzen
44, 46 eingefangen. Die Speisewalzen 44, 46 speisen das so gebildete Schichtgebilde
zu einer Öffnungswalze 48, die in Pfeilrichtung 50 umläuft und die Flocken aus dem
Schichtgebilde herauslöst und über einen Schacht 52 der nachfolgenden Verarbeitung
übergibt. Etwaiger, durch das Öffnen mittels der Öffnerwalze 48 herausgelöster Schmutz
oder Abgang wird in der Abgangkammer 54 gesammelt und gegebenenfalls von hier mittels
eines Luftstromes entfernt.
[0026] Es versteht sich, daß die in Figur 1 dargestellte Ausführung nicht auf drei Dosiervorrichtungen
12 beschränkt ist, sondern es können beliebig viele Schichten oberhalb des Förderbandes
10 angeordnet werden.
[0027] Die praktische Ausführung der Speisewalzen 18, 20 und der Öffnerwalze 22 lassen sich
etwas anschaulicher in Figur 2 erkennen.
[0028] Die zwei Seitenwände 56, 58 des Flockenschachtes reichen bis nahe an die Oberflächen
der Speisewalzen 18 bzw. 20 heran und divergieren voneinander geringfügig, damit keine
Flockenstaus entstehen. Die einen hohen Öffnungsgrad aufweisenden Flocken 60 im Schacht
12 werden von den in Pfeilrichtung 26, 28 in entgegengesetzten Richtungen drehenden
Speisewalzen 18 bzw. 20 erfaßt und zu einer Flockenwatte 62 komprimiert. Die Öffnerwalze
22 löst dann die Flocken aus dieser Flockenwatte heraus und bildet eine Flockenströmung
32, die sich in Pfeilrichtung 64 in Richtung des Förderbandes weiterbewegt. Alle von
den mit der Drehzahl n umlaufenden Speisewalzen erfaßten Flocken werden durch einen
Förderspalt transportiert, dessen Breite x den kleinsten Abstand zwischen den beiden
Speisewalzen darstellt und dessen Länge der Länge der Speisewalzen bzw. der Breite
der Seitenwände des Schachtes entspricht.
[0029] Die Drehachse der Speisewalze 18 ist mit 66, die Drehachse der Speisewalze 20 mit
68 und die Drehachse der Öffnerwalze 22 mit 70 gekennzeichnet. Die Drehachse 66 der
Speisewalze 18 ist ebenso wie die Drehachse 70 der Öffnerwalze 22 im Flockenschacht
fest angeordnet. Die Drehachse 68 der Speisewalze 20 ist jedoch von zwei Armen 72
getragen, von denen in Figur 2 nur der eine zu sehen ist. Der zweite Arm 72 befindet
sich an der anderen Stirnseite der Speisewalze 20 und ist genauso ausgelegt wie der
gezeigte Arm 72. Dieser Arm 72 ist an der Drehachse der Öffnerwalze 22 gelagert und
kann somit Drehbewegungen um diese Drehachse 70 in Richtung des Doppelpfeils 74 ausführen.
Wie ersichtlich führen solche Bewegungen zu einer Veränderung des Abstandes x.
[0030] Auf der rechten Seite der Figur 2 ist eine Vorspanneinrichtung 76 vorgesehen, und
zwar in Form einer Vorspannfeder 78, welche an ihrem einen Ende gegen eine am Füllschacht
fest angeordneten Anschlag 80 und an ihrem anderen Ende an einem mit dem Arm 72 verbundenen
Anschlag 82 anliegt. Zwischen dem Anschlag 80 und dem Anschlag 82 erstreckt sich eine
Stange 84, welche verschiebbar innerhalb des Anschlages 82 angeordnet ist. Es versteht
sich, daß eine zweite Vorspanneinrichtung 76 auf der anderen Stirnseite der Speisewalze
20 vorgesehen ist und dort ebenso auf den zugeordneten Arm 72 drückt. Die beiden Federn
78 versuchen daher den Abstand x zu verkleinern. Der minimale Abstand x wird durch
eine Anschlageinrichtung 86 vorgegeben, die mit dem gezeigten Arm 72 zusammenarbeitet.
Eine weitere Anschlageinrichtung 86 befindet sich auf dem anderen Stirnende der Speisewalze
20 und arbeitet in entsprechender Weise mit dem dortigen Arm 72 zusammen.
[0031] Der Abstand x stellt sich im Betrieb je nach dem im Förderschacht herrschenden Druck,
der Dichte und dem Öffnungsgrad der Flocken und der Kraft der Federn 78 ein, wobei
die Größe des Abstandes x sich durch die Verschiebebewegung der Stange 84 innerhalb
des Anschlages 82 ermitteln läßt. Die Stange 84 und der Anschlag 82 sind als Wegmeßeinrichtung
ausgebildet.
[0032] Das erfindungsgemäße Dosierverfahren und die durchgeführte Regelung wird nachfolgend
auch anhand der Figur 3 erläutert.
[0033] Zunächst werden folgende Definitionen eingeführt:
- m
- = Masse;
- t
- = Zeit;
- ṁ
- = Massenstrom = Relativproduktion einer Dosiervorrichtung = Masse/Zeit;
- v̇
- = Volumenstrom = Volumen/Zeit;
- ρ
- = Materialdichte;
- n
- = Drehzahl der Speisewalzen;
- u
- = Umfangsgeschwindigkeit der Speisewalzen;
- d
- = Durchmesser der Speisewalzen;
- l
- = Länge der Speisewalzen;
- x
- = variable Öffnungsweite des Förderspaltes;
- A
- = Öffnungsquerschnitt des Förderspaltes = l · x;
- s
- = Transportlänge.
[0034] Der Massenstrom gleich der Momentanproduktion ṁ ist v̇ · ρ.
[0035] Unter Berücksichtigung der oben angegebenen Definitionen kann man auch folgende Gleichung
erstellen:

Nun ist ρ hier die Materialdichte im Förderspalt und diese ist aufgrund der Vorspannung
mit im wesentlichen konstanter Kraft zumindest im wesentlichen konstant. Nachdem d,
π und l auch konstant sind können wir schreiben:
Weiterhin ist:
d.h.

, woraus wir errechnen können

wobei wir die Momentanproduktion über ein Intervall t₂-t₁ so schreiben können

wobei erfindungsgemäß für t₂-t₁ vorzugsweise ein konstantes Intervall gewählt wird.
[0036] Anhand der graphischen Darstellung der Figur 3 sieht man, daß die Masse m eigentlich
der Fläche unterhalb der Kurve im Zeitintervall t₂-t₁ entspricht. m stellt daher den
gemittelten Wert in diesem Zeitintervall dar.
[0037] Die Regelung der Drehzahl der Speisewalzen wird nunmehr so vorgenommen:
Erstens wird der Öffnungsquerschnitt erfaßt und bei einer über die Messung konstanten
Drehzahl n₁ über das feste Zeitintervall t₂-t₁ integriert, woraus sich die Momentanproduktion
ṁ₁ ergibt.
[0038] Dieser Wert wird nun mit der Sollproduktion ṁ
soll verglichen und die Regelung der Drehzahl so vorgenommen, daß sich eine neue Drehzahl
n₂ ergibt, die für das nächste Zeitintervall konstant bleibt.
[0039] Dieses Verfahren wird Zeitintervall für Zeitintervall wiederholt, wobei die Regelung
sich schnell auf den erwünschten mittleren Produktionswert ṁ
soll einstellt. Die Berechnungen selbst können von einem Mikroprozessor durchgeführt werden,
dem die konstanten Parameter bekannt sind und dem die laufenden Meßergebnisse der
Wegemeßeinrichtung 82 und der Drehzahl der Speisewalzen 18 und 20 angegeben werden.
Der Antrieb der verschiedenen Walzen läßt sich genauer aus der Figur 4 erkennen, wobei
die Walzenanordnung gegenüber der Anordnung der Figur 2 etwas abgewandelt ist.
[0040] Die Figur 4 zeigt eine Dosiervorrichtung, welche in etwa der Dosiervorrichtung 12
am linken Ende der Figur 1 entspricht. Hier ist jedoch eine weitere Walze 88 vorgesehen,
die die Flocken im Schacht den Speisewalzen 18 und 20 zuführt.
[0041] In diesem Beispiel ist die Walze 18 verschiebbar ausgeführt, die Walze 20 dagegen
bleibt stehend. Die Drehachse 66.1 der verschiebbaren Speisewalze 18.1 wird auch hier
von zwei Armen 72.1, die in diesem Beispiel nicht von der Drehachse der Öffnerwalze
22, sondern von der Drehachse 90 der zusätzlichen Walze 88 getragen werden. Die Vorspanneinrichtung
76.1 ist nunmehr auf der linken Seite des Flockenschachtes angeordnet und greift wie
bei der Ausführung gemäß Figur 2 am Arm 72.1 an. Der einfacheren Darstellung halber
ist hier weder die Feder noch die Wegmeßeinrichtung gezeigt, es versteht sich aber,
daß diese Einheiten genauso vorhanden sind wie bei der Ausführung gemäß Figur 2. Es
versteht sich auch, daß eine weitere Vorspanneinrichtung 76.1 auf der anderen Stirnseite
der Walze 18.1 vorgesehen ist.
