CH699538B1 - Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde oder Krempel, zur Überwachung und/oder Einstellung von Abständen an Bauteilen. - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde oder Krempel, zur Überwachung und/oder Einstellung von Abständen an Bauteilen, liegt eine garnierte, rotierende Walze als ein genanntes Bauteil mindestens einem weiteren garnierten und/oder nichtgarnierten genannten Bauteil (20a) gegenüber. Der Abstand zwischen dem mindestens einen weiteren Bauteil (20a) und der Walze ist änderbar. Das mindestens eine weitere im Abstand angeordnete Bauteil (20a) und die Walze sind gegeneinander elektrisch isoliert und als Kontaktelemente über jeweils eine elektrische Leitung (24, 25) an eine Messeinrichtung zur Kontaktfeststellung angeschlossen. Im Betrieb werden bei Kontakt des mindestens einen weiteren Bauteils (20a) mit der Garnitur (4a) der Walze elektrische Signale abgegeben, und die Messeinrichtung umfasst eine Einrichtung (26) zur Ermittlung der Anzahl der Kontakte.

Description

  [0001]    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde oder Krempel, zur Überwachung und/oder Einstellung von Abständen an Bauteilen, gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

  

[0002]    Beim Reinigen oder Kardieren des Fasermaterials, z.B. Baumwolle und/oder Chemiefasern, werden in der Regel einer rotierenden mit Garnitur bestückten Walze still stehende Reinigungs- oder Kardierelemente gegenübergestellt. Um eine gute Reinigungs- oder Kardierwirkung zu erzielen, müssen diese Elemente möglichst nah zu der Garnitur der rotierenden Walze angeordnet werden. Die Einstellung erfolgt im kalten Zustand und bei still stehender Walze. Durch die im Betrieb auftretende Wärmeentwicklung und der durch Fliehkraft bei Rotation hervorgerufenen Walzenaufweitung verkleinert sich der Abstand zwischen der Walze und den Reinigungs- bzw. Kardierelementen. Dabei kann es passieren, wenn die Einstellung nicht vorschriftsmässig erfolgte, dass diese Elemente die Walze während des Betriebs berühren.

   Häufig führt diese Berührung zu einer weiteren Erwärmung und damit verbunden einer Anpressung auf die Garnitur, wodurch diese "aufplatzen" kann. Dies ist dann mit erheblichen Folgeschäden verbunden.

  

[0003]    Bedingt durch Fehleinstellungen oder falsche Maschinenbedienung kommt es zu Crashfällen an Karden. Die Reparaturkosten für solche Crashfälle sind erheblich. Kontakt zwischen einem stehenden Bauteil und zum Beispiel einer Kardentrommel hat zerstörende Folgen, weil die Walzengarnitur bedingt durch ihre aggressive Zahnstellung Bauteile bei Kontakt stark anzieht und bei Erkennung eines Kontaktes, z.B. durch einen Bediener, die Walzen mindestens fünf Minuten bis zum Stillstand auslaufen. In dieser Zeit wird der Schaden immer grösser.

  

[0004]    Der effektive Abstand der Spitzen einer Garnitur von einem der Garnitur gegenüberstehenden Maschinenelement wird Kardierspalt genannt. Das letztgenannte Element kann ebenfalls eine Garnitur aufweisen, könnte aber stattdessen durch ein eine Leitfläche aufweisendes Verschaltungssegment gebildet werden. Der Kardierspalt ist für die Kardierqualität massgebend. Die Grösse (Weite) des Kardierspaltes ist ein wesentlicher Maschinenparameter, welcher sowohl die Technologie (die Faserverarbeitung) wie auch das Laufverhalten der Maschine prägt. Der Kardierspalt wird möglichst eng eingestellt (er wird in Zehntelmillimeter gemessen), ohne das Risiko einer "Kollision" der Arbeitselemente einzugehen. Um eine gleichmässige Verarbeitung der Fasern zu gewährleisten, muss der Spalt über der ganzen Arbeitsbreite der Maschine möglichst gleich sein.

