CH679489A5

CH679489A5 -

Info

Publication number: CH679489A5
Application number: CH3660/89A
Authority: CH
Inventors: Fritz Hoesel
Original assignee: Truetzschler & Co
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1992-02-28
Also published as: GB2225634A; US4982477A; IT8921963A1; ES2015822A6; IT8921963A0; GB8922583D0; GB2225634B; IT1236531B; DE3834110A1; JPH02191725A; BR8905100A

Description

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CH 679 489 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewegungserfassung von Textilfaserbändern, insbesondere Kardenbändern, bei dem dem Band ein Sensor zugeordnet ist, und umfasst eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Herstellung textiler Faserbänder, z.B. Kardenbänder, ist der Transport derselben von einer Bearbeitungsstelle zu einer anderen, z.B. einer Ablagevorrichtung (Kannenstock mit Kanne), erforderlich. Dieser Transport muss auf einwandfreie Funktion hin überwacht werden, Insbesondere der Bruch des Bandes kann zu Problemen führen und muss daher schnell und sicher erkannt werden. In der Praxis sind dazu optische Systeme (Einweglichtschranken oder optische Näherungsschalter) im Einsatz. Diese bekannten Systeme haben den Nachteil, dass sie nicht unterscheiden können, ob das zu erfassende Band bewegt wird (Produktion) oder stillsteht (keine Produktion). Sie können nur erkennen, ob überhaupt ein Faserband vorhanden ist oder nicht. Dadurch können unter bestimmten Voraussetzungen Bandbrüche nicht einwandfrei oder überhaupt nicht registriert werden. Insbesondere ist nachteilig, dass fehlender Transport auch dann nicht erkannt wird, wenn Faserband vorhanden ist und stillsteht. Die Lichtschranke zeigt das Vorhandensein von Faserband unabhängig davon an, ob das Band bewegt wird oder stillsteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet, das insbesondere mit geringem Aufwand eine sichere Überwachung in bezug auf das Faserband ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Jedes textile Faserband weist der Länge nach Dick- und Dünnstellen auf. Um festzustellen, ob sich ein Band bewegt (transportiert wird), werden auf dem Transportweg des Faserbandes zwei oder mehr Messungen vorgenommen, die in der Lage sind, die Dicke oder Form des vorbeilaufenden Bandes zu erfassen. Solange sich das Band bewegt, werden ständig Dick- und Dünnstellen, die sich abwechseln, gemessen. Sobald das Band nicht mehr transportiert wird (fehlt oder still liegt), wird sich an den Messelementen (Sensoren) ein stationärer Zustand einstellen. Dieser Zustand wird erfasst und entsprechend ausgewertet, z.B., dass das Signal des erkannten Stillstandes in der Maschinensteuerung weiterverarbeitet werden kann, z.B. um den Manteltransport definiert abzustellen. Als Sensoren werden Messelemente verwendet, die in der Lage sind, die Dicke (Durchmesser) eines Bandes zu erfassen. Dieses können insbesondere mechanische Tasthebel, optische Messeinrichtungen o.dgl. sein. Es kann auch die Banddicke und/oder die Bandform erfasst werden. Durch Erfassung der Bandform ist auch die Möglichkeit eingeschlossen, Bandbrüche durch Analyse der Bandoberflächenstruktur zu erfassen.

Die Erfindung umfasst auch eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei der dem Faserband mindestens ein Messelement für die Banddicke oder Bandform zugeordnet ist, das mit einer Vergleichseinrichtung für den Vergleich zwischen mindestens zwei Banddickenmess-werten bzw. Bandformmesswerten verbunden ist. Um festzustellen, ob sich das Faserband bewegt (transportiert wird), kann man auf dem Transportweg einen oder mehrere stationäre (ortsfeste) Sensoren vorsehen, die in der Lage sind, die Dicke oder Form des vorbeilaufenden Faserbandes zu erfassen. Zweckmässig ist das Messglied ein Bandtrichter mit mechanischem Tasthebel. Dadurch wird der Aufwand für die Erfassungseinrichtung gering gehalten. Vorzugsweise ist der Tasthebel mit einem Messwertwandler, z.B. einem induktiven Weggeber, verbunden. Mit Vorteil ist ein optisches Messelement für die Banddicke oder Bandform vorgesehen. Bevorzugt ist das optische Messelement ein CCD-Element. Zweckmässig sind zwei oder mehr Messelemente für die Banddicke oder Bandform hintereinander vorgesehen. Vorzugsweise ist zusätzlich ein weiteres Messelement (Sensor) vorhanden, das das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Faserband zu erkennen vermag. Dadurch kann eine Kombination z.B. von einem Dicken-messsensor (Bandtrichter) und einem Banderfassungssensor (z.B. Lichtschranke, Lichttaster o.dgl.) verwirklicht werden. Eine solche Kombination kann dann zum Einsatz kommen, wenn eine Banderfassung mit dem Trichter im Kalanderwerk nicht möglich ist. Vorteilhaft besteht die Messeinrichtung aus einem Trichter (Messtrichter vor den Kalanderwalzen einer Karde) und einem Trichter (Messtrichter vor den Presswalzen) im Kannenstock. Mit Vorteil sind die Messelemente, z.B. die beiden Messtrichter, an eine Auswerteeinrichtung angeschlossen, die mit der Antriebseinrichtung für den Faserbandtransport, z.B. Maschinensteuerung, verbunden ist. Sobald einer der beiden Messtrichter einen stationären Zustand des Faserbandes meldet, wird ein gestörter Faserbandtransport (z.B. Bandbruch) erkannt. Zweckmässig erfolgt die Erkennung eines Bandstillstandes automatisch unter Berücksichtigung des aktuellen Betriebszustandes der Karde. Auf diese Weise kann z.B. die Liefergeschwindigkeit bei der Bandbrucherkennung berücksichtigt werden. Dadurch kann eine optimale Reaktionszeit für alle Geschwindigkeiten erreicht werden.