[0042] Die Speisewalzen 18.1 und 20.1 und die weitere Walze 88 werden von einem gemeinsamen
Motor 92 angetrieben. Der Antrieb besteht aus einer Kette 94, welche von einem Kettenrad
96 an der Ausgangswelle des Motors 92 angetrieben wird. Die Kette 94 läuft an einem
an der einen Stirnseite der Walze 88 vorgesehenen Kettenrad 98 sowie einem weiteren,
an der einen Stirnseite der Walze 20.1 vorgesehenen Kettenrad 100 und einem zur Spannung
der Kette vorgesehenen Kettenrad 102 mit einer Spanneinrichtung 104 um. Die Umlaufrichtung
der Kette ist mit dem Pfeil 106 gekennzeichnet, woraus sich die erwünschte Drehrichtung
28 der Speisewalze 20.1 und die Drehrichtung 108 der weiteren Walze 88 ergeben. Die
Speisewalze 18.1 ist von einer weiteren umlaufenden Kette 110 angetrieben, die von
dem als Doppelkettenrad ausgebildeten Kettenrad 98 angetrieben wird. Die Kettenräder
100 und 98 sowie das Kettenrad 112 an der einen Stirnseite der Speisewalze 18.1 haben
den gleichen Durchmesser, wodurch die Drehgeschwindigkeiten dieser Walzen alle gleich
sind.
[0043] Die Öffnerwalze 22.1 wird von einem getrennten Motor 114 und einer umlaufenden Kette
116 angetrieben.
[0044] Aus der Figur 4 sieht man auch, wie die Öffnerwalze innerhalb Blechführungen 118
und 120 umläuft, wobei die Blechführung 120 in Richtung des Doppelpfeils 122 verstellbar
ist. Das Blech 120 bildet zusammen mit einem weiteren Blech 124 einen Führungskanal
126 für das Flockenvlies. Die besondere Formgebung dieses Führungskanals 126 verlangsamt
die Flocken nach deren Austritt aus dem Bereich der Öffnungswalze und führt sie sanft
auf das Förderband 34 zu, ohne daß ein ausgeprägter Luftstrom entsteht, welcher möglicherweise
die Sandwichbildung auf dem Transportband stören könnte.
[0045] Das Bezugszeichen 128 stellt den Zuführkanal dar, mittels dem die Flocken pneumatisch
in den Schacht 14.1 hineintransportiert werden.
[0046] Schließlich stellt 130 den Computer dar, welcher über die Leitung 132 die Drehzahl
der Speisewalzen steuert und über die Leitung 134 das Signal der in der Vorspanneinrichtung
76.1 eingebauten Wegemeßeinrichtung erhält.
[0047] Die Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei die Anordnung der Speisewalzen
18, 20 sowie der Öffnerwalze 22 entsprechend der Anordnung gemäß Figur 2 ausgebildet
ist, weshalb diese Teile nicht näher beschrieben werden. Es soll jedoch darauf hingewiesen
werden, daß der Motor 92.1 die Speisewalze 18.2 über die umlaufende Kette 136 antreibt.
Diese Kette wird durch die Spanneinrichtung 104.1 und das Spannrad 102.1 gespannt.
Auf der Drehachse der Öffnerwalze befinden sich drei Kettenräder, wobei das eine Kettenrad
mit der Öffnerwalze drehfest verbunden ist. Die beiden anderen sind um ihre Drehachse
frei drehbar, jedoch zusammengekoppelt. Von diesen beiden zusammengekoppelten Kettenrädern
wird das eine von der umlaufenden Kette 136 angetrieben, das andere treibt über eine
weitere umlaufende Kette 138 die Speisewalze 20 an.
[0048] Der zweite Motor 114.1 treibt über die Kette 140 ein Zwischenrad 142 an, welches
über ein weiteres damit gekoppeltes Kettenrad 144, eine umlaufende Kette 146, ein
weiteres Doppelkettenrad 148 sowie eine weitere umlaufende Kette 150, die die Öffnerwalze
22 über das mit dieser drehfest gekoppelte Kettenrad antreibt.
[0049] Oberhalb des Schachtes 14.2 befindet sich eine weitere Dosiervorrichtung, deren Aufgabe
es ist, die Füllhöhe der Flocken innerhalb des Schachtes 14.2 inhalb vorgebbarer Grenzen
zu halten. Zu diesem Zweck werden der weiteren Dosiervorrichtung 152 Flocken aus einem
Pufferraum 154 zugeführt, und zwar von vier Zuführwalzen 156, 158, 160 und 162. Diese
Zuführwalzen 156, 158, 160, 162 sind von einem eigenen Motor 164 angetrieben, und
zwar über eine umlaufende Kette 166. Die jeweiligen Drehrichtungen der Zuführwalzen
156, 158, 160, 162 sind den jeweils eingezeichneten Pfeilen zu entnehmen. Um diese
Drehrichtungen zu erhalten, ist es notwendig, die Zuführwalze 160 durch die Zuführwalze
162 über eine getrennte Kette 168 anzutreiben. Hieraus ersieht man, daß die umlaufende
Kette 166 an der Zuführwalze 160 lediglich über ein frei drehbar gelagertes Kettenrad
geführt ist.
[0050] Die Dosiervorrichtung 152 ist, wie bereits erläutert, von ihrer Konstruktion her
mit der Dosiervorrichtung am unteren Ende des Füllschachtes 14.2 beinahe identisch.
Der Antrieb der beiden Speisewalzen 170, 172 erfolgt durch den Motor 174, und zwar
über eine umlaufende Kette 176, welche im wesentlichen so geführt ist wie die Kette
136 am unteren Ende des Förderschachtes, weshalb die genaue Anordnung nicht näher
beschrieben wird. Auch hier wird die zweite Speisewalze 172 von einer getrennten umlaufenden
Kette 78 angetrieben.
[0051] Die Öffnervalze 180 wird vom Kettenrad 142 über eine weitere umlaufende Kette 182
angetrieben, woraus ersichtlich ist, daß das Kettenrad 142 als doppeltes Kettenrad
ausgebildet ist.
[0052] Das Ein- und Ausschalten der Dosiervorrichtung 152 erfolgt über Lichtschranken 184,
186, die die obere und untere Grenze der Füllhöhe bestimmen. Da der Schacht 14.2 relativ
breit ist, gemessen in der Richtung senkrecht zu der Ebene der Zeichnung, sind zwei
Lichtschranken auf beiden Seiten vorgesehen, um Schräglagen der Obergrenze der Flockenfüllung
zu berücksichtigen. Das Einschalten der Dosiervorrichtung 152 kann dann erfolgen,
wenn beide unteren Lichtschranken 184 frei sind, das Ausschalten dagegen, wenn beide
oberen Lichtschranken 186 unterbrochen sind.
[0053] Es können aber auch je nach der Anzahl der bedeckten Lichtschranken der Dosiervorrichtung
verschiedene Massenströme zugeordnet werden. Die unterste Lichtschranke kann eine
Leerlauf-, die oberste eine Überlaufsicherung darstellen.
[0054] Die Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorspanneinrichtung 76.2 für
die eine Speisewalze 20, wobei diese Vorspanneinrichtung der Vorspanneinrichtung 76
der Figur 2 sehr ähnlich ist. Bei der Ausführung nach Figur 6 wird aber durch ausgeklügelte
Geometrie der Anordnung sowie durch Ausnutzung der Speisewalze 20 als Ausgleichsgewicht
und durch das Vorsehen eines zusätzlichen Ausgleichsgewichtes 200 dafür gesorgt, daß
in allen Stellungen der Speisewalze 20 innerhalb des vorgesehenen Schwenkbereiches
a eine zumindest im wesentlichen konstante Spannkraft auf die Flockenmasse 62 zwischen
den beiden Speisewalzen 18, 20 ausgeübt wird.
[0055] Es leuchtet ein, daß beim maximalen Öffnungswinkel α, das heißt bei einer Lage des
Armes 72, in der seine Längsrichtung 204 sich in der Stellung 206 befindet, die Feder
84 mehr zusammengedrückt ist als in der dargestellten Lage, das heißt die von der
Feder ausgeübte Spannkraft ein Maximum darstellt. Andererseits bewirkt die Speisewalze
20 bei maximalem Winkel α eine größere Kompressionkraft auf die Feder 84, da die Speisewalze
20 dann einen größeren Hebelarm für die senkrecht nach unten gerichtete Gewichtskraft
aufweist. Das Zusatzausgleichsgewicht 200, welches über den Arm 202 ein im Gegenuhrzeigersinn
gerichtetes Drehmoment auf den Arm 72 ausübt, erzeugt wiederum eine Zusatzkraft in
Richtung der Federkraft 84 auf die Faserflocken, die sich zwischen den beiden Speisewalzen
18 und 20 befinden. Diese Zusatzkraft hat in der Winkelstellung 206 einen verhältnismäßig
kleinen Wert. Somit beträgt die auf die sich zwischen den beiden Speisewalzen 18 und
20 befindlichen Flocken ausgeübte Spannkraft einen Wert in der Stellung 206, welcher
in etwa dem Unterschied zwischen der maximalen Federkraft und dem Maximumwert der
gegen diese Federkraft gerichteten Gewichtskraft der Speisewalze 20 entspricht.
[0056] Ist dagegen der Arm 72 in der kleinsten Winkelstellung 208 angelangt, das heißt

, so erreicht die Kraft der Feder 84 lediglich ihren minimalen Wert, und es wird
keine ausgeprägte Gegenkraft durch das Gewicht der Speisewalze 20 auf die Feder 84
ausgeübt. Dagegen übt das Zusatzgewicht 200 aufgrund der nunmehr maximalen Länge des
Hebelarms für senkrecht nach unten gerichtete Kräfte ein maximales Drehmoment auf
den Arm 72 aus, welches die von der Feder 84 ausgeübte Kraft unterstützt. Somit setzt
sich die auf die Flocken zwischen den beiden Speisewalzen 18 und 20 ausgeübte Kraft
im wesentlichen aus dem Unterschied zwischen der nunmehr reduzierten Federkraft 84
und der ebenfalls reduzierten Gewichtskraft der Speisewalze 20 plus der zugleich erhöhten
Gewichtskraft des Zusatzgewichtes 200 zusammen, und man kann durch ausgeklügelte Auswahl
der Geometrie sowie der einzelnen Gewichte und der Federkraft bzw. der Federkonstante
erreichen, daß die auf die Flocken ausgeübten Kräfte zwischen den beiden Speisewalzen
18 und 20 über den gesamten Winkelbereich α zumindest im wesentlichen konstant bleiben.
[0057] Die Gleichung für das System läßt sich dadurch leicht erstellen, wenn man die auf
dem Arm 72 um die Drehachse 70 ausgeübten Drehmomente als Funktion des Winkels α errechnet
und dann für jeden Winkel α gleich Null setzt. Aus diesen Gleichungen können dann
optimale Werte für die einzelnen Gewichte sowie die Federkraft und für die Federkonstante
ermittelt werden. Es ist auch denkbar, daß man auch ohne das Zusatzgewicht 200 wenigstens
eine gute Annäherung zu einer konstanten Spannkraft erreichen kann.
[0058] Der Arm 72 muß natürlich nicht drehbar um die Drehachse 70 der Öffnerwalze 22 angelenkt
sein. Stattdessen kann die Anlenkachse für den Arm 72 so gewählt werden, daß die Spannkraft
wie erwünscht konstant bleibt.
[0059] Die Figur 7 zeigt eine alternative Ausführung der Vorspanneinrichtung 76.3, welche
hier die Form einer Gasdruckfeder aufweist. Eine solche Gasdruckfeder hat die Eigenschaft,
über einen relativ langen Hub eine konstante Spannkraft auszuüben.
[0060] Es versteht sich, daß die in Figur 6 und 7 gezeigte Anordnung an der einen Stirnseite
der Speisewalzen 18 und 20 an der anderen Stirnseite der Speisewalzen 18 und 20 in
entsprechender Weise dupliziert ist.
[0061] Schließlich zeigt die Figur 8 eine hydraulische Lösung der Aufgabe, eine konstante
Spannkraft zu erzeugen. Auch hier sind die Speisewalzen 18 und 20 schematisch dargestellt.
Anstelle der bisherigen Federvorspanneinrichtungen ist die Vorspanneinrichtung 76.4
hier durch zwei Kolben-in-Zylinder-Anordnungen 210 und 212 gebildet, welche auf entgegengesetzten
Enden der Achse der Speisewalze 20 angreifen, wobei beispielsweise die Kolbenstangen
214, 216 der beiden Kolben-in-Zylinder-Anordnungen an der Drehachse der Speisewalze
20 angelenkt sind und die Zylinder 218, 220 der beiden Kolben-in-Zylinder-Anordnungen
am Gestell des zugeordneten Flockenschachtes angelenkt sind. Im Betrieb herrscht in
den beiden Zylindern ein Druck, welcher vom Akkumulator 222 vorgegeben ist.
[0062] Der Akkumulator 222 besteht aus einem Zylinder, welcher mittels einer biegsamen Membran
224 in zwei Räume 226 und 228 unterteilt ist. Der Raum 226 ist mit einem Gas, beispielsweise
Luft, gefüllt, während der Raum 228 eine hydraulische Flüssigkeit aufnimmt, welche
über die Leitungen 230, 232 und 234 mit den Druckräumen der beiden Zylinder 218, 220
in Verbindung steht. Vor Inbetriebnahme der Dosiervorrichtung wird ein anfänglicher
Druck im hydraulischen System aufgebaut, und zwar über eine Leitung 236, wie nachfolgend
näher erläutert wird. Eine Rückströmung über die Leitung 236 ist jedoch nicht möglich,
wie ebenfalls später näher erläutert wird. Aufgrund des eingestellten Druckes üben
die Kolben-in-Zylinder-Anordnungen 210, 212 eine vorbestimmte Kraft auf die Speisewalze
20 aus. Ändert sich die Lage der Speisewalze 20 aufgrund des sich einstellenden Flockenstroms,
so wird beispielsweise Flüssigkeit von den Zylindern 218, 220 in den Raum 228 des
Akkumulators 222 verdrängt, welcher zu einer Erhöhung des Volumens dieses Raums und
einer Kompression des Gasvolumens 226 führt. Solange das Gasvolumen im Vergleich zu
dem verdrängten Flüssigkeitsvolumen relativ groß ist, bleibt der im System eingestellte
Druck zumindest im wesentlichen konstant, so daß eine konstante Spannkraft auf die
Speisewalze 20 ausgeübt wird, wobei die Spannkraft ebenfalls zumindest im wesentlichen
unabhängig von der eigentlichen Lage der Speisewalze ist.
[0063] Um das System in Betrieb zu nehmen, ist bei dieser Ausführung eine Handpumpe 238
vorgesehen, welche hydraulische Flüssigkeit aus einem Behälter 240 ansaugt und über
ein Rückschlagventil 242 und ein Verteilerventil 246 in die Druckräume 218, 220 und
228 drückt. Der in diesen Druckräumen etablierte Druck läßt sich über das Manometer
248 ablesen. Ein Entlastungsventil 250 sorgt dafür, daß der von der Pumpe 238 erzeugte
Druck einen maximalen Wert nicht übersteigt, beispielsweise beim Versagen des Rückschlagventils
242. Ein weiteres Entlastungsventil 252 verhindert, daß sich ein übermäßiger Druck
im hydraulischen Drucksystem aufbaut. Sollte das Ventil 250 oder das Ventil 252 aufgrund
eines Überdruckes eine Druckentlastung bewirken, so strömt die entlastete Flüssigkeit
über die Leitung 254 in den Behälter 240 zurück.
[0064] Das Verteilerventil 246 ist hier so aufgebaut, daß insgesamt die Drücke bei acht
verschiedenen Flockenschächten A bis H mit zugeordneten Dosiervorrichtungen aufgebaut
werden können. Für jeden Schacht sind zwei Kolben-in-Zylinder-Anordnungen 210 bzw.
212 sowie ein Akkumulator 222 und die zugeordneten Leitungen vorgesehen. Die einzelnen
Vorspanneinrichtungen können über das Verteilerventil 246 sukzessiv ausgewählt werden.
Nach der Druckeinstellung beim Schacht E im vorliegenden Beispiel wird das Verteilerventil
in eine Schließstellung gedreht, bei der die Verbindung zwischen der Pumpe 238 und
den einzelnen Drucksystemen unterbrochen ist. Es leuchtet ein, daß bei diesem Beispiel
für jedes Drucksystem auch ein eigenes Entlastungsventil 252 vorgesehen sein muß.
[0065] Es ist auch möglich, das System mit einer kleinen Pumpe 238 zu betreiben, welche
konstant läuft. In diesem Fall kann man auf die Akkumulatoren 222 verzichten. Stattdessen
ist das Entlastungsventil 252 so ausgebildet, daß es einen konstanten Druck aufrechterhält.
Es kann entweder für jeden Schacht ein eigenes System vorgesehen sein, oder es können
alle Schächte gleichzeitig an einer Pumpe angeschlossen sein, wobei dann auch nur
ein einziges Entlastungsventil 252, das jetzt hier als Druckreglerventil funktioniert,
für alle Schächte erforderlich ist. Im letzten Fall sind alle Schächte A bis H über
einen Mehrwegverteiler an der Pumpe 238 angeschlossen.
[0066] Die Figur 9 zeigt nun eine erfindungsgemäße Ausführung, die der Ausführung der Figur
2 sehr ähnlich ist, wobei aber die Speisewalze 18 nicht mehr extra angetrieben, sondern
einfach frei drehbar angeordnet ist. Diese Ausführung beruht auf der Erkenntnis, daß
der aufgrund der Speisewalze 20 entstandene Flockenstrom beträchtliche Reibungskräfte
auf die Speisewalze 18 ausübt, vor allem dann, wenn die Oberfläche der Speisewalze
18 nicht glatt ist, sondern eine Oberflächenbeschaffenheit hat, welche zu einem erhöhten
Reibungskoeffizienten führt, wobei diese Reibungskräfte durchaus ausreichen, um die
Speisewalze mit einer Oberflächengeschwindigkeit anzutreiben, welche der Geschwindigkeit
des Flockenstromes bzw. der Oberflächengeschwindigkeit der Speisewalze 20 entspricht.
[0067] Abgesehen von dieser Änderung entspricht die Auslegung der Ausführung gemäß Figur
9 weitestgehend der der Ausführung gemäß Figur 2, weshalb auch die gleichen Bezugszeichen
für gleiche Teile verwendet werden, so daß eine gesonderte Beschreibung dieser Teile
nicht erforderlich ist. Es genügt, darauf hinzuweisen, daß die Drehachse 66 der Speisewalze
18 fest angeordnet ist, während die Speisewalze 20 in Fahrtrichtung 28 angetrieben
wird. Es wäre aber umgekehrt genauso möglich, nur die Speisewalze 18 anzutreiben und
die weitere Speisewalze 20 frei drehbar auszulegen.
[0068] Bei der Ausführung der Figur 10 ist die Anordnung der Öffnungswalze 22 und der angetriebenen
drehbaren Speisewalze 20 gleichgeblieben, weshalb auch die gleichen Bezugszeichen
für diese Teile beibehalten worden sind. Die Speisewalze 18 ist jedoch durch eine
feststehende Rutsche 300 ersetzt worden, welche zusammen mit der Speisewalze 20 einen
Förderspalt 302 bildet, der an der Stelle 304 seine minimale Breite hat.
[0069] Bei der Ausführung der Figur 11 ist die Rutsche 300 durch ein umlaufendes Band 306
ersetzt worden, welches um zwei Umlenkrollen 308 und 310 geführt ist. Die obere Umlenkrolle
308 wird in diesem Beispiel um die Achse 312 angetrieben, und zwar in Pfeilrichtung
314, mit einer Geschwindigkeit, daß die Oberflächenlaufgeschwindigkeit des Bandes
306 in Pfeilrichtung 316 der Oberflächenlaufgeschwindigkeit der drehbaren Speisewalze
20 gleich ist.
[0070] Die Anordnung der drehbaren Speisewalze 20 und der Öffnungswalze 22 entspricht der
der Figur 2, was durch die Verwendung gleicher Bezugszahlen zum Ausdruck gebracht
wird. Diese Anordnung wird hier der Kürze halber nicht extra beschrieben.
[0071] Im Falle eines angetriebenen umlaufenden Bandes 306 ist es nicht unbedingt erforderlich,
eine Umlenkrolle 310 im untersten Bereich der durch das Band gebildeten Schleife vorzusehen.
Stattdessen kann das Band beispielsweise über einen dreieckigen Führungskörper 318
geführt werden.
[0072] Bei diesem Beispiel ist es aber auch möglich, das Band gar nicht anzutreiben, sondern
es kann unter den vom Flockenstrom ausgeübten Reibungskräften durch diesen Flockenstrom
mitbewegt werden. In einem solchen Fall ist es wünschenswert, eine um die Achse 320
frei drehbare Umlenkrolle 310 vorzusehen, zusätzlich zu der dann ebenfalls frei drehbaren
Umlenkrolle 308, damit die die freie Bewegung des Umlaufbandes verhindernde Reibung
so gering wie möglich gehalten wird.
[0073] Die minimale Breite 304 des Förderspaltes 302 ist in diesem Beispiel ebenfalls am
unteren Ende des umlaufenden Bandes angeordnet.
[0074] Die Ausführung der Figur 12 zeigt eine angetriebene Speisewalze 20.2 und eine feststehende
Speisemulde 322. Die Speisewalze 20.2 ist in Pfeilrichtung 28.2 um die Drehachse 68.2
drehbar, und die Drehachse 68.2 ist an ihren beiden Enden vom jeweiligen Lenker 72.2
getragen, wobei die beiden Lenker 72.2 (von denen nur der eine in Figur 12 ersichtlich
ist) am oberen Ende der feststehenden Speisemulde 322 an der Drehachse 324 angelenkt
sind. Der Förderspalt 302 hat in diesem Beispiel seine minimale Breite an der Stelle
304. Diese Anbringung der Speisewalze 20.2 ermöglicht eine Veränderung der Minimalbreite
304 durch Schwenkbewegungen der Lenker entsprechend den Pfeilen 74.2.
[0075] Die Vorspanneinrichtung 76.2 ist entsprechend der Figur 2 ausgebildet, greift aber
von oben auf das untere Ende der Lenker 72.2 und drängt damit die Speisewalze 28.2
in Richtung der Speisemulde 322.
[0076] Bei der Ausführung der Figur 13 sind beide Speisewalzen 18 und 20 durch umlaufende
Bänder 306 und 326 ersetzt worden. Die Anordnung des umlaufenden Bandes 306 um die
beiden Umlenkrollen 308 und 310 entspricht vollständig der Anordnung des entsprechenden
umlaufenden Bandes 306 der Figur 11, weshalb diese Anordnung mit den gleichen Bezugszeichen
versehen ist und hier nicht extra beschrieben wird.
[0077] Das umlaufende Band 326 ist in etwa gleich ausgelegt, das heißt es läuft um eine
obere Umlenkrolle 328, welche angetrieben wird und sich um die Achse 330 dreht. Das
umlaufende Band 326 wird auch über eine untere Umlenkwalze 332 geführt, die um die
Drehachse 334 frei drehbar angeordnet ist. An beiden Enden dieser Achse 334 greift
eine Vorspanneinrichtung 76.3 an, die im wesentlichen entsprechend der Vorspanneinrichtung
der bisherigen Figuren ausgelegt ist, jedoch mit der zusätzlichen Maßnahme, daß die
Teile 82 an beiden Enden der Drehachse miteinander über einen stabilen Stab 336 verbunden
sind, um sicherzustellen, daß die Spaltbreite an der engsten Stelle 304 des Förderspaltes
302 über die gesamte Axiallänge der Umlenkwalzen 310 bzw. 332 konstant bleibt. Ein
solcher Stab 336 kann aber auch bei den anderen Ausführungen vorgesehen werden. Die
Drehachse 330 der Umlenkwalze 328 ist mit der Drehachse 334 der Walze 332 auf einem
gemeinsamen Trägerkörper (nicht gezeigt) um die Achse 330 schwenkbar montiert.
[0078] In diesem Beispiel können entweder beide umlaufenden Bänder mit der gleichen Oberflächenlaufgeschwindigkeit
angetrieben werden, oder es kann wahlweise entweder nur das umlaufende Band 306 oder
nur das umlaufende Band 326 angetrieben werden, und das jeweils andere umlaufende
Band kann dann frei umlaufen. Im Falle von frei umlaufenden Bändern ist es bevorzugt,
die untere Umlenkstelle als frei drehbare Walze auszuführen. Bei angetriebenen Bändern
können aber Umlenkkörper wie beispielsweise 318 oder 338 vorgesehen werden, wobei
beispielsweise der Umlenkkörper 318 fest und der Umlenkkörper 338 beweglich angeordnet
werden können. Hierbei wird die Beweglichkeit des Umlenkkörpers 338 auf eine Schwenkbewegung
um die Achse 330 beschränkt. Auch bei diesem Beispiel ändert sich die minimale Breite
304 im Betrieb, und die Änderungen dieses Abstandes werden bei der Regelung der Oberflächenumlaufgeschwindigkeit
des angetriebenen umlaufenden Bandes bzw. der angetriebenen umlaufenden Bänder berücksichtigt.
[0079] Die Figur 14 zeigt im Endeffekt eine Weiterbildung der Ausführung gemäß Figur 10,
wobei die drehbare Speisewalze 20 mit einem umlaufenden Band 326 entsprechend der
Figur 13 ersetzt worden ist. Nachdem die Anordnung des umlaufenden Bandes 326 in bezug
auf die Figur 13 ausführlich beschrieben worden ist, kann hier auf eine weitere Beschreibung
des gleichen Gegenstandes verzichtet werden. Es soll lediglich darauf hingewiesen
werden, daß es sich bei dem umlaufenden Band 326 in diesem Beispiel unbedingt um ein
angetriebenes Band handeln muß. Auch bei diesem Beispiel ändert sich die Breite 304
im Betrieb, und die Änderungen dieser Breite werden bei der Regelung der Oberflächenlaufgeschwindigkeit
des umlaufenden Bandes 326 berücksichtigt. Diese Umlaufgeschwindigkeit ist natürlich
hier vorgegeben, wie bei allen anderen Ausführungsformen, bei denen umlaufende Bänder
zum Einsatz kommen, durch die Drehgeschwindigkeit der zugeordneten angetriebenen Umlenkwalze,
in diesem Beispiel 328.