  

[0005]    Der Kardierspalt wird insbesondere durch die Maschineneinstellungen einerseits und den Zustand der Garnitur andererseits beeinflusst. Der wichtigste Kardierspalt der Wanderdeckelkarde befindet sich in der Hauptkardierzone, d.h. zwischen der Trommel und dem Wanderdeckelaggregat. Mindestens eine Garnitur, die am Arbeitsabstand angrenzt, ist in Bewegung, meistens beide. Um die Produktion der Karde zu erhöhen, versucht man die Betriebsdrehzahl bzw. die Betriebsgeschwindigkeit der beweglichen Elemente so hoch zu wählen, wie die Technologie der Faserverarbeitung dies erlaubt. Der Arbeitsabstand ändert sich in Abhängigkeit von den Betriebsverhältnissen. Die Veränderung findet in der radialen Richtung (ausgehend von der Drehachse) der Trommel statt.

  

[0006]    Beim Kardieren werden zunehmend grössere Fasermaterialmengen je Zeiteinheit verarbeitet, was höhere Geschwindigkeiten der Arbeitsorgane und höhere installierte Leistungen bedingt. Steigender Fasermaterialdurchfluss (Produktion) führt schon bei konstant bleibender Arbeitsfläche infolge der mechanischen Arbeit zu erhöhter Erzeugung von Wärme. Zugleich wird aber das technologische Kardierergebnis (Bandgleichmässigkeit, Reinigungsgrad, Nissenreduzierung usw.) ständig verbessert, was mehr im Kardiereingriff stehende Wirkflächen und engere Einstellungen dieser Wirkflächen zur Trommel (Tambour) bedingt. Der Anteil zu verarbeitender Chemiefasern, bei denen - im Vergleich zu Baumwolle - im Kontakt mit den Wirkflächen der Maschine durch Reibung mehr Wärme erzeugt wird, nimmt stetig zu.

   Die Arbeitsorgane von Hochleistungskarden sind heute allseitig voll gekapselt, um den hohen Sicherheitsstandards zu entsprechen, Partikelemission in die Spinnereiumgebung zu verhindern und den Wartungsbedarf der Maschinen zu minimieren. Roste oder gar offene, materialführende Flächen, die einen Luftaustausch ermöglichen, gehören der Vergangenheit an. Durch die genannten Umstände wird der Eintrag von Wärme in die Maschine deutlich gesteigert, während der Wärmeaustrag mittels Konvektion deutlich sinkt. Die dadurch bewirkte stärkere Erwärmung von Hochleistungskarden führt zu grösseren thermoelastischen Verformungen, die aufgrund der Ungleichverteilung des Temperaturfeldes die eingestellten Abstände der Wirkflächen beeinflussen: Die Abstände zwischen Trommel und Deckel, Abnehmer, Festdeckeln sowie Ausscheidestellen mit Messern nehmen ab.

   Im Extremfall kann der eingestellte Spalt zwischen den Wirkflächen durch Wärmedehnungen vollständig aufgezehrt werden, so dass relativbewegte Bauteile kollidieren. Grössere Schäden sind dann an der betroffenen Hochleistungskarde die Folge. Nach alledem kann insbesondere die Erzeugung von Wärme im Arbeitsbereich der Karde zu unterschiedlichen thermischen Dehnungen bei zu grossen Temperaturunterschieden zwischen den Bauteilen führen.

  

[0007]    Um die Gefahr von Kollisionen zu reduzieren oder zu vermeiden, wird in der Praxis der Kardierspalt zwischen einander gegenüberliegenden Garnituren relativ weit eingestellt, d.h. es ist ein gewisser Sicherheitsabstand vorhanden. Ein grosser Kardierspalt führt aber zur unerwünschten Nissenbildung im Kardenband. Wünschenswert ist dagegen eine optimale, insbesondere enge Grösse, wodurch der Nissenanzahl im Kardenband wesentlich reduziert wird.

  

[0008]    Bei einer bekannten Vorrichtung (DE-PS 229 595) ist es bei einer Krempel zur Überwachung des Abstandes zwischen den Kratzenorganen bekannt, dass gemäss einer ersten Ausführungsform der Kratzenbelag jedes Organs als Kontakt an eine elektrische Stromleitung angeschlossen werden, in der sich eine Anzeige- oder Alarmvorrichtung befindet. Nach einer zweiten Ausführungsform sind Kontaktschwingen vorhanden, die an die elektrische Stromleitung als Kontakte angeschlossen sind. Ein Nachteil besteht darin, dass bereits bei einer einzigen Berührung (Kontakte) nur zwischen zwei einander gegenüberliegenden Spitzen der Stromkreis geschlossen und die Anzeige- oder Alarmeinrichtung in Aktion tritt. Auch kann es vorkommen, dass ein Strom leitendes Partikelelement mit dem Fasermaterial umläuft, was über eine punktuelle Kontaktberührung zu einer Fehlabschaltung führt.

