CH692347A5

CH692347A5 - Verfahren und Vorrichtung an einer Karde oder Krempel zur Verarbeitung von Textilfasern, z.B. Baumwolle oder Chemiefasern.

Info

Publication number: CH692347A5
Application number: CH02873/97A
Authority: CH
Inventors: Stefan Dr Schlichter; Ferdinand Leifeld
Original assignee: Truetzschler Gmbh & Co Kg
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2002-05-15
Also published as: ITMI972488A1; JPH10168672A; DE19651891B4; IT1296075B1; US5930870A; DE19651891A1; GB9726410D0; GB2320258B; GB2320258A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren an einer Karde oder Krempel zur Verarbeitung von Textilfasern, z.B. Baumwolle oder Chemiefasern, bei dem am Ausgang der Karde oder Krempel die Faserlänge der Fasern des Fasermaterials gemessen wird und eine Regelung der Karde oder Krempel vorgesehen ist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren (EP 0 410 429) wird am Ausgang der Karde die Faserlänge (der Stapel) gemessen und diese Werte müssen ganz bestimmte Kriterien erfüllen. Gelingt es nicht, diese Werte durch Regelung der Karde innerhalb der festgesetzten Grenzen zu halten, so wird zunächst versucht, durch eine Neueinstellung der Feinreinigungsmaschine die entsprechenden Werte zu verbessern. Gelingt dies nicht, so ist es erforderlich, eine Veränderung der Mischverhältnisse vorzunehmen, was durch die Ansteuerung der Ballenabtragungsmaschine erfolgen muss und schliesslich auch Auswirkungen auf das Ballenlager hat. Bei diesem Verfahren wird der Stapel nur am Ausgang der Karde gemessen. Nachteilig ist, dass eine genaue Aussage über die Stapelkürzung durch die Karde nicht möglich ist.

Ausserdem stört, dass bei dem bekannten Verfahren davon ausgegangen wird, dass eine Verbesserung des Stapels sich an der Karde selbst nicht erreichen lässt, vielmehr eine Veränderung der Mischverhältnisse vorzunehmen ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet, das insbesondere an der Karde eine möglichst geringe Faserschädigung (Faserkürzung) erlaubt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt, was das Verfahren betrifft, durch die Merkmale des Anspruchs 1, und was die Vorrichtung betrifft, durch die Merkmale des Anspruchs 17.

Durch die erfindungsgemässen Massnahmen gelingt es, eine genaue Aussage über die Faserkürzung (Stapelkürzung) durch die Karde oder Krempel zu erhalten. Auf diese Weise kann an der Karde oder Krempel eine möglichst geringe Faserschädigung (Faserkürzung) durch Einstellung von Arbeitselementen verwirklicht werden.

Vorteilhafte Varianten des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.

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

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Karde mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung, an die mindestens ein Nissensensor, ein Faserlängensensor und eine Steuereinrichtung, z.B. ein Motor, angeschlossen sind;
Fig. 3 eine Vorrichtung unterhalb der Abstreichwalze einer Karde zum Erkennen von störenden Partikeln, insbesondere Nissen, mit einer Kamera und Anschluss an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung;
Fig. 4 die Abhängigkeit des Kurzfaseranteils bzw. der Nissenzahl von der Drehzahl der Trommel für verschiedene Faserqualitäten;
Fig. 5 eine Einrichtung zur Entnahme kleiner Faserproben von einer Garniturwalze mit Saug- und Blasluftstrom;

Fig. 6 Deckelstäbe, einen Ausschnitt aus einer Gleitführung und einem Flexibogen und den Abstand zwischen Garnitur der Deckelstäbe und Trommelgarnitur und
Fig. 7 ein Summenhäufigkeitsdiagramm zur Ermittlung von Daten, die in die Steuer- und Regeleinrichtung zur Festlegung der Kardierintensität eingegeben werden.

Fig. 1 zeigt eine Karde, z.B. Trützschler EXACTACARD DK 803, mit Speisewalze 1, Speisetisch 2, Vorreissern 3a, 3b, 3c, Trommel 4, Abnehmer 5, Abstreichwalze 6, Quetschwalzen 7, 8, Vliesleitelement 9, Flortrichter 10, Abzugswalzen 11, 12 und Wanderdeckel 13 mit Deckelstäben 14. Unterhalb des Abnehmers 5 ist ein Messelement 23 (Sensor) für die Faserlänge (Stapel) und unterhalb der Abstreichwalze ist ein Messelement 24 für die Nissenzahl im Faserflor vorhanden. Unterhalb des Vorreissers 3c ist ein Messelement 25 für die Faserlänge vorhanden. Die Messelemente 23, 24 und 25 stehen mit einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung 27, z.B. Mikrocomputer, in Verbindung, der als Stellelement 28 ein drehzahlregelbarer Motor für den Antrieb der Trommel 4 nachgeordnet ist. Die Drehrichtungen der Walzen sind durch gebogene Pfeile gezeigt.