[0080] Die Figur 15 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Speisewalze 20.5 in Pfeilrichtung
28.5 um eine feststehende Drehachse 68.5 angetrieben wird. Die Speisewalze 18 wird
in diesem Beispiel durch eine gefederte Platte 370 ersetzt, das heißt die Platte wird
mit einer Vorspanneinrichtung 76.5 in Richtung des Pfeils 372 gegen die Flockenmasse
vorgespannt. Führungen 374 und 376, die unterhalb und oberhalb sowie zu beiden Seiten
der Platte 370 angeordnet sind, sorgen dafür, daß die Platte sich nur längs der Pfeilrichtung
372 bewegen kann. Auch hier wird die Meßeinrichtung, welche ein Signal abgibt, das
die Änderung des Abstandes 304 der minimalen Breite des Förderspaltes 302 wiederspiegelt,
in die Vorspanneinrichtung 76.5 eingebaut.
[0081] Anstelle die gefederte Platte 370 in dieser Form zu realisieren, könnte sie auch
selbst als Blattfeder ausgebildet werden, wobei dann ein getrennter Meßfühler erforderlich
wäre, um die im Betrieb eintretenden Änderungen des Abstandes 304 zu ermitteln.
[0082] Schließlich zeigt die Figur 16 eine weitere abgewandelte Anordnung der Ausführung
gemäß Figur 2, bei der aber beide Speisewalzen 18.4 bei einer erwünschten Produktion
ṁ
soll einen festen Abstand voneinander aufweisen und um fest angeordnete Drehachsen 66.4
und 68.4 drehen, und zwar in den Drehrichtungen, welche durch die Pfeile 26.4 und
28.4 vorgegeben sind. Die Öffnungswalze 22 dreht sich dabei um die ebenfalls fest
angeordnete Drehachse 70.
[0083] Die Drehachse 68.4 der Speisewalze 20.4 ist an ihren beiden Enden von in Stirnansicht
in etwa dreieckigen Platten 340 getragen (von denen nur eine in Figur 16 ersichtlich
ist), wobei die beiden Platten miteinander über Verbindungsstäbe (nicht gezeigt) verbunden
sind. Die Platten 340 sind wiederum um eine fest angeordnete Drehachse 342 schwenkbar
angeordnet, wie mit dem doppelten Pfeil 344 angedeutet ist. Im Betrieb wird aber eine
feste Lage der Dreiecksplatten 340 und daher auch der Drehachse 68.4 der Speisewalze
20.4 gewählt. Dies erfolgt über eine Gewindespindel 346, welche durch einen massiven
Teil 348 mit Innengewinde hindurchgeführt wird. Der Teil 348 ist maschinenfest angeordnet.
Ein Handrad 350, das auch durch einen Motorantrieb ersetzt werden kann, ermöglicht
das Drehen der Gewindespindel 346, wodurch die Lage der Dreiecksplatten 340 bestimmt
werden kann. Da eine entsprechende Spindelanordnung auch für die zweite nicht gezeigte
Dreiecksplatte vorgesehen ist, sollen die beiden Spindelantriebe miteinander gekoppelt
werden, was beispielsweise über das umlaufende Band 352 erfolgen kann.
[0084] Am Ende jeder Gewindespindel 346 befindet sich ein Joch 354, dessen Schenkel 356
und 358 auf die jeweilige Seite eines Lappenteils 360 der zugeordneten Dreiecksplatte
340 angeordnet sind. Zwischen jedem Schenkel 356 und 358 und dem Lappen 356 befinden
sich Kraftmeßdosen 362 und 364, welche über nicht gezeigte Leitungen an den Computer
angeschlossen sind. Im Betrieb fördern die beiden Speisewalzen das Flockenmaterial
durch den Förderspalt 302 und durch die Stelle 304 der minimalen Breite hindurch,
und es wirkt eine Kraft P auf die Speisewalze 20.4, welche versucht, die Dreiecksplatten
340 um die Drehachse 342 zu verschwenken. Eine tatsächliche Verschwenkung tritt nicht
ein, weil sie durch die Spindel-Jochanordnung verhindert wird. Die Kraftmeßdosen 362
und 364 ermöglichen aber die Ermittlung der Größe dieser Kraft durch den Rechner,
welcher auch die geometrischen Umstände berücksichtigt.
[0085] Die Schwankungen dieser Kraft entsprechen den Schwankungen der Dichte des Flockenstromes
an der Stelle 304 und werden vom Computer zur Regelung der Drehgeschwindigkeit der
Speisewalze 20.4 und gegebenenfalls der Speisewalze 18.4, sofern diese Walze auch
oder alternativ angetrieben ist, verarbeitet, damit der erwünschte Massenstrom ṁ
soll eingehalten wird.
[0086] Wünscht man die Produktion aus dem Schacht zu verändern, so kann dies allein durch
Änderung der Drehgeschwindigkeit der Speisewalze 20.4 und gegebenenfalls der Speisewalze
18.4 erfolgen. Um aber noch einen breiteren Verstellbereich zu schaffen, kann man
mittels der Spindel 346 die minimale Breite 304 ändern bzw. einstellen, so daß die
Drehzahländerungen der Speisewalzen in vorbestimmten Grenzen gehalten werden können,
unabhängig von der jeweils vorgesehenen Produktion ṁ
soll.
[0087] Schließlich soll erwähnt werden, daß die Ausführung von Figur 16, bei der der Abstand
304 konstant gehalten wird, und die Größe der Kraft, welche die Speiseeinrichtungen
auseinanderzudrücken versucht, gemessen wird, sinngemäß bei allen weiteren Ausführungensformen
anstelle der beschriebenen Vorspanneinrichtungen verwendet werden kann.
[0088] Obwohl bei den Figuren 9 bis 14 die Vorspanneinrichtungen 76, 76.3 und 76.4 so gezeigt
sind wie bei der Ausführung der Figur 2, versteht sich, daß in der Praxis diese Vorspanneinrichtungen
bevorzugt durch Gasdruckfedern oder hydraulische Anordnungen realisiert werden sollen,
um die Vorspannkraft unabhängig von der Veränderung der minimalen Breite 304 konstant
zu halten. Auch kann bei den neuen Ausführungsbeispielen die Geometrie teilweise so
gewählt werden, daß Ausgleichskräfte eintreten, welche auch bei Verwendung einer herkömmlichen
Druckfeder zu einer Kraft führen, die mit Verstellung der einen Speiseeinrichtung
nicht oder nur in geringem Maße zu einer Veränderung der Vorspannkraft führt.
[0089] Es versteht sich bei allen Ausführungsformen, daß an den Stirnenden der Speiseeinrichtungen
bzw. der Öffnerwalze Platten vorgesehen sind, welche die Flockenmasse bzw. den Flockenstrom
an den Seiten des Förderspaltes begrenzen.
1. Dosierverfahren zur Abgabe vorgebbarer Mengen von Faserflocken (60) pro Zeiteinheit
mittels zweier am unteren Ende eines Flockenschachtes angeordneter, zwischen sich
einen Förderspalt bildender Speiseeinrichtungen, wobei vorzugsweise eine Öffnerwalze
(22) unterhalb der Speiseeinrichtungen angeordnet ist, wobei
die Speiseeinrichtungen bestehen aus entweder
a. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einer dieser gegenüberliegenden
Rutsche (300), oder
b. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einem dieser gegenüberliegenden
angetriebenen oder frei umlaufenden Band (306), oder
c. zwei einander gegenüberliegenden umlaufenden Bändern (306, 326), wobei wenigstens
eines der Bänder (306) angetrieben wird und das andere entweder umläuft oder ebenfalls
angetrieben wird, oder
d. einem angetriebenen umlaufenden Band (326) und einer ihm gegenüberliegenden Rutsche
(300), oder
e. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einer dieser gegenüberliegenden
frei drehbar angeordneten weiteren Speisewalze (18), oder
f. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20.2) und einer dieser gegenüberliegenden
Speisemulde (322),
wobei bei allen möglichen Ausführungen a. bis f. der Förderspalt zu einer minimalen
Breite hin konvergiert und wenigstens eine der Speiseeinrichtungen in Richtung der
anderen Speiseeinrichtung hin vorgespannt wird und von dieser unter dem Flockendruck
wegbewegbar ist, derart, daß der Abstand zwischen den beiden Speiseeinrichtungen im
Sinne einer Veränderung der minimalen Breite (x) des Förderspaltes geändert wird,
daß die minimale Breite des Förderspaltes oder ein ihr proportionaler Wert ermittelt
wird, und daß die Oberflächenlaufgeschwindigkeit (u) der angetriebenen Speiseeinrichtung
oder Speiseeinrichtungen so geregelt wird, daß zumindest der Mittelwert des Produktes
dieser Breite und der Oberflächenlaufgeschwindigkeit konstant bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch
gekennzeichnet,
daß die Regelung der Oberflächenlaufgeschwindigkeit so vorgenommen wird, daß das Produkt
(u · x) über ein vorgebbares Zeitintervall (t₂ - t₁) integriert wird, daß hieraus
die Momentanproduktion (m) nach der Gleichung

gebildet wird, wobei K eine Konstante darstellt, daß ein Vergleich zwischen dem Istwert
(ṁ) der Momentanproduktion und deren Sollwert (ṁ
soll) durchgeführt wird, und daß daraus eine neue Oberflächenlaufgeschwindigkeit für das
nächste Zeichenintervall errechnet wird im Sinne einer Annäherung des nächsten Wertes
der Momentanproduktion (ṁ) an deren Sollwert (ṁ
soll).
