DE10214657A1

DE10214657A1 - Verfahren und Prüfgerät zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte

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Publication number: DE10214657A1
Application number: DE10214657A
Authority: DE
Inventors: Goetz Theodor Gresser
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2003-04-10

Abstract

Bei einem Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, wird eine Fasermaterialprobe einem Prüfgerät zugeführt, vereinzelt und anschließend zu einem Faserband oder Garn verarbeitet. Die Kennwerte werden im Verlauf der Verarbeitung der Fasermaterialprobe in dem Prüfgerät an unterschiedlichen Stellen, entsprechend der zu ermittelnden Kennwerte automatisch erfaßt und/oder angezeigt und/oder zu Empfehlungen für den Rohstoffeinsatz, für Spinnereiprozesse und/oder Maschinen- und/oder Spinnereilinieneinstellungen weiterverarbeitet. Die Verarbeitung der Probe von der Faserflocke oder dem Faserband bis zum Faserband oder Garn kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Wenigstens einer der Kennwerte stellt die Reinigungswilligkeit, den Reinigungsaufwand, die Vernissbarkeit oder das Verarbeitungsverhalten des Fasermaterials dar. Ein Prüfgerät zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, mit einer Zuführeinrichtung (2, 3) für eine Fasermaterialprobe (1), einer Faservereinzelungseinrichtung (4) und einer Einrichtung (12; 16) zum Herstellen eines Faserbandes oder Garnes sieht an unterschiedlichen Stellen in dem Prüfgerät Sensoreinrichtungen (7, 7', 7'', 7''', 8, 8', 10, 15) vor zum Ermitteln der Kennwerte im Verlauf der Verarbeitung der Fasermaterialprobe (1). Eine Auswerteeinrichtung ist vorgesehen zum automatischen Erfassen der Sensorsignale und/oder zum Bilden von entsprechenden Kennwerten und/oder Maschineneinstellungen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, wobei eine Fasermaterialprobe einem Prüfgerät zugeführt, vereinzelt und anschließend zu einem Faserband oder Garn verarbeitet wird sowie ein entsprechendes Prüfgerät zum Prüfen von Fasermaterial.

Aus der DE 34 48 095 C2 ist ein Verfahren zum Feststellen und Klassifizieren von Schmutz und Feinstaubgehalt in Fasermaterialien bekannt. Die Fasermaterialien werden zur Ausscheidung von Schmutz und/oder Feinstaub geöffnet und Luftströmungen ausgesetzt. Anschließend werden die Fasermaterialien und die Ausscheidungen voneinander getrennt aufgefangen. Zum Auffangen von staubartigen Abscheidungen wird das Fasermaterial aufgelöst und einem Saugluftstrom ausgesetzt. Das Fasermaterial wird sodann zentrifugiert und die dabei herausgelösten Abscheidungen werden durch Abscheideöffnungen abgeführt und aufgefangen. Schließlich wird das Fasermaterial einem Fasersammelbehälter zugeführt.

Unter Verwendung dieses Patents wurde von der Firma Zellweger Uster das sogenannte Quickspin-System vertrieben. Das in dem Fasersammelbehälter aufgefangene Fasermaterial wird in Form eines Faserbandes aus dem Fasersammelbehälter entnommen und in die Speisevorrichtung einer Rotorspinneinheit eingeführt. Dort wird es zu einem Garn verarbeitet. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, den Gutfaseranteil, den Trashgehalt, den Staubgehalt sowie Faserfragmente prozentual festzustellen. Obwohl hierbei sehr brauchbare Ergebnisse erzielt werden, ist die Durchführung der Arbeiten immer noch sehr zeitaufwendig. Es muß zuerst ein Faserband erzeugt werden. Dieses Faserband muß anschließend aus der Einrichtung entnommen werden und einer Rotorspinneinheit manuell zugeführt werden. Schon hierbei besteht die Gefahr einer Beeinflussung des Faserbandes, so daß die bei der Herstellung des Garnes erzeugten Werte fehlerhafte sind. Auch die Auswertung des Trashgehalts und des Staubgehalts erfolgt weitgehend manuell, so daß je nachdem, wer die Werte beurteilt, sehr unterschiedliche Ergebnisse möglich sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren und ein Gerät zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte zu schaffen, mit Hilfe dessen es möglich ist, die für den Spinner relevanten Kennwerte und gegebenenfalls neue, wichtige Kennwerte in möglichst kurzer Zeit automatisch und möglichst korrekt zu erfassen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.