   Bei den hohen Umfangsgeschwindigkeiten und Schwungmomenten der garnierten Walzen werden in der Praxis einzelne hervorstehende Zahnspitzen oder kleine leitende Partikel jedoch nach einer solchen Anzeige weggeschliffen. Die bekannte Vorrichtung erlaubt nur die blosse Kontaktfeststellung.

  

[0009]    Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere auf einfache Weise bei Annäherung von einander gegenüberliegenden Bauteilen einen unerwünscht hohen Kontakt zwischen den Bauteilen, vornehmlich einen Garniturschaden vermeidet.

  

[0010]    Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

  

[0011]    Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird das Ausmass der Kontakte ermittelt, wodurch eine Anzeige bzw. Reaktion bei nur einem oder einem nur geringen Kontakt vermieden wird. Insbesondere wird eine unerwünschte Abschaltung der Maschine vermieden, die bei laufendem Betrieb durch vereinzelte Kontakte zwischen den Arbeitselementen auftritt, die z.B. durch leitende Partikel im Fasermaterial ausgelöst sind. Da diese Kontaktierungen nur vereinzelt vorkommen, können sie durch Bewertung der Anzahl der Kontakte einer Kontaktdauer gefiltert werden. Dadurch ist es möglich, z.B. durch die Maschinensteuerung diese Kontaktzustände zu differenzieren und einen Garniturschaden zu vermeiden.

  

[0012]    Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 27 haben vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Gegenstand.

  

[0013]    Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die elektrische Kapazität zwischen den in einem Abstand einander gegenüberliegenden Bauteilen ermittelbar und bei Abweichung von einer Soll-Kapazität ist bzw. sind ein Anzeigevorgang und/oder ein Schaltvorgang auslösbar. Durch die Ermittlung der Kapazität und deren Vergleich mit einer Soll-Kapazität kann die Funktionsfähigkeit des elektrischen Stromkreises überprüft werden. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass auf diese Weise ein Selbsttest verwirklicht wird. Insbesondere wird verhindert, dass bei einer unerwünschten Unterbrechung des Stromkreises die Ermittlung der Kontakte unterbleibt, was zu einer erheblichen Beschädigung der Maschine bis zum Totalausfall führen kann.

  

[0014]    Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>schematisch Seitenansicht einer Karde mit der erfindungsgemässen Vorrichtung,


  <tb>Fig. 2<sep>ein Kardiersegment, Ausschnitt aus einem Seitenschild mit Abstand zwischen Kardiersegmentgarnitur und Trommelgarnitur,


  <tb>Fig. 2a<sep>die Kardierelemente gemäss Fig. 2im Detail,


  <tb>Fig. 3<sep>ein Blockschaltbild mit Zähleinrichtung, Vergleichseinrichtung, Grenzwertgeber und elektronischer Steuer- und Regeleinrichtung (Maschinensteuerung),


  <tb>Fig. 4<sep>Diagramm der Abhängigkeit der Anzahl Kontaktierungen pro Sekunde von dem mittleren Abstand der Trommelgarnitur zu den gegenüberliegenden Arbeitselementen,


  <tb>Fig. 5<sep>ein Blockschaltbild mit der erfindungsgemässen Vorrichtung umfassend eine Kapazitätsmesseinrichtung, eine Kapazitätsvergleichseinrichtung sowie einen Kapazitäts-Grenzwertgeber,


  <tb>Fig. 6a, 6b<sep>ein Teilschnitt durch eine Karde ohne Unterbrechung des elektrischen Stromkreises (Fig. 6a) und mit Unterbrechung des elektrischen Stromkreises (Fig. 6b),


  <tb>Fig. 7a, 7b<sep>schematisch Darstellung der Kondensatoren und Kapazitäten ohne Unterbrechung des Stromkreises (Fig. 7a) und mit Unterbrechung des Stromkreises (Fig. 7b),


  <tb>Fig. 8<sep>ein Lager für die drehbaren Zapfen der Trommel mit elektrischer Isolierung und


  <tb>Fig. 9a, 9b<sep>einen elektrischen Schleifkontakt in Eingriff mit einem Trommelzapfen (Fig. 9a) und ausser Eingriff mit dem Trommelzapfen (Fig. 9b).