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberflächenlaufgeschwindigkeit (u) innerhalb jedes Zeitintervalls auf einen
jeweiligen konstanten Wert hin geregelt wird.
4. Dosiervorrichtung zur Abgabe vorgebbarer Mengen von Faserflocken (60) pro Zeiteinheit,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
mittels zweier am unteren Ende eines Flockenschachtes angeordneter, zwischen sich
einen Förderspalt bildender Speiseeinrichtungen, wobei vorzugsweise eine Öffnerwalze
(22) unterhalb der Speiseeinrichtungen angeordnet ist, wobei
die Speiseeinrichtungen bestehen aus entweder
a. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einer dieser gegenüberliegenden
Rutsche (300), oder
b. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einem dieser gegenüberliegenden
angetriebenen oder frei umlaufenden Band (306), oder
c. zwei einander gegenüberliegenden umlaufenden Bändern (306, 326), wobei wenigstens
eines der Bänder (306) angetrieben wird und das andere entweder umläuft oder ebenfalls
angetrieben wird, oder
d. einem angetriebenen umlaufenden Band (326) und einer ihm gegenüberliegenden Rutsche
(300), oder
e. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einer dieser gegenüberliegenden
frei drehbar angeordneten weiteren Speisewalze (18), oder
f. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20.2) und einer dieser gegenüberliegenden
Speisemulde (322),
wobei bei allen möglichen Ausführungsformen a. bis f. der Förderspalt zu einer minimalen
Breite hin konvergiert, wobei eine Vorspanneinrichtung (76, 76.2, 76.3, 76.5) vorgesehen
ist, welche wenigstens eine der Speiseeinrichtungen in Richtung der anderen Speiseeinrichtung
hin vorspannt, wobei wenigstens eine der Speiseeinrichtungen von der jeweils anderen
Speiseeinrichtung unter dem Flockendruck wegbewegbar angeordnet ist, eine Wegmeßeinrichtung
vorgesehen ist, welche den sich im Betrieb der Flockenförderung ergebenden Abstand
zwischen den beiden Speiseeinrichtungen an der Stelle der minimalen Breite bzw. einen
diesem proportionalen Wert ermittelt, und eine Regelung vorgesehen ist, welche die
Oberflächenlaufgeschwindigkeit (u) der beweglichen Speiseeinrichtung(en) aufgrund
des ermittelten Abstandes (x) im Sinne des Erreichens eines vorgegebenen Sollwertes
(ṁ
soll) der Momentanproduktion (ṁ) regelt.
5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Anordnung, bei der die Speiseeinrichtungen aus einer angetriebenen drehbaren
Speisewalze (20) und einer dieser gegenüberliegenden und mit ihr einen Förderspalt
bildenden Rutsche (300) besteht, die Rutsche als Federplatte ausgebildet ist, welche
aufgrund ihrer Federausbildung von der drebaren, jedoch fest angeordneten Speisewalze
(20) wegdrückbar ist.
6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorspanneinrichtung (76, 76.2, 76.3, 76.5) durch wenigstens eine Feder (84)
oder ein Spannelement gebildet ist, deren bzw. dessen Kraft innerhalb des vorgegebenen
Schiebeweges zumindest im wesentlichen konstant bleibt.
7. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet
daß die Vorspanneinrichtung (76.3) durch wenigstens eine Gasdruckfeder gebildet ist.
8. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorspanneinrichtung (76.2) durch wenigstens eine Feder (84) gebildet ist,
daß mindestens ein Ausgleichsgewicht vorgesehen ist, um die Herabsetzung der Spannkraft
mit kleiner werdendem Abstand zwischen den beiden Speiseeinrichtungen wenigstens teilweise
auszugleichen, wobei das Ausgleichsgewicht oder wenigstens ein Teil davon gegebenenfalls
bei geeigneter Aufhängung der einen Speiseeinrichtung durch diese Speiseeinrichtung
selbst gebildet ist.
9. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorspanneinrichtung (76.4) eine hydraulische Vorspanneinrichtung ist, welche
beispielsweise entweder durch ein durch die Bewegung der einen Speiseeinrichtung betätigtes
Verdrängungssystem und einen an diesem angeschlossenen Akkumulator (222) oder durch
eine kompensierte Anordnung mit einem einen zumindest im wesentlichen konstanten Druck
erzeugenden Drucksystem gebildet ist.
10. Dosierverfahren zur Abgabe vorgebbarer Mengen von Faserflocken pro Zeiteinheit mittels
zweier am unteren Ende eines Flockenschachtes angeordneter, in entgegengesetzten Richtungen
drehbarer, zwischen sich einen Förderspalt bildender Speiseeinrichtungen, wobei vorzugsweise
eine Öffnerwalze unterhalb der Speiseeinrichtungen angeordnet ist, wobei
die Speiseeinrichtungen bestehen aus entweder
a. zwei einander gegenüberliegenden angetriebenen drehbaren Speisewalen (20, 18) oder
b. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einer dieser gegenüberliegenden
Rutsche (300), oder
c. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einem dieser gegenüberliegenden
angetriebenen oder frei umlaufenden Band (306), oder
d. zwei einander gegenüberliegenden umlaufenden Bändern (306, 326), wobei wenigstens
eines der Bänder (306) angetrieben wird und das andere entweder umläuft oder ebenfalls
angetrieben wird, oder
e. einem angetriebenen umlaufenden Band (326) und einer ihm gegenüberliegenden Rutsche
(300), oder
f. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20.2) und einer dieser gegenüberliegenden
frei drehbar angeordneten weiteren Speisewalze (18), oder
g. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20.2) und einer dieser gegenüberliegenden
Speisemulde (322),
wobei die Relativlage der beiden Speiseeinrichtungen einander gegenüber bei gleichzeitiger
Messung der die beiden Speiseeinrichtungen auseinanderdrückenden Kraft (P) oder eines
dieser proportionalen Wertes zumindest im wesentlichen konstant gehalten wird, wobei
die Oberflächenlaufgeschwindigkeit (u) der angetriebenen Speiseeinrichtung(en) unter
Berücksichtigung der sich ändernden Kraft so geregelt wird, daß zumindest der Mittelwert
des Produktes (u · P) der Oberflächenlaufgeschwindigkeit und der Kraft konstant bleibt.
11. Dosiervorrichtung zur Abgabe vorgebbarer Mengen von Faserflocken pro Zeiteinheit,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 mittels zweier am unteren
Ende eines Flockenschachtes angeordneter zwischen sich einen Förderspalt bildender
Speiseeinrichtungen, wobei vorzugsweise eine Öffnerwalze unterhalb der Speisewalzen
angeordnet ist, wobei
die Speiseeinrichtungen bestehen aus entweder
a. zwei einander gegenüberliegenden augetriebenen drehbaren Speisewalzen (20, 18),
oder
b. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einer dieser gegenüberliegenden
Rutsche (300), oder
c. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einem dieser gegenüberliegenden
angetriebenen oder frei umlaufenden Band (306), oder
d. zwei einander gegenüberliegenden umlaufenden Bändern (306, 326), wobei wenigstens
eines der Bänder (306) angetrieben wird und das andere entweder umläuft oder ebenfalls
angetrieben wird, oder
e. einem angetriebenen umlaufenden Band (326) und einer ihm gegenüberliegenden Rutsche
(300), oder
f. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20) und einer dieser gegenüberliegenden
frei drehbar angeordneten weiteren Speisewalze (18), oder
g. einer angetriebenen drehbaren Speisewalze (20.2) und einer dieser gegenüberliegenden
Speisemulde (322),
wobei bei allen möglichen Ausführungsformen a. bis g. der Förderspalt zu einer minimalen
Breite hin konvergiert, wobei für eine gewählte Produktion (ṁ
soll) die Relativlagen der beiden Speiseeinrichtungen einander gegenüber zumindest im
wesentlichen konstant bleiben, eine Kraftmeßeinrichtung vorgesehen ist, um die Kraft
(P) zu messen, welche versucht, die beiden Speiseeinrichtungen auseinanderzudrücken,
und eine Regelung vorgesehen ist, welche die Oberflächenlaufgeschwindigkeit (u) der
angetriebenen Speiseeinrichtung(en) aufgrund der ermittelten Kraft im Sinne des Erreichens
des vorgegebenen Sollwertes (ṁ
soll) der Momentanproduktion (ṁ) regelt.