Umfasst ist auch eine Kombination von Dicken-messsensoren, z.B. mechanische Tasthebel und optische Messeinrichtungen. Sofern mit einer Karde ein Faserband erzeugt wird, das einen Flortrichter am Ausgang der Karde und einen Bandtrichter im Kannenstock durchläuft, ergibt sich durch die Anwesenheit der beiden Trichter nur ein geringer zusätzlicher Mehraufwand für die erfindungsgemäs-se Vorrichtung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch in Seitenansicht eine Karde mit der erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Faserband B mit Dick- und Dünnstellen,

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Fig. 3 eine Vorrichtung mit zwei Bandtrichtern,

Fig. 4 ein CCD-Element mit Einzelelementen,

Fig. 5 eine Messeinrichtung aus zwei Lichtsendern und zwei CCD-Empfängern mit Querschnitt durch das Faserband und

Fig. 6 eine Ausführungsform mit einem weiteren Messelement (Sensor), das das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Faserband zu erkennen vermag.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Karde, z.B. TRÜTZ-SCHLER EXACTACARD DK 740, mit Speisewalze 1, Speisetisch 2, Vorreisser 3, Trommel 4, Abnehmer 5, Abstreichwalze 6, Quetschwalzen 7, 8, Vliesleitelement 9, Flortrichter 10, Kalanderwaizen 11, 12 und Wanderdeckel 13. Der Speisewalze 1 wird das Fasermaterial in Form eines Faserflockenvlieses F zugeführt und aus den Kalanderwalzen 11,12 tritt ein Faserband B (Kardenband) aus. Den Kalanderwalzen 11, 12 ist die optische Einrichtung 14 nachgeschaltet, die aus einem Lichtsender 15 und aus einem gegenüberliegenden Lichtempfänger 16 besteht. Der Lichtempfänger 16 ist ein bildverarbeitendes ladungsgekoppeltes CCD-Element, und der Lichtempfänger 16 liegt dem Lichtsender 15 gegenüber. Der Lichtempfänger 16 weist eine Vielzahl von Lichtempfangselementen 16', 16"...16n auf, die nebeneinander angeordnet sind (vgl. Fig. 4). Die Breite des Lichtempfängers 16 ist grösser als der Durchmesser d des Faserbandes B. Zwischen dem Faserband B und dem Lichtempfänger einerseits und dem Lichtsender 15 andererseits ist jeweils ein räumlicher Abstand vorhanden. Das CCD-Element kann ein bildverarbeitendes CCD, z.B. ein CCD-Zeilensensor sein, bei dem alle Fotoelemente geometrisch exakt in einer Zeile ausgerichtet sind. Beispielsweise kann ein Zeilensensor mit 3456 Bildpunkten bzw. Photoelementen ausgerüstet sein. Da das CCD-Element als Lichtempfänger 16a, 16b aus z. B. 2000 einzelnen kleinen Lichtempfangselementen 16', 16"...16n besteht, die alle der Reihe nach abgefragt werden müssen und für das Dickenergebnis die Summe der Lichtempfangselemente herangezogen wird, ergibt sich automatisch ein vom CCD-Element vorgegebener Abfragerythmus.

Der Flortrichter 10 weist einen Tasthebel 10a auf, der mit einem induktiven Weggeber 17 verbunden ist. Dem induktiven Weggeber 17 und dem Empfänger 16 sind eine elektronische Auswerteinrichtung, z.B. ein Mikrocomputer Modell TMS der Firma Trützschler, Mönchengladbach, nachgeordnet, die mit einer elektronischen Steuereinrichtung 19, z.B. der Kardensteuerung für die Karde EXACTACARD in Verbindung steht. Die Steuerung 19 steht mit einem regelbaren Antriebsmotor 1 a für die Speisewalze 1 und mit einem regelbaren Antriebsmotor 5a für den Abnehmer 5 in Verbindung.

Fig. 3 zeigt eine Messeinrichtung, bestehend aus dem Bandtrichter 10 mit Tasthebel 10a vor den Kalanderwalzen 11, 12 der Karde und einem Bandtrichter 20 mit Tasthebel 20a vor den Presswalzen 21, 22 im Kannenstock 23. Die Messtrichter 10 und 20 sind über je einen induktiven Weggeber 17 bzw. 24 und je einen Verstärker 25 bzw. 26 an die Auswerteinrichtung 18 angeschlossen, die mit der Maschinensteuerung 19 in Verbindung steht. Durch die Bandtrichter 10 und 20 läuft das in Fig. 2 dargestellte Faserband B, dessen Dick- und Dünnstellen durch die Tasthebel 10a bzw. 20a abgetastet werden.

