DE10204328A1

DE10204328A1 - Verwendung von Mikrowellen in der Spinnereiindustrie

Info

Publication number: DE10204328A1
Application number: DE10204328A
Authority: DE
Inventors: Joachim Daemmig; Chokri Cherif
Original assignee: Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Current assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2002-02-01
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2022-02-02
Also published as: DE10204328B4

Abstract

Die Erfindung schlägt die Verwendung von Mikrowellen in der Spinnereiindustrie zum Ermitteln der Bandmasse eines länglichen, im Wesentlichen umgedrehten Faserverbandes vor. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Messung der Faserbandmasse aus der Frequenzverstimmung und der Dämpfung von Resonanzsignalen eines Mikrowellensensors unter rechnerischer Berücksichtigung der Feuchte des Faserverbandes vorgeschlagen. Ebenso ist eine entsprechende Spinnereivorbereitungsmaschine und ein Laborgerät zur Messung der Faserbandmasse Teil der Erfindung. Zuletzt wird ein Verfahren sowie eine Spinnereivorbereitungsmaschine zur Erkennung von Fremdstoffen eines bewegten Faserverbandes mit Hilfe von Mikrowellen vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Mikrowellen in der Spinnereiindustrie. Gleichfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln der Bandmasse eines bewegten Faserverbandes an einer Spinnereivorbereitungsmaschine. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Spinnereivorbereitungsmaschine sowie ein entsprechendes Meßgerät. Ebenfalls betrifft die Erfindung die Fremdstofferkennung mittels Mikrowellen in einem textilen Faserverband.
In der Spinnereiindustrie wird beispielsweise aus Baumwolle in mehreren Prozeßschritten zuerst ein vergleichmäßigter Faserverband und schließlich als Endprodukt ein gedrehtes Garn produziert. Die der Garnherstellung vorgeordneten Spinnereivorbereitungsmaschinen, wie Karden und Strecken, haben insbesondere die Aufgabe, die Bandmasseschwankungen eines oder mehrerer Faserbänder - im folgenden zusammenfassend als Faserverband bezeichnet - auszuregulieren. Zu diesem Zweck sind beispielsweise an Strecken Bandsensoren angeordnet, welche die Bandmasse bzw. Bandmasseschwankungen messen und diese Informationen an eine Reguliereinheit weitergeben, die mindestens eines der Verzugsorgane des Streckwerks entsprechend ansteuert. Eine nach einem solchen Regulierprinzip arbeitende Strecke ist beispielsweise das Model RSB-D30 der Firma RIETER. Auch bei unregulierten Strecken sind Informationen hinsichtlich der Bandmasseschwankungen in vielen Fällen erwünscht. Ein entsprechender Sensor am Auslauf einer solchen Strecke gibt beispielsweise ein entsprechendes Abschaltsignal für die Maschine und/oder ein Warnsignal aus, wenn ein Schwellenwert der Bandmasse unter- bzw. überschritten wird.
Zur Messung der Bandmasse- bzw. Banddickenschwankung sind insbesondere mechanische Abtastungen bekannt, die sich heutzutage in fast allen entsprechenden Maschinen durchgesetzt haben. Allerdings reicht die Dynamik dieser mechanischen Sensoren bei Liefergeschwindigkeiten von mehr als 1000 m/min nicht mehr aus. Zudem macht sich die notwendige starke mechanische Verdichtung vor dem mechanischen Sensor negativ auf die Verzugsfähigkeit bemerkbar.
Neben der mechanischen Abtastung der Banddickenschwankungen sind weitere Abtastprinzipien vorgeschlagen worden. So ist beispielsweise aus der US 2,942,303 sowie der DE 44 45 720 A1 bekannt, die Banddicke berührungslos mit durchdringender optischer Strahlung zu messen. Jedoch wird die Messgenauigkeit hierbei stark von den Umgebungseinflüssen, z. B. Temperatur, Feuchtigkeit und Schmutz, beeinflußt. Außerdem ist das Verfahren anfällig gegenüber Farbe sowie Reflektionseigenschaften des Faserverbandes.
Weitere bekannte berührungslose Messverfahren sind solche, die Ultraschallwellen verwenden. Ebenfalls bekannt sind kapazitiv oder pneumatisch arbeitende Messmethoden. Auch ist vorgeschlagen worden, Röntgenstrahlung oder γ-Strahlen zu verwenden. Allen diesen Verfahren ist jedoch gemeinsam, daß sie feuchteempfindlich sind. Es nützt daher wenig, daß klimatische Einflüsse wie die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit sich in der Regel kompensieren lassen, um klimatische Einflüsse minimieren zu können. Das Problem der inhärenten Faserfeuchte läßt sich hierdurch nicht ohne weiteres beseitigen. Es sei hier nur erwähnt, daß Viskose beispielsweise bei 40%-iger relativer Luftfeuchtigkeit eine Feuchte von ca. 13% aufweist. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90% steigt dieser Wert auf 25%. Zudem kann bei ein und derselben Baumwollpartie die Faserfeuchte bei gleichbleibenden Umgebungsbedingungen bis zu 5% variieren. Auch nehmen die oberen Baumwollagen in einer Kanne, die einer Spinnereivorbereitungsmaschine zugestellt wird, mehr Feuchtigkeit auf als die darunter liegenden. Außerdem weisen die textilen Fasern durch die Veränderung der klimatischen Bedingungen innerhalb einer Spinnerei - z. B. morgens vs. mittags vs. abends - unterschiedliche Feuchte auf. Die genannten Einflüsse haben ihrerseits einen großen Einfluß auf das Messergebnis der Bandmasse und somit auf die Regulierungsgüte.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die im wesentlichen berührungslose Bandmassenermittlung eines Faserverbandes bzw. generell Messungen an einem Faserverband zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Verwendung von Mikrowellen zum Ermitteln der Bandmasse eines länglichen, im wesentlichen ungedrehten Faserverbandes gelöst. Gleichfalls wird die Aufgabe in einem Verfahren entsprechend dem Anspruch 11 und hinsichtlich einer Spinnereivorbereitungsmaschine durch den Anspruch 38 gelöst. Ebenso wird die Aufgabe durch ein Laborgerät gemäß Anspruch 62 gelöst. Hinsichtlich der Fremdstofferkennung wird die Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 63, 64 und 65 gelöst.
Die Erfindung schlägt erstmals die Verwendung von Mikrowellen in der Spinnereiindustrie vor, um die Bandmasse eines im wesentlichen ungedrehten Faserverbandes zu messen bzw. eine Fremdstofferkennung durchzuführen. Ein möglicher Einsatz von Mikrowellen zu diesem Zweck ist bisher nicht bekannt geworden, obwohl Mikrowellen schon seit langem zur Messung von Materialeigenschaften bekannt sind.
Wenn im Rahmen dieser Erfindung von der Messung der Bandmasse die Rede ist, fällt unter diese Formulierung ebenfalls die Messung äquivalenter Größen wie insbesondere des Substanzquerschnittes oder der Banddichte bzw. der Schwankungen dieser Größen.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Messung an textilen, im wesentlichen ungedrehten, d. h. höchstens nur in äußerst geringem Maße gedrehten, Fasersträngen, wie beispielsweise Baumwollsträngen, die einer Spinnereivorbereitungsmaschine vorgelegt werden oder diese verlassen. Auch andere natürliche und synthetische Faserarten sind vermeßbar, ebenso wie Mischungen aus natürlichen und synthetischen Fasern.
