DE10221407A1

DE10221407A1 - Karde

Info

Publication number: DE10221407A1
Application number: DE10221407A
Authority: DE
Original assignee: Hollingsworth GmbH
Current assignee: Hollingsworth GmbH
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2003-12-04
Also published as: AU2003229595A1; CN1653215A; WO2003095722A1; US20050229362A1; EP1521874A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Karde oder Krempel mit einer Messeinrichtung zum Erfassen der zwischen Wanderdeckel und Tambour herrschenden Kräfte. Die Vorrichtung soll derart verbessert werden, dass günstig und effizient die Qualität der bearbeiteten Fasern beeinflusst werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die Messeinrichtung einen Sensor zum Erfassen der Leistungsaufnahme des Antriebs des Wanderdeckels umfasst. Der Sensor ist am Antrieb des Wanderdeckels angebracht oder ist dieser selbst, welches die Verwendung handelsüblicher Elemente erleichtert und Kosten sparen hilft.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Karde oder Krempel mit einer Messeinrichtung zum Erfassen der zwischen Wanderdeckel und Tambour herrschenden Kräfte.

Bisher existieren bereits Karden oder Krempel, in denen die Kraftzustände zwischen Wanderdeckel und Tambour gemessen werden. So werden nach dem Stand der Technik Dehnmessstreifen auf dem Wanderdeckel aufgebracht, um die Kräfte, die im Betrieb der Karde oder Krempel auftreten, erfassen zu können.

Der bisherige Stand der Technik weist allerdings einige Nachteile auf. Zum einen müssen zusätzliche separate Bauelemente auf der Karde oder Krempel angebracht werden, nämlich Dehnmessstreifen. Dies zieht erhöhte Kosten nach sich. Zum anderen hilft es nicht nur einen oder wenige Dehnmessstreifen zu verwenden, sondern es müssen eine Vielzahl von Dehnmessstreifen verwendet werden. Nur dann lässt sich die gesamte Breite des Wanderdeckels mit Dehnmessstreifen abdecken. Werden nur wenige Dehnmessstreifen verwendet, so ist das Meßergebnis ungenau. Das Aufbringen der Dehnmessstreifen als solches ist zusätzlich dazu teuer. Teuer und aufwändig ist auch eine Verbindung der Dehnmessstreifen, die, da sie auf dem Wanderdeckel befestigt sind und somit mit rotieren, signalübertragend mit dem feststehenden Bauelement zur Aufnahme des Signals verbunden sein müssen.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Karde oder Krempel mit einer Sensiereinrichtung zu gestalten, die sowohl langlebig als auch kostengünstig konstruiert, aufgebaut und betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Messeinrichtung einen Sensor zum Erfassen der Leistungsaufnahme des Antriebs des Wanderdeckels umfasst.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Karde oder Krempel, wird somit der Leistungsbedarf des zum Antrieb genutzten Motors des Wanderdeckels gemessen. Hierzu wird ein Sensor benutzt. Mit Hilfe dieses Messwertes, der von dem Sensor ermittelt wird, lässt sich indirekt die Kraft im Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour ermitteln. Somit kann eine Zerstörung der Karde oder Krempel verhindert werden, da übermäßig hohe Kräfte im Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour vermieden werden. Durch die Anbringung des Sensors am Motor des Wanderdeckels wird sehr schnell eine Steuerung der Kraft im Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour ermöglicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Messwert an einem elektrischen Motor zum Antrieb des Wanderdeckels ermittelbar ist, da eine Messung an einem elektrischen Motor besonders einfach und effizient vonstatten gehen kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn über den Sensor die Leistungsaufnahme des Wanderdeckelantriebmotors messbar ist, der Messwert zum Kreieren eines Steuersignales nutzbar ist. In einer solchen Konstellation lässt sich besonders schnell auf übermäßige Kraftspitzen in Karde oder Krempel reagieren und die Qualität der bearbeiteten Fasern optimieren.

Wenn der Messwert weiterverarbeitet wird, kann für jeden Messwert eine bestimmte Steueraktion festgelegt werden. Dadurch kann ein flexibles Reagieren ermöglicht werden. Falls der Messwert in einer Recheneinheit verarbeitet wird, können Standardelemente, die günstig am Markt erhältlich sind, verwendet werden. Dadurch lassen sich die Kosten bei der Entwicklung einer Karde oder Krempel minimieren.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Messwert mit einem vorher definierten oberen Grenzwert verglichen wird oder einem vorher definierten unteren Grenzwert verglichen wird und vorher festgelegte Steuersignale erzeugbar sind. Dadurch lassen sich Grenzen des Betriebes festlegen, in denen ein wirtschaftlicher Betrieb von Karde oder Krempel ermöglicht wird.

Auch kann es besonders vorteilhaft sein, wenn über Steuersignale die Zufuhr von Fasern in den Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour steuerbar ist. Somit kann vermieden werden, dass zu viele Fasern in den Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour eindringen und ein Verstopfen der Karde oder der Krempel die Folge ist. Somit kann die Qualität der bearbeiteten Fasern positiv beeinflusst werden.

Wenn ein Überlastschutz des Wanderdeckels darstellbar ist, dadurch dass der Wanderdeckelantriebe bei Vorliegen eines Messwertes über einen vorher definierten maximalen Wert abschaltbar ist, kann eine totale Zerstörung der Karde oder Krempel bei Überlast verhindert werden. Dies kann eine besonders langlebige Karde oder Krempel bedingen.

Wenn die Kardierkräfte nach Messung der Leistungsaufnahme des Wanderdeckelantriebmotors regelbar sind, kann eine flexible Betriebsart der Karde oder Krempel ermöglicht werden. Dies ist besonders beim Betrieb mit unterschiedlichen Fasern von Bedeutung.

Wenn der Sensor den Messwert über eine Erfassung des Mediums misst, welches zum Antrieb des Wanderdeckels nutzbar ist, so kann auf indirektem Weg die Kraft zwischen Wanderdeckel und Tambour ermittelt werden. Über diese indirekte Art lässt sich an einer einfach zu erreichenden Stelle eine Messung vornehmen, die eine hohe Genauigkeit hat.

Wenn die Leistungsaufnahme des Antriebs des Wanderdeckels ermittelt wird, kann in einem derartigen Verfahren ein Rückschluss auf die Kräfte im Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour stattfinden.

Besonders vorteilhaft bei einem erfindungsgemäßen Verfahren kann es sein, wenn der Messwert über eine Erfassung des Strombedarfes des Wanderdeckelantriebmotors ermittelt wird. Bei der hierbei möglichen Benutzung von marktüblichen Elementen, kann auf günstige und verlässliche Weise eine Regelung der Karde oder der Krempel stattfinden.

Wenn die Zufuhrmenge der Fasern zu Karde oder Krempel entsprechend des erfassten Messwertes bei Überschreiten eines vorher definierten Grenzwertes geregelt wird, kann sich eine Regelung ergeben, die einen äußerst geringen Zeitverzug hat und somit sehr schnell anspricht, was eine hohe Bearbeitungsqualität nach sich zieht und einen Überlastschutz aufweist, was in einer langen Lebensdauer resultiert.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht auf eine Karde oder Krempel und
Fig. 2 die Detailansicht des Spaltes zwischen Wanderdeckel und Tambour.
In Fig. 1 ist schematisch eine Kardiervorrichtung in einer Ebene senkrecht zu einer Drehachse A einer Kardierwalze bzw. eines Tambours 2 dargestellt. Die Mantelfläche 8 des Tambours 2 ist mit einer Garnitur 9 zum Bearbeiten von Fasermaterial versehen. Die Garnitur 9 besteht aus aufgewickeltem Zahndraht, wobei die einzelnen Zähen mit ihren Spitzen in Drehrichtung bzw. Kardierrichtung B weisen. Die Ausgestaltung solcher Garnituren 9 ist bestens im Stand der Technik bekannt und soll hier nicht näher beschrieben werden. Anhand des Pfeiles B ist zu erkennen, dass sich der Tambour 2 im Urzeigersinn dreht. Auf der linken Seite befindet sich schematisch dargestellt eine Öffnerwalze 10, die die Fasern dem Tambour 2 zuführt. An die Öffnerwalze 10 schließt eine Zuführeinheit 4 an, die die Fasern der Öffnerwalze 10 zuführt. Auch hier können bekannte Öffnerwalzenvorrichtungen eingesetzt werden. Im Stand der Technik gibt es hierzu genügend Beispiele.
Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich zumindest eine Abnehmerwalze 11, die schematisch für die Abnahmevorrichtung steht, die die kardierten Fasern wieder von dem Tambour 2 entfernt und für die Weiterverarbeitung abführt. Auch bezüglich der Abnahmevorrichtungen 11 gibt es im Stand der Technik genügend Beispiele, auf die nicht näher eingegangen werden muss.
Am Außenumfang, zumindest im oberen Bereich (im Abschnitt zwischen Öffnerwalze 10 und Abnehmerwalze 11) der Karde oder Krempel, befindet sich der Wanderdeckel 1. Der Wanderdeckel 1 wird über den Wanderdeckelantriebsmotor 3 angetrieben. Der Wanderdeckelantriebsmotor 3 ist mit dem Wanderdeckel 1 kraftschlüssig verbunden. Der Wanderdeckelantrieb 1 liegt oberhalb des Tambours 2 und rotiert in die gleiche Richtung wie der Tambour. Der Wanderdeckel ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein gezahntes Band, welches endlos umlaufend ist. Das Band wird über mindestens zwei Umlenkrollen 12 und 13 derart umgelenkt, dass sich zwischen dem oberen Bereich des Tambours, nämlich der Mantelfläche 8 im oberen Bereich des Tambours 2, und dem umgelenkten Band ein gleichmäßiger und gleich großer Abstand ergibt. Der Wanderdeckelantriebsmotor 3 treibt über eine kraftschlüssige Verbindung die Umlenkrolle 12 an und treibt dadurch den Wanderdeckel 1 an.
Der Wanderdeckel 1, welcher beweglich ausgestaltet ist, verläuft im Bereich des Tambours an die Kontur des Tambours 2 angepasst bogenförmig, wobei die Unterseite möglichst immer im gleichen Abstand zur Mantelfläche 3 angeordnet ist. Auf der Unterseite des Wanderdeckels 1 ist eine Zahngarnitur 14 vorgesehen.
Die Garnitur 9 und die Garnitur 14 sowie die prinzipielle Ausgestaltung und Anordnung solcher Garnituren an Kardierelementen ist im Stand der Technik ausreichend bekannt. So bestehen diese Zahngarnituren 9 und 14 aus nebeneinander angeordneten Zahndrahtabschnitten.
Der Wanderdeckel 1 ist in einem geringen Abstand über den Tambour 2 schwebend angeordnet und bewegt sich entgegen der Rotationsrichtung B des Tambours 2. Demnach ist zwischen Zahngarnitur 9 des Tambours 2 und der Zahngarnitur 14 des Wanderdeckels ein Spalt 15 zum Kardieren der nicht dargestellten Fasern vorhanden.
Der Zuführeinheitantriebsmotor 5 treibt die Zuführeinheit 4 an. Ein Sensor 6 misst die Leistungsaufnahme am Wanderdeckelantriebsmotor 3. Dieses Signal wird an eine Recheneinheit 7 weiter übertragen. In der Recheneinheit 7 wird dann ein Steuersignal erzeugt, welches den Zuführeinheitantriebsmotor 5 steuert.
Wenn im Betrieb der Karde oder der Krempel die Kraft zwischen Wanderdeckel 1 und Tambour 2 zu groß ist, wird die Zufuhrmenge an Fasern über die Zuführeinheit 4 vermindert. Dies ermöglicht ein exaktes Beeinflussen der Bearbeitungsqualität der Fasern.
Im Betrieb werden Fasern über die Zuführeinheit 4 der Karde oder der Krempel zugeführt. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der Zuführeinheitantriebsmotor 5 die Zuführeinheit 4 antreibt. Über zwei Rollen gelangen die Fasern zum Tambour 2, welcher die Fasern in den Spalt zwischen Wanderdeckel 1 und Tambour 2 befördert. Der Wanderdeckel 1 wird über den Wanderdeckelantriebsmotor 3 separat angetrieben. Der Sensor 6 misst dabei die Leistungsaufnahme des Wanderdeckelantriebsmotors 3. Wenn der Messwert größer als ein vorher festgelegter Schwellenwert ist, so wird der Messwert, welcher an die Recheneinheit 7 weitergeleitet wurde, dergestalt verarbeitet, dass als Steuersignal zum Zuführeinheitantriebsmotor 5 geleitet wird, mit der Folge, dass die Leistung des Zuführeinheitantriebsmotors 5 minimiert wird. Dies ermöglicht eine Minimierung der Zufuhrmenge von Fasern über die Zuführeinheit 4.
An der Abnehmerwalze 11 kann somit ein qualitativ hochwertiges Produkt abgenommen und in die Weiterverarbeitung geführt werden.
In Fig. 2 ist der Spalt 15 zwischen Tambour 2 und Wanderdeckel 1 in einem Detailausschnitt dargestellt. Die Garnitur 14 und deren gezahnte Ausführungsform ist deutlich erkennbar. Auch ist die Garnitur 9 und deren gezahnte Ausführungsform dargestellt. In dem Spalt 15 werden die nicht dargestellten Fasern gefördert und bearbeitet.
Zum Befüllen der Karde oder Krempel mit Fasern, werden die Fasern auf die Zuführeinrichtung 4 aufgebracht und über die Öffnerwalze 10 und die Zuführeinheit 4 auf den Tambour 2 befördert. Der Tambour 2 rotiert im Uhrzeigersinn und fördert die Fasern nach oben. Die Fasern gelangen in den Spalt 15 zwischen der Garnitur 9 auf der Mantelfläche 8 des Tambours 2 und der Garnitur 14 des Wanderdeckels 1. Der Wanderdeckel 1 rotiert im Uhrzeigersinn. Dadurch findet ein Kämmen der Fasern zwischen Wanderdeckel 1 und Tambour 2 statt. Wenn sich die Kraft im Spalt 15 verändert, wird auch die Leistungsaufnahme des Wanderdeckelantriebsmotors 3 welche vom Sensor 6 gemessen wird, verändert. Beim Überschreiten eines vorher definierten Grenzwertes durch den im Sensor 6 gemessenen Messwert, wird durch eine Recheneinheit 7 der Zuführeinheitantriebsmotor 5 derart geregelt, dass sich seine Leistung vermindert. Dadurch wird die Leistung der Zuführeinheit 4 vermindert. Als Folge werden weniger Fasern der Karde oder Krempel zugeführt.
Auch wird ein Messprotokoll, welches die Messwerte des Sensors 6 und die Qualität der Fasern nach der Bearbeitung durch Karde oder Krempel und Abscheidung an der Abnehmerwalze 11 in Relation bringt, erstellt. Somit ist es möglich, die Qualität der bearbeiteten Fasern den bei der Bearbeitung vorliegenden Messwerten zeitlich zuzuordnen. Somit ist es möglich, reproduzierbare Ergebnisse im Betrieb der Karde und Krempel zu erreichen.

Claims

1. Karde oder Krempel mit einer Messeinrichtung zum Erfassen der zwischen Wanderdeckel (1) und Tambour (2) herrschenden Kräfte, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung einen Sensor (6) zum Erfassen der Leistungsaufnahme des Antriebs (3) des Wanderdeckels (1) umfasst.

2. Karde oder Krempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert an einem elektrischen Motor zum Antrieb des Wanderdeckels (1) ermittelbar ist.

3. Karde oder Krempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über den Sensor (6) die Leistungsaufnahme des Wanderdeckelantriebsmotors (3) messbar ist, der Messwert zum Kreieren eines Steuersignales nutzbar ist.

4. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert weiterverarbeitet wird.

5. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert in einer Recheneinheit (7) verarbeitet wird.

6. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert mit einem vorher definierten oberen Grenzwert verglichen wird oder einem vorher definierten unteren Grenzwert verglichen wird, und vorher festgelegte Steuersignale erzeugbar sind.

7. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass über Steuersignale die Zufuhr von Fasern in den Spalt zwischen Wanderdeckel (1) und Tambour (2) steuerbar ist.

8. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überlastschutz des Wanderdeckels (1) darstellbar ist, dadurch dass der Wanderdeckelantrieb bei Vorliegen eines Messwertes über einen vorher definierten maximalen Wert abschaltbar ist.

9. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kardierkräfte nach Messung der Leistungsaufnahme des Wanderdeckelantriebmotors (3) regelbar sind.

10. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) den Messwert über eine Erfassung des Mediums misst, welches zum Antrieb des Wanderdeckels (1) nutzbar ist.

11. Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Karde oder Krempel, mit einer Messeinrichtung zum Erfassen der zwischen Wanderdeckel (1) und Tambour (2) herrschenden Kräfte, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsaufnahme des Antriebs des Wanderdeckels (1) ermittelt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert über eine Erfassung des Strombedarfes des Wanderdeckelantriebmotors (3) ermittelt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Fasern zur Karde oder Krempel entsprechend des erfassten Messwertes geregelt wird.