Nach Fig. 2 sind an die Steuer- und Regeleinrichtung 27 das Messelement 23, das Messelement 24, das Messelement 25 für die Faserlänge am Eingang der Karde, z.B. am Vorreisser 3c, ein Messelement 26 für die Nissenzahl am Eingang der Karde, ein Sollwertsteller 29 und das Stellglied 28 angeschlossen. Das Stellglied 28 kann z.B. ein Motor sein, der den Abstand zwischen den Garnituren der Deckelstäbe 14 und der Garnitur der Trommel 4 (s. Fig. 6) und damit die Kardierintensität ändert.

An die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 27, z.B. Mikrocomputer, ist als Messelement 24 zur automatischen Erfassung der Nissenzahl z.B. ein Trützschler NEPCONTROL NCT angeschlossen. Die Messwerte für die Faserlänge, die z.B. durch einen Fibrographen ermittelt werden, können auch über eine Eingabeeinrichtung in die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 27 eingegeben werden. Auch kann ein Schaltelement, z.B. Drucktaster oder dgl., an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 27 angeschlossen sein, mit der der Motor für das Stellglied 28 betätigt wird. Weiterhin kann ein Messelement, z.B. Trützschler FLATCONTROL FCT, zur Erfassung des Abstandes a zwischen dem Spitzenkreis 21 der Deckelgarnituren 14d und dem Spitzenkreis 22 der Trommelgarnituren 4a an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 27 angeschlossen sein.

Gemäss Fig. 3 ist als Messelement zur automatischen Erfassung der Nissenzahl z.B. ein Trützschler NEPCONTROL NCT vorgesehen. Unterhalb der Abstreichwalze 6 ist ein Stütz- und Leitelement 30 vorhanden, in dessen Innenraum eine Kamera 31 und eine (nicht dargestellte) Beleuchtungseinrichtung und ein Umlenkspiegel 32 auf einem Wagen 33 angeordnet sind. Auf der Aussenseite eines Fensters 34 läuft der Faserflor, dessen Nissenzahl ermittelt wird. Die Kamera 31 steht über einen Rechner 35 mit einer Bildverarbeitungseinrichtung 36 in Verbindung, die an die Steuer- und Regeleinrichtung 27 angeschlossen ist, der das Stellglied 28 nachgeordnet ist.

Das Stellglied 28 kann Massnahmen zur Änderung der Nissenzahl und der Faserkürzung auslösen, z.B. den Abstand a zwischen den Garnituren der Deckelstäbe 14 und der Garnitur der Trommel 4, die Drehzahl der Trommel 4, den Abstand eines Messers von einer Walze, z.B. Vorreisser 3a, 3b, 3c eines Leitelements oder dgl., ändern.

Gemäss Fig. 4 nimmt bei zunehmender Drehzahl der Trommel 4 die Nissenzahl ab und die Faserkürzung zu. Die Abhängigkeit der Faserkürzung ist für die Faserqualitäten A, B und C dargestellt. Der Schnittpunkt zwischen den Kurven für die Nissenzahl und für die Faserkürzung bildet das Optimum (s. gestrichelte Linien). Dieses Optimum wird in der Steuer- und Regeleinrichtung 27 aus den eingegebenen Kurven für die Nissenzahl und für die Faserkürzung errechnet und ermittelt. Dabei erfolgt ein Vergleich mit Kennkurven, die im Sollwertspeicher 29 vorhanden sind.

Entsprechend Fig. 5 ist oberhalb des Abnehmers 5 eine Saugeinrichtung 37, z.B. Rohr o.dgl., vorhanden, mit der eine kleine Fasermenge aus der Garnitur 5a des Abnehmers 5 mit einem Saugluftstrom 37a abgesaugt wird, die anschliessend analysiert wird, um ihre Faserlängenverteilung zu ermitteln. Die Fasermenge ist so klein, dass sie die Gleichmässigkeit des erzeugten Faserbandes praktisch nicht beeinflusst. Es werden stichprobenartig mehrmals Kleinstmengen abgesaugt und analysiert. Aus den Analysen wird u.a. ein Stapeldiagramm oder Daten dafür erzeugt. Der Saugeinrichtung 37 ist in Drehrichtung D eine Blaseinrichtung 38, z.B. ein Rohr, vorgelagert, dessen Blasluftstrom 38a schräg auf die Garnitur 5a in Drehrichtung D gerichtet ist und das Absaugen der Probe unterstützt. Die Saugeinrichtung 37 ist schräg in Bezug auf die Garnitur 5a entgegen der Drehrichtung D ausgerichtet.