Bei einem gattungsgemäßen Verfahren werden die Kennwerte im Verlauf der Verarbeitung der Fasermaterialprobe in dem Prüfgerät an unterschiedlichen Stellen, entsprechend der zu ermittelnden Kennwerte automatisch erfaßt und/oder angezeigt und/oder zu Empfehlungen für den Rohstoffeinsatz, für Spinnereiprozesse und/oder für Maschineneinstellungen weiterverarbeitet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist das Prüfgerät mit verschiedenen Sensoren bestückt, welche automatisch die Fasermaterialprobe untersuchen und einen entsprechenden Kennwert dieser Fasermaterialprobe ermitteln. Die verschiedenen Kennwerte werden auf dem kompletten Weg durch das Prüfgerät ermittelbar. Sowohl bei der Zuführung des Fasermaterials, welches insbesondere als Faserflocke erfolgen wird, ist es möglich, das Auflöseverhalten der Fasern zu prüfen. Im weiteren Verlauf können die Faserlänge, der Kurzfaseranteil, die Faserfeinheit, die Farbe, verschiedene Ungleichmäßigkeiten, wie Trash, Nissen oder Staub und viele andere Qualitätsparameter der Fasern getestet werden. Durch das Prüfgerät ist es darüber hinaus möglich, das aus der Fasermaterialprobe entstehende Faserband oder Garn ebenfalls zu untersuchen. Derartige Untersuchungen können beispielsweise die Gleichmäßigkeit, Haarigkeit, Feinheit oder wiederum Verunreinigungen, wie Trash, Nissen und Dick- oder Dünnstellen betreffen. Weiterhin können aus den ermittelten Garnwerten Simulationen für den Weiterverarbeitungsprozeß dargestellt werden. Dies können Garntafel-, Gewebe- und/oder Gestricksimulationen sein. Die so ermittelten Empfehlungen oder Kennwerte werden automatisch erfaßt, indem die aus den Sensoren ermittelten Signale ausgewertet werden und können angezeigt werden. Gegebenenfalls sind daraus gleichzeitig Empfehlungen für den Rohstoffeinsatz, für Spinnereiprozesse und für Maschineneinstellungen zu ermitteln, welche ebenfalls an einem Bildschirm oder auf einem Ausdruck angezeigt werden können.

Werden die Kennwerte oder Empfehlungen des Prüfgerätes an eine Steuereinheit für die Spinnereilinie oder Maschinensteuerung weitergeleitet, so ist eine zentrale Auswertung und ein entsprechender, gegebenenfalls automatischer Einfluß auf die Spinnerei bzw. Maschine in Abhängigkeit des festgestellten Fasermaterials möglich.

Gemäß einer weiteren Erfindung erfolgt die Verarbeitung der Probe von der Faserflocke oder dem Faserband bis zum Faserband oder Garn kontinuierlich. Dies bedeutet, daß weitgehend ohne menschlichen Eingriff das Prüfgerät selbständig die Überprüfung auf die Kennwerte oder Empfehlungen des Fasermaterials durchführt. Schließlich wird ein Faserband oder Garn aus der Fasermaterialprobe erzeugt, ohne daß bis dahin ein menschlicher Eingriff erforderlich war. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Fasermaterialprobe schnell, sicher und ohne Gefahr von Verfälschungen untersucht werden kann. Es ist somit möglich, gegebenenfalls sogar beim Einkauf eines Fasermaterials einen derartigen Test mit einer Fasermaterialprobe durchzuführen zu lassen, da die Verarbeitungszeit bis zur Ermittlung der Kennwerte in weniger als 10 Minuten erfolgen kann. In besonderen Anwendungsfällen kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn der Prozeß diskontinuierlich abläuft. Der Ablauf wird dabei unterbrochen und das bis dahin erzeugte Fasergebilde wird dem Prozeß erneut zugeführt.

In erfinderischer Weise wurde festgestellt, daß bei einem Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial nicht nur die bisher bekannten Kennwerte eine Rolle spielen, sondern daß andere Kennwerte für die Beurteilung eines Fasermaterials sehr ausschlaggebend sein können. Einer dieser Kennwerte ist beispielsweise die Reinigungswilligkeit des Fasermaterials. Hierdurch wird ermittelt, wie leicht sich das Fasermaterial reinigen läßt.

Ein weiterer in erfinderischer Weise geschaffener Kennwert ist der Reinigungsaufwand. Der Reinigungsaufwand drückt den Aufwand in Zahlen aus, um das Fasermaterial auf ein bestimmtes Niveau zu reinigen. Zur Feststellung des Reinigungsaufwandes des Fasermaterials wird die Summe des Trash-Gehaltes des Fasermaterials ins Verhältnis zur Reinigungswilligkeit gesetzt (T_ges./R_w).

Ein weiterer in erfinderischer Weise geschaffener Kennwert ist das Verarbeitungsverhalten des Fasermaterials. Durch das Verarbeitungsverhalten wird das Prozeßverhalten und das optische Erscheinungsbild des Garns oder des Gewebes beeinflußt. Insbesondere die Nissen-Anfälligkeit ist hier ausschlaggebend. Durch einen derartigen Kennwert kann somit eine Beurteilung des Fasermaterials erfolgen im Hinblick auf die Qualität des weiterverarbeiteten Garns.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Ermittlung mindestens einzelner Kennwerte gleichartige Fasermaterialuntersuchungen mehrfach hintereinander durchgeführt werden. Hierdurch sind Vergleiche der einzelnen Untersuchungsergebnisse ermöglicht. Diese Vergleiche können entweder dahingehend ausgewertet werden, daß sie auf die gleichen Meßergebnisse überprüft werden, oder daß Verbesserungen bzw. Verschlechterungen von einzelnen Kennwerten durch eine mehrfache Bearbeitung der Fasermaterialprobe erzielt werden. Das mehrmalige Durchführen der Untersuchungen kann kontinuierlich in dem Gerät erfolgen. Dies ist besonders schnell, zuverlässig und damit vorteilhaft. Alternativ kann das Material auch mehrmals durch das Prüfgerät geführt werden und der entsprechende Kennwert durch diese unterschiedlichen Ergebnisse zuverlässiger und mit der Möglichkeit weiterer Aussagen über das Fasermaterial ermittelt werden.