In Fig. 5 ist durch Pfeile dargestellt, wie die Lichtsender 15a, 15b Lichtstrahlen zu den ihnen jeweils gegenüberliegenden Lichtempfängern 16a bzw. 16b senden. Jeder der Lichtempfänger 16a, 16b weist bis zu mehrere 1000 einzelner kleiner Licht-Empfangselemente 16', 16"...16n auf (siehe Fig. 4). Diese geben jeder nur einzeln ein Signal ab, wenn Licht empfangen wird. Wenn das Faserband B zwischen den Lichtsendern 15a, 15b und den Lichtempfängern 16a, 16b anwesend ist, werden nur diejenigen Lichtempfangselemente 16', 16"...16n ein elektrisches Signal abgeben, die nicht im Schatten 16* bzw. 16** des Faserbandes B liegen. Aus der Summe der im Schatten 16* bzw. 16** liegenden Lichtempfangselemente 16', 16"...16n lässt sich direkt die Dicke d (bzw. der Durchmesser) des Faserbandes B ableiten. Die Messung in zwei Richtungen, d.h. in Richtung auf zwei Lichtempfängern 16a, 16b hat den Vorteil, dass Abweichungen von der Kreisform, z.B. ein elliptischer oder anderer Querschnitt, gemessen werden können (Bandformmessung). Jedes der einzelnen kleinen Lichtempfangselemente 16', 16"... 16° hat etwa eine lichtempfindliche Fläche von 1/100 mm, d. h., dass auch einzelne Fasern, die dicker als 1/100 mm sind, erfasst werden. Zur Ermittlung der Banddicke werden alle nicht belichteten Licht-Empfangselemente 16', 16"...16n aufaddiert, so dass selbst Randfasern (Fasern am Rand des Faserbandes) mitgezählt werden. Da dieser Vorgang unabhängig von der Banddicke bei allen Faserbändern gleich ist, spielt die Unschärfe der Ränder des Faserbandes B keine Rolle. Durch die hohe Auflösung der einzelnen Licht-Empfangselemente 16', 16"...16n gelingt es mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, ein detailgetreues Abbild des Faserbandes B zu erzeugen und auch auszuwerten. Durch die Vielzahl der durchgeführten Messungen entsteht fast ein vollständiger Film des durchlaufenden Faserbandes B.

Nach Fig. 6 ist dem Bandtrichter 10 mit dem Tasthebel 10a eine Lichtschranke 27 nachgeschaltet, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Faserband B zu erkennen vermag. In der Auswerteschaltung 18 werden jeweils zwei und mehr nacheinander im Bandtrichter 10 erfolgte Dickenmessungen verglichen. Die Lichtschranke 27 ist ebenfalls an die Auswertschaltung 18 angeschlossen.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Bewegungserfassung von Tex-tilfaserbändern, insbesondere Kardenbändern, bei dem dem Band ein Sensor zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) oder die Form des Faserbandes (B) gemessen und durch Vergleich mit mindestens einer vorhergehenden Messung festgestellt wird, ob bei fortschreitender Zeit Abweichungen in der Dicke (d) oder der Form vorhanden sind.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung eines Bandstillstandes automatisch unter Berücksichtigung des aktuellen Betriebszustandes der Karde erfolgt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- 5 rens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Faserband (B) mindestens ein Messelement (10; 15: 16; 20) für die Banddicke (d)

oder die Bandform zugeordnet ist, das mit einer Vergleichseinrichtung (18) für den Vergleich zwi- 10 sehen mindestens zwei Banddickenmesswerten bzw. Bandformmesswerten verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messeiement ein Bandtrichter (10; 20) mit mechanischem Tasthebel 15 (10a; 20a) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tasthebel (10a; 20a) mit einem Messwertwandler, z.B. einem induktiven Weggeber (17; 24), verbunden ist. 20

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optisches Messelement (14, 15, 16) für die Banddicke (d) oder die Bandform vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- 25 kennzeichnet, dass das optische Messelement (14,

15,16) ein CCD-Element ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei und mehr Messelemente (10; 15, 16; 20) für die Banddicke (d) 30 oder die Bandform hintereinander angeordnet vorhanden sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein weiteres Messeiement, z.B. eine Lichtschranke (27), 35 vorhanden ist, das das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Faserband zu erkennen vermag.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement aus 40 einem Trichter (10) vor den Kalanderwalzen (11, 12)

einer Karde und einem Trichter (20) vor den Presswalzen (21, 22) im Kannenstock (23) besteht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelemen- 45 te (10; 15, 16; 20; 27) an eine Auswerteeinrichtung (18) angeschlossen sind, die mit einer Antriebseinrichtung (1a; 5a) für den Faserbandtransport, z.B.

einer Maschinensteuerung (19), verbunden ist.

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