Die erfindungsgemäße Verwendung von Mikrowellen läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß ein länglicher Faserverband mit einer Faserfeuchte in ein Probenvolumen eingebracht wird, das Teil mindestens eines Mikrowellenresonators ist. Mikrowellen werden von mindestens einem Mikrowellengenerator erzeugt und in den Resonator eingekoppelt, der entweder nach dem Reflexions- oder dem Transmissionsprinzip arbeitet. Aufgrund der Anwesenheit des feuchten Faserverbandes ändert sich die Resonanzfrequenz, d. h. die Eigenresonanz, im Vergleich zum leeren Resonator. Mittels eines Prozessors läßt sich die neue Resonanzfrequenz bestimmen und einstellen, wobei neben dieser Resonanzfrequenz auch die Dämpfung des Signals der ausgekoppelten Mikrowellen mit Hilfe eines entsprechend ausgebildeten Detektors gemessen wird. Anhand der Meßsignale zur neuen Eigenresonanz läßt sich dann mit bekannten Verfahren die Faserfeuchte rechnerisch eliminieren.
Ein mögliches Verfahren zur Auswertung der Mikrowellensignale bei der Ermittlung der feuchteunabhängigen Dichte- bzw. Massemessung ist beispielsweise aus der EP 0 468 023 B1 bekannt, die sich jedoch im wesentlichen mit der Messung der dichteunabhängigen absoluten Feuchte von Stoffen beschäftigt. Das in der genannten Druckschrift beschriebene Verfahren läßt sich in seinen Grundzügen auf die feuchteunabhängige Ermittlung der Bandmasse bzw. Banddichte eines Faserverbandes übertragen. Der Offenbarungsgehalt der EP 0 468 023 B1 ist hiermit ausdrücklich miteingeschlossen.
Bei dem in der EP 0 468 023 B1 beschriebenen Verfahren wird eine im wesentlichen von der Bandmasse und der Faserfeuchte abhängige Meßkurve erhalten, die Informationen hinsichtlich der verstimmten Resonanzfrequenz und der Halbwertsbreite enthält. Das Verfahren beruht im wesentlichen darauf, das von der Materialfeuchte abhängige Messsignal mit primären Meßgrößen, wie der Halbwertsbreite und der Resonanzfrequenz, in Verbindung zu bringen. Das Messsignal wird dann mit einer für das Fasermaterial spezifischen, abgespeicherten Kalibrationskurve verglichen. Unter Berücksichtigung der Halbwertsbreite und der Resonanzfrequenz des Mikrowellensignals bei leerem Resonator (ohne Messgut) läßt sich dann entweder die dichteunabhängige Feuchte oder die feuchteunabhängige Dichte des Messguts ermitteln, wobei für die vorliegende Erfindung insbesondere letzteres von Interesse ist.
Ein weiteres, etwas aufwendigeres Verfahren ist in den DE 197 05 260 A1 und DE 197 34 978 A1 insbesondere für Zigarettenstränge beschrieben, in denen die Einstrahlung von Mikrowellen zweier Frequenzen beschrieben ist. Auch der Offenbarungsgehalt dieser beiden Druckschriften ist hiermit explizit eingeschlossen (s. hierzu auch Ansprüche 13 und 36).
Die erfindungsgemäße Verwendung von Mikrowellen läßt sich bevorzugt zur Ermittlung der Bandmasse eines Faserverbandes unter Berücksichtigung der Faserfeuchte anwenden. Hierbei wird vorteilhafterweise die Bandmasse feuchteunabhängig ermittelt, bevorzugtermaßen indem die Faserfeuchte bei der Ermittlung der Bandmasse rechnerisch eliminiert wird. Alternativ kann auch von einer konstanten Grundfaserfeuchte ausgegangen werden, wobei beispielsweise die zu vermessende Faserart und festgelegte Umgebungsbedingungen als Referenz angenommen werden. Gleichfalls sind weitere Parameter für die Annahme einer gewissen Grundfaserfeuchte wählbar. So sind beispielsweise die Decklagen des zu verarbeitenden Fasermaterials als Referenz heranzuziehen. Von der Grundfaserfeuchte ausgehend können dann die Abweichungen der Bandmasse ermittelt werden. Diese Methode entspricht demnach einer relativen Berücksichtigung der Faserfeuchte des Faserverbandes.
Besonders bevorzugt wird das Mikrowellenmessprinzip bei Regulierstrecken verwendet. Die ermittelten Werte für die Bandmasse bzw. die Bandmasseschwankungen werden einer Reguliereinheit zugeführt, die entsprechend ein Verzugsorgan einer Spinnereivorbereitungsmaschine ansteuert, welche einen kontinuierlich durchlaufenden Faserverband vergleichmäßigt. Beispielsweise wird der Faserverband in einem Streckwerk einer Strecke in einem Vorverzugsfeld und einem anschließenden Hauptverzugsfeld verstreckt. Die Verzugsfelder werden hierbei durch jeweils zwei Walzenpaare gebildet, wobei der Faserverband zwischen den Walzen eines solchen Klemmwalzenpaares geklemmt wird. In Verstreckungsrichtung nehmen hierbei die Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen der einzelnen Walzenpaare zu. Durch Ansteuerung beispielsweise des Eingangs- und des mittleren von drei aufeinanderfolgenden Walzenpaaren wird deren Umfangsgeschwindigkeit verändert und somit auch der Verzug. Auf diese Weise sind Bandmasseschwankungen bzw. Banddickenschwankungen ausregulierbar.
Die Erfindung läßt sich ebenfalls mit Vorteil bei Karden einsetzen. Hier ist beispielsweise die Ersetzung des üblicherweise verwendeten Wegmesssensors bei den Tastwalzen (eine der beiden Tast- bzw. Abzugswalzen ist radial auslenkbar, wobei die Auslenkung ein Maß für die Banddicke ist) durch den mindestens einen Mikrowellensensor vorteilhaft. Die Verzugsorgane der Karde können dann entsprechend reguliert werden. Alternativ oder zusätzlich ist eine Regelung der Kardenspeisung möglich. Die erfindungsgemäße Verwendung ist auch bei regulierten Karden, die am Ausgang ein reguliertes Streckwerk für den dann als Faservlies bezeichneten Faserverband aufweisen, oder bei Strecken vorgesehen. Gleichfalls läßt sich die Erfindung bei Kämmmaschinen mit einem am Ausgang angeordneten regulierten Streckwerk einsetzen, wobei ggf. diesem regulierten Streckwerk ein unreguliertes Streckwerk vorgeschaltet sein kann. Bei Karden und Kämmmaschinen ist das Streckwerk vorteilhafterweise in Form eines Moduls dem Ausgang dieser Spinnereivorbereitungsmaschinen zustellbar. Die Bezeichnung "Modul" bedeutet, daß die Karde bzw. Kämmmaschine einerseits und das Streckwerk andererseits keine gesamte, einheitliche Maschine bilden, sondern einen Maschinenverbund. Eine entsprechende Anpassung aufeinander ist notwendig.
Vorteilhafterweise ist die Mikrowellenmeßtechnik gemäß der Erfindung auch für Laborgeräte einsetzbar, bei denen ein aus dem gesamten Faserverband herausgetrennter Abschnitt vermessen wird. Gleichfalls kann ein tragbares Gerät lediglich für zeitweilige Messungen bei Spinnereivorbereitungsmaschinen mit Vorteil eingesetzt werden. Dieses Gerät kann dann je nach Bedarf bei verschiedenen Spinnereivorbereitungsmaschinen, z. B. bei unregulierten Strecken wie beispielsweise der unregulierten SB-D 10 der Firma Rieter, eingesetzt werden, um bestimmte Grundeinstellungen an der Maschine vorzunehmen. Hierzu zählen beispielsweise der Klemmlinienabstand zwischen zwei Walzenpaaren, der Vorverzug, die Liefergeschwindigkeit des verstreckten Faserverbandes, die Position eines Druckstabs in einem Verzugsfeld o. ä.