Werden die gleichartigen Untersuchungen vor und nach einer Bearbeitung der Fasermaterialprobe durchgeführt, so ergeben sich bei den Untersuchungen gegebenenfalls Abweichungen der Meßergebnisse. Damit ist der Einfluß der Bearbeitung auf die Fasermaterialprobe ermittelbar. Es kann daraus die Erkenntnis erlangt werden, wie sich eine derartige Bearbeitung auf das Fasermaterial auswirkt und ob gegebenenfalls eine derartige Bearbeitung, welche häufig mit einer Schädigung des Fasermaterials zusammenhängt auch unterlassen werden kann.

Werden mehrere gleichartige Bearbeitungen der Fasermaterialprobe durchgeführt, und die gleichartigen Untersuchungen jeweils nach der Bearbeitung angestellt, so kann hieraus die Erkenntnis gezogen werden, daß bei einer intensiveren oder mehrfachen Bearbeitung eine deutliche oder nur eine geringfügige Verbesserung des Fasermaterials erzielt wird.

Ein weiteres Kriterium für die Beurteilung des Fasermaterials ist die Belastung einzelner Bauteile des Prüfgerätes bei der Verarbeitung der Fasermaterialprobe. Diese Belastung kann ebenfalls in Kennwerten festgehalten werden und zur Beurteilung des Fasermaterials herangezogen werden. So kann beispielsweise die Motorbelastung einer Auflösewalze zum Vereinzeln der Fasern mehr oder weniger hoch sein. Es kann hieraus ein Kriterium der Auflösewilligkeit des Fasermaterials hergeleitet werden.

Um ein Kriterium für die Güte des Fasermaterials und einen entsprechenden Kennwert ermitteln zu können, wird vorgesehen, daß ein herkömmlicher Kennwert des Fasermaterials aus einer ersten Messung ins Verhältnis zur Summe der Kennwerte der ersten mit wenigstens einer weiteren Messung gesetzt wird. Der Kennwert ergibt sich somit aus dem Quotienten aus dem ersten Kennwert mit der Summe der weiteren Kennwerte. Die Summe der weiteren Kennwerte besteht aus mindestens zwei Werten, welche den ersten Kennwert des Zählers mit beinhaltet. Aus diesem neu erhaltenen Kennwert wird die Veränderung des Kennwerts bei mehrfacher Bearbeitung des Fasermaterials ermittelt. Es kann somit daraus geschlossen werden, wie sinnvoll im Hinblick auf eine Verbesserung des Fasermaterials eine mehrfache Bearbeitung des Fasermaterials ist. Gegebenenfalls kann im Hinblick auf eine Schädigung des Fasermaterials durch eine mehrfache Bearbeitung oder Verlust von Fasermaterial durch die mehrfache Bearbeitung die produktionstechnische Bearbeitung des gesamten Materials abgewogen werden.

Zur Feststellung der Reinigungswilligkeit des Fasermaterials wird in oben genannter Weise der Trashgehalt des Fasermaterials aus einer ersten Messung ins Verhältnis zur Summe des Trashgehalts der ersten mit wenigstens einer weiteren Messung gesetzt. Dies ergibt wiederum die Formel T = T₁ : T_gesamt. Die Veränderung des Trashgehalts wird üblicherweise exponential sein. Dies bedeutet, daß bei einer ersten Bearbeitung sehr viel Trash aus dem Fasermaterial entfernt wird, während bei einer weiteren Bearbeitung ein entsprechend geringerer Anteil von Trash entfernt werden wird. Inwieweit sich diese Veränderung des Trashgehalts durch weitere Bearbeitungen ergibt, wird durch den vorliegenden Kennwert der Reinigungswilligkeit nachgewiesen.

Zur Feststellung des Reinigungsaufwandes des Fasermaterials wird die Summe des Trash-Gehaltes des Fasermaterials ins Verhältnis zur Reinigungswilligkeit gesetzt (T_ges/R_w). Der Reinigungsaufwand beeinflußt die Prozeßfolge und die Maschineneinstellungen, die gewählt werden müssen, um das Fasermaterial auf das gewünschte Niveau zu bringen.

