DE10349407A1 - Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, z. B. Reiniger, Öffner, Karde oder dergleichen zur Erfassung von aus Fasermaterial, z. B. Baumwolle, ausgeschiedenem Abfall - Google Patents
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Abstract
Bei einer Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, z. B. Reiniger, Öffner, Karde o. dgl., zur Erfassung von aus Fasermaterial, z. B. Baumwolle, ausgeschiedenem, aus Fremdstoffen und Gutfasern bestehendem Abfall, der in einer Sammeleinrichtung gesammelt wird, ist eine optische Messeinrichtung mit einem Helligkeitssensor vorhanden, die den Abfall überprüft. DOLLAR A Um auf einfache Art eine Erfassung des Gutfaseranteils im Abgang und eine optimale Einstellung der Zusammensetzung des Abgangs, insbesondere viel Trash und wenig Gutfasern, zu ermöglichen, wird das Abfallmaterial an mindestens einer auf Gutfasern reagierenden Sensoranordnung vorbeigeführt und umfasst die Sensoranordnung eine Lichtquelle, wobei das von den bewegten Gutfasern reflektierte Licht von dem Helligkeitssensor detektiert und in elektrische Signale umgewandelt wird, aus denen der Anteil der Gutfasern ermittelbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, z. B. Reiniger, Öffner, Karde o. dgl., zur Erfassung von aus Fasermaterial, z. B. Baumwolle, ausgeschiedenem, aus Fremdstoffen und Gutfasern bestehendem Abfall, der in einer Sammeleinrichtung gesammelt wird, bei der eine optische Messeinrichtung mit einem Helligkeitssensor vorhanden ist, die den Abfall überprüft.
- Bei einer bekannten Vorrichtung (
EP-A-0 399 315 ) fördern die Schlagstifte einer Reinigungswalze die Faserflocken über Reinigungsstäbe, die derart verstellbar sind, dass dadurch die Reinigungsintensität veränderbar ist. Unterhalb der Reinigungsstäbe misst ein Helligkeitssensor die Helligkeit als Maß für den Schmutzanteil des ausgeschiedenen Abganges (Abfalls), welcher durch die Reinigungsstäbe ausgeschieden wurde und in einer trichterartigen Sammeleinrichtung gesammelt wird. In vorgegebenen Zeitintervallen wird der Abgang über einen Saugtransport abgesaugt, der am unteren Ende der Sammeleinrichtung angeordnet ist. Die vom Helligkeitssensor gemessene Helligkeit des ausgeschiedenen Abfalles wird als Signal in eine Steuerung eingegeben und an einer Anzeige angezeigt. Ein Nachteil besteht darin, dass der Sensor nur zur Erfassung für den Schmutzanteil dient, eine Erfassung des Gutfaseranteils aber nicht erfolgt. Außerdem stört, dass mittels Sensorik der errechnete Reinigungsgrad im Abgangsraum der Reinigungsmaschine geprüft wird. Schließlich wird nur die vom Sensor gemessene Helligkeit, des Abgangs, d. h. der Helligkeitsgrad, in die Steuerung eingegeben, woraus sich aber kein optimaler Betriebspunkt der Reinigungsmaschine ergibt. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere auf einfache Art eine Erfassung des Gutfaseranteils im Abgang erlaubt und eine optimale Einstellung der Zusammensetzung des Abganges, insbesondere mit großem Fremdstoffanteil (Trash) und geringem Gutfaseranteil, ermöglicht.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
- Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gelingt die automatische Erfassung des Gutfaseranteils im Abgang, und es ist auf einfache Art eine optimale Ein stellung der Zusammensetzung des Abganges (Trash/Gutfasern) ermöglicht. Der Helligkeitssensor und die anschließende Auswertung ermöglichen die genaue Kenntnis des Anteils von Gutfasern im Abgang, die zur Einstellung der Ausscheideelemente herangezogen wird. Dabei erfolgt eine kontinuierliche, objektive und somit personenunabhängige Beurteilung des ausgeschiedenen Abfalls. Insbesondere ist es möglich, den Gutfaseranteil, der unerwünscht mit ausgeschieden wurde, zu bestimmen und bei Bedarf zu beeinflussen. In Abhängigkeit von den gewonnenen Ergebnissen können vorhandene Maschinenelemente so eingestellt werden, dass sich automatisch eine vorherbestimmte und gewünschte Abfallzusammensetzung ergibt. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass die Variation des Helligkeitssignals (Variationskoeffizient, Standardabweichung der Lichtreflexion) dem Verlauf der Abfallmengenverteilung (Trash/Gutfasern) entspricht, aus dem sich ein optimaler Betriebspunkt für die Einstellung der Ausscheideelemente für die Reinigung des Fasermaterials ergibt. Die Funktion zwischen dem Variationskoeffizienten und beispielsweise der Position der verstellbaren Leitflügel der Reinigungsmaschine weist eine charakteristische Steigungsänderung (Steigungsendpunkt bzw. -bereich) auf, die dem optimalen Betriebspunkt für die Reinigung entspricht. Die Ermittlung des optimalen Betriebspunktes erfolgt, und das darin liegt ein weiterer Vorteil, mit einer apparativ sehr einfachen Vorrichtung.
- Die Ansprüche 2 bis 63 haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert:
- Es zeigt:
-
1a schematisch Seitenansicht eines Querschnitts durch eine Reinigungsmaschine mit mehreren Absaughauben für Abfall, -
1b Seitenansicht des Reinigers gem.1a mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen, -
2 Vorderansicht auf die Vorrichtung gemäß1b im Schnitt mit Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Absaugkanal, -
2a Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Stutzen, -
3a ,3b eine Ausscheidestelle für Abfall mit verstellbarem Leitflügel, -
3c Draufsicht auf den Leitflügel nach3a ,3b mit Stellmotor und Winkelmesselement, -
4 Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß1b , -
5 Blockschaltbild einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung mit angeschlossenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen, Auswerteeinrichtung, Winkelmesseinrichtung für Leitflügelwinkel, Bedien- und Anzeigeeinrichtung und Stelleinrichtung für Leitflügel, -
6 schematisch in Seitenansicht Speiseeinrichtung einer Karde mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen an Abfallabsaughauben, -
7 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Fotodiode, einer Lichtquelle und einem Messgerät zur Datenerfassung an einer Abfallrohrleitung, -
8 Standardabweichung (CV%) der Messspannung und Messspannung in Abhängigkeit von der Leitflügelstellung (bzw. von der Weite der Ausscheideöffnung) und -
9 Abfallzusammensetzung in Abhängigkeit von der Leitflügelstellung (bzw. Weite der Ausscheideöffnung). - Der in einem geschlossenen Gehäuse angeordneten Reinigungsvorrichtung, z. B. Trützschler CVT
4 , wird nach1a das zu reinigende Fasermaterial (Pfeil F), das insbesondere Baumwolle ist, in Flockenform zugeführt. Dies erfolgt beispielsweise durch einen (nicht dargestellten) Füllschacht, durch ein Förderband o. dgl.. Die Watte wird mittels zweier Speisewalzen1 ,2 unter Klemmung einer Stiftwalze3 zugeführt, die im Gehäuse drehbar gelagert ist und entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil A) umläuft. Der Stiftwalze3 ist eine Garniturwalze4 nachgeordnet, die mit einer Sägezahngarnitur bezogen ist. Die Walze3 hat eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 10 bis 21 m/sec. Die Walze4 hat eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 15 bis 25m/sec. Die Walze5 hat eine größere Umfangsgeschwindigkeit als Walze4 , und Walze6 hat eine größere Umfangsgeschwindigkeit als Walze5 . Den Walzen3 und4 sind nacheinander zwei weitere Sägezahnwalzen5 bzw.6 nachgeordnet, deren Drehrichtungen mit C bzw. D bezeichnet sind. Die Walzen3 bis6 haben einen Durchmesser von ca. 150 bis 300 mm. Die Stiftwalze3 wird vom Gehäuse umschlossen. Der Stiftwalze3 ist eine Abscheideöffnung7 für den Austritt von Faserverunreinigungen zugeordnet, deren Größe dem Verschmutzungsgrad der Baumwolle angepasst bzw. anpassbar ist. Der Abscheideöffnung7 ist eine Abscheidkante12 , z. B. ein Messer, zugeordnet. In Richtung der Pfeile A sind an der Walze3 weitere Abscheidöffnungen8 und eine Abscheidkante13 vorhanden. Der Sägezahnwalze4 sind eine Abscheidöffnung9 und eine Abscheidkante14 , der Sägezahnwalze5 eine Abscheidöffnung10 und eine Abscheidkante15 und der Sägezahnwalze6 eine Abscheidöffnung11 und eine Abscheidkante16 zugeordnet. Jedem Abscheidmesser12 bis16 ist eine Absaughaube17 bis21 zugeordnet. Mit E ist die Arbeitsrichtung des Reinigers bezeichnet. - Nach
1b ist an jeder Absaughaube17 ,18 ,19 ,20 ,21 eine Absaugleitung22 ,23 ,24 ,25 bzw.26 angeschlossen. Die Absaugleitungen22 bis26 sind mit einem gemeinsamen Absaugkanal27 verbunden. Die starren Absaugleitungen22 bis26 und der Absaugkanal27 ist einstückig, z. B. aus Blech oder Kunststoff, ausgebildet. Die Länge der Absaugleitungen22 bis26 ist unterschiedlich ausgebildet, je nach Entfernung zwischen der Absaughaube17 bis21 und dem Absaugkanal27 . Der Querschnitt27I bis27V des Absaugkanals27 – in Strömungsrichtung (Pfeil K) gesehen – ist jeweils nach Einmündung einer Absaugleitung22 bis26 . Das Ende des Absaugkanals27 ist an eine (nicht dargestellte) Saugquelle angeschlossen. Die Strömungsrichtung innerhalb der Absaugleitungen22 bis26 ist mit Pfeilen L bis P bezeichnet. - Die Funktionsweise ist folgende: Die aus Faserflocken (F) bestehende Watte wird von den Speisewalzen
1 ,2 unter Klemmung der Stiftwalze3 zugeführt, die das Fasermaterial durchkämmt und Faserbüschel auf ihren Stiften mitnimmt. Beim Vorbeilauf der Walze3 an der Abscheidöffnung7 und der Abscheidkante12 werden entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit und Krümmung dieser Walze sowie der dieser ersten Ausscheidungsstufe angepassten Größe der Abscheidöffnung7 , Abfall (Kurzfasern und grobe Verunreinigungen) und (an sich unerwünscht) ein gewisser Anteil Gutfasern durch die Fliehkraft aus dem auf der Walze verbleibenden Fasermaterial herausgeschleudert, die nach Passieren der Abscheidöffnung7 in eine Absaughaube17 (Schmutz) im Gehäuse gelangen. Das derart vorgereinigte Fasermaterial wird durch die Garniturspitzen der Garniturwalzen4 von der ersten Walze3 abgenommen, wobei es weiter aufgelöst wird. Beim Vorbeilauf der Walzen4 ,5 und6 an den Abscheidöffnungen9 ,10 bzw.11 mit Abscheidkanten14 ,15 bzw.16 werden weitere Verunreinigungen durch die Fliehkraft aus dem Faserverband herausgeschleudert. - Mit Pfeilen B, C und D sind die Drehrichtung der Garniturwalzen
4 ,5 bzw.6 bezeichnet. Mit17 bis21 sind Absaugeinrichtungen für die aus den Abscheidöffnungen7 bis11 austretenden Verunreinigungen bezeichnet. Die Drehrichtung A, B, C bzw. D jeweils benachbarter Walzen3 ,4 ,5 bzw.6 ist unterschiedlich. Am Ende der letzten Walze6 ist eine pneumatische Absaugeinrichtung22 für das gereinigte Fasermaterial (Pfeil H) vorhanden. Die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils nachgelagerten Walze ist größer als die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils vorgelagerten Walze. Mit23 bis26 sind verstellbare Luftleitelemente bezeichnet, die an der Lufteintrittsöffnung der Absaughauben17 bis26 angebracht sind und mit denen die Menge der ange saugten Luft einstellbar ist. In den Wandflächen der Absaugkanäle27a ,27b für die Absaughauben17 bis21 ist jeweils stirnseitig bzw. koaxial zur Absaughaube17 bis21 eine durchsichtige Scheibe40a bis40e angebracht (sh.2 ), so dass man von außen in die Absaughauben17 bis21 hineinsehen kann. Den Scheiben40a bis40c ist außerhalb der Absaugkanäle27a ,27b jeweils eine erfindungsgemäße Sensoranordnung42 zugeordnet, mit der der durch die Absaughaube17 bis21 in den Absaugkanal27a ,27b strömende Abfall von der Sensoranordnung42 erfasst wird. - Nach
2 ist die Absaughaube17 zwischen den beiden Gestellwänden28 ,29 (Gehäusewände) angeordnet, wobei außerhalb der Wände28 ,29 an den Enden17a ,17b der Absaughaube17 jeweils ein Stutzen30a ,30b ausgebildet ist, so dass die Absaughaube17 zwei Öffnungen in den Gestellwänden28 ,29 durchdringt. Um die Stutzen30 ist eine ringförmige elastische Dichtung32 , z. B. aus Schaumstoff, herumgelegt. Der eine Endbereich22a der Absaugleitung22 mündet in den Absaugkanal27a (vgl.1b ), der andere Endbereich22b der Absaugleitung22 mündet in den Absaugkanal27b . Mit34 ist ein Befestigungselement, z. B. Schraubverbindung bezeichnet. Die Enden der Absaugkanäle27a ,27b sind an einen gemeinsamen Absaugkanal44 (sh.4 ) angeschlossen, der mit einer (nicht dargestellten) Saugquelle verbunden ist. Der Anschluss der Absaugleitung22a an die Absaughaube17 und an den Absaugkanal35 entspricht dem Anschluss der Absaugleitung22 an die Absaughaube17 und den Absaugkanal27 . Auf der Außenseite der Absaugkanäle27a ,27b ist jeweils eine durchsichtige Scheibe40a bzw.40b angebracht, denen außerhalb der Absaugkanäle27a bzw.27b eine Kamera41a , bzw.41b zugeordnet ist, die der Erfassung des Abfalls dient. Mit den Pfeilen Q und R ist die Strömungsrichtung der Absaugströme innerhalb der Absaughaube17 bezeichnet. - Die in den
1a ,1b und2 dargestellte Reinigungsvorrichtung besitzt Einrichtungen, mit denen die Menge und zum Teil auch die Art des auszuscheidenden Abfalls (Fremdteile, Trash, Nissen, Gutfasern usw.) einstell- bzw. beeinflussbar ist. Diese sind als motorisch verstellbare Leitflügel37 ausgebildet, die im Bereich der Öffnungs- und Reinigungswalzen3 bis6 vor den Ausscheidemessern angebracht sind. Mit der Winkelstellung a dieser Flügel37 kann man die Menge und in gewisser Weise auch die Art der Ausscheidungen1 beeinflussen (3a ,3b ). Hierbei gilt, dass ein großer Öffnungswinkel α relativ viele Ausscheidungen1 und ein kleiner entsprechend weniger zur Folge hat. Durch die Festlegung der gewünschten Ausscheidungen1 wird zugleich ganz besonders die Reinigungswirkung der Maschine auf das Gutmaterial bestimmt. Da in der Regel bei dieser Art der Ausscheidungen1 immer auch "gutes" Fasermaterial mit ausgeschieden wird, gilt es in der Praxis einen akzeptablen Kompromiss zu finden. Das heißt, man scheidet so viel "Schlechtmaterial" aus wie möglich bei gleichzeitig einem minimalen ausgeschiedenen Gutfaseranteil. Um den ausgeschiedenen Abfall1 beurteilen und damit die möglichen Einstellungen anpassen zu können, wird der Abfall1 separiert, aufgefangen und schließlich auf die erfindungsgemäße Weise visuell beurteilt. - Gemäß
2 ist in der Wandfläche des Absaugkanals27b eine durchsichtige Scheibe20 angebracht, deren Mittelpunkt mit der Achse der Absaughaube17 fluchtet. Auf der Außenseite des Absaugkanals27b ist der Scheibe40a als Sensoranordnung42a (Helligkeitssensor) eine Fotodiode (sh.7 ) zugeordnet. Außerdem ist eine Lichtquelle41 (sh.7 ) unmittelbar neben der Fotodiode vorhanden. - Nach
2a ist die Scheibe40f in der Wandfläche des Stutzens33b angeordnet, der den Absaugkanal27b mit dem Ausgang des Absaughaube17 verbindet. Auf der Außenseite ist der Scheibe40f ein Helligkeitssensor42f zugeordnet. - Nach
4 wird der Abfall1 von den einzelnen Ausscheidestellen auf jeder Maschinenseite zusammengefasst und kontinuierlich mittels Unterdruck abgesaugt und zu einer zentralen Filter- und Separieranlage44 befördert. Erfindungsgemäß wird nun in den Abfallkanal27b in Höhe der bzw. fluchtend mit den Absaughauben17 bis21 jeweils ein Helligkeitssensor42a bis42d mit entsprechender Beleuchtung41a bis41d und Auswerteeinheit integriert. Das System ist so angeordnet und in der Lage, innerhalb der Leitung27b vorbeifliegende Fasern, Fremd- oder sonstigen Teile zu erfassen. Des weiteren ist es ausgebildet, Gutfasern im Abfall unterscheiden zu können sowie Informationen darüber zu liefern. In Abhängigkeit von entsprechenden Vorgaben werden dann automatisch die Zusammensetzung des Abfalls1 beeinflussende Maschinenaggregate (z. B. die Leitflügel37 ) so lange verstellt, bis die gewünschte Abfallqualität erreicht ist. - Entsprechend
5 sind an eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung43 (Maschinensteuerung), z. B. Mikrocomputer, über drei Auswerteeinrichtungen44a ,44b ,44c , drei Sensorsysteme42a ,42b ,42c , eine Bedien- und Anzeigeeinrichtung50 , drei Winkelmesseinrichtungen46a ,46b ,46c für Leitflügelwinkel a (3a ,3b ) und drei Flügelverstelleinrichtungen45a ,45b ,45c für die Einstellung der Leitflügel37a ,37b bzw.37c angeschlossen. - Entsprechend
6 sind bei einer Karde, z. B. Trützschler Hochleistungskarde DK 903, im Speisesystem den Vorreißern47a ,47b ,47c jeweils eine besaugte Absaughaube48a ,48b bzw.48c für Abfall sowie eine besaugte Verbindungsleitung49 für die Absaughauben48a bis48c vorhanden. Den Ab saughauben48a bis48c und der Verbindungsleitung49 ist jeweils ein Sensorsystem42a ,42b ,42c bzw.42d (sh.7 ) zugeordnet. - Gemäß
7 ist in der Wandfläche der Abfallleitung27 eine Öffnung vorhanden, in der eine als Helligkeitssensor42 eine Fotodiode und als Lichtquelle41 eine Gleichstrombeleuchtung mit sichtbarem Licht angeordnet sind. Die Fotodiode42 (fotovoltaisches Element) ist ein Signalwandler. Die Fotodiode42 steht über Leitungen421 ,422 mit einem Messgerät44 zur Datenerfassung (Spannungsmeßgerät) in Verbindung. Das System basiert auf der Erfassung und Auswertung von Spannungs- bzw. Widerstandänderungen durch Reflexionsdifferenz (Helligkeitsdifferenzen aufgrund unterschiedlicher Reflexion) in Räumen mit bewegten Abfällen. Hierzu wird eine Gleichstrom- oder hochfrequente Wechselstrombeleuchtung benötigt, die stirnseitig oder tangential in der Rohrleitung oder Saughaube der Spinnerei- oder Putzereimaschine angebracht ist. Unmittelbar neben oder auch innerhalb dieser Beleuchtung befindet sich ein fotosensitives Element, welches das von den Gutfasern reflektierte Licht aufnimmt, in Strom umwandelt und die Variation der Reflexion misst. Die Erfassung der Reflexion geschieht immer im Auflicht. Ein Bild ist nicht erwünscht, um die durch Honigtau und andere Verschmutzungen entstehende Erfassungsproblematik zu umgehen. Es wird lediglich mit gutfaseranteilabhängigen Variationen der Reflexionshöhe gearbeitet, denn nur die Varianz gibt verlässliche Aussagen über die Richtigkeit des Betriebspunktes und die damit verbundene Einstellung der Ausscheidelemente. Der optimale Betriebspunkt ist erreicht bei maximaler Schmutzausscheidung und gleichzeitiger minimaler Gutfaserausscheidung. Eine hohe Gutfasermenge erzeugt eine hohe Reflexionsvariation, dementsprechend hoch ist die Variation des erzeugten Stroms oder gering der verbleibende Widerstand. Abhängig von dieser Höhe kann zur Steuerung der Gutfasermenge im Abfall dann die Ausscheideeinheit entsprechend eingestellt werden (vgl.3a ,3b ). -
- Im Betrieb werden – für ein bestimmtes Fasermaterial – der Winkel α des Leitflügel
37b nacheinander erhöht und die entsprechenden Spannungswerte am Messgerät44 festgestellt. Eine hohe Gutfasermenge im Abfall zieht über eine entsprechend hohe Lichtreflexion einen entsprechend hohen Spannungswert nach sich. Die Spannungsmesswerte der Messgeräte44a bis44c und die Leitflügelwinkel α der Winkelmesseinrichtungen46a bis46c werden in den Rechner43 eingegeben, der die Variationskoeffizienten (CV%) der Spannung ausrechnet und die Funktionsabhängigkeit des Variationskoeffizienten von der Leitflügelneigung α gemäß Darstellung in8 ermittelt. In der Kurve nach8 zeigt sich bei einem Winkel α = 13,1° eine charakteristische Steigungsänderung, die dem optimalen Betriebspunkt der Reinigungsmaschine entspricht. Bei Winkeleinstellungen α > 13,1° steigt der Gutfaseranteil im Abfall im Vergleich zum Fremdstoff- bzw. Trashgehalt in unerwünschter Weise steil an (vgl. dazu9 ). Anschließend wird über die Stellglieder45a bis45b , z. B. Schrittmotoren, die Leitflügelneigung a der Leitflügel37a bis37c entsprechend dem optimalen Betriebspunkt auf α = 13,1° eingestellt. Der vorbeschriebene Vorgang läuft automatisch ab, während der laufenden Produktion oder in einem vorgeschalteten Testlauf. Der optimale Betriebspunkt kann überwacht und bei Abweichungen automatisch wieder eingestellt werden. - Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Ungleichmäßigkeit des ausgeschiedenen Abfallmassestroms hinsichtlich seiner Auflösung beurteilt. Gemessen wird die Ungleichmäßigkeit anhand der Standardabweichung der Lichtreflexion der einzelnen ausgeschiedenen Objekte. Durch die Auflichtmethode wird der Schmutzanteil der Objekte für den Sensor unsichtbar, so dass mit dieser Messmethode weder der Schmutzanteil noch die Helligkeit des ausgeschiedenen Abgangs beurteilt wird, sondern nur die Variation der Helligkeit der Gutfasern.
- Zur Messung der Abfallmengenverteilung (Trash/Gutfaser) besteht grundsätzlich ebenfalls die Möglichkeit, Infrarotlicht zu nutzen, da der Trashanteil des Abfalls im Infrarotbereich stark reflektiert. Aus der Spannungs(widerstands)differenz zwischen Weiss- und Infrarotbeleuchtung können die Anteile Trash/Gutfaser berechnet werden. Das Einsatzgebiet umfasst alle Faser- und Abfalltransportkanäle, nicht jedoch Abfallräume mit ruhendem Abfall.
- Zweckmäßig wird der erfindungsgemäße Sensor zur Ermittlung eines Verstopfungszustandes in der Saughaube herangezogen, bei dem die Maschinensteuerung eine Fehlermeldung auslöst. Dies kann vorteilhafterweise dadurch geschehen, dass das ansonsten dynamische Signal aufgrund der Verstopfung in einen statischen Zustand übergeht und dass dieser statische Signalverlauf als Hinweis auf eine Verstopfung gewertet wird oder dass das Signal aufgrund der Verstopfung bestimmte Grenzwerte über- oder unterschreitet.
Claims (63)
- Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, z. B. Reiniger, Öffner, Karde o. dgl., zur Erfassung von aus Fasermaterial, z. B. Baumwolle, ausgeschiedenem, aus Fremdstoffen und Gutfasern bestehendem Abfall, der in einer Sammeleinrichtung gesammelt wird, bei der eine optische Messeinrichtung mit einem Helligkeitssensor vorhanden ist, die den Abfall überprüft, dadurch gekennzeichnet, dass das Abfallmaterial (
1 ) an mindestens einer auf Gutfasern reagierenden Sensoranordnung vorbeigeführt wird und die Sensoranordnung eine Lichtquelle (41 ) umfasst, wobei das von den bewegten Gutfasern reflektierte Licht von dem Helligkeitssensor (42a bis42g ) detektiert und in elektrische Signale umgewandelt wird, die von einem Messelement (44a bis44g ) gemessen werden. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung eine pneumatische Rohrleitung ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung eine Saughaube ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfall durch die Sammeleinrichtung bewegt wird.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor im Wandbereich der Rohrleitung oder Saughaube angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Helligkeitssensor im Bereich einer Stirnseite der Rohrleitung oder der Saughaube befindet.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor mindestens ein fotoelektrisches Element enthält.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor mindestens eine Fotodiode aufweist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor Spannungsänderungen aufgrund von Helligkeitsdifferenzen zu erfassen vermag.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor an eine elektronische Auswerteeinrichtung angeschlossen ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine Gleichstrombeleuchtung ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine Wechselstrombeleuchtung ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle unmittelbar in der Nähe des Helligkeitssensor angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle neben dem Helligkeitssensor angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem im Auflicht arbeitet.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation der Helligkeit der Gutfasern ermittelbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Variationskoeffizient der Helligkeit der Gutfasern ermittelbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Standardabweichung der Helligkeit der Gutfasern ermittelbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung und Beurteilung des Abfalls automatisch erfolgt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung und Beurteilung des Abfalls (
1 ) kontinuierlich erfolgt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Messergebnisse der Auswerteeinrichtung mit vorgegebenen Größen verglichen werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichung von vorgegebenen Größen die Abfallausscheidung änderbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine optoelektronischer Helligkeitsmesser in die Absaugleitungen, durch die der Abfall abgesaugt wird, integriert werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als eine elektronische Auswerteeinrichtung vorhanden ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein optoelektronischer Helligkeitsmesser mit Auswerteeinrichtungen in Verbindung stehen.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Messergebnisse über die Konsistenz des Abfalls mit vorgegebenen Werten verglichen werden und zur automatischen Änderung sowie die Ausscheidung beeinflussende Maschinenelemente herangezogen werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerteeinrichtung mit der zugehörigen Maschinensteuerung in Verbindung steht.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Messergebnisse der Ausscheidevorgänge auf der Maschinenbedien- und Anzeigeeinheit dargestellt werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Messergebnisse der Ausscheidevorgänge an andere, u. U. übergeordnete und zentrale, Systeme weitergeleitet werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass je Maschine mindestens ein optoelektronischer Helligkeitsmesser zugeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite einer Maschine mindestens ein optoelektronischer Helligkeitsmesser angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Helligkeitssensoren mit einer zentralen Auswerteeinrichtung in Verbindung stehen.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Lichtquellen vorgesehen sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtquellen mit unterschiedlichen Farben vorgesehen sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Farben Rot- und Infrarotlicht sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Auflichtquelle vorgesehen ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Messergebnisse zur Einstellung mindestens eines der Walze zugeordneten Leitflügels herangezogen werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Messergebnisse zur Einstellung mindestens eines der Walze zugeordneten Ausscheidemessers herangezogen werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektronische Auswerteeinrichtung (Messelement
44a bis44c ) mit einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung, z. B. Mikrocomputer, in Verbindung steht. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenelemente wie Leitflügel, Ausscheidemesser u. dgl. automatisch in Abhängigkeit von den ausgewerteten Messergebnissen einstellbar sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsfähigkeit der Maschine in Abhängigkeit von den ausgewerteten Messergebnissen änderbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Art des Abfalls (Menge, Zusammensetzung) in Abhängigkeit von den ausgewerteten Messergebnissen änderbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Absaugort bzw. jedem Leitflügel mindestens eine separater Helligkeitssensor zugeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitssensor einer zentralen Abfallsammelleitung zugeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Abfallsammelleitung ein Fenster für den Helligkeitssensor vorhanden ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Abfallsammelleitung ein Fenster für eine Beleuchtungseinrichtung vorhanden ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Messergebnisse zur Ermittlung des Verhältnisses von dem Gutfaseranteil zu dem Schmutzanteil herangezogen werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Ergebnisse zur Beurteilung der Qualität des zu verarbeitenden Fasermaterials herangezogen werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass eine Maschine mit einer zentralen Auswerteeinrichtung in Verbindung steht, an die mehr als ein Helligkeitssensor angeschlