CH697063A5

CH697063A5 - Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, z.B. Reiniger, Öffner oder Karde, zur Erfassung von aus Fasermaterial, z. B. Baumwolle, ausgeschiedenem, aus Fremdstoffen und Gutfasern b

Info

Publication number: CH697063A5
Application number: CH00525/04A
Authority: CH
Inventors: Christoph Faerber; Peter Loesbrock
Original assignee: Truetzschler Gmbh & Co Kg
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2008-04-15
Also published as: CN1536109A; GB0407618D0; GB2401938A; US20040195156A1; GB2401938B; US7173207B2; FR2856082B1; CN1536109B; FR2856082A1

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, z.B. Reiniger, Öffner oder Karde, zur Erfassung von aus Fasermaterial, z.B. Baumwolle, ausgeschiedenem, aus Fremdstoffen und Gutfasern bestehendem Abfall, der in einer Sammeleinrichtung gesammelt wird, bei der eine Sensorandordnung mit einem Helligkeitssensor vorhanden ist, die den Abfall überprüft.

[0002] Bei einer bekannten Vorrichtung (EP-A-0 399 315) fördern die Schlagstifte einer Reinigungswalze die Faserflocken über Reinigungsstäbe, die derart verstellbar sind, dass dadurch die Reinigungsintensität veränderbar ist. Unterhalb der Reinigungsstäbe misst ein Helligkeitssensor die Helligkeit als Mass für den Schmutzanteil des ausgeschiedenen Abganges (Abfalls), welcher durch die Reinigungsstäbe ausgeschieden wurde und in einer trichterartigen Sammeleinrichtung gesammelt wird.

In vorgegebenen Zeitintervallen wird der Abgang über einen Saugtransport abgesaugt, der am unteren Ende der Sammeleinrichtung angeordnet ist. Die vom Helligkeitssensor gemessene Helligkeit des ausgeschiedenen Abfalles wird als Signal in eine Steuerung eingegeben und an einer Anzeige angezeigt. Ein Nachteil besteht darin, dass der Sensor nur zur Erfassung für den Schmutzanteil dient, eine Erfassung des Gutfaseranteils aber nicht erfolgt. Ausserdem stört, dass mittels Sensorik der errechnete Reinigungsgrad im Abgangsraum der Reinigungsmaschine geprüft wird.

Schliesslich wird nur die vom Sensor gemessene Helligkeit, des Abgangs, d.h. der Helligkeitsgrad, in die Steuerung eingegeben, woraus sich aber kein optimaler Betriebspunkt der Reinigungsmaschine ergibt.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere auf einfache Art eine Erfassung des Gutfaseranteils im Abgang erlaubt und eine optimale Einstellung der Zusammensetzung des Abganges, insbesondere mit grossem Fremdstoffanteil (Trash) und geringem Gutfaseranteil, ermöglicht.

[0004] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

[0005] Durch die erfindungsgemässen Massnahmen gelingt die automatische Erfassung des Gutfaseranteils im Abgang,

und es ist auf einfache Art eine optimale Einstellung der Zusammensetzung des Abganges (Trash/Gutfasern) ermöglicht. Der Helligkeitssensor und die anschliessende Auswertung ermöglichen die genaue Kenntnis des Anteils von Gutfasern im Abgang, die zur Einstellung der Ausscheideelemente herangezogen wird. Dabei erfolgt eine kontinuierliche, objektive und somit personenunabhängige Beurteilung des ausgeschiedenen Abfalls. Insbesondere ist es möglich, den Gutfaseranteil, der unerwünscht mit ausgeschieden wurde, zu bestimmen und bei Bedarf zu beeinflussen. In Abhängigkeit von den gewonnenen Ergebnissen können vorhandene Maschinenelemente so eingestellt werden, dass sich automatisch eine vorherbestimmte und gewünschte Abfallzusammensetzung ergibt.

Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass die Variation des Helligkeitssignals (Variationskoeffizient, Standardabweichung der Lichtreflexion) dem Verlauf der Abfallmengenverteilung (Trash/Gutfasern) entspricht, aus dem sich ein optimaler Betriebspunkt für die Einstellung der Ausscheideelemente für die Reinigung des Fasermaterials ergibt. Die Funktion zwischen dem Variationskoeffizienten und beispielsweise der Position der verstellbaren Leitflügel der Reinigungsmaschine weist eine charakteristische Steigungsänderung (Steigungsendpunkt bzw. -bereich) auf, die dem optimalen Betriebspunkt für die Reinigung entspricht.

Die Ermittlung des optimalen Betriebspunktes erfolgt, und darin liegt ein weiterer Vorteil, mit einer apparativ sehr einfachen Vorrichtung.

[0006] Die abhängigen Patentansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.

[0007] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert:

[0008] Es zeigt:
<tb>Fig. 1a<sep>schematisch Seitenansicht eines Querschnitts durch eine Reinigungsmaschine mit mehreren Absaughauben für Abfall,

<tb>Fig. 1b<sep>Seitenansicht des Reinigers gem. Fig. 1a mit erfindungsgemässen Vorrichtungen,

<tb>Fig. 2<sep>Vorderansicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. 1b im Schnitt mit Anordnung einer erfindungsgemässen Vorrichtung an einem Absaugkanal,

<tb>Fig. 2a<sep>Anordnung einer erfindungsgemässen Vorrichtung an einem Stutzen,

<tb>Fig. 3a, 3b<sep>eine Ausscheidestelle für Abfall mit verstellbarem Leitflügel,

<tb>Fig. 3c<sep>Draufsicht auf den Leitflügel nach Fig. 3a, 3b mit Stellmotor und Winkelmesselement,

<tb>Fig. 4<sep>Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. 1b,

<tb>Fig. 5<sep>Blockschaltbild einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung mit angeschlossenen erfindungsgemässen Vorrichtungen, Auswerteeinrichtung, Winkelmesseinrichtung für Leitflügelwinkel, Bedien- und Anzeigeeinrichtung und Stelleinrichtung für Leitflügel,

<tb>Fig. 6<sep>schematisch in Seitenansicht Speiseeinrichtung einer Karde mit den erfindungsgemässen Vorrichtungen an Abfallabsaughauben,

<tb> Fig. 7<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einer Fotodiode, einer Lichtquelle und einem Messgerät zur Datenerfassung an einer Abfallrohrleitung,

<tb>Fig. 8<sep>Standardabweichung (CV%) der Messspannung und Messspannung in Abhängigkeit von der Leitflügelstellung (bzw. von der Weite der Ausscheideöffnung) und

<tb>Fig. 9<sep>Abfallzusammensetzung in Abhängigkeit von der Leitflügelstellung (bzw. Weite der Ausscheideöffnung).

[0009] Der in einem geschlossenen Gehäuse angeordneten Reinigungsvorrichtung, z.B. Trützschler CVT 4, wird nach Fig. 1a das zu reinigende Fasermaterial (Pfeil F), das insbesondere Baumwolle ist, in Flockenform zugeführt. Dies erfolgt beispielsweise durch einen (nicht dargestellten) Füllschacht, durch ein Förderband o.dgl. Die Watte wird mittels zweier Speisewalzen 1, 2 unter Klemmung einer Stiftwalze 3 zugeführt, die im Gehäuse drehbar gelagert ist und entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil A) umläuft. Der Stiftwalze 3 ist eine Garniturwalze 4 nachgeordnet, die mit einer Sägezahngarnitur bezogen ist. Die Walze 3 hat eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 10 bis 21 m/sec. Die Walze 4 hat eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 15 bis 25 m/sec.

Die Walze 5 hat eine grössere Umfangsgeschwindigkeit als Walze 4, und Walze 6 hat eine grössere Umfangsgeschwindigkeit als Walze 5. Den Walzen 3 und 4 sind nacheinander zwei weitere Sägezahnwalzen 5 bzw. 6 nachgeordnet, deren Drehrichtungen mit C bzw. D bezeichnet sind. Die Walzen 3 bis 6 haben einen Durchmesser von ca. 150 bis 300 mm. Die Stiftwalze 3 wird vom Gehäuse umschlossen. Der Stiftwalze 3 ist eine Abscheideöffnung 7 für den Austritt von Faserverunreinigungen zugeordnet, deren Grösse dem Verschmutzungsgrad der Baumwolle angepasst bzw. anpassbar ist. Der Abscheideöffnung 7 ist eine Abscheidkante 12, z.B. ein Messer, zugeordnet. In Richtung der Pfeile A sind an der Walze 3 weitere Abscheidöffnungen 8 und eine Abscheidkante 13 vorhanden.

Der Sägezahnwalze 4 sind eine Abscheidöffnung 9 und eine Abscheidkante 14, der Sägezahnwalze 5 eine Abscheidöffnung 10 und eine Abscheidkante 15 und der Sägezahnwalze 6 eine Abscheidöffnung 11 und eine Abscheidkante 16 zugeordnet. Jedem Abscheidmesser 12 bis 16 ist eine Absaughaube 17 bis 21 zugeordnet. Mit E ist die Arbeitsrichtung des Reinigers bezeichnet.

[0010] Nach Fig. 1b ist an jeder Absaughaube 17, 18, 19, 20, 21 eine Absaugleitung 22, 23, 24, 25 bzw. 26 angeschlossen. Die Absaugleitungen 22 bis 26 sind mit einem gemeinsamen Absaugkanal 27 verbunden. Die starren Absaugleitungen 22 bis 26 und der Absaugkanal 27 ist einstückig, z. B. aus Blech oder Kunststoff, ausgebildet. Die Länge der Absaugleitungen 22 bis 26 ist unterschiedlich ausgebildet, je nach Entfernung zwischen der Absaughaube 17 bis 21 und dem Absaugkanal 27.

Der Querschnitt 27<I> bis 27<V> des Absaugkanals 27 - in Strömungsrichtung (Pfeil K) gesehen - ist jeweils nach Einmündung einer Absaugleitung 22 bis 26. Das Ende des Absaugkanals 27 ist an eine (nicht dargestellte) Saugquelle angeschlossen. Die Strömungsrichtung innerhalb der Absaugleitungen 22 bis 26 ist mit Pfeilen L bis P bezeichnet.

[0011] Die Funktionsweise ist folgende: Die aus Faserflocken (F) bestehende Watte wird von den Speisewalzen 1, 2 unter Klemmung der Stiftwalze 3 zugeführt, die das Fasermaterial durchkämmt und Faserbüschel auf ihren Stiften mitnimmt.

Beim Vorbeilauf der Walze 3 an der Abscheidöffnung 7 und der Abscheidkante 12 werden entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit und Krümmung dieser Walze sowie der dieser ersten Ausscheidungsstufe angepassten Grösse der Abscheidöffnung 7, Abfall (Kurzfasern und grobe Verunreinigungen) und (an sich unerwünscht) ein gewisser Anteil Gutfasern durch die Fliehkraft aus dem auf der Walze verbleibenden Fasermaterial herausgeschleudert, die nach Passieren der Abscheidöffnung 7 in eine Absaughaube 17 (Schmutz) im Gehäuse gelangen. Das derart vorgereinigte Fasermaterial wird durch die Garniturspitzen der Garniturwalzen 4 von der ersten Walze 3 abgenommen, wobei es weiter aufgelöst wird.

Beim Vorbeilauf der Walzen 4, 5 und 6 an den Abscheidöffnungen 9, 10 bzw. 11 mit Abscheidkanten 14, 15 bzw. 16 werden weitere Verunreinigungen durch die Fliehkraft aus dem Faserverband herausgeschleudert.

[0012] Mit Pfeilen B, C und D sind die Drehrichtung der Garniturwalzen 4, 5 bzw. 6 bezeichnet. Mit 17 bis 21 sind Absaugeinrichtungen für die aus den Abscheidöffnungen 7 bis 11 austretenden Verunreinigungen bezeichnet. Die Drehrichtung A, B, C bzw. D jeweils benachbarter Walzen 3, 4, 5 bzw. 6 ist unterschiedlich. Am Ende der letzten Walze 6 ist eine pneumatische Absaugeinrichtung 22 für das gereinigte Fasermaterial (Pfeil H) vorhanden. Die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils nachgelagerten Walze ist grösser als die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils vorgelagerten Walze.

Mit 23 bis 26 sind verstellbare Luftleitelemente bezeichnet, die an der Lufteintrittsöffnung der Absaughauben 17 bis 26 angebracht sind und mit denen die Menge der angesaugten Luft einstellbar ist. In den Wandflächen der Absaugkanäle 27a, 27b für die Absaughauben 17 bis 21 ist jeweils stirnseitig bzw. koaxial zur Absaughaube 17 bis 21 eine durchsichtige Scheibe 40a bis 40e angebracht (s. Fig. 2), so dass man von aussen in die Absaughauben 17 bis 21 hineinsehen kann.

Den Scheiben 40a bis 40c ist ausserhalb der Absaugkanäle 27a, 27b jeweils eine erfindungsgemässe Sensoranordnung 42 zugeordnet, mit der der durch die Absaughaube 17 bis 21 in den Absaugkanal 27a, 27b strömende Abfall von der Sensoranordnung 42 erfasst wird.

[0013] Nach Fig. 2 ist die Absaughaube 17 zwischen den beiden Gestellwänden 28, 29 (Gehäusewände) angeordnet, wobei ausserhalb der Wände 28, 29 an den Enden 17a, 17b der Absaughaube 17 jeweils ein Stutzen 30a, 30b ausgebildet ist, so dass die Absaughaube 17 zwei Öffnungen in den Gestellwänden 28, 29 durchdringt. Um die Stutzen 30 ist eine ringförmige elastische Dichtung 32, z.B. aus Schaumstoff, herumgelegt. Der eine Endbereich 22a der Absaugleitung 22 mündet in den Absaugkanal 27a (vgl. Fig. 1b), der andere Endbereich 22b der Absaugleitung 22 mündet in den Absaugkanal 27b. Mit 34 ist ein Befestigungselement, z.B.

Schraubverbindung, bezeichnet. Die Enden der Absaugkanäle 27a, 27b sind an einen gemeinsamen Absaugkanal 44 (s. Fig. 4) angeschlossen, der mit einer (nicht dargestellten) Saugquelle verbunden ist. Der Anschluss der Absaugleitung 22a an die Absaughaube 17 und an den Absaugkanal 35 entspricht dem Anschluss der Absaugleitung 22 an die Absaughaube 17 und den Absaugkanal 27. Auf der Aussenseite der Absaugkanäle 27a, 27b ist jeweils eine durchsichtige Scheibe 40a bzw. 40b angebracht, denen ausserhalb der Absaugkanäle 27a bzw. 27b eine Kamera 41a, bzw. 41b zugeordnet ist, die der Erfassung des Abfalls dient.

Mit den Pfeilen Q und R ist die Strömungsrichtung der Absaugströme innerhalb der Absaughaube 17 bezeichnet.

[0014] Die in den Fig. 1a, 1b und 2 dargestellte Reinigungsvorrichtung besitzt Einrichtungen, mit denen die Menge und zum Teil auch die Art des auszuscheidenden Abfalls (Fremdteile, Trash, Nissen, Gutfasern usw.) einstell- bzw. beeinflussbar ist. Diese sind als motorisch verstellbare Leitflügel 37 ausgebildet, die im Bereich der Öffnungs- und Reinigungswalzen 3 bis 6 vor den Ausscheidemessern angebracht sind. Mit der Winkelstellung alpha dieser Flügel 37 kann man die Menge und in gewisser Weise auch die Art der Ausscheidungen I beeinflussen (Fig. 3a, 3b). Hierbei gilt, dass ein grosser Öffnungswinkel alpha relativ viele Ausscheidungen I und ein kleiner entsprechend weniger zur Folge hat.

Durch die Festlegung der gewünschten Ausscheidungen I wird zugleich ganz besonders die Reinigungswirkung der Maschine auf das Gutmaterial bestimmt. Da in der Regel bei dieser Art der Ausscheidungen I immer auch "gutes" Fasermaterial mit ausgeschieden wird, gilt es in der Praxis einen akzeptablen Kompromiss zu finden. Das heisst, man scheidet so viel "Schlechtmaterial" aus wie möglich bei gleichzeitig einem minimalen ausgeschiedenen Gutfaseranteil. Um den ausgeschiedenen Abfall I beurteilen und damit die möglichen Einstellungen anpassen zu können, wird der Abfall I separiert, aufgefangen und schliesslich auf die erfindungsgemässe Weise visuell beurteilt.

[0015] Gemäss Fig. 2 ist in der Wandfläche des Absaugkanals 27b eine durchsichtige Scheibe 40a angebracht, deren Mittelpunkt mit der Achse der Absaughaube 17 fluchtet.

Auf der Aussenseite des Absaugkanals 27b ist der Scheibe 40a als Sensoranordnung 42a (Helligkeitssensor) eine Fotodiode (s. Fig. 7) zugeordnet. Ausserdem ist eine Lichtquelle 41 (s. Fig. 7) unmittelbar neben der Fotodiode vorhanden.

[0016] Nach Fig. 2a ist die Scheibe 40g in der Wandfläche des Stutzens 33b angeordnet, der den Absaugkanal 27b mit dem Ausgang der Absaughaube 17 verbindet. Auf der Aussenseite ist der Scheibe 40g ein Helligkeitssensor 42g zugeordnet.

[0017] Nach Fig. 4 wird der Abfall I von den einzelnen Ausscheidestellen auf jeder Maschinenseite zusammengefasst und kontinuierlich mittels Unterdruck abgesaugt und zu einer zentralen Filter- und Separieranlage 44 befördert.

Erfindungsgemäss wird nun in den Abfallkanal 27b in Höhe der bzw. fluchtend mit den Absaughauben 17 bis 21 jeweils ein Helligkeitssensor 42a bis 42d mit entsprechender Beleuchtung 41a bis 41d und Auswerteeinheit integriert. Das System ist so angeordnet und in der Lage, innerhalb der Leitung 27b vorbeifliegende Fasern, Fremd- oder sonstigen Teile zu erfassen. Des Weiteren ist es ausgebildet, Gutfasern im Abfall unterscheiden zu können sowie Informationen darüber zu liefern. In Abhängigkeit von entsprechenden Vorgaben werden dann automatisch die Zusammensetzung des Abfalls I beeinflussende Maschinenaggregate (z.B. die Leitflügel 37) so lange verstellt, bis die gewünschte Abfallqualität erreicht ist.

[0018] Entsprechend Fig. 5 sind an eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 43 (Maschinensteuerung), z.B.

Mikrocomputer, über drei Auswerteeinrichtungen 44a, 44b, 44c, drei Sensorsysteme 42a, 42b, 42c, eine Bedien- und Anzeigeeinrichtung 50, drei Winkelmesseinrichtungen 46a, 46b, 46c für Leitflügelwinkel a (Fig. 3a, 3b) und drei Flügelverstelleinrichtungen 45a, 45b, 45c für die Einstellung der Leitflügel 37a, 37b bzw. 37c angeschlossen.

[0019] Entsprechend Fig. 6 sind bei einer Karde, z.B. Trützschler Hochleistungskarde DK 903, im Speisesystem den Vorreissern 47a, 47b, 47c jeweils eine besaugte Absaughaube 48a, 48b bzw. 48c für Abfall sowie eine besaugte Verbindungsleitung 49 für die Absaughauben 48a bis 48c vorhanden. Den Absaughauben 48a bis 48c und der Verbindungsleitung 49 ist jeweils ein Sensorsystem 42a, 42b, 42c bzw. 42d (s.

Fig. 7) zugeordnet.

[0020] Gemäss Fig. 7 ist in der Wandfläche der Abfallleitung 27 eine Öffnung vorhanden, in der eine als Helligkeitssensor 42 eine Fotodiode und als Lichtquelle 41 eine Gleichstrombeleuchtung mit sichtbarem Licht angeordnet sind. Die Fotodiode 42 (fotovoltaisches Element) ist ein Signalwandler. Die Fotodiode 42 steht über Leitungen 421, 422 mit einem Messgerät 44 zur Datenerfassung (Spannungsmessgerät) in Verbindung. Das System basiert auf der Erfassung und Auswertung von Spannungs- bzw. Widerstandänderungen durch Reflexionsdifferenz (Helligkeitsdifferenzen aufgrund unterschiedlicher Reflexion) in Räumen mit bewegten Abfällen. Hierzu wird eine Gleichstrom- oder hochfrequente Wechselstrombeleuchtung benötigt, die stirnseitig oder tangential in der Rohrleitung oder Saughaube der Spinnerei- oder Putzereimaschine angebracht ist.

Unmittelbar neben oder auch innerhalb dieser Beleuchtung befindet sich ein fotosensitives Element, welches das von den Gutfasern reflektierte Licht aufnimmt, in Strom umwandelt und die Variation der Reflexion misst. Die Erfassung der Reflexion geschieht immer im Auflicht. Ein Bild ist nicht erwünscht, um die durch Honigtau und andere Verschmutzungen entstehende Erfassungsproblematik zu umgehen. Es wird lediglich mit gutfaseranteilabhängigen Variationen der Reflexionshöhe gearbeitet, denn nur die Varianz gibt verlässliche Aussagen über die Richtigkeit des Betriebspunktes und die damit verbundene Einstellung der Ausscheidelemente. Der optimale Betriebspunkt ist erreicht bei maximaler Schmutzausscheidung und gleichzeitiger minimaler Gutfaserausscheidung.

Eine hohe Gutfasermenge erzeugt eine hohe Reflexionsvariation, dementsprechend hoch ist die Variation des erzeugten Stroms oder gering der verbleibende Widerstand. Abhängig von dieser Höhe kann zur Steuerung der Gutfasermenge im Abfall dann die Ausscheideeinheit entsprechend eingestellt werden (vgl. Fig. 3a, 3b).

[0021] Fig. 8 zeigt die Abhängigkeit der Spannung an den Messgeräten 44a bis 44c und des Variationskoeffizienten der Spannung von der Leitflügelneigung. Der Variationskoeffizient in % ist definiert durch:
<EMI ID=2.0>

[0022] Im Betrieb werden - für ein bestimmtes Fasermaterial - der Winkel alpha des Leitflügel 37b nacheinander erhöht und die entsprechenden Spannungswerte am Messgerät 44 festgestellt. Eine hohe Gutfasermenge im Abfall zieht über eine entsprechend hohe Lichtreflexion einen entsprechend hohen Spannungswert nach sich.

Die Spannungsmesswerte der Messgeräte 44a bis 44c und die Leitflügelwinkel alpha der Winkelmesseinrichtungen 46a bis 46c werden in den Rechner 43 eingegeben, der die Variationskoeffizienten (CV%) der Spannung ausrechnet und die Funktionsabhängigkeit des Variationskoeffizienten von der Leitflügelneigung alpha gemäss Darstellung in Fig. 8 ermittelt. In der Kurve nach Fig. 8 zeigt sich bei einem Winkel alpha = 13,1 deg. eine charakteristische Steigungsänderung, die dem optimalen Betriebspunkt der Reinigungsmaschine entspricht. Bei Winkeleinstellungen alpha > 13,1 deg. steigt der Gutfaseranteil im Abfall im Vergleich zum Fremdstoff- bzw. Trashgehalt in unerwünschter Weise steil an (vgl. dazu Fig. 9). Anschliessend wird über die Stellglieder 45a bis 45b, z.B.

Schrittmotoren, die Leitflügelneigung alpha der Leitflügel 37a bis 37c entsprechend dem optimalen Betriebspunkt auf alpha = 13,1 deg. eingestellt. Der vorbeschriebene Vorgang läuft automatisch ab, während der laufenden Produktion oder in einem vorgeschalteten Testlauf. Der optimale Betriebspunkt kann überwacht und bei Abweichungen automatisch wieder eingestellt werden.

[0023] Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung wird die Ungleichmässigkeit des ausgeschiedenen Abfallmassestroms hinsichtlich seiner Auflösung beurteilt. Gemessen wird die Ungleichmässigkeit anhand der Standardabweichung der Lichtreflexion der einzelnen ausgeschiedenen Objekte.

Durch die Auflichtmethode wird der Schmutzanteil der Objekte für den Sensor unsichtbar, so dass mit dieser Messmethode weder der Schmutzanteil noch die Helligkeit des ausgeschiedenen Abgangs beurteilt wird, sondern nur die Variation der Helligkeit der Gutfasern.

[0024] Zur Messung der Abfallmengenverteilung (Trash/Gutfaser) besteht grundsätzlich ebenfalls die Möglichkeit, Infrarotlicht zu nutzen, da der Trashanteil des Abfalls im Infrarotbereich stark reflektiert. Aus der Spannungs(widerstands)differenz zwischen Weiss- und Infrarotbeleuchtung können die Anteile Trash/Gutfaser berechnet werden.