Nach Fig. 6 ist auf jeder Seite der Karde seitlich am Maschinengestell ein Flexibelbogen 17 mit Schrauben befestigt, der mehrere Einstellschrauben aufweist. Der Flexibelbogen 17 weist eine konvexe Aussenfläche 17a und eine Unterseite 17b auf. Oberhalb des Flexibelbogens 17 ist eine Gleitführung 20, z.B. aus gleitfähigern Kunststoff, vorhanden, die eine konvexe Aussenfläche 20a und eine konkave Innenfläche 20b aufweist. Die konkave Innenfläche 20b liegt auf der konvexen Aussenfläche 17a auf und vermag auf dieser in Richtung der Pfeile A, B zu gleiten. Die Deckelstäbe 14 weisen an ihren beiden Enden jeweils einen Deckelkopf 14a auf, an dem in axialer Richtung zwei Stahlstifte 14b befestigt sind, die auf der konvexen Aussenfläche 20a der Gleitführung 20 in Richtung des Pfeils C gleiten. An der Unterfläche des Tragkörpers 14c ist die Deckelgarnitur 14d angebracht.

Mit 21 ist der Spitzenkreis der Deckelgarnituren 14d bezeichnet. Die Trommel 4 weist an ihrem Umfang eine Trommelgarnitur 4a, z.B. Sägezahngarnitur, auf. Mit 22 ist der Spitzenkreis der Trommelgarnitur 4a bezeichnet. Der Abstand zwischen dem Spitzenkreis 21 und dem Spitzenkreis 22 ist mit a bezeichnet und beträgt z.B. 0,20 mm. Der Abstand zwischen der konvexen Aussenfläche 20a und dem Spitzenkreis 22 ist mit b bezeichnet. Der Radius der konvexen Aussenfläche 20a ist mit r1, und der Radius des Spitzenkreises 22 ist mit r2 bezeichnet. Die Radien r1 und r2 schneiden sich im Mittelpunkt M der Trommel 4. Durch ein (nicht dargestelltes) Stellglied 18, z.B. Motor, kann die Gleitführung in radialer Richtung r1 örtlich verlagert werden, wodurch der Abstand a und damit die Kardierintensität verändert werden.

Dem Fasermaterial auf dem Abnehmer 5 wird eine Probe entnommen, damit eine Analyse erstellt wird, die später zur Einstellung der Kardierintensität der Karde dienen soll. Diese Analyse wird beispielsweise mithilfe eines Fibrographen durchgeführt, der in Form eines Fibrogramms (Faserbartkurve) die Längenverteilung der Fasern wiedergibt. Ein solches Diagramm ist in Fig. 7 gezeigt. Auf der horizontalen Achse ist die Häufigkeit in Prozent, auf der vertikalen Achse die Faserlänge in Millimeter angegeben. Das als Beispiel in Fig. 7 gezeigte Fibrogramm zeigt, dass 100% aller Fasern eine Länge von mindestens 3,8 mm zeigen. Etwa 93% aller Fasern haben eine Länge von über 5 mm, und ca. 88% aller Fasern besitzen eine Länge von über 6,5 mm.

Wie das Diagramm zeigt, wird der Anteil der Fasern an der Gesamtfasermenge umso geringer, je grösser die Faserlänge wird, bis schliesslich bei Faserlängen über ca. 34 mm keine Fasern mehr anzutreffen sind. Es hat sich gezeigt, dass Fasern unter 5 bis 6,5 mm Länge nicht zur Festigkeit des gesponnenen Fadens beitragen können. Aus diesem Grunde wird anhand der in Fig. 7 gezeigten Kurve ermittelt, wie viel Prozent aller Fasern eine Länge aufweisen, die kleiner als die gesetzte Mindestlänge von 5 bis 6,5 mm ist. Das Fibrogramm zeigt für 5 mm beispielsweise, dass 7% aller Fasern kürzer als 5 mm sind. Dieselbe Kurve zeigt, dass 12% aller Fasern kürzer als 6,5 mm sind. Diese so ermittelten 7 bis 12% dienen, wie bereits oben angegeben, zur Einstellung der Kardierintensität der Karde.