Zur Feststellung der Vernissbarkeit (Nep-Faktor N_p) des Fasermaterials wird die Nissenzahl des Fasermaterials aus einer ersten Messung ins Verhältnis zur Summe der Nissen der ersten mit wenigstens einer weiteren Messung gesetzt (N_p = N₁ : N_gesamt). Der Nep-Faktor N_p beschreibt wie leicht bzw. wie schwer sich Nissen aus dem Rohmaterial entfernen lassen. Diese Kenngröße beeinflußt die Prozeßfolge wie auch die Maschineneinstellungen. Das Verarbeitungsverhalten und damit das Erscheinungsbild des Garns wird hierdurch beeinflußt. Auch hier ist die Veränderung der Nissenzahl durch weitere Bearbeitung des Fasermaterials ersichtlich. Zur Festlegung des Verarbeitungsverhaltens (Processing) des Fasermaterials wird die Summe der Nissenzahl (N_gesamt) des Fasermaterials ins Verhältnis zur Vernissbarkeit N_p gesetzt (N_gesamt/N_p).

Durch die Ermittlung der oben genannten Kennwerte ist es möglich, die Fasermaterialprobe hinsichtlich ihrer erforderlichen Weiterverarbeitung zu beurteilen. Stellt sich durch die Kennwerte heraus, daß beispielsweise mehrfache Bearbeitung des Fasermaterials zu deutlicher Verbesserung des Materials führt, so kann dies bedeuten, daß eine aufwendige Bearbeitung des Fasermaterials erforderlich ist, um ein hohe Qualität des Garns zu erzeugen. Andererseits ist hier ein Kennwert zu erhalten, welcher gegebenenfalls nachweist, daß das Fasermaterial bereits bei einer erstmaligen Bearbeitung zu einer sehr hohen Qualität gelangt. Es handelt sich somit um ein qualitativ hochwertiges Fasermaterial, welches durch die Fasermaterialprobe getestet wurde.

Insbesondere wenn das Fasermaterial bis zum Garn weiterverarbeitet wird, aber auch bei der Erzeugung eines Faserbandes ist es besonders vorteilhaft, wenn das in dem Prüfgerät eingesetzte Spinnverfahren dem Spinnverfahren entspricht, welches bei einer späteren Verarbeitung des gesamten Materials zum Einsatz kommt. Dies bedeutet, daß bei einer Weiterverarbeitung des Spinnmaterials mit einem Rotorspinnverfahren in dem Prüfgerät eine Rotorspinnvorrichtung, welche möglichst der Originalspinnvorrichtung entspricht, vorhanden sein soll. Gleiches gilt bei der Weiterverarbeitung des Materials in einem Ringspinnverfahren oder einem Vortex-Spinnverfahren.

Besonders anschaulich für den Spinner ist es, wenn aus den durch die Sensoren ermittelten Kennwerten eine Garntafel erzeugt oder simuliert wird. Hierdurch ist es nicht unbedingt erforderlich, in zeitaufwendiger Arbeit eine Garntafel zu wickeln, um das Ergebnis aus dem aus der Fasermaterialprobe gesponnenen Garn zu betrachten. Die in dem Prüfgerät ermittelten Kennwerte sind im allgemeinen ausreichend, ein Garn zu simulieren, welches mit den entsprechenden Längen das Erscheinungsbild einer Garntafel bietet.

Diese tatsächlich erzeugte oder die simulierte Garntafel kann dann betrachtet oder beispielsweise in einem Bildschirm angezeigt werden oder mit einem hochwertigen Drucker sogar ausgedruckt werden. Weitere Simulationen sind aufgrund der Kennwerte durchführbar. Diese betreffen die Gewebe- und Gestricksimulation.

Ein erfindungsgemäßes Prüfgerät ist zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte mit einer Zuführeinrichtung für eine Fasermaterialprobe, einer Faservereinzelungseinrichtung und einer Einrichtung zum Herstellen eines Faserbandes oder Garnes ausgestattet. An unterschiedlichen Stellen im Prüfgerät sind Sensoreinrichtungen vorgesehen zum Ermitteln der Kennwerte im Verlauf der Verarbeitung der Fasermaterialprobe. Außerdem ist eine Auswerteeinrichtung vorgesehen zum automatischen Erfassen der Sensorsignale und zum Bilden von entsprechenden Kennwerten. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, durch die erfaßten Sensorsignale über die Auswerteeinrichtung Maschineneinstellungen für die spätere Verarbeitung des gesamten Fasermaterials vorzuschlagen. Dieser Vorschlag basiert auf den ermittelten Kennwerten und kann mit einer entsprechenden Datenbank, welche beispielsweise Expertenwissen enthält, gebildet werden. Die ermittelten Kennwerte oder Maschineneinstellungen können über eine Anzeigevorrichtung, beispielsweise einen Bildschirm oder einen Drucker angezeigt werden. Mit dem Prüfgerät wird eine Hilfe für den Spinner bei der Beurteilung einer Fasermaterialprobe erhalten. Die Fasermaterialprobe, welche vom Vereinzeln bis zum späteren Garnprodukt im Sinne einer miniaturisierten Spinnerei das Prüfgerät durchläuft, ermittelt Kennwerte, welche eine Qualitätsbeurteilung des Fasermaterials erlauben.