  

[0015]    Fig. 1 zeigt eine Karde, z.B. Trützschler Karde TC 03, 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, Wanderdeckel 13 mit Deckelumlenkrollen 13a, 13b und Deckelstäben 14, Kanne 15 und Kannenstock 16. Die Drehrichtungen der Walzen sind mit gebogenen Pfeilen gezeigt. Mit M ist der Mittelpunkt (Achse) der Trommel 4 bezeichnet. 4a gibt die Garnitur und 4b gibt die Drehrichtung der Trommel 4 an. Der Pfeil A bezeichnet die Arbeitsrichtung. Die in den Walzen eingezeichneten gebogenen Pfeile bezeichnen die Drehrichtungen der Walzen.

  

[0016]    Nach Fig. 2 ist auf jeder Seite der Karde seitlich am (nicht dargestellten) Maschinengestell ein etwa halbkreisförmiges starres Seitenschild 18 befestigt, an dessen Aussenseite im Bereich der Peripherie konzentrisch ein bogenförmiges starres Auflageelement 19 angegossen ist, das als Unterlagefläche eine konvexe Aussenfläche 19a und eine Unterseite 19b aufweist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst jeweils mindestens ein Festkardierelement 20, das an seinen beiden Enden Auflageflächen aufweist, die auf der konvexen Aussenfläche 19a des Auflageelements (z.B. Verlängerungsbogen) aufliegen. An der Unterfläche des Festkardierelements 20 sind Kardierelemente 20a, 20b mit Garniturleisten 20a, 20b (Kardiergarnituren) angebracht. Mit 21 ist der Spitzenkreis der Garnituren 20a, 20b 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 19a und dem Spitzenkreis 22 ist mit b bezeichnet. Der Radius der konvexen Aussenfläche 19a ist mit r1und der Radius des Spitzenkreises 22 ist mit r2bezeichnet. Die Radien r1 und r2schneiden sich im Mittelpunkt M der Trommel 4. Das Kardiersegment 20 nach Fig. 2besteht aus einem Träger 23 und zwei Kardierelementen 20a, 20b, die in Rotationsrichtung (Pfeil 4b) der Trommel 4 hintereinander angeordnet sind, wobei die Garnituren 20a, 20b der Kardierelemente 20a, 20b und die Garnitur 4a der Trommel 4 einander gegenüberliegen. Der Tragkörper 23 besteht aus einem Aluminiumhohlprofil und weist durchgehende Hohlräume auf.

  

[0017]    Nach Fig. 3 liegen die Kardiergarnitur 4a (Ganzstahl) und die Garniturleisten 20a (Ganzstahl) in einem Abstand a (s. Fig. 2) einander gegenüber. Die Trommelgarnitur 4a steht über eine elektrische Leitung 24 und die Garniturleiste 20a steht über eine elektrische Leitung 25 mit einer Zähleinrichtung 26 in Verbindung. Die Zähleinrichtung 26 vermag die Anzahl der Kontakte zwischen der Kardengarnitur 4a und der Garniturleiste 20a pro Zeiteinheit zu ermitteln. In der Leitung 24 ist eine elektrische Stromquelle, z.B. Batterie 27, vorhanden. Die Zähleinrichtung 26 steht über eine elektrische Leitung 28 mit einer Vergleichseinrichtung 29 in Verbindung, an die weiterhin ein Grenzwertgeber 30 angeschlossen ist.

   Die Vergleichseinrichtung 29 vermag die von der Zähleinrichtung 26 ermittelte Anzahl der Kontakte mit einer in dem Grenzwertgeber 30 vorgegebenen Anzahl von Kontakten zu vergleichen.

  

[0018]    Schliesslich ist der Ausgang der Vergleichseinrichtung 29 mit dem Eingang einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung, z.B. Maschinensteuerung 31, verbunden. Bei Überschreitung einer Grenze für die Anzahl der Kontaktierungen pro Sekunde (s. Fig. 4), erfolgt durch eine Abschalteinrichtung 32 eine Abschaltung der Karde K.

  

[0019]    Die metallischen Garnituren 4a und 20a wirken wie ein Schalter in einem Stromkreis. Die Batterie 27 kann z.B. 5 V Schwachstrom erzeugen.