Prinzipiell läßt sich die Erfindung insbesondere am Ein- und/oder Ausgang eines Streckwerks einer Spinnereivorbereitungsmaschine verwenden. Wird der Mikrowellensensor am Einlauf der Spinnereivorbereitungsmaschine eingesetzt und die Meßwerte bzw. die Ergebnisse der Messwertauswertung der Regulierung zugeführt, spricht man von einer Einlaufregulierung. Bei einem Einsatz des Mikrowellensensors am Auslauf der Maschine handelt es sich um eine Auslaufregulierung. Mit dieser lassen sich insbesondere langweilige, wiederkehrende Bandmasseschwankungen ausregulieren. Auch ist eine Kombination von Einlauf- und Auslaufregulierung vorteilhaft, die eine sog. vermaschte Regelung bildet. Ein Beispiel ist in der EP 0 176 661 A2 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit explizit einbezogen ist.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, mittels eines Mikrowellensensors am Ausgang der Spinnereivorbereitungsmaschine eine Plausibilitätskontrolle für einen mechanischen Sensor am Ausgang durchzuführen. Mit anderen Worten wird der mechanische Sensor mit Hilfe des Mikrowellensensors überprüft, so daß beispielsweise bei Erreichen eines vorgewählten A%-Grenzwertes (langweilige Bandschwankungen) eine automatische Korrektur der Maschineneinstellwerte oder eine Laborüberprüfung des verzogenen Faserverbandes vorgenommen wird, um anschließend manuell die Maschine - beispielsweise die Klemmlinienabstände von Streckwerkswalzen - entsprechend einzustellen.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Ausregulierung der Bandmasseschwankungen ist die Erfindung auch zur Überwachung des ein- und/oder auslaufenden Faserverbandes einsetzbar. Insbesondere bei unregulierten Strecken kann dann beispielsweise die Güte der mechanischen Einstellungen in Abhängigkeit von verschiedenen Fasermaterialien mit Hilfe des Mikrowellensensors festgestellt werden. Gleichfalls ist ein Abstellen der Maschine und/oder die Ausgabe eines Warnsignals bei Unter- oder Überschreiten eines Schwellenwertes der Bandmasse des auslaufenden Faserverbandes realisierbar.
Die Mikrowellenmeßtechnik läßt sich gleichfalls als Überwachungsorgan zur Detektion eines Bandbruchs einsetzen. Eine solche Überwachung kann z. B. am Einlauf einer Strecke erfolgen, beispielsweise durch Messung des Faserverbandes über ein bestimmte Anzahl von Perioden, wobei bei Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes die Maschine abschaltet. Auch am Auslauf der Strecke oder bei anderen Spinnereivorbereitungsmaschinen ist eine derartige Überwachung möglich. Vorteilhafterweise übernimmt der mindestens eine Mikrowellensensor sowohl die Bandmasseerfassung als auch die Erfassung eines Bandbruchs, da auch im letzteren Fall ein Schwellenwert hinsichtlich der Bandmasse unterschritten wird.
Mit Vorteil wird neben der Fasermasse auch die Faserfeuchtigkeit und/oder die Fasertemperatur erfaßt, die beispielsweise mittels IR-Strahlen an den entsprechenden Abschnitten gemessen wird. Auch diese Größen können dann zur Maschinensteuerung verwendet werden. Eine hohe Faserfeuchte, die insbesondere häufig bei Decklagen von aus Spinnkannen abgezogenen Faserbändern auftreten kann, beeinflußt das Verzugsverhalten in relativ starkem Maße. Auch kann Wickelbildung eine Folge zu hoher Faserfeuchte sein. Es ist daher vorteilhaft, auch die Faserfeuchte mit in die Steuerung/Regelung der Verzugsorgane einzubeziehen. Ähnliches gilt für die Fasertemperatur.
Besonders bevorzugt wird die Messfrequenz, mit der die in der Resonanzfrequenz angepaßten Mikrowellen-Resonanzsignale ausgekoppelt bzw. verarbeitet werden, auf die Einlaufgeschwindigkeit des in die Spinnereivorbereitungsmaschine einlaufenden Faserverbandes abgestimmt. Alternativ wird die Messfrequenz auf die Liefergeschwindigkeit des die Maschine verlassenden Faserverbandes abgestimmt. Mit anderen Worten wird eine maschinensynchrone Meßfrequenz eingestellt. Dies bedeutet, daß festgelegte Abtastlängen, z. B. 1,5 mm, unabhängig von der Bandgeschwindigkeit eingehalten werden. Diese längenorientierte Abtastung in vorgegebenen Abständen entlang des Faserverbandes (konstante Intervalllänge) verhindert insbesondere Schwebungen und vereinfacht die Auswertung der Messergebnisse. Zur Realisierung dieser variablen Meß- bzw. Abtastfrequenz kann ein externer Synchronisationseingang beim Detektor vorgesehen sein, der von der Bandgeschwindigkeit abhängige Synchronisationssignale erhält.
Eine alternative Methode ist eine zeitorientierte Abtastung, wobei die Messfrequenz von der Faserbandgeschwindigkeit abhängt. Diese Vorgehensweise entspricht der längenorientierten Abtastung, wobei nur ein anderes Bezugssystem gewählt ist.
Um eine eventuell zu grobe Auflösung des Messverfahrens auszugleichen, werden die Messungen entlang des Faserbandes bevorzugt in mehreren aufeinanderfolgenden, sich örtlich überlappenden Messabschnitten durchgeführt. Falls die Auflösung beispielsweise 1 cm beträgt, wird die Messfrequenz beispielsweise derart gewählt, daß alle 2 mm entlang des Faserbandes eine neue Messung durchgeführt wird. Somit wird 1 cm der Bandlänge in fünf Schritten abgetastet. Mit anderen Worten werden aufeinanderfolgende Messungen jeweils 2 mm in Bandrichtung gegeneinander versetzt vorgenommen, so daß jeder 2 mm lange Faserverbandabschnitt fünfmal erfaßt wird. Eine solche Messwertüberlappung reduziert die Integrationslänge und steigert die effektive Auflösung durch mathematische Berechnungen. Die reale Auflösung jeder Messung bleibt hierbei unverändert, im o. g. Beispiel also bei 1 cm.
Das genannte Verfahren zur Steigerung der effektiven Auflösung wird bevorzugt am Ausgang der Strecke eingesetzt. Bisher werden Spektrogramme von das Streckwerk verlassendem Faserband unterhalb von ca. 1 cm oder sogar von 10 cm interpoliert, da die Dynamik der eingesetzten mechanischen Abtastvorrichtungen zu gering ist. Daher ist ein real gemessener CV-Wert bei 1 cm und weniger von großem Interesse. Vorzugsweise wird daher, insbesondere auch am Eingang und/oder am Ausgang der Spinnereivorbereitungsmaschine, ein Spektrogramm des Faserverbandes mit Hilfe des mindestens einen Mikrowellensensors aufgenommen bzw. ein Teil eines solchen Spektrogramms - vorzugsweise zumindest im sehr kurzwelligen Bereich - ergänzt.
Besonders bevorzugt wird der Faserverband im wesentlichen schwingungsfrei durch den mindestens einen Resonator geführt. Auf diese Weise lassen sich Meßwertverfälschungen vermeiden. Eine vorteilhafte Möglichkeit zur Realisierung einer solchen Schwingungsfreiheit bzw. -reduzierung wird durch eine seitliche Führung, d. h. quer zum Faserverband realisiert. Der Faserverband wird entweder nur von einer Seite oder von mehreren Seiten geführt (trotz einer solchen Führung handelt es um ein berührungsloses Meßprinzip).
Vorzugsweise durchläuft der Faserverband den mindestens einen Resonator unter Anspannung in Längsrichtung - vorteilhafterweise mit einer geringen Anspannkraft, so daß der Faserverband hierdurch nicht verzogen wird. Eine solche Anspannung wird bevorzugt durch Führungsmittel vor und hinter dem mindestens einen Resonator realisiert.