Die Daten für das Stapeldiagramm werden in die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 27 eingegeben. Hier wird aus diesen Daten und aus den Daten für die Nissenzahl das Optimum errechnet, das zur Einstellung der Kardierintensität der Karde dient.

Mit dem Verfahren oder der Vorrichtung gemäss der Erfindung kann auch, sofern das in bestimmten Fällen gewünscht ist, beispielsweise entsprechend Fig. 4 zu einer bestimmten Trommeldrehzahl ein Wertepaar für den Kurzfaseranteil und die Nissenzahl ausserhalb des Schnittpunktes der beiden Kurven verwirklicht werden.

Claims

1. Verfahren an einer Karde oder Krempel zur Verarbeitung von Textilfasern, z.B. Baumwolle oder Chemiefasern, bei dem am Ausgang der Karde oder Krempel die Faserlänge der Fasern des Fasermaterials gemessen wird und eine Regelung der Karde oder Krempel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge auch am Eingang der Karde oder Krempel gemessen wird und aus den Messwerten am Ausgang und den Messwerten am Eingang Differenzwerte für die Faserkürzung gewonnen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fasermaterial eine Teilmenge entnommen wird und die Faserlänge der Fasern dieser Teilmenge gemessen wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Faserlänge eine kleine Fasermenge am Eingang und/oder am Ausgang der Karde oder Krempel abgesaugt wird.

4.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blasluftstrom (38a) die Absaugung unterstützt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge an einem Abnehmer (5) der Karde ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge an einer Abstreichwalze (6) der Karde ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge im Bereich vor oder nach Quetschwalzen (7, 8) der Karde ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge an einem Vorreisser (3c) der Karde ermittelt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messwerten Daten für ein Stapeldiagramm gewonnen werden.

10.

Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme der Teilmenge und die Messung der Faserlänge automatisch erfolgen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte für die Faserlänge als Eingabedaten in eine Steuer- und Regeleinrichtung (27) eingegeben, aus den Eingabedaten für die Faserlänge optimierte Maschineneinstelldaten gewonnen und an mindestens ein die Faserlänge an der Karde oder Krempel beeinflussendes Arbeitselement ausgegeben werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitselement die Kardierintensität verändert.

13.

Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Kardierintensität der Abstand zwischen der Garnitur (4a) der Trommel (4) der Karde und den Garnituren (14d) der Wander- und/oder Festdeckel verändert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge vor und nach der Trommel (4) der Karde gemessen wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängigkeit der Faserlänge von der Einstellung des Arbeitselements für mehr als eine Faserqualität herangezogen wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabedaten für die Faserlänge mit eingespeicherten Kennkurven verglichen werden.

17. Vorrichtung an einer Karde oder Krempel zur Verarbeitung von Textilfasern, z.B.

Baumwolle oder Chemiefasern, bei der am Ausgang der Karde oder Krempel die Faserlänge der Fasern des Fasermaterials messbar und eine Regelung der Karde oder Krempel vorgesehen ist zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge auch am Eingang der Karde oder Krempel messbar ist und aus den Messwerten am Ausgang und den Messwerten am Eingang Differenzwerte für die Faserkürzung ermittelbar sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge online messbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Faserkürzungssensor (23, 25) vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Faserlänge bzw. der Faserlängenverteilung ein Fibrograph vorgesehen ist.

21.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Faserlänge eine kleine Fasermenge am Eingang und/oder am Ausgang der Karde durch eine Absaugeinrichtung (37) absaugbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blasluftstrom (38a) die Absaugung unterstützt.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge an einem Abnehmer (5) der Karde ermittelbar ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge aus dem Fasermaterial an einer Abstreichwalze (6) der Karde ermittelbar ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge im Bereich vor und nach Quetschwalzen (7, 8) der Karde ermittelbar ist.

26.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge an einem Vorreisser (3c) der Karde ermittelbar ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messwerten Daten für ein Stapeldiagramm gewinnbar sind.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (27), z.B. Mikrocomputer, vorgesehen ist, an die mindestens ein Messelement (23, 25) für die Faserlänge und mindestens ein Stellglied (28) für ein die Faserlänge beeinflussendes Arbeitselement angeschlossen sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied mindestens ein Einstellmotor, z.B.

Schrittmotor, für die Einstellung des Abstandes (a) zwischen der Garnitur der Trommel (4) der Karde und den Garnituren der Wander- (14) und/oder Festdeckel ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messwerten elektrische Signale gewinnbar sind.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied Aktoren für die Einstellung von Flexibelbögen (17) oder Gleitführungen (20) der Karde sind.