Sind die Einrichtungen zur Verarbeitung der Fasermaterialprobe von der Faserflocke oder dem Faserband bis zum Faserband oder Garn kontinuierlich angeordnet, und nimmt hierdurch der Spinner keinen Einfluß auf das Fasermaterial, sobald es sich in dem Prüfgerät befindet, so ist ein sehr zuverlässiger, sicherer und ohne Störeinflüsse ermittelbarer Kennwertesatz ermöglicht. In anderen Prüfgeräten kann es aber auch vorteilhaft sein die Einrichtungen zur Verarbeitung der Probe von der Faserflocke oder dem Faserband bis zum Faserband oder Garn diskontinuierlich anzuordnen.

Vorteilhafterweise sind in dem Prüfgerät Sensoreinrichtungen für gleichartige Fasermaterialuntersuchungen mehrfach hintereinander angeordnet. Hierdurch können gleichartige Prüfungen mehrfach erfolgen, wodurch die Beurteilung des Fasermaterials verbessert wird.

Sind die Sensoreinrichtungen für gleichartige Fasermaterialuntersuchungen vor und nach einer Bearbeitungsstelle der Fasermaterialprobe angeordnet, so ist der direkte Einfluß der Bearbeitungsstelle auf das Fasermaterial zu ermitteln. Der Sensor vor der Bearbeitungsstelle mißt dabei den ursprünglichen Zustand des Fasermaterials, während der Sensor nach der Bearbeitungsstelle den Bearbeitungserfolg mißt. Durch einen Vergleich dieser Werte ist ein Kriterium zu erhalten, welches Aussagen über den Nutzen einer derartigen Bearbeitung zuläßt.

Sind mehrere gleichartige Bearbeitungsstellen der Fasermaterialprobe in dem Prüfgerät vorgesehen, so ist ein Kennwert zu ermitteln, aus welchem hervorgeht, ob eine mehrfache Bearbeitung des Fasermaterials vorteilhaft ist oder gegebenenfalls zu Faserschädigung oder Faserverlust führt. Es ist beispielsweise möglich, daß derartige gleiche Bearbeitungsstellen zwei Auflösewalzen sind, welche hintereinander angeordnet sind. Das Fasermaterial wird zweimal ausgekämmt, wodurch zu ersehen ist, ob beispielsweise der Trashgehalt, welcher aus dem Fasermaterial entfernt wird, bei einer zweifachen Bearbeitung deutlich höher ist als bei einer einfachen Bearbeitung. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen den beiden Auflösewalzen ein weiterer Sensor angeordnet ist, welcher das Bearbeitungsergebnis der ersten Auflösewalze beurteilt und ein letzter Sensor nach der zweiten Auflösewalze vorgesehen ist, welcher das Gesamtergebnis der Auflösung des Fasermaterials beurteilt.

Vorteilhafterweise sind Sensoreinrichtungen zur Feststellung der Belastung einzelner Bauteile des Prüfgerätes vorgesehen. So ist es beispielsweise möglich, daß die Motorbelastung einer Auflösewalze während des Auflösevorgangs der Fasermaterialprobe überwacht wird. Wird eine hohe Motorleistung erforderlich, so ist das Auflöseverhalten des Fasermaterials eher negativ zu beurteilen. Es ist dabei eine höhere Faserschädigung zu erwarten. Auch kann beispielsweise die Erwärmung einzelner Bauteile überprüft werden, um hier Aufschlüsse über die Fasereigenschaften zu erhalten.