Führungsmittel zur Führung und/oder Anspannung können vorteilhafterweise durch je ein den Faserverband klemmendes Transportwalzenpaar vor und hinter dem mindestens einen Resonator realisiert werden, wobei die Walzen zur Verbesserung der Klemmwirkung vorzugsweise onduliert sind.
Alternativ oder zusätzlich ist dem mindestens einen Resonator mindestens ein Trichter vorgeschaltet, durch den der Faserverband oder ein Gruppe von Faserbändern - wobei mehrere Gruppen den Faserverband bilden - verdichtet und in Querrichtung geführt werden.
Alternativ oder zusätzlich wird der Faserverband oder einzelne, den Faserverband bildenden Gruppen von Faserbändern vor dem mindestens einen Resonator über ein als Verdichtungselement ausgebildetes Führungsmittel mit quer zur Faserverbandlängsrichtung ansteigenden Führungsflächen geführt. Somit rutschen die Faserbänder zur Mitte hin und werden verdichtet. Ein solches Führungsmittel ist vorzugsweise im wesentlichen als Doppelkegel mit ineinander zugewandten und ineinander übergehenden Spitzen ausgebildet und stellt somit eine Führungsrolle dar. Zudem kann ein derartiges Führungsmittel drehbar ausgebildet sein, um einen Transport des Faserverbandes in Faserlängsrichtung zu erleichtern.
Bevorzugt ist mindestens ein in Faserverbandquerrichtung verlaufender Druckstab als alternatives oder zusätzliches Führungsmittel vor dem mindestens einen Resonator angeordnet. Vorteilhafterweise ist ein solcher Druckstab der zuvor beschriebenen Führungsrolle nachgeordnet, bevor der Faserverband in den Resonator eintritt.
Bevorzugt wird der Faserverband in mindestens zwei Gruppen durch einen oder mehrere Resonatoren geführt, die in Querrichtung einen Abstand aufweisen. Hierzu können die Faserbänder entweder schon am Einlauf der Spinnereivorbereitungsmaschine - vorzugsweise beim Abziehen aus der Maschine vorgelegten Spinnkannen - in mindestens zwei räumlich voneinander getrennten Gruppen einlaufen, oder der Faserverband wird vor Durchlaufen des mindestens einen Resonators in die mindestens zwei Gruppen getrennt. Durch eine derartige Teilung des Faserverbandes kann ggf. die Meßgenauigkeit des Mikrowellensensors gesteigert werden, da nur ein Teil des Faserverbandes jeweils ein Probenvolumen des mindestens einen Resonators durchläuft. Außerdem wird die genannte Führung der Faserbänder erleichtert.
Die genannten mindestens zwei Gruppen von Faserbändern werden vorzugsweise nach Durchlaufen des mindestens einen Resonators aufeinander zu geführt, um anschließend in ein Streckwerk der Spinnereivorbereitungsmaschine einzulaufen, in welchem sie bevorzugt im wesentlichen parallel zueinander verstreckt werden.
Um eine Relativbewegung zwischen Faserbändern in dem mindestens Resonator zu verhindern, die eine Weitergabe von verfälschten Informationen an die Reguliereinheit und damit zu Fehlverzügen führen würde, werden die Faserbänder bevorzugt entsprechend geführt. Hierzu sind vorteilhafterweise Umlenkelemente vorgesehen, die derart positioniert sind, daß die von entsprechenden Abschnitten verschiedener Faserbänder durchlaufenen Wegstrecken vom Resonator zum Streckwerk im wesentlichen gleich lang sind. Zu diesem Zweck sind vorteilhafterweise für jedes Faserband mindestens zwei Umlenkelemente vorgesehen, die in Faserverbandlängs- und -querrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich die Länge jeder Wegstrecke für die einzelnen Faserbänder auf das gleiche Maß einstellen.
Die Umlenkelemente sind weiterhin bevorzugt drehbar ausgebildet, um die Reibung zwischen Faserbändern und Umlenkelementen zu reduzieren.
Alternativ zu einer Verdichtung des Faserverbandes in Bandquerrichtung werden die Faserbänder nebeneinander und parallel laufend durch den mindestens einen Mikrowellensensor geführt. Eine Aufteilung in zwei oder mehrere Gruppen von Faserbändern entfällt hierbei. Hierdurch wird u. a. ein konstruktiv einfacher Mikrowellensensor realisiert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Faserbänder vom Einlauf bis zum Auslauf nebeneinander und in Draufsicht im wesentlichen parallel laufend durch die Spinnereivorbereitungsmaschine geführt. Hierdurch werden insbesondere Reibungsverluste der Faserbänder durch Umlenkung und Verdichtung verhindert.
Es ist von Vorteil, wenn das Material zumindest des Probenvolumenabschnitts, der mit dem Faserverband in Berührung kommt, im wesentlichen abriebfest ausgebildet ist, um genaue Meßergebnisse über einen langen Zeitraum zu erhalten und eine Langlebigkeit des Sensors zu gewährleisten.
Da sich immer wieder Fasern aus dem Faserverband lösen können (Faserflug), ist es zweckmäßig, das vom Faserverband durchlaufene Probenvolumen in Zeitabständen zu reinigen. Insbesondere bietet es sich an, hierzu Preßluft oder Unterdruck einzusetzen, die auf das Probenvolumen einwirken. Alternativ oder zusätzlich ist zumindest das Probenvolumen des mindestens einen Resonators während eines Faserverbandstillstandes verschiebbar, beispielsweise in Faserverbandquerrichtung verfahrbar, ausgebildet, um eine leichtere Zugänglichkeit für eine automatische oder manuelle Reinigung des Probenvolumens in einer Reinigungsposition des mindestens einen Resonators zu realisieren.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Strecke zum Verstrecken eines Faserverbandes;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Strecke;
Fig. 3 die Strecke der Fig. 2 in Draufsicht, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Kombination einer Karde oder Kämmmaschine mit einem Streckwerk.
Die grundsätzliche Funktionsweise einer Strecke 10 - als Beispiel einer Spinnereivorbereitungsmaschine - wird nachfolgend anhand der Fig. 1 erläutert. Gemäß diesem Beispiel werden mehrere, im wesentlichen ungedrehte Faserbänder 1' der Strecke 10 nebeneinander vorgelegt. Es ist ebenfalls möglich, der Strecke 10 nur ein Faserband 1' zuzuführen. In beiden Fällen wird für das vorgelegte Fasermaterial im Rahmen dieser Erfindung der Terminus Faserverband verwendet, der im folgenden das Bezugszeichen 1 trägt. Am Eingang der Strecke 10 ist ein Trichter 11 angeordnet, der die Faserbänder 1' bzw. den Faserverband 1 verdichtet. Alternativ können andere Verdichtungseinrichtungen verwendet werden. Ebenso ist denkbar, daß auf eine Verdichtung gänzlich verzichtet wird. Nach Durchlaufen einer weiter unten beschriebenen Abtastvorrichtung bzw. einem Sensor 14 wird der Faserverband 1 in ein Streckwerk 2 geführt, welches das Kernstück der Strecke 10 bildet. Übliche Streckwerke weisen in der Regel ein Vorverzugsfeld und ein Hauptverzugsfeld auf. Bei unregulierten Strecken ist während des Verzugsvorgangs sowohl der Vorverzug als auch der Hauptverzug konstant. Bei regulierten Strecken erfolgt hingegen eine Ausregulierung durch Veränderung der Verzugshöhe. In einem regulierten Streckwerk ließe sich dazu sowohl der Vor- als auch der Hauptverzug verändern, gewählt wird aber fast immer der Hauptverzug. Der Grund liegt darin, daß der Hauptverzug größer ist als der Vorverzug, so daß eine genauere Regulierung vorgenommen werden kann.