  

[0020]    In Fig. 4 ist die Anzahl der Kontaktierungen pro Sekunde gegenüber dem mittleren Abstand der Trommelgarnitur 4a zu Arbeitselementen, z.B. Garniturleiste 20a dargestellt. Mit 31 ist der normale Betriebsbereich der Maschine, z.B. Karde, bezeichnet. Mit 32 und 33 sind vereinzelte Kontakte bezeichnet, die unterhalb der Abschaltgrenze liegen, wobei keine Abschaltung der Maschine erfolgt. Es sind drei Kurven dargestellt für die Kontaktdauer t = 0,1 ms, t = 1 ms und t = 2 ms. Mit 34 ist die mögliche Abschaltgrenze für t = 0,1 ms und mit 35 ist die mögliche Abschaltgrenze für t = 1 ms bezeichnet.

  

[0021]    Nach Fig. 5 liegen die Kardiergarnitur 4a (Ganzstahl) und die Garniturleisten 20a (Ganzstahl) in einem Abstand a einander gegenüber. Die Trommelgarnitur 4a steht über eine elektrische Leitung 24 und die Garniturleiste 20a steht über eine elektrische Leitung 25 mit einer Zähleinrichtung 26 in Verbindung. Die Zähleinrichtung 26 vermag die Anzahl der Kontakte zwischen der Kardengarnitur 4a und der Garniturleiste 20a pro Zeiteinheit zu ermitteln. In der Leitung 24 ist eine elektrische Stromquelle, z.B. Batterie 27, vorhanden. Die Zähleinrichtung 26 steht über eine elektrische Leitung 28 mit einer Kontakt-Vergleichseinrichtung 29 in Verbindung, an die weiterhin ein Kontakt-Grenzwertgeber 30 angeschlossen ist.

   Die Vergleichseinrichtung 29 vermag die von der Zähleinrichtung 26 ermittelte Anzahl der Kontakte mit einer in dem Grenzwertgeber 30 vorgegebenen Anzahl von Kontakten zu vergleichen. Schliesslich ist der Ausgang der Vergleichseinrichtung 29 mit dem Eingang einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung, z.B. Maschinensteuerung 31, verbunden. Bei Überschreitung einer Grenze für die Anzahl der Kontaktierungen pro Sekunde erfolgt durch eine Abschalteinrichtung 32 eine Abschaltung der Karde K.

  

[0022]    Die metallischen Garnituren 4a und 20a wirken wie ein Schalter in einem Stromkreis. Die Batterie 27 kann z.B. 5 V Schwachstrom erzeugen.

  

[0023]    In dem elektrischen Stromkreis, im Beispiel der Fig. 5 in der Leitung 24, ist eine Einrichtung zur Kapazitätsmessung 36 vorhanden, die über eine Leitung 41 mit einer Kapazitätsvergleichseinrichtung 37 in Verbindung steht, an die weiterhin ein Kapazitätsgrenzwertgeber 38 (Sollwertgeber) angeschlossen ist. Die Kapazitäts-Vergleichseinrichtung 37 vermag die im Stromkreis gemessene Ist-Kapazität C1 oder Cges mit einer vorgegebenen Soll-Kapazität C1 zu vergleichen. Der Ausgang der Kapazitäts-Vergleichseinrichtung 37 ist über eine Leitung 43 mit dem Eingang der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung 31 verbunden. Das Vorhandensein einer Unterbrechung im Stromkreis wird durch eine Anzeigeeinrichtung 39 angezeigt. Es kann auch eine Abschaltung der Karde K durch die Abschalteinrichtung 32 erfolgen.

  

[0024]    Gemäss Fig. 6a, 6b ist die Trommel 4 elektrisch isoliert, und es ist eine Spannung angelegt. Sollte es zu Berührungen von Funktionselementen und der Trommelgarnitur 4a kommen, kündigt sich dies durch vereinzelte zählbare Kontakte an. Durch Auswertung der Kontaktanzahl und Dauer kann die Maschine K rechtzeitig abgeschaltet werden. Maschinenbeschädigungen werden dadurch verhindert. Da die Trommel 4 rotiert, wird die elektrische Verbindung über einen Schleifkontakt (Kohlestift 40) zentrisch im Trommelzapfen 44a hergestellt. Zur Sicherung der Funktion des Systems (TCM) muss diese elektrische Verbindung in regelmässigen Zeitintervallen oder ständig überprüft werden (Selbsttest).