Besonderes vorteilhaft ist es, wenn das Prüfgerät zur Herstellung eines Garnes aus der Fasermaterialprobe eine Spinnvorrichtung enthält, die der späteren Verarbeitung des gesamten Materials entspricht. Durch die Verwendung einer Spinnvorrichtung wie sich auch für die spätere Verarbeitung des Materials vorgesehen ist, werden sehr realistische Werte erhalten, wobei der Spinner Kennwerte zur Verfügung gestellt bekommt, welche voraussichtlich auch im Produktionsbetrieb erhalten werden. Der Spinner kann dadurch beispielsweise beim Einkauf des Fasermaterials sehr schnell entscheiden, ob seine Qualitätsansprüche durch das Fasermaterial erfüllt werden.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt die
Fig. 1 eine schematisiertes Beispiel eines Prüfgerätes und
Fig. 2 eine schematisiertes Beispiel eines anderen Prüfgerätes.
In dem schematisierten Beispiel eines erfindungsgemäßen Prüfgerätes der Fig. 1 wird eine Fasermaterialprobe 1 über ein Speisevorrichtung, welche aus einer Speisemulde 2 und einer Speisewalze 3 besteht, einer Auflösewalze 4 zugeführt. Die Fasern in der Fasermaterialprobe 1 werden dabei aufgelöst. An einer Schmutzausscheidestelle 5 wird mittels Zentrifugalkraft Schmutz aus dem Fasermaterial ausgeschieden. Auf dem Weg von der Speisevorrichtung zur Schmutzausscheidestelle 5 wird das durch die Auflösewalze 4 geförderte Fasermaterial von einem Sensor 7 beobachtet. Über den Sensor 7 werden beispielsweise Nissen, welche sich in dem aufgelösten Fasermaterial befinden, ermittelt. Das in der Schmutzausscheideöffnung 5 abgelöste Material, welches im Wesentlichen aus Schmutzpartikeln (Trash 6) besteht, wird mittels eines Sensors 8 untersucht.
Das Fasermaterial wird weiter in Richtung der zweiten Auflösewalze 4' befördert. Die Auflösewalze 4' nimmt die Fasern von der Auflösewalze 4 ab und fördert sie wiederum an einem Sensor 7', welcher die Anzahl der Nissen ermittelt, vorbei. Eine weitere Schmutzabscheideöffnung 5' läßt den in dem Fasermaterial noch enthaltenen Schmutz 6' wiederum über Zentrifugalkraft abscheiden. Der Trash 6' wird dabei von einem Sensor 8' ermittelt. Um eine Veränderung der Nissenanzahl im weiteren Verlauf nach der Schmutzabscheideöffnung 5' zu ermitteln, ist ein weiterer Sensor 7" im Bereich des Gehäuses der Auflösewalze 4' angeordnet. Hier wird ein dritter Wert einer Nissenzahl des Fasermaterialprobe 1 erhalten.
Zwischen den Auflösewalzen 4 und 4' ist eine Staubabsaugung 9 vorgesehen. Hier wird der Staub, welcher nicht mit den Fasern weiter transportiert wird, abgesaugt und mittels eines Sensors 10 gemessen. Die Staubabsaugung 9 könnte auch anders als im hier ausgeführten Beispiel gezeigt, geteilt ausgeführt sein, wodurch eine Unterscheidung des abgeschiedenen Staubs danach erfolgen kann, ob er von der ersten Auflösewalze 4 oder von der zweiten Auflösewalze 4' geliefert wird.
Nachdem die Fasern von der Auflösewalze 4' in einen Faserspeisekanal 11 gelangt sind, werden sie von einem weiteren Sensor 7''' auf den Nissengehalt untersucht. Die Fasern gelangen schließlich in den Spinnrotor 12, in welchem sie zu einem Garn 13 geformt werden. Das Garn 13 wird auf eine Spule 14 aufgewickelt. Zwischen dem Spinnrotor 12 und der Spule 14 ist ein Sensor 15 angeordnet, welcher die Garneigenschaften überprüft.
Wie aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel ersichtlich wird, sind gleichartige Sensoren in der Prüfeinrichtung mehrfach vorhanden. Insbesondere die Sensoren 7 bis 7''' überwachen jeweils den Nissengehalt in den Fasern an verschiedenen Stationen des Prüfgerätes. So kann beispielsweise durch den Unterschied der Messergebnisse zwischen Sensor 7 und 7' die Auswirkung auf die Nissen durch die Bearbeitung einer Auflösewalze 4 festgestellt werden. Durch einen Vergleich zwischen dem Sensor 7' und 7" wird der Einfluß von zwei Auflösevorgängen auf die Nissenanzahl festgestellt. Ein Vergleich zwischen den Messergebnissen der Sensoren 7" und 7''' ergibt Erkenntnisse hinsichtlich der eventuell mit der Auflösewalze 4' umlaufenden Nissen im Vergleich zu den tatsächlich in den Faserspeisekanal 11 gelangenden Nissen. Werden die Messergebnisse von dem Sensor 7 dividiert durch die Summe der Messergebnisse der Sensoren 7 bis 7''', so kann ein Kennwert erhalten werden hinsichtlich des Auflöseverhaltens der Fasermaterialprobe 1.
Werden die Messergebnisse der Sensoren 8 und 8' miteinander verglichen, so kann beispielsweise durch die Division des Messergebnisses von Sensor 8 durch die Summe der Messergebnisse von Sensor 8 und Sensor 8' ein Kennwert für die Reinigungswilligkeit des Fasermaterials festgestellt werden. Es ist daraus ersichtlich, inwieweit eine deutlich verbesserte Reinigung durch den Einsatz von zwei Auflösevorgängen erhalten wird. Außerdem gibt der Kennwert Aufschluß über die Stärke der Anhaftung der Trashpartikel an den einzelnen Fasern.
Durch den Sensor 10 wird der Staubgehalt der Fasermaterialprobe 1 untersucht und kann entsprechend bewertet werden.
Der Sensor 15 gibt Hinweise auf die Qualität eines mit der Fasermaterialprobe 1 gesponnenen Garns.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine Rotorspinnvorrichtung schematisch dargestellt. Selbstverständlich kann ein ähnlich aufgebautes Prüfgerät auch für eine Ringspinn- oder eine Luftspinneinrichtung oder andere Spinnverfahren vorgesehen sein. Wesentlich ist, daß eine Fasermaterialprobe in dem Prüfgerät mehrfach bearbeitet und untersucht wird, um so ein bestimmtes Verhalten des Fasermaterials feststellen zu können. Am vorteilhaftesten ist es, wenn die eingesetzten Bauteile der späteren Spinnvorrichtung und möglichst den späteren Spinnereivorbereitungseinrichtungen entsprechen.
Nicht alle Aspekte der Erfindung erfordern, daß das Fasermaterial bis zum Garn gesponnen wird. Es kann durchaus zur Ermittlung einzelner Kennwerte ausreichend sein beispielsweise nur ein Faserband herzustellen. Dies ist in Fig. 2 dargestellt. Die meisten der gezeigten Elemente entsprechen denen des Ausführungsbeispieles der Fig. 1. Lediglich die Erzeugung des Fasergebildes ist unterschiedlich. An Stelle eines Garnes wird ein Faserband erzeugt. Das Faserband kann für die Bewertung des Fasermaterials bereits ausreichend sein. Es kann aber auch eine Weiterverarbeitung des Faserbandes beispielsweise in einer Spinnvorrichtung erfolgen. Hierdurch ist ein diskontinuierlicher Prozeß vorhanden.
Zur Erzeugung des Faserbandes ist ein sich drehender Topf 16 in der Art einer Rotorspinnvorrichtung vorgesehen. Die vereinzelten Fasern werden dem drehenden Topf 16 zugespeist und verbinden sich zu einem relativ dicken Faserband. Das Faserband kann kontinuierlich aus dem Topf 16 entnommen werden, so daß ein längeres Stück Faserband erhalten wird. Alternativ kann der Topf 16 gestoppt werden, wenn er ausreichend mit Fasern gefüllt ist. Das dann darin enthaltene Faserband kann in diesem Falle entnommen und gegebenenfalls weiter verarbeitet oder untersucht werden.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind vielfältige Abwandlungen der Erfindung möglich. So ist ein Prüfgerät beispielsweise natürlich auch mit nur einer Auflösewalze möglich. Der Prozeß kann entgegen dem dargestellten Ausführungsbeispiel entsprechend eines Aspekts der Erfindung auch diskontinuierlich durchgeführt werden. Außerdem kann das Fasermaterial zur Ermittlung einzelner Kennwerte mehrfach durch das Prüfgerät geführt und die entsprechenden Werte von dem selben Sensor festgestellt werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Prüfgerät Empfehlungen aus den Kennwerten ermittelt und die Empfehlungen an eine Steuereinheit für die Spinnereilinie oder Maschinensteuerung weitergeleitet werden.