1. A dosaging method for supplying predefinable quantities of fibre flocks (60) per time
unit by means of two feed devices arranged at the lower end of a flock chute and forming
between them a conveying gap, with preferably an opening roller (22) being arranged
below the feed devices, whereby the feed devices consist either of
a) a driven rotatable feed roller (20) and a chute (300) situated opposite thereof,
or
b) a driven rotatable feed roller (20) and a driven or freely revolving belt (306)
situated opposite thereof, or
c) two mutually opposite revolving belts (306, 326), whereby at least one of the belts
(306) is driven and the other either revolves or is also driven, or
d) a driven revolving belt (326) and a chute (300) situated opposite thereof, or
e) a driven rotatable feed roller (20) and a further feed roller arranged freely rotatable
and situated opposite thereof, or
f) a driven rotatable feed roller (20.2) and a feed trough situated opposite thereof
(322),
whereby in all possible embodiments a) to f) the conveying gap can be converged towards
a minimal width and at least one of the feed devices is pretensioned in the direction
towards the other feed device and it is movable away from it under the pressure of
the flocks, this being so in such a way that the distance between the two feed devices
is changed in the sense of a change of the minimum width (x) of the conveying gap,
that the minimum width of the conveying gap or a value proportional thereto is determined
and that the surface speed (u) of the driven feed device or feed devices is controlled
in such a way that at least the mean value of the product of this width and the surface
speed remain constant.
2. A method as claimed in claim 1, characterized in that the control of the surface speed
is made in such a way that the product (u . x) is integrated over a predefined time
interval (t₂ - t₁), that therefrom the momentary production (m) in accordance with
the equation

is formed, whereby K represents a constant, that a comparison between the actual
value (ṁ) of the momentary production and its set value (ṁ
set-point) is carried out, and that therefrom a new surface speed is calculated for the next
time interval in the sense of an approach of the next value of the momentary production
(ṁ) to its set value (ṁ
set-point).
3. A method as claimed in claim 2, characterized in that the surface speed (u) is controlled
within every time interval towards a respective constant value.
4. A dosaging apparatus for supplying predefinable quantities of fibre flocks (60) per
time unit, in particular for carrying out the method as claimed in one of the previous
claims, by means of two feed devices arranged at the lower end of a flock chute and
forming between them a conveying gap, with preferably an opening roller (22) being
arranged below the feed devices, whereby the feed devices consist either of
a) a driven rotatable feed roller (20) and a chute (300) situated opposite thereof,
or
b) a driven rotatable feed roller (20) and a driven or freely revolving belt (306)
situated opposite thereof, or
c) two mutually opposite revolving belts (306, 326), whereby at least one of the belts
(306) is driven and the other either revolves or is also driven, or
d) a driven revolving belt (326) and a chute (300) situated opposite thereof, or
e) a driven rotatable feed roller (20) and a further feed roller arranged freely rotatable
and situated opposite thereof, or
f) a driven rotatable feed roller (20.2) and a feed trough situated opposite thereof
(322),
whereby in all possible embodiments a) to f) the conveying gap converges towards
a minimum width, whereby a pretensioning device (76, 76.2, 76.3, 76.5) is provided
which pretensions at least one of the feed devices in the direction towards the other
feed device, whereby at least one of the feed devices is arranged so that it is movable
away from the respective other feed device under the pressure of the flocks, a path
measuring device is provided which determines the distance which arises during the
operation of the flock conveyor between the two feed devices at the position of minimum
width or a value proportional to this, and a control unit is provided which controls
the surface speed (u) of the movable feed device(s) according to the determined distance
(x) in the sense of reaching a predefined set value (ṁ
set-point) of the momentary production (ṁ).
5. A dosaging apparatus as claimed in claim 4, characterized in that in an arrangement,
in which the feed devices consist of a driven rotatable feed roller (20) and a chute
(300) situated opposite therefrom and forming a conveying gap with it, the chute is
arranged as a spring plate which owing to its spring arrangement can be pressed away
from the rotatable, but rigidly arranged feed roller (20).
6. A dosaging apparatus as claimed in claim 4, characterized in that the pretensioning
device (76, 76.2, 76.3, 76.5) is formed by at least one spring (84) or a tensioning
element whose force remains substantially constant within the predefined shifting
path.
7. A dosaging apparatus as claimed in claim 4, characterized in that the pretensioning
device (76.3) is formed by at least one gas-pressure spring.
8. A dosaging apparatus as claimed in claim 4, characterized in that the pretensioning
device (76.2) is formed by at least one spring (84), that at least one one counter-weight
is provided to offset at least partially the reduction in the tensioning force with
decreasing distance between the two feed devices, whereby the counter-weight or at
least a part thereof is formed optionally by said feed device per se in the event
of suitable suspension of the one feed device.
9. A dosaging apparatus as claimed in claim 4, characterized in that the pretensioning
device (76.4) is a hydraulic pretensioning device which is formed, for example, either
by a displacement system actuated by the movement of the one feed device and an acculumator
(222) connected thereto or by a compensated arrangement with a pressure system generating
an at least substantially constant pressure.
10. A dosaging apparatus for supplying predefinable quantities of fibre flocks per time
unit by means of two feed devices arranged at the lower end of a flock chute and forming
between them a conveying gap, with preferably an opening roller being arranged below
the feed devices, whereby the feed devices consist either of
a) two driven feed rollers (20, 18) situated opposite of one another, or
b) a driven rotatable feed roller (20) and a chute (300) situated opposite thereof,
or
c) a driven rotatable feed roller (20) and a driven or freely revolving belt (306)
situated opposite thereof, or
d) two mutually opposite revolving belts (306, 326), whereby at least one of the belts
(306) is driven and the other either revolves or is also driven, or
e) a driven revolving belt (326) and a chute (300) situated opposite thereof, or
f) a driven rotatable feed roller (20) and a further feed roller arranged freely rotatable
and situated opposite thereof, or
g) a driven rotatable feed roller (20.2) and a feed trough (322) situated opposite
thereof,
whereby the relative position of the two feed devices with respect to one another,
with simultaneous measurement of the force (P) or a value proportional to this which
presses the two feed devices apart, is kept at least substantially constant, with
the surface speed (u) of the driven feed device(s) being controlled in such a way,
by taking into account the changing force, that at least the mean value of the product
(u . P) of the surface speed and the force remains constant.
11. A dosaging apparatus for supplying predefinable quantities of fibre flocks per time
unit, in particular for carrying out the method as claimed in claim 10, by means of
two feed devices arranged at the lower end of a flock chute and forming between them
a conveying gap, with preferably an opening roller being arranged below the feed devices,
whereby the feed devices consist either of
a) two driven feed rollers (20, 18) situated opposite of one another, or
b) a driven rotatable feed roller (20) and a chute (300) situated opposite thereof,
or
c) a driven rotatable feed roller (20) and a driven or freely revolving belt (306)
situated opposite thereof, or
d) two mutually opposite revolving belts (306, 326), whereby at least one of the belts
(306) is driven and the other either revolves or is also driven, or
e) a driven revolving belt (326) and a chute (300) situated opposite thereof, or
f) a driven rotatable feed roller (20) and a further feed roller arranged freely rotatable
and situated opposite thereof, or
g) a driven rotatable feed roller (20.2) and a feed trough (322) situated opposite
thereof,
whereby in all possible embodiments a) to g) the conveying gap converges towards
a minimum width, whereby the relative positions of the two feed devices with respect
to one another are to remain substantially constant for a selected production (ṁ
set-point), a force measuring device is provided so as to measure the force (P) which tries
to press the two feed devices apart and a control unit is provided which controls
the surface speed (u) of the driven feed device(s) owing to the force determined in
the sense of reaching the predefined set value (ṁ
set-point) of the momentary production (ṁ).
1. Procédé de dosage pour délivrer des quantités de flocons de fibres (60) pouvant être
prédéterminées par unité de temps, à l'aide de deux arrangements d'alimentation formant
entre eux une fente de transport, qui sont disposés à l'extrémité inférieure d'un
silo de flocons, et où de préférence un rouleau ouvreur (22) est disposé sous l'arrangement
d'alimentation, procédé dans lequel les arrangements d'alimentation sont constitués
soit
a. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'une glissoir (300) disposée
en face du rouleau, ou
b. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'une bande sans fin (306)
entraînée et circulant librement, disposée en face du rouleau, ou
c. de deux bandes sans fin (306, 326) circulant l'une en face de l'autre, et où au
moins une des bandes (306) est entraînée et l'autre est soit libre ou également entraînée,
ou
d. d'une bande sans fin (326) entraînée et circulant librement, et d'une glissoir
(300) disposée en face de la bande, ou
e. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'un autre rouleau d'alimentation
(18), tournant librement et dispose vis-à-vis, ou
f. d'un rouleau d'alimentation (20.2) entraîné et rotatif, et d'une auge d'alimentation
(322), disposée en face du rouleau,
et où, dans toutes les réalisations possibles de a. à f., la fente de transport converge
vers une largeur minimale, et au moins un des arrangements d'alimentation est prétendu
dans la direction de l'autre arrangement d'alimentation et peut être mû en s'éloignant
de celui-ci sous la pression des flocons, de telle manière que la distance comprise
entre les deux arrangements d'alimentation est changée dans le sens d'une variation
de la largeur minimale (x) de la fente de transport, que la largeur minimale de la
fente de transport, ou une valeur lui étant proportionnelle, est détectée, et que
la vitesse de marche (u) des surface de l'arrangement d'alimentation, ou des arrangements
d'alimentation entraînés, est modulee de telle manière qu'au moins la valeur moyenne
du produit de cette largeur et de la vitesse de marche des surfaces reste constante.