Das Einsatzgebiet umfasst alle Faser- und Abfalltransportkanäle, nicht jedoch Abfallräume mit ruhendem Abfall.

[0025] Zweckmässig wird der erfindungsgemässe Sensor zur Ermittlung eines Verstopfungszustandes in der Saughaube herangezogen, bei dem die Maschinensteuerung eine Fehlermeldung auslöst. Dies kann vorteilhafterweise dadurch geschehen, dass das ansonsten dynamische Signal aufgrund der Verstopfung in einen statischen Zustand übergeht und dass dieser statische Signalverlauf als Hinweis auf eine Verstopfung gewertet wird oder dass das Signal aufgrund der Verstopfung bestimmte Grenzwerte über- oder unterschreitet.

Claims

1. Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, z.B. Reiniger, Öffner oder Karde, zur Erfassung von aus Fasermaterial, z.B. Baumwolle, ausgeschiedenem, aus Fremdstoffen und Gutfasern bestehendem Abfall (I), der in einer Sammeleinrichtung gesammelt wird, bei der eine Sensoranordnung mit einem Helligkeitssensor (42; 42a bis 42g) vorhanden ist, die den Abfall (I) überprüft, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfall (I) an mindestens einer der auf Gutfasern reagierenden Sensoranordnung vorbeigeführt wird und die Sensoranordnung eine Lichtquelle (41) umfasst, wobei das von den bewegten Gutfasern reflektierte Licht von dem Helligkeitssensor (42; 42a bis 42g) detektierbar und in elektrische Signale umwandelbar ist, die von einem Messelement (44a bis 44g; 441) messbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung eine pneumatische Rohrleitung (22 bis 26; 27; 27a, 27b; 44) und/oder eine Absaughaube (17 bis 21) umfasst.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass der Abfall (I) mittels Unterdruck durch die Sammeleinrichtung bewegt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor (42a bis 42d) im Wandbereich der Rohrleitung (27a, 27b; 44) oder der Absaughaube (17 bis 21) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Helligkeitssensor (42a bis 42d) im Bereich einer Stirnseite der Rohrleitung (27a, 27b; 44) oder der Absaughaube (17 bis 21) befindet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor (42; 42a bis 42g) mindestens ein fotoelektrisches Element enthält.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor (42; 42a bis 42g) mindestens eine Fotodiode (42) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass der Helligkeitssensor (42; 42a bis 42g) Spannungsänderungen aufgrund von Helligkeitsdifferenzen zu erfassen vermag.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor (42; 42a bis 42c) an eine elektronische Auswerteeinrichtung (441; 44a, 44b, 44c) als Messelement angeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (41) eine Gleichstrombeleuchtung ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (41) eine Wechselstrombeleuchtung ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (41) unmittelbar neben dem Helligkeitssensor (42) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die Sensoranordnung im Auflicht arbeitet.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die Variation der Helligkeit der Gutfasern ermittelbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die Standardabweichung der Helligkeit der Gutfasern ermittelbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die Erfassung und Beurteilung des Abfalls (I) automatisch erfolgt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die Erfassung und Beurteilung des Abfalls (I) kontinuierlich erfolgt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die von der elektronischen Auswerteeinrichtung (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnisse mit vorgegebenen Grössen verglichen werden.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass bei Abweichung der von der elektronischen Auswerteeinrichtung (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnissen von den vorgegebenen Grössen die Abfallausscheidung änderbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optoelektronischer Helligkeitssensor (42; 42a bis 42g) in als Absaugkanäle (27a, 27b) ausgebildete Rohrleitungen (22 bis 26; 27; 27a, 27b; 44), durch die der Abfall (I) absaugbar ist, integriert ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als eine elektronische Auswerteeinrichtung (441; 44a, 44b, 44c) vorhanden ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein optoelektronischer Helligkeitssensor (42; 42a bis 42g) vorhanden ist und jeweils einer der mehreren Helligkeitssensoren mit einer der mehreren elektronischen Auswerteeinrichtungen (441; 44a, 44b, 44c) in Verbindung steht.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die von der elektronischen Auswerteeinrichtung (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnisse mit vorgegebenen Werten verglichen werden und zur automatischen Änderung von die Ausscheidung des Abfalls (I) beeinflussenden Maschinenelementen der Spinnereivorbereitungsmaschine herangezogen werden.