Claims

1. Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, wobei eine Fasermaterialprobe einem Prüfgerät zugeführt, vereinzelt und anschließend zu einem Faserband oder Garn verarbeitet wird, dadurch csekennzeichnet, daß die Kennwerte im Verlauf der Verarbeitung der Fasermaterialprobe in dem Prüfgerät an unterschiedlichen Stellen, entsprechend der zu ermittelnden Kennwerte automatisch erfaßt und/oder angezeigt und/oder zu Empfehlungen für den Rohstoffeinsatz, für Spinnereiprozesse und/oder für Maschinen- und/oder Spinnereilinieneinstellungen weiterverarbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gkennzeichnet, daß die ermittelten Kennwerte und/oder Empfehlungen des Prüfgerätes an eine Steuereinheit für die Spinnereilinie oder Maschinensteuerung weitergeleitet werden.

3. Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, wobei eine Fasermaterialprobe in Form von Faserflocken oder Faserband einem Prüfgerät zugeführt, vereinzelt und anschließend zu einem Faserband oder Garn verarbeitet wird, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung der Probe von der Faserflocke oder dem Faserband bis zum Faserband oder Garn kontinuierlich erfolgt.

4. Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, wobei eine Fasermaterialprobe in Form von Faserflocken oder Faserband einem Prüfgerät zugeführt, vereinzelt und anschließend zu einem Faserband oder Garn verarbeitet wird, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung der Probe von der Faserflocke oder dem Faserband bis zum Faserband oder Garn diskontinuierlich erfolgt.

5. Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, wobei eine Fasermaterialprobe in Form von Faserflocken oder Faserband einem Prüfgerät zugeführt und vereinzelt wird, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Kennwerte die Reinigungswilligkeit des Fasermaterials darstellt.

6. Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, wobei eine Fasermaterialprobe in Form von Faserflocken oder Faserband einem Prüfgerät zugeführt und vereinzelt wird, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Kennwerte den Reinigungsaufwand des Fasermaterials darstellt.

7. Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, wobei eine Fasermaterialprobe in Form von Faserflocken oder Faserband einem Prüfgerät zugeführt und vereinzelt wird, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Kennwerte die Vernissbarkeit des Fasermaterials darstellt.

8. Verfahren zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, wobei eine Fasermaterialprobe in Form von Faserflocken oder Faserband einem Prüfgerät zugeführt und vereinzelt wird, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Kennwerte die Verarbeitungsverhalten des Fasermaterials darstellt.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung zumindest einzelner Kennwerte gleichartige Fasermaterialuntersuchungen mehrfach hintereinander durchgeführt werden.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichartigen Untersuchungen vor und nach einer Bearbeitung der Fasermaterialprobe durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichartige Bearbeitungen der Fasermaterialprobe durchgeführt werden und die gleichartigen Untersuchungen jeweils nach der Bearbeitung erfolgen.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung von Kennwerten die Belastung einzelner Bauteile des Prüfgerätes herangezogen wird.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung eines Kennwertes des Fasermaterials ein herkömmlicher Kennwert des Fasermaterials aus einer ersten Messung ins Verhältnis zur Summe der Kennwerte der ersten mit wenigstens einer weiteren Messung gesetzt wird (K₁/K_ges.).

14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Reinigungswilligkeit (RW) des Fasermaterials der Trash-Gehalt des Fasermaterials aus einer ersten Messung ins Verhältnis zur Summe des Trash-Gehalts der ersten mit wenigstens einer weiteren Messung gesetzt wird (T₁/T_ges.).

15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des Reinigungsaufwandes des Fasermaterials die Summe des Trash-Gehaltes des Fasermaterials ins Verhältnis zur Reinigungswilligkeit gesetzt wird (T_ges./R_w).

16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Vernissbarkeit (Nep-Faktor N_p) des Fasermaterials die Nissen-Zahl des Fasermaterials aus einer ersten Messung ins Verhältnis zur Summe der Nissen-Zahl der ersten mit wenigstens einer weiteren Messung gesetzt wird (N₁/N_ges.).

17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des Verarbeitungsverhaltens des Fasermaterials die Summe der Nissen-Zahl der ersten mit wenigstens einer weiteren Messung (N_ges.) ins Verhältnis zur Vernissbarkeit (Nep- Faktor N_p) gesetzt wird (N_ges/N_p).

18. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Faserbandes oder Garnes in dem Prüfgerät ein Spinnverfahren eingesetzt wird, das dem für die spätere Verarbeitung des Materials vorgesehenen Spinnverfahren entspricht.

19. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von den ermittelten Kennwerten eine Garntafel, ein Gewebe und/oder ein Gestrick erstellt oder simuliert und angezeigt wird.

20. Prüfgerät zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, mit einer Zuführeinrichtung (2, 3) für eine Fasermaterialprobe (1), einer Faservereinzelungseinrichtung (4) und einer Einrichtung (12; 16) zum Herstellen eines Faserbandes oder Garnes, dadurch gekennzeichnet, daß an unterschiedlichen Stellen in dem Prüfgerät Sensoreinrichtungen (7, 7', 7", 7''', 8, 8', 10, 15) vorgesehen sind zum Ermitteln der Kennwerte im Verlauf der Verarbeitung der Fasermaterialprobe (1), daß eine Auswerteeinrichtung vorgesehen ist zum automatischen Erfassen der Sensorsignale und/oder zum Bilden von entsprechenden Kennwerten und/oder Maschineneinstellungen.

21. Prüfgerät zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, mit einer Zuführeinrichtung (2, 3) für eine Fasermaterialprobe (1), einer Faservereinzelungseinrichtung (4) und einer Einrichtung (12; 16) zum Herstellen eines Faserbandes oder Garnes, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (2, 3, 4, 12) zur Verarbeitung der Probe von der Faserflocke oder dem Faserband bis zum Faserband oder Garn kontinuierlich angeordnet sind.

22. Prüfgerät zum Prüfen von Fasermaterial auf dessen Kennwerte, mit einer Zuführeinrichtung (2, 3) für eine Fasermaterialprobe (1), einer Faservereinzelungseinrichtung (4) und einer Einrichtung (12; 16) zum Herstellen eines Faserbandes oder Garnes, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (2, 3, 4, 12) zur Verarbeitung der Probe von der Faserflocke oder dem Faserband bis zum Faserband oder Garn diskontinuierlich angeordnet sind.

23. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist zur Anzeige der Kennwerte und/oder von Empfehlungen für Maschineneinstellungen.

24. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Prüfgerät Sensoreinrichtungen (7, 7', 7", 7'''; 8, 8') für gleichartige Fasermaterialuntersuchungen mehrfach hintereinander angeordnet sind.

25. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtungen (7, 7', 7", 7''') für gleichartige Fasermaterialuntersuchungen vor und nach einer Bearbeitungsstelle der Fasermaterialprobe angeordnet sind.

26. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichartige Bearbeitungsstellen (4, 4') für die Fasermaterialprobe (1) in dem Prüfgerät vorgesehen sind.

27. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtungen (7, 7', 7", 7''', 8, 8') für gleichartige Fasermaterialuntersuchungen nach den gleichartigen Bearbeitungsstellen (4, 4') der Fasermaterialprobe (1) angeordnet sind.

28. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoreinrichtungen zur Feststellung der Belastung einzelner Bauteile des Prüfgerätes vorgesehen sind.

29. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Faserbandes oder Garnes in dem Prüfgerät eine Spinnvorrichtung (12; 16) vorgesehen ist, welche der für die spätere Verarbeitung des Materials vorgesehenen Spinnvorrichtung entspricht.