Das Streckwerk 2 weist in der Regel drei Verzugsorgane bzw. Walzenpaare auf, zwischen denen der eigentliche Verzug stattfindet. Diese sind das Eingangswalzenpaar 21, das mittlere Walzenpaar 22 und das Ausgangs- oder auch Lieferwalzenpaar 23, die sich mit in dieser Reihenfolge jeweils gesteigerter Umfangsgeschwindigkeit drehen. Durch diese unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzenpaare wird der Faserverband 1 entsprechend dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten verzogen. Das Eingangswalzenpaar 21 und das mittlere Walzenpaar 22 bilden hierbei das genannte Vorverzugsfeld 27, das mittlere Walzenpaar 22 und das Lieferwalzenpaar 23 das genannte Hauptverzugsfeld 28. Üblicherweise wird zusätzlich ein Druckstab 3 im Hauptverzugsfeld angebracht, der den aus den Faserbändern bestehenden Faserverband 1 umlenkt und somit für eine bessere Führung der Fasern sorgt, insbesondere der nicht zwischen zwei Walzenpaaren geklemmten Fasern (sog. schwimmende Fasern). Der verzogene Faserverband 1 wird mit Hilfe einer Umlenkoberwalze 24 und eines Vliestrichters 4 zusammengefaßt und über ein Kalanderwalzenpaar 6 und einen geschwungenen Bandkanal 7, der in einem sich mit der Winkelgeschwindigkeit ω drehenden Drehteller 8 angeordnet ist, mit einer Geschwindigkeit V_L in einer Kanne 9 abgelegt.
Zum Ausgleich der Bandmasseschwankungen an regulierten Strecken durchlaufen die vorgelegten Faserbänder üblicherweise einen dem Streckwerk 2 vorgelagerten Sensor 14, welcher die Banddicke laufend registriert und in Form von elektrischen Spannungssignalen zuerst an einen Speicher 15, der den Weg- bzw. den Zeitunterschied zwischen dem Passieren des Sensors 14 und dem Eintritt in das Streckwerk 2 berücksichtigt (FIFO- Speicher = First-In-First-Out-Speicher), und dann nach Ablauf dieser Zeitdifferenz an eine Auswerte- und Reguliereinheit 16 weiterleitet. Das Meßsignal wird demnach im Speicher 15 zwischengespeichert, damit die Auswerte- und Reguliereinheit 16 nach einer vorgegebenen Zeit bzw. einem vom Faserverband 1 definiert zurückgelegten Weg die Regulierung einschaltet, welche die Masseschwankungen durch Veränderung der Umfangsgeschwindigkeiten des mittleren Walzenpaares 22 und ggf. des Eingangswalzenpaares 21 ausgleicht (s. Pfeilrichtungen). Dieser Einsatzpunkt wird als Regeleinsatzpunkt bezeichnet. Der Ausgleich der Masseschwankungen im Hauptverzugsfeld 28 wird durch die Veränderung der Drehzahl eines Regelmotors (nicht dargestellt) erreicht, der die Eingangswalzen 21 und die Mittelwalzen 22 antreibt, wobei die Drehzahl des Motors für den Antrieb der Lieferwalzen 23 konstant gehalten wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet die Abtastvorrichtung bzw. der Sensor 14 mit Mikrowellen, wobei bevorzugt das Resonatorprinzip Anwendung findet. Zu diesem Zweck ist mindestens ein Mikrowellengenerator (nicht explizit dargestellt) vorgesehen, dessen Frequenz mittels eines Prozessors variabel einstellbar ist. Während der Abtastung durchläuft der Faserverband 1 ein Probenvolumen, das Teil mindestens eines Mikrowellenresonators des Mikrowellensensors ist. Die durch das Probenvolumen hindurchtransportierten Abschnitte des Faserverbandes 1 beeinflussen hierbei entsprechend ihrer jeweiligen Dicke bzw. Masse sowie Feuchte die Resonatorfrequenz und die Dämpfung, die sich in einer Änderung der Amplitude und der Halbwertsbreite des aus dem Resonator ausgekoppelten und mittels eines entsprechend ausgebildeten Mikrowellendetektors detektierten Signals niederschlägt. Aus den detektierten Signalen läßt sich dann die Bandmasse des abgetasteten Faserverbandabschnittes berechnen, wobei die Feuchte dieses Abschnitts herausgerechnet werden kann, damit anschließend die Ausregulierung der Bandmasseschwankungen mit Hilfe der Auswerte- und Reguliereinheit 16 vorgenommen werden kann. Die Erfindung betrifft neben der Verwendung von Mikrowellen auch die entsprechenden Verfahren sowie entsprechende Vorrichtungen, die auf diese Weise textile, im wesentlichen ungedrehte Faserverbände messen.
In Fig. 2 in Seitenansicht und in Fig. 3 in Draufsicht ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spinnereivorbereitungsmaschine in Gestalt einer Strecke 10 dargestellt. Der Faserverband 1 wird in zwei Gruppen 1", die jeweils vier im wesentlichen parallel laufende Faserbänder 1' umfassen, zum Einlauf 12 der Strecke 10 transportiert, üblicherweise durch Abziehen aus der Maschine 10 vorgelegten Spinnkannen (nicht dargestellt). In Transportrichtung werden die Faserbänder 1' über zwei hintereinander angeordnete metallische Zuführwalzen 17, 18 geführt, auf die mittig mehrere, parallel zu den Walzenachsen nebeneinander angeordnete metallische Belastungswalzen 19 aufgelegt sind (in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber weggelassen). Falls ein Faserband 1' reißen sollte, wird ein elektrischer Kontakt über die Walzen 17, 18, 19 geschlossen und der Faserband-Transport gestoppt.
An die Walzen 17, 18, 19 schließt sich ein als Führungsmittel ausgebildetes Transportwalzenpaar 30 an, welches von zwei in Faserverband- bzw. Transportquerrichtung beabstandeten, als Verdichtungselementen 37 ausgebildeten weiteren Führungselementen gefolgt ist. Über jedes Verdichtungselement 37 wird jeweils eine Gruppe 1" von vier Faserbändern 1' geführt. Die Verdichtungselemente 37 sind als Doppelkegel ausgebildet, die mit ihrer Spitze einander zugewandt sind und ineinander übergehen. An den seitlich ansteigenden Führungsflächen 38 rutschen die Faserbänder 1' abwärts und werden somit verdichtet.
Alternativ zu den Verdichtungselementen 37 kann beispielsweise auch jeweils ein Trichter (nicht dargestellt) verwendet werden, der ebenfalls zur Verdichtung von jeweils vier Faserbändern 1' dient.
Auf die Verdichtungselemente 37 folgt ein Druckstab 39, unter den die Faserbänder 1' hergeführt werden, um nachfolgend in einen Mikrowellensensor 14 mit einem Resonator (nicht dargestellt) einzutreten. Dieser Sensor 14 weist vorliegend zwei Probenvolumina auf, wobei beispielsweise von beiden Seiten der Strecke 10 jeweils eine Faserband-Gruppe 1" in ein entsprechendes Probenvolumen des Sensors 14 einführbar ist. Andere Ausbildungen des Sensors 14 sind selbstverständlich möglich.
Dem Sensor 14 nachgeschaltet ist ein weiteres Transportwalzenpaar 31, das - im Zusammenspiel mit dem Transportwalzenpaar 30 (sowie dem Verdichtungselement 37 und dem Druckstab 39) - ebenfalls zur Führung und insbesondere zum Erzeugen einer Anspannung des Faserverbandes 1 dient. Schwingungen der Faserbänder 1' werden insbesondere dadurch vermieden, daß der Abstand x des Transportwalzenpaares 30 bzw. der Abstand y des Transportwalzenpaares 31 zum Sensor 14 gering gewählt ist.