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinrichtung (441; 44a, 44b, 44c) mit einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung (43), z. B. Mikrocomputer, in Verbindung steht.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die von der elektronischen Auswerteeinrichtung (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnisse auf einer Maschinenbedien- und Anzeigeeinheit (50) darstellbar sind.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Lichtquellen (41) vorgesehen sind.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtquellen (41) mit unterschiedlichen Farben vorgesehen sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Farben Rot- und Infrarotlicht sind.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die von der elektronischen Auswerteeinheit (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnisse zur Einstellung mindestens eines einer Walze (3, 4, 5, 6) der Spinnereivorbereitungsmaschine zugeordneten Leitflügels (37a bis 37d) heranziehbar sind.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die von der elektronischen Auswerteeinheit (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnisse zur Einstellung mindestens eines einer Walze (3, 4, 5, 6) der Spinnereivorbereitungsmaschine zugeordneten Ausscheidemessers (12 bis 16) heranziehbar sind.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass Maschinenelemente der Spinnereivorbereitungsmaschine wie Leitflügel (37a bis 37d) oder Ausscheidemesser (12 bis 16) automatisch in Abhängigkeit von den von der elektronischen Auswerteeinrichtung (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnissen einstellbar sind.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Art des Abfalls (I) in Abhängigkeit von den von der elektronischen Auswerteeinheit (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnissen änderbar ist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Leitflügel (37a bis 37d) mindestens ein separater Helligkeitssensor (42; 42a bis 42g) zugeordnet ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor (42a bis 42d) einem zentralen Absaugkanal (44) zugeordnet ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Rohrleitung (22 bis 26; 27; 27a, 27b; 44) bzw. in jedem Absaugkanal (27; 27a, 27b; 44) ein Fenster (40; 40a bis 40d; 40g) für den Helligkeitssensor (42a bis 42d, 42f; 40g) vorhanden ist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Rohrleitung (22 bis 26; 27; 27a, 27b; 44) bzw in jedem Absaugkanal (27; 27a, 27b; 44) ein Fenster (40; 40a bis 40d; 40g) für eine Lichtquelle (41) vorhanden ist.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die von der elektronischen Auswerteeinheit (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnisse zur Ermittlung des Verhältnisses von Gutfaseranteil zu Schmutzanteil heranziehbar sind.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die von der elektronischen Auswerteeinheit (441; 44a, 44b, 44c) ausgewerteten Messergebnisse zur Beurteilung der Qualität des zu verarbeitenden Fasermaterials heranziehbar sind.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (43), z.B. ein Rechner, einen Speicher für Vergleichsdaten aufweist.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinrichtung (441; 44a, 44b, 44c) derart ausgebildet ist, dass sie mit einem übergeordneten elektronischen Überwachungssystem verbindbar ist.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (41) mit sichtbarem Licht arbeitet.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass der Anteil der Gutfasern ermittelbar ist.

43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Winkelmesseinrichtung (46a bis 46c) an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (43) angeschlossen ist.

44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stellelement (45a bis 45c) an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (43) angeschlossen sind.

45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die Sensoranordnung zur Ermittlung einer Verstopfung von Fasermaterial in der Sammeleinrichtung heranziehbar ist.

46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass eine Verstopfung in der Absaughaube (17 bis 21) ermittelbar ist.

47. Vorrichtung nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, dass ein statischer Zustand des elektrischen Signals aufgrund der Verstopfung der Sammeleinrichtung bzw. der Absaughaube (17 bis 21) erfassbar ist.

48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass eine Über- oder Unterschreitung eines Grenzwertes für das elektrische Signal aufgrund der Verstopfung der Sammeleinrichtung bzw. der Absaughaube (17 bis 21) erfassbar ist.

49. Vorrichtung nach Anspruch 24 und nach einem der Ansprüche 45 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (43) aufgrund der Verstopfung der Sammeleinrichtung bzw. der Absaughaube (17 bis 21) eine Fehlermeldung auslöst.