  

[0025]    Bei der Trommel 4 ist die begrenzende Fläche zwischen Trommel 4 und Funktionselementen (Garnitur 20a, 20b) sehr gross, der Abstand a hingegen sehr klein. Demnach muss die Kapazität C1 einen sehr grossen Wert annehmen (Fig. 6a). Ist die Kontaktierung in einem Bereich unterbrochen (Fig. 6b), ergibt sich an der Bruchstelle ein zweiter Plattenkondensator. Elektrisch betrachtet ergibt sich so eine Reihenschaltung von Kondensatoren. In diesem Fall errechnet sich die Gesamtkapazität (Messgrösse) aus folgender Formel:

 <EMI ID=2.1> 

<tb>Cges<sep>Gesamtkapazität (Messgrösse)


  <tb>C1 -<sep>Teilkapazität 1 z.B. zwischen Trommel und Funktionselementen


  <tb>C2 -<sep>Teilkapazität 2 an der Störstelle

  

[0026]    Zur weiteren Erläuterung folgendes Zahlenbeispiel:

  

[0027]    Im normalen Funktionsfall, d.h. ohne Unterbrechung des Stromkreises (Fig. 6a), ist die Kapazität zwischen der Trommel 4 und Funktionselementen aufgrund der grossen Fläche gleich 1000. Im Fehlerfall, d. h. bei einer Unterbrechung des Stromkreises (Fig. 6b), kommt eine weitere Kapazität C2 im Bereich der unterbrochenen elektrischen Verbindung hinzu. Diese besitzt eine sehr viel kleinere Fläche, hier angenommen mit einem Wert von 10. Setzt man diese beiden Werte in die Formel für die Reihenschaltung ein, so ergibt sich für die Gesamtkapazität:

 <EMI ID=3.1> 


  

[0028]    Vergleicht man den Wert des intakten Systems (Fig. 6a) von 1000 mit dem des defekten Systems (Fig. 6b) von 9,9, so zeigt sich eine deutliche Differenz, eine solche Differenz bedeutet eine Funktionsstörung des Systems (Selbsttest).

  

[0029]    Der in Fig. 7a dargestellte Kondensator K1 ist durch die Fläche der Garnituren 4a und 20b (s. Fig. 5), deren Abstand a und die Dielektrizitätszahl [epsilon] bestimmt. Der Kondensator K1 (mit der Kapazität C1) ist an eine elektrische Stromquelle (Zeichen "+" und "-") angeschlossen; der elektrische Stromkreis ist nicht unterbrochen. Gemäss Fig. 7bkommt zu dem Kondensator K1 ein zweiter Kondensator K2 (mit einer Kapazität C2) hinzu, der durch die Stirnflächen des Kohlestiftes 40 und des Zapfens 44a, durch den Abstand des Kohlestiftes 40 von dem Zapfen 44a (s. Fig. 6b) und die Dielektrizitätskonstante [epsilon] bestimmt ist. Dadurch ist eine Reihenschaltung von Kondensatoren K1und K2 gebildet.

  

[0030]    Für die Drehlagerung der Wellenzapfen 44a und 44b ist jeweils ein Drehlager 45a bzw. 45b vorhanden (s. Fig. 6a, 6b). Nach Fig. 8ist das Drehlager 45a in einem nicht drehbaren Teil 452 (Topf) gelagert. Der Teil 451 (Isolierelement), der mit dem ortsfesten Seitenschild 26a, 26b bzw. dem Maschinengestell einerseits und mit dem Teil 452andererseits in Eingriff steht, ist elektrisch nicht leitend, d.h. ein Isolator. Der Teil 452, der jeweils mit dem leitenden Lager 45a bzw. 45b in Eingriff steht, ist aus Metall (Stahl), d.h. elektrisch leitend. Auf diese Weise sind die im Abstand a angeordneten Bauteile gegeneinander elektrisch isoliert und als Kontaktelement an die elektrische Stromquelle 27 angeschlossen.

  

[0031]    Gemäss Fig. 9a liegt eine Stirnfläche des Kohlestiftes 40 an einer Stirnfläche des drehbaren Wellenzapfens 44a an, während die andere Stirnfläche des Kohlestiftes 40 durch eine Druckfeder 47 belastet ist. Der Kohlestift 40 ist in einem hohlzylindrischen Halteelement 46 in Axialrichtung beweglich gelagert. Mit 48 ist eine elektrische Leitung zwischen dem Kohlestift 40 und der Einrichtung zur Kapazitätsmessung 36 bezeichnet, die über eine Leitung 49 mit dem metallischen Seitenschild 45a verbunden ist. Der Kohlestift 40 steht elektrisch mit dem Wellenzapfen 44a in Kontakt, so dass der Stromkreis geschlossen ist. Wenn beispielsweise durch Verschleiss der Kohlestift 40 gemäss Fig. 9b einen Abstand b zum Wellenzapfen 44a aufweist, ist der Stromkreis unterbrochen. Zugleich ist dadurch - zusätzlich zu dem Kondensator K1 - der weitere Kondensator K2 gebildet (s. Fig. 7b).