Stromabwärts des Transportwalzenpaares 31 sind Umlenkelemente 42 für die Faserbänder 1' vorgesehen, welche die Faserbänder 1' wieder zusammenführen. Insbesondere ist es Zweck dieser Umlenkelemente 42, daß die einzelnen Faserbänder 1' vom Sensor 14 bis zum Streckwerk 2 Wegstrecken gleicher Länge zurücklegen. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß die zu gleichen Zeiten hinsichtlich der Bandmasse vermessenen Faserbandabschnitten auch zu gleichen Zeiten das Streckwerk 2 durchlaufen und somit ein exakter Verzug erreicht werden kann. Würden sich die Faserbänder 1' auf ihrem Weg vom Sensor 14 zum Streckwerk 2 relativ zueinander bewegen, wären Fehlverzüge die Folge.
In der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform sind jeweils vier Umlenkelemente 42 zu einer Vierergruppe 40, 41 zusammengefaßt, wobei ein Umlenkelement 42 einer Gruppe 40, 41 für die Umlenkung eines Faserbandes 1' vorgesehen ist. Die Umlenkelemente 42 jeder Vierergruppe 40, 41 sind fluchtend und zur Faserverband-Transportrichtung in einem Winkel von ca. 45° verlaufend angeordnet. Für jedes Faserband 1 sind insgesamt zwei Umlenkelemente 42 vorgesehen, die in Faserverband-Transportrichtung sowohl längs- als auch querversetzt angeordnet sind, so daß ein Faserband V zweimal auf dem Weg vom Sensor 14 zum Streckwerk 2 umgelenkt wird. Die Umlenkelemente 42 der Gruppen 40, 41 sind hierbei derart angeordnet, daß das außenlaufende Faserband 1' einer Faserband-Gruppe 1" in der stromaufwärts angeordneten Vierergruppe 40 zu einem späteren Zeitpunkt und in der stromabwärts angeordneten Vierergruppe 41 zu einem früheren Zeitpunkt umgelenkt wird als das innenlaufende Faserband 1'. In der Summe sind die durchlaufenen Wegstrecken jedes Faserbandes 1' vom Sensor 14 zum Streckwerk 2 gleich lang.
In der Ausführungsform der Fig. 2 und 3 sind die Umlenkelemente 42 als vertikal ausgerichtete Rundstäbe ausgebildet. Die Umlenkmittel 42 können um eine vertikale Achse drehbar ausgebildet sein, um die Reibung für die Faserbänder 1' zu reduzieren.
Nach Umlenkung durch die Umlenkelemente 42 laufen die Faserbänder 1' in das Streckwerk 2 ein und werden verzogen. Hierbei werden - wie zuvor beschrieben - die Meßsignale des Sensors 14 über den Zwischenspeicher 15 zur Auswerte- und Reguliereinheit 16 übermittelt, welche eine Steuerung des Eingangs- und Mittelwalzenpaares 21, 22 veranlaßt (Einlaufregulierung). Dem Streckwerk 2 nachgeordnet ist der verdichtende Trichter 4 und anschließend ein weiterer Mikrowellensensor 114, der beispielsweise zur Bandkontrolle am Auslauf 13 des Streckwerks 2 dient. Dieser Sensor 114 kann insbesondere derart ausgebildet sein, daß er eine Abschaltung der Maschine 10 und/oder die Ausgabe eines Warnsignals veranlaßt, wenn der verzogene Faserverband 1 nicht die gewünschte Qualität aufweist. Ebenfalls ist eine Auslaufregulierung (nicht dargestellt) mit Hilfe des am Auslauf 13 angeordneten Sensors 114 möglich.
In den Fig. 2 und 3 ist jeweils nur ein Sensor 14, 114 vor bzw. nach dem Streckwerk 2 dargestellt. Ebenfalls ist es möglich, mehrere Sensoren 14 bzw. 114 einzusetzen, die nur einen Teil des Faserverbandes 1 hinsichtlich der Bandmasse vermessen. So ist es beispielsweise möglich, daß anstelle des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Sensors 14 mit seinen zwei Probenvolumina, die Teil eines gemeinsamen Resonators sind, zwei Sensoren 14 verwendet werden, wobei ein solcher Sensor jeweils eine Faserband-Gruppe 1" mißt.
Gleichfalls ist es nicht zwingend, daß die Faserbänder 1' in einer Ebene - wie insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich - geführt werden. Der Transportquerschnitt der Faserbänder 1' kann auch anders gewählt werden. Beispielsweise können jeweils zwei Faserbänder 1' nebeneinander und übereinander oder gegeneinander versetzt durch das Probenvolumen geführt werden.
In Fig. 4 ist eine Kombination einer Karde 50 und einem nachgeschalteten regulierten Streckwerk 2 dargestellt, zwischen denen ein Mikrowellensensor 14 angeordnet ist. Die Meßwerte des Sensors 14 werden über eine Signalleitung 52 einer Auswerte- und Reguliereinheit 16 (ein Speicher 15 wie in den Fig. 1 und 3 ist fortgelassen) zugeführt und dort ausgewertet. Die Auswerte- und Reguliereinheit 16 kann dann über die Signalleitungen 51 bzw. 54 eine Regulierung der Karde 50 (Regulierung der Kardenverzugsorgane und/oder der Kardenspeisung) bzw. eine Steuerung der als Walzen ausgebildeten Verzugsorgane 21, 22 des Streckwerks 2 initiieren. Bei der Steuerung des Streckwerks 2 wird über die Signalleitung 54 ein Regelmotor 58 mit einem nachgeschalteten Differentialgetriebe (nicht dargestellt) zur Ansteuerung des Antriebs der Verzugsorgane 21, 22 über Signalleitungen 56 verwendet. Der Antrieb für die Verzugsorgane 23 (wie auch in Fig. 1) ist nicht dargestellt.
Dem Streckwerk 2 ist ein zweiter Mikrowellensensor 114 nachgeschaltet, der nicht nur eine Bandauslaufkontrolle durchführen kann, sondern auch zur Kalibrierung des Sensors 14 herangezogen werden kann. Hierzu ist eine Signalleitung 53 von der Auswerte- und Reguliereinheit 16 zum Sensor 14 vorgesehen. Die beiden Sensoren 14, 114 lassen sich auf diese Weise aufeinander anpassen.
Der Sensor 114 kann ebenfalls dazu eingesetzt werden, die Verzugsorgane des Streckwerks 2 zu regeln, um insbesondere langweilige Bandschwankungen auszugleichen. Zusammen mit der Steuerung aufgrund der Meßsignale vom Sensor 14 wird hierdurch eine sog. vermaschte Regelung realisiert.
Statt der Karde 50 kann eine Kämmmaschine an ihrer Stelle vorgesehen sein, der ebenfalls ein reguliertes Streckwerk nachgeschaltet ist. Zwischen der Kämmmaschine und dem regulierten Streckwerk kann zudem ein unreguliertes Streckwerk (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Die Kämmmaschine kann mittels der Auswerte- und Reguliereinheit 16 - wie die Karde - geregelt werden, während das regulierte Streckwerk 2 gesteuert und/oder geregelt wird.
Die Erfindung erstreckt sich ebenfalls auf die Verwendung, ein entsprechendes Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Erkennung von Fremdstoffen in textilem Faserverband, wobei dieser sowohl im wesentlichen ungedreht (Faservlies, Faserband) oder gedreht (als Garn) vorliegen kann. Das Prinzip zur Auswertung der Mikrowellensignale ist hierbei ähnlich dem zuvor für den im wesentlichen ungedrehten Faserverband vorgestellten. Fremdstoffe können - in Abhängigkeit von der Dielektrizitätskonstante des Fremdstoffes - beispielsweise zu einem höheren Bandmassewert als dem tatsächlichen führen. Das gemessene Signal kann hierbei charakteristisch für den jeweiligen Fremdstoff sein, wobei beispielsweise bei der rechnergestützten Signalauswertung auf abgespeicherte charakteristische Werte (z. B. in Form einer Wissensbasis) zurückgegriffen werden kann. Die Fremdstoffe können hierbei metallischer oder vegetabiler Art sein. Die Fremdstoffen lassen sich insbesondere dann gut feststellen, wenn ihre Dielektrizitätskonstante deutlich von derjenigen des Fasermaterials abweicht. Die Faserfeuchte kann wie zuvor beschrieben berücksichtigt werden.