2. Procédé selon revendication 1,
caractérisé par le fait que
la régulation de la vitesse de marche des surfaces est réalisee de telle manière que
le produit (u · x) est intégré dans un intervalle de temps (t₂ - t₁) pouvant être
donné à l'avance, que la production momentanee (m) qui résulte de cela, est formée
par l'équation

dans laquelle K représente une constante, qu'une comparaison est realisée entre la
valeur effective (m) de la production momentanée et sa valeur de consigne (m
soll), et que, par cela, une nouvelle vitesse de marche des surfaces est calculée pour
le prochain intervalle de temps, dans le sens d'un approchement de la prochaine valeur
de la production momentanée (m) vers sa valeur de consigne (m
soll).
3. Procédé selon revendication 2,
caractérisé par le fait que
la vitesse de marche des surfaces (u) est réglée sur une valeur constante à l'intérieur
de chaque intervalle de temps.
4. Dispositif de dosage pour délivrer des quantités de flocons de fibres (60) pouvant
être prédéterminées par unité de temps, particulièrement pour la réalisation du procédé
selon l'une des revendications précédentes, à l'aide de deux arrangements d'alimentation
formant entre eux une fente de transport, qui sont disposés à l'extrémité inférieure
d'un silo de flocons, et ou de préférence un rouleau ouvreur (22) est dispose sous
l'arrangement d'alimentation,
les arrangements d'alimentation étant constitués soit
a. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'une glissoir (300) disposée
en face du rouleau, ou
b. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'une bande sans fin (306)
entraînée et circulant librement, disposée en face du rouleau, ou
c. de deux bandes sans fin (306, 326) circulant l'une en face de l'autre, et où au
moins une des bandes (306) est entraînée et l'autre est soit libre ou également entraînée,
ou
d. d'une bande sans fin (326) entraînée et circulant librement, et d'une glissoir
(300) disposée en face de la bande, ou
e. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'un autre rouleau d'alimentation
(18), tournant librement et disposé vis-à-vis, ou
f. d'un rouleau d'alimentation (20.2) entraîné et rotatif, et d'une auge d'alimentation
(322), disposée en face du rouleau,
et où, dans toutes les réalisations possibles de a. à f., la fente de transport converge
vers une largeur minimale, et où un arrangement de prétension (76, 76.2, 76.3, 76.5)
est prévu lequel prétend au moins un des arrangements d'alimentation dans la direction
de l'autre arrangement d'alimentation, et au moins un des arrangements d'alimentation
est disposé de manière à pouvoir être mû en s'éloignant de l'autre arrangement d'alimentation
sous la pression des flocons, un arrangement de mesure de déplacement est prévu afin
de déterminer, pendant la marche du transport de flocons, la distance résultante entre
les deux arrangements d'alimentation à l'endroit de la largeur minimale, respectivement
une valeur proportionnelle de celle-ci, et une régulation est prévue afin de régler
la vitesse de marche des surfaces (u) de l'/des arrangement(s) d'alimentation mobiles,
à partir de la distance (x) détectée, dans le but d'atteindre une valeur de consigne
(m
soll) prédéterminée de la production momentanée (m).
5. Dispositif de dosage selon revendication 4,
caractérise par le fait que,
dans une disposition dans laquelle les arrangements d'alimentation sont constitués
par un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif et par une glissoir (300) disposée
en face du rouleau et formant avec lui une fente de transport, la glissoir est réalisée
comme une plaque élastique qui, par sa réalisation élastique, peut être éloignée par
pression du rouleau d'alimentation (20) rotatif, mais disposé d'une manière fixe.
6. Dispositif de dosage selon revendication 4,
caractérise par le fait que
l'arrangement de prétension (76, 76.2, 76.3, 76.5) est formé au moins par un ressort
(84) ou par un élément de tension, dont la force reste au moins essentiellement constante
à l'intérieur de chemin de déplacement prédéterminé.
7. Dispositif de dosage selon revendication 4,
caractérisé par le fait que
l'arrangement de prétension (76.3) est formé par au moins un ressort à tension de
gaz.
8. Dispositif de dosage selon revendication 4,
caractérise par le fait que
l'arrangement de prétension (76.2) est formé par au moins un ressort (84), qu'au moins
un poids de compensation est prévu, afin de compenser au moins partiellement la diminution
de la force de tension lorsque la distance comprise entre les deux arrangements d'alimentation
devient plus petite, et où le poids de compensation, ou au moins une partie de celui-ci,
est donné, le cas échéant, par cet arrangement d'alimentation même, lors d'une suspension
adéquate de l'un des arrangements d'alimentation.
9. Dispositif de dosage selon revendication 4,
caractérisé par le fait que
l'arrangement de prétension (76.4) est un arrangement de prétension hydraulique qui,
par exemple, est formé soit par un système de refoulement actionné par le mouvement
de l'un des arrangements d'alimentation et par un accumulateur (222) raccordé à ce
système, ou par une disposition compensée ayant un système de pression produisant
une pression au moins essentiellement constante.
10. Procédé de dosage pour délivrer des quantités de flocons de fibres pouvant être déterminées
par unité de temps, à l'aide de deux arrangements d'alimentation tournant dans des
directions opposées et formant entre eux une fente de transport, disposés à l'extrémité
inférieure d'un silo de flocons, et où, de préférence, un rouleau ouvreur est disposé
sous les arrangements d'alimentation,
les arrangements d'alimentation étant constitués soit
a. de deux rouleaux d'alimentation (20, 18) entraînés et rotatifs, disposés l'un en
face de l'autre, ou
b. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'une glissoir (300) disposée
en face du rouleau, ou
c. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'une bande sans fin (306)
entraînée et circulant librement, disposée en face du rouleau, ou
d. de deux bandes sans fin (306, 326) circulant l'une en face de l'autre, et où au
moins une des bandes (306) est entraînée et l'autre est soit libre ou également entraînée,
ou
e. d'une bande sans fin (326) entraînée et circulant librement, et d'une glissoir
(300) disposée en face de la bande, ou
f. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'un autre rouleau d'alimentation
(18), tournant librement et disposé vis-à-vis, ou
g. d'un rouleau d'alimentation (20.2) entraîné et rotatif, et d'une auge d'alimentation
(322), disposée en face du rouleau,
et où la position relative des deux arrangements d'alimentation, l'un vis-à-vis de
l'autre, lors d'une mesure simultanée de la force (P) qui écarte les deux arrangements
d'alimentation, ou d'une valeur proportionnelle à cette force, est au moins essentiellement
maintenue constante, et où la vitesse de marche des surfaces (u) de l'/des arrangement(s)
d'alimentation entraîné(s), sous considération de la force changeante, est modulée
de telle sorte qu'au moins la valeur moyenne du produit (u · P) de la vitesse de marche
des surfaces et de la force reste constante.
11. Dispositif de dosage pour délivrer des quantités de flocons de fibres pouvant être
déterminées par unité de temps, particulièrement pour la réalisation du procédé selon
revendication 10, à l'aide de deux arrangements d'alimentation formant entre eux une
fente de transport, qui sont disposés à l'extrémité inférieure d'un silo de flocons,
et où de préférence un rouleau ouvreur est disposé sous l'arrangement d'alimentation,
les arrangements d'alimentation étant constitués soit
a. de deux rouleaux d'alimentation (20, 18) entraînés et rotatifs, disposés l'un en
face de l'autre, ou
b. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'une glissoir (300) disposée
en face du rouleau, ou
c. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'une bande sans fin (306)
entraînée et circulant librement, disposée en face du rouleau, ou
d. de deux bandes sans fin (306, 326) circulant l'une en face de l'autre, et où au
moins une des bandes (306) est entraînée et l'autre est soit libre ou également entraînée,
ou
e. d'une bande sans fin (326) entraînée et circulant librement, et d'une glissoir
(300) disposée en face de la bande, ou
f. d'un rouleau d'alimentation (20) entraîné et rotatif, et d'un autre rouleau d'alimentation
(18), tournant librement et disposé vis-à-vis, ou
g. d'un rouleau d'alimentation (20.2) entraîné et rotatif, et d'une auge d'alimentation
(322), disposée en face du rouleau,
et où, dans toutes les réalisations possibles de a. à g., la fente de transport converge
vers une largeur minimale, et où les positions relatives des deux arrangements d'alimentation,
l'un vis-à-vis de l'autre, restent au moins essentiellement constantes pour une production
(m
soll) choisie, un arrangement de mesure de force est prévu, afin de mesurer la force (P)
qui essaie de séparer par pression les deux arrangements d'alimentation, et une régulation
est prévue afin de régler la vitesse de marche des surfaces (u) de l'/des arrangement(s)
entraîné(s), à partir de la force détectée, dans le but d'atteindre la valeur de consigne
(m
soll) prédéterminée de la production momentanée (m).