  

[0032]    Die Erfindung wurde am Beispiel eines ortsfesten Bauteils (Festkardierelement 20) erläutert. Von der Erfindung umfasst sind ebenfalls nicht ortsfeste Bauteile, z.B. Deckelstäbe 14 (Wanderdeckel), Garnituren rotierender Walzen an einer Krempel (Arbeiter, Wender) o. dgl.

Claims (29)

1. Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde oder Krempel, zur Überwachung und/oder Einsteilung von Abständen an Bauteilen, bei der eine garnierte, rotierende Walze (4) als ein genanntes Bauteil mindestens einem weiteren garnierten oder nicht-garnierten genannten Bauteil (20a, 20b) gegenüberliegt und der Abstand (a) zwischen dem mindestens einen weiteren Bauteil (20a, 20b) und der Walze (4) änderbar ist, wobei das mindestens eine weitere im Abstand (a) angeordnete Bauteil (20a, 20b) und die Walze (4) gegeneinander elektrisch isoliert und als Kontaktelemente über jeweils eine elektrische Leitung (24, 25;

48, 49) an eine Messeinrichtung zur Kontaktfeststellung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb bei Kontakt des mindestens einen weiteren Bauteils (20a, 20b) mit der Garnitur (4a) der Walze (4) elektrische Signale abgegeben werden und die Messeinrichtung eine Einrichtung zur Ermittlung des Ausmasses der Kontakte umfasst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ermittlung des Ausmasses der Kontakte derart ausgebildet ist, dass die Anzahl der Kontakte ermittelbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ermittlung des Ausmasses der Kontakte derart ausgebildet ist, dass die Anzahl der Kontakte pro Zeiteinheit ermittelbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ermittlung des Ausmasses der Kontakte eine Zähleinrichtung (26) umfasst zur Ermittlung der Anzahl der Kontakte bzw. der Anzahl der Kontakte pro Zeiteinheit.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ermittlung des Ausmasses der Kontakte derart ausgebildet ist, dass die Intensität der Kontakte ermittelbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ermittlung des Ausmasses der Kontakte eine Widerstandsmesseinrichtung zur Ermittlung der Intensität der Kontakte umfasst.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4 und nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ermittlung des Ausmasses der Kontakte derart ausgebildet ist, dass sowohl die Anzahl, der Kontakte pro Zeiteinheit als auch die Intensität der jeweiligen Kontakte ermittelbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Bauteile die Walze (4) mit deren Garnitur (4a) als das eine genannte Bauteil sowie mindestens eine Kardierelement (20a, 20b) mit dessen jeweiliger Garniturleiste (20a, 20b) als das mindestens eine weitere genannte Bauteil umfassen, welche jeweils an die Einrichtung zur Ermittlung des Ausmasses der Kontakte elektrisch angeschlossen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vergleichseinrichtung (29) umfasst, die mit der Zähleinrichtung (26) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtung (29) mit einem Grenzwertgeber (30) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtung (29) an eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, z.B. Maschinensteuerung (31), angeschlossen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnitur (4a) der Walze (4) und die Garniturleiste (20a, 20b) des jeweiligen Kardierelements (20a, 20b) elektrisch leitfähige Bestandteile eines elektrischen Stromkreises sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an die Garnitur (4a) der Walze (4) und an die Garniturleiste (20a, 20b) des jeweiligen Kardierelements (20a, 20b) jeweils eine elektrische Leitung (24, 25) angeschlossen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass bei einem Kontakt zwischen der Garnitur (4a) der Walze (4) und mindestens einer genannten Garniturleiste (20a, 20b) ein elektrisches Signal erzeugt wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die elektrischen Signale von der Messeinrichtung zur Kontaktfeststellung ausgewertet werden.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anzeigeeinrichtung (39) umfasst, die an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, z.B. Maschinensteuerung (31), angeschlossen ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie an eine Alarmeinrichtung einer Karde als Spinnereivorbereitungsmaschine angeschlossen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie an eine Abschalteinrichtung (32) einer Karde als Spinnereivorbereitungsmaschine angeschlossen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie an eine Einstelleinrichtung für den Kardierspalt (a) einer Karde als Spinnereivorbereitungsmaschine angeschlossen ist.

20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die elektrische Ist-Kapazität (C1; Cges) in einem Stromkreis, in dem die Garnitur (4a) der Walze (4) und die Garniturleisten (20a, 20b) Bestandteile sind, ermittelbar und mit einer vorgegebenen Soll-Kapazität (C1) vergleichbar ist, und dass bei einer Abweichung der elektrischen Ist-Kapazität (Cges) von der Soll-Kapazität (C1) ein Anzeigevorgang auf der Anzeigeeinrichtung (39) und/oder ein Schaltvorgang der Abschalteinrichtung (32) auslösbar ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stromkreis ein drehendes Teil der Walze (4), z.B. ein Trommelzapfen (44a), sowie ein nicht drehendes, mit der mindestens einen Garniturleiste (20a, 20b) elektrisch leitend verbundenes Teil, z.B. ein Kohlestift (40), angeordnet ist, und dass die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass eine Unterbrechung des elektrischen Stromkreises zwischen dem drehenden Teil (44a) der Walze (4) und dem nicht drehenden mit der mindestens einen Garniturleiste (20a, 20b) verbundenen Teil (40) ermittelbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass der Verschleiss des nicht drehenden Teils (40) überwachbar ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass eine Unterbrechung zwischen einer genannten elektrischen Leitung (24, 25; 48, 49) und einem genannten Bauteil (4; 20a, 20b) ermittelbar ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kapazitätsmesseinrichtung (36) zur Ermittlung der elektrischen Ist-Kapazität (C1, Cges) im Stromkreis, eine Kapazitätsvergleichseinrichtung (37) zum Vergleich der Ist-Kapazität mit der vorgegebenen Soll-Kapazität (C1), sowie einen Kapazitätsgrenzwertgeber (38) zum Vorgeben der Soll-Kapazität (C1) aufweist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektrische Energiequelle zur Erzeugung einer Spannung, die nicht grösser als 20 V ist, aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energiequelle eine Batterie ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass das Ausmass der Kontakte derart bestimmt wird, dass die folgenden Grössen gemessen werden, nämlich die Anzahl, wie oft das mindestens eine weitere Bauteil (20a, 20b) die garnierte Walze (4) berührt, der Kontaktdauer jeder Berührung des mindestens einen weiteren Bauteils mit der garnierten Walze (4), und die Intensität der Berührung des mindestens einen weiteren Bauteils (20a, 20b) mit der garnierten Walze (4).

28. Verfahren zur Überwachung des Abstands zwischen einer garnierten Walze (4) als einem Bauteil einer Spinnereivorbereitungsmaschine und einem der garnierten Walze (4) gegenüberliegenden weiteren garnierten oder nicht-garnierten Bauteil (20a, 20b) mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei wenigstens eines der beiden genannten Bauteile (4, 20a, 20b) mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist, und wobei das Verfahren folgenden Schritte aufweist:

Betreiben der Spinnereivorbereitungsmaschine;

Elektrisches Isolierthalten von garnierter Walze (4) und gegenüberliegendem weiteren Bauteil (20a, 20b);

Überwachen eines elektrischen Kontakts, der bei Berührung der Garnitur (4a) der garnierten Walze (4) und dem gegenüberliegenden weiteren Bauteil (20a, 20b) auftritt, und zwar bei dem oder jedem Eintreten einer Berührung der Garnitur (4a) der garnierten Walze (4) und dem gegenüberliegenden weiteren Bauteil (20a, 20b); und

quantitatives Bestimmen des Ausmasses der Berührung von Garnitur (4a) der garnierten Walze (4) und gegenüberliegendem weiteren Bauteil (20a, 20b) hieraus,

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein kumulativer Wert bestimmt wird für das Ausmass einer Berührung der Garnitur (4a) der garnierten Walze (4) und gegenüberliegendem weiteren Bauteil (20a, 20b), wobei der kumulative Wert eine oder mehrere der folgenden Grössen umfasst, nämlich die Anzahl der Berührungen, die Dauer, und die Intensität der Berührung zwischen der Garnitur (4a) der garnierten Walze (4) und dem gegenüberliegenden weiteren Bauteil (20a, 20b).