Claims

1. Verwendung von Mikrowellen in der Spinnereiindustrie zum Ermitteln der Bandmasse eines länglichen, im wesentlichen, ungedrehten Faserverbandes (1).

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchte des Faserverbandes bei der Ermittlung der Bandmasse berücksichtigt wird.

3. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandmasse des Faserverbandes (1) feuchteunabhängig ermittelt wird.

4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung der Bandmasse die Faserfeuchte rechnerisch eliminiert wird.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß je nach Faserart und/oder anderen feuchteabhängigen Parametern eine konstante Grundfaserfeuchte angenommen wird und ausgehend von dieser die Bandmasseschwankungen ermittelt werden.

6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (1) im wesentlichen aus natürlichen Fasern, insbesondere aus Baumwolle, und/oder synthetischen Faserstoffen besteht.

7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen zur Messung der Bandmasse bei einem kontinuierlich bewegten Faserverband (1) verwendet werden.

8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein länglicher, Feuchte aufweisender Faserverband (1) in mindestens einen Mikrowellen-Resonator eines Mikrowellensensors (14; 114) eingebracht wird, wobei Mikrowellen veränderbarer Frequenz in den Resonator eingekoppelt werden und die Mikrowellenfrequenz insbesondere hinsichtlich Faserdichte und Faserfeuchte des sich momentan im Resonator befindlichen Faserverbandes (1) auf eine neue Resonanzfrequenz (Eigenresonanz) abgestimmt wird, und wobei Resonanzfrequenzsignale ausgekoppelt und hinsichtlich Verstimmung und Dämpfung, die aufgrund der Anwesenheit des feuchten Faserverbandes (1) resultieren, zur Ermittlung der Bandmasse des Faserverbandes (1) unter Berücksichtigung von dessen Feuchte ausgewertet werden.

9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Werte für die Bandmasse zur Ausregulierung von Bandmasseschwankungen des Faserverbandes durch Steuerung mindestens eines Verzugsorgans (21, 22, 23) einer Spinnereivorbereitungsmaschine (10) verwendet werden, in welcher der Faserverband (1) verstreckt wird.

10. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnereivorbereitungsmaschine (10) eine regulierte Karde, eine Karde mit einem regulierten Streckwerk, eine Kämmmaschine mit einem regulierten und ggf. einem unregulierten Streckwerk oder eine Strecke (10) ist.

11. Verfahren zum Ermitteln der Bandmasse eines bewegten Faserverbandes an einer Spinnereivorbereitungsmaschine (10) mit mehreren aufeinander folgenden Verzugsorganen (21, 22, 23) zum Verstrecken des Faserverbandes (1), dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

- es werden Mikrowellen in mindestens einen Resonator eines Mikrowellensensors (14; 114) mit veränderbarer Eigenresonanz eingekoppelt,

- es wird der Faserverband (1) derart durch oder entlang des mindestens einen Resonators geführt, daß sich die Eigenresonanz aufgrund der sich ändernden Bandmasse und Feuchte des Faserverbandes (1) verändert,

- es wird die Mikrowellenfrequenz durch prozessorgesteuerte Abstimmung an die Eigenresonanz angepaßt,

- es werden die aus dem mindestens einen Resonator ausgekoppelten, in der Frequenz angepaßten Mikrowellen hinsichtlich Frequenzverstimmung und Dämpfung detektiert,

- es wird aus der Frequenzverstimmung und der Dämpfung die Bandmasse unter rechnerischer Berücksichtigung der Feuchte des Faserverbandes (1) mit Hilfe eines Prozessors berechnet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die der jeweiligen Bandmasse entsprechende Resonanzfrequenz sowie die Halbwertsbreite des Signals bei dieser Resonanzfrequenz ausgewertet wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Resonator Mikrowellen mit mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen zugeführt werden, wobei die Resonanzfrequenzverschiebungen durch Vergleich der von dem Faserverband (1) unbeeinflußten und beeinflußten Resonanzkurven des Resonators erfaßt werden und daß die Dämpfung durch Vergleich der Amplituden der Resonanzkurven bei den Frequenzen der zugeführten Mikrowellen erfaßt wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen-Resonanzmessungen am Einlauf (12) und/oder Auslauf (13) eines Streckwerks (2) der Spinnereivorbereitungsmaschine (10) vorgenommen werden.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandmasseschwankungen am Einlauf (12) und/oder am Auslauf (13) überwacht und ggf. die Spinnereivorbereitungsmaschine (10) bei Unter- oder Überschreiten von Schwellenwerten der Bandmasse bzw. Bandmasseschwankungen abgeschaltet und/oder ein Warnsignal ausgegeben wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellensensor (14, 114) zur Erfassung von Bandbrüchen des Faserverbandes (1) oder eines Faserbandes (1') des Faserverbandes (1) ausgebildet ist.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anhand der berechneten Werte für die Bandmasse eine Reguliereinheit (16) der Spinnereivorbereitungsmaschine (10) zumindest eines der Verzugsorgane (21, 22, 23) zur Ausregulierung der Bandmasseschwankungen steuert (Einlaufregulierung).

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anhand der berechneten Werte für die Bandmasse eine Reguliereinheit (16) der Spinnereivorbereitungsmaschine (10) zumindest eines der Verzugsorgane (21, 22, 23) zur Ausregulierung der Bandmasseschwankungen regelt (Auslaufregulierung).

19. Verfahren nach Anspruch 17 und Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlauf- und Auslaufregulierung eine vermaschte Regelung (gleichzeitige Steuerung und Regelung) bilden.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Fasertemperatur des Faserverbandes (1) ermittelt wird und daß die lokale Fasertemperatur und/oder die mit Hilfe des mindestens einen Mikrowellensensors ermittelte Faserfeuchte zusätzlich zur ermittelten Faserdichte zur Steuerung der Spinnereivorbereitungsmaschine herangezogen wird.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfrequenz, mit der die Resonanzfrequenzanpassungen vorgenommen werden, auf die Einlaufgeschwindigkeit des in die Spinnereivorbereitungsmaschine (10) einlaufenden oder die Liefergeschwindigkeit des die Spinnereivorbereitungsmaschine (10) verlassenden Faserverbandes (1) abgestimmt wird.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfrequenz einer festgelegten, vorzugsweise konstanten, Abtastlänge angepaßt wird (längenorientierte Abtastung).

23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfrequenz einer festgelegten Zeitspanne angepaßt wird (zeitorientierte Abtastung), die von der Faserverbandgeschwindigkeit abhängt.

24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pro Messung jeweils einen bestimmten Faserverbandabschnitt erfassende Abtastung in mehreren gegeneinander verschobenen und sich überlappenden Messungen entlang des Faserverbandes (1) durchgeführt wird.

25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spektrogramm oder ein Teil eines Spektrogrammes des Faserverbandes (1') anhand der mittels des mindestens einen Mikrowellensensors (14, 114) erhaltenen Meßwerte erstellt bzw. ergänzt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spektrogramm des Faserverbandes (1') am Einlauf und/oder am Auslauf der Spinnereivorbereitungsmaschine aufgenommen wird.

27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (1) im wesentlichen schwingungsfrei durch den mindestens einen Resonator geführt wird.

28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (1) seitlich geführt durch den mindestens einen Resonator transportiert wird.

29. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (1) durch den mindestens einen Resonator mit einer Anspannung geführt wird, wobei die Anspannung durch Führungsmittel (30, 31; 37, 39) vor und hinter dem mindestens einen Resonator realisiert wird.

30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Faserbänder (1') vom Einlauf (12) bis zum Auslauf (13) nebeneinander und in Draufsicht im wesentlichen parallel laufend durch die Spinnereivorbereitungsmaschine geführt werden.

31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (1) oder einzelne, den Faserverband (1) bildende Gruppen (1") von Faserbändern (1') vor Durchlaufen des mindestens einen Resonators durch mindestens einen Trichter geführt werden.

32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (1) oder einzelne, den Faserverband (1) bildende Gruppen (1") von Faserbändern (1') vor Durchlaufen des mindestens einen Resonators über mindestens ein Führungsmittel (37) mit zu den Seiten ansteigenden Führungsflächen (38) geführt werden, wobei der Faserverband (1) oder die Faserbänder (1') mindestens einer Gruppe (1") verdichtet werden.

33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei der Faserverband (1) aus mehreren, im wesentlichen nebeneinander geführten Faserbändern (1') besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbänder (1') in mindestens zwei im Abstand geführten Gruppen (1") durch einen oder mehrere Resonatoren geführt werden.

34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Gruppen (1") von Faserbändern (1') nach Durchlauf durch den mindestens einen Resonator abschnittsweise aufeinander zu und anschließend parallel zueinander in ein Streckwerk (2) der Spinnereivorbereitungsmaschine (10) geführt werden.

35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbänder (1') derart geführt werden, daß sich die Faserbänder (1') einer Gruppe (1") vom Resonator zum Streckwerk (2) im wesentlichen nicht relativ zueinander bewegen.

36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Resonator in Zeitabständen mit Preßluft gereinigt wird.

37. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der den Faserverband (1) aufnehmende Abschnitt des mindestens einen Resonators während eines Faserverbandstillstandes für eine automatische oder manuelle Reinigung aus seiner Meßposition in eine Reinigungsposition verschoben wird.

38. Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde (50), Strecke (10) oder Kämmmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einem Sensor (14; 114) zur Messung der Bandmasse von kontinuierlich bewegtem Faserverband (1), wobei der mindestens eine Sensor (14; 114) umfaßt:
mindestens einen Mikrowellengenerator zur Erzeugung von Mikrowellen prozessorgesteuerter, variabler Frequenzen,
mindestens einen Mikrowellenresonator, in den die Mikrowellen veränderbarer Frequenz einkoppelbar sind,
ein Probenvolumen zur Aufnahme des Faserverbandes (1) als Teil des Mikrowellenresonators, einen Detektor zur Detektion von aus dem Resonator ausgekoppelten Mikrowellen, sowie
eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Mikrowellen- Resonanzsignale hinsichtlich der Bandmasse des Faserverbandes (1) unter rechnerischer Berücksichtigung der Faserverbandfeuchte.

39. Spinnereivorbereitungsmaschine nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch eine Zufuhr von Mikrowellen mit mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen von dem Generator zu dem Resonator und durch eine Schaltungsanordung zum Erfassen von Resonanzfrequenz- Verschiebungen durch Vergleich der von dem Faserverband (1) beeinflußten Resonanzkurve gegenüber der von dem Faserverband (1) unbeeinflußten Resonanzkurve sowie zum Erfassen der Dämpfung durch Vergleich der Amplituden der von dem Faserverband (1) beeinflußten und unbeeinflußten Resonanzkurven.

40. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sensor (14) am Einlauf der Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet ist.

41. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sensor (114) am Auslauf der Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet ist.

42. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sensor (14) mit einer Reguliereinheit (16) verbunden ist, die anhand der Meßwerte zur Bandmasse des Faserverbandes (1) mindestens ein Verzugsorgan (21, 22, 23) der Spinnereivorbereitungsmaschine steuert und/oder regelt.

43. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Faserbänder nebeneinander und parallel laufend durch den mindestens einen Mikrowellensensor (14) führbar sind.

44. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Faserbänder vom Einlauf bis zum Auslauf nebeneinander und in Draufsicht im wesentlichen parallel laufend durch die Spinnereivorbereitungsmaschine führbar sind.

45. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsmittel (30, 31; 37, 39) vor bzw. hinter dem Sensor (14; 114) zur Führung des Faserverbandes (1) mit einer Anspannung vorgesehen sind.

46. Spinnereivorbereitungsmaschine nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (30, 31; 37, 39) rotierende Walzenpaare (30, 31) umfassen, zwischen denen der Faserverband (1) klemmbar ist.

47. Spinnereivorbereitungsmaschine nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, der Abstand (x, y) des dem Sensor (14) vor- und/oder nachgeordneten Walzenpaares (30, 31) zum Sensor (14) gering ist.

48. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (30, 31; 37, 39) mindestens ein als Trichter ausgebildetes Verdichtungselement vor dem mindestens einen Resonator zum Zusammenführen des Faserverbandes (1) oder einzelner Gruppen (1") von Faserbändern (1') des Faserverbandes (1) umfassen.

49. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (30, 31; 37, 39) mindestens ein Verdichtungselement (37) mit quer zur Faserverbandlängsrichtung ansteigenden Führungsflächen (38) zum Zusammenführen des Faserverbandes (1) oder einzelner Gruppen (1") von Faserbändern (1') des Faserverbandes (1) umfassen.

50. Spinnereivorbereitungsmaschine nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Verdichtungselement (37) im wesentlichen als Doppelkegel mit ineinander zugewandten und ineinander übergehenden Spitzen ausgebildet ist.

51. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der Ansprüche 45 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (30, 31; 37, 39) einen Druckstab (39) vor dem Sensor (14) umfassen.

52. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der Ansprüche 45 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Führungsmittel (30, 31; 37, 39) drehbar ausgebildet ist.

53. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sensor (14) und einem Streckwerk (2) der Spinnereivorbereitungsmaschine (10) Umlenkelemente (42) zur Umlenkung von Faserbänder (1') des Faserverbandes (1) derart angeordnet sind, daß die Faserbänder (1') im wesentlichen die gleiche Wegstrecke zwischen dem Sensor (14) und dem Streckwerk (2) zurücklegen.

54. Spinnereivorbereitungsmaschine nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, in Faserverbandlängs- und -querrichtung gegeneinander versetzt angeordnete Umlenkelemente (42) zur Umlenkung mindestens eines Faserbandes (1') vorgesehen sind.

55. Spinnereivorbereitungsmaschine nach Anspruch 53 oder 54, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Umlenkelemente (42) drehbar ausgebildet ist.

56. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zumindest des Probenvolumenabschnitts, der mit dem Faserverband (1) in Berührung kommt, im wesentlichen abriebfest ausgebildet ist.

57. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Erzeugen eines Saug- oder Blasluftstromes, der mit dem Probenvolumen des mindestens einen Resonators zum Reinigen des Probenvolumens in Wirkverbindung bringbar ist.

58. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das Probenvolumen des mindestens einen Resonators verfahrbar ausgebildet ist.

59. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Karde mit einem regulierten Streckwerk oder als Kämmmaschine mit einem regulierten Streckwerk ausgebildet ist, wobei dem regulierten Streckwerk jeweils ein unreguliertes Streckwerk vorgeschaltet sein kann.

60. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Karde (50) oder Kämmmaschine ausgebildet ist, deren Auslauf ein reguliertes Streckwerk (2) in Form eines Modules zustellbar ist.

61. Spinnereivorbereitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Karde (50) ausgebildet ist, an deren Auslauf anstelle eines mechanischen Wegmesssensors der mindestens eine Mikrowellensensor (14) angeordnet ist.

62. Laborgerät zur Messung der Bandmasse von Faserverband (1), mit mindestens einem Mikrowellengenerator zur Erzeugung von Mikrowellen prozessorgesteuerter, variabler Frequenzen, mit mindestens einem Mikrowellenresonator, in den die Mikrowellen veränderbarer Frequenz einkoppelbar sind, mit einem Probenvolumen zur Aufnahme des Faserverbandes (1) als Teil des Mikrowellenresonators, einem Detektor zur Detektion von aus dem Resonator ausgekoppelten Mikrowellen, sowie einer Auswerteeinheit zur Auswertung der Mikrowellen-Resonanzsignale hinsichtlich der Bandmasse des Faserverbandes (1) unter rechnerischer Berücksichtigung der Faserverbandfeuchte.

63. Verwendung von Mikrowellen in der Spinnereündustrie zur Erkennung von Fremdstoffen in einem strangförmigen textilen Faserverband (1).

64. Verfahren zur Erkennung von Fremdstoffen eines bewegten Faserverbandes an einer Spinnereivorbereitungsmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

- es wird der Faserverband (1) derart durch oder entlang des mindestens einen Resonators geführt, daß sich die Eigenresonanz aufgrund der Anwesenheit von Fremdstoffen im Faserverband (1) verändert,

- es wird aus der Frequenzverstimmung und der Dämpfung die Bandmasse mit Hilfe eines Prozessors die Anwesenheit von Fremdstoffen berechnet.

65. Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 58, mit mindestens einem Sensor (14; 114) zur Erkennung von Fremdstoffen in kontinuierlich bewegtem Faserverband (1), wobei der Sensor (14; 114) umfaßt:
mindestens einen Mikrowellengenerator zur Erzeugung von Mikrowellen prozessorgesteuerter, variabler Frequenzen,
mindestens einen Mikrowellenresonator, in den die Mikrowellen veränderbarer Frequenz einkoppelbar sind,
ein Probenvolumen zur Aufnahme des Faserverbandes (1) als Teil des Mikrowellenresonators,
einen Detektor zur Detektion von aus dem Resonator ausgekoppelten Mikrowellen, sowie
eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Mikrowellen- Resonanzsignale hinsichtlich von Fremdstoffen im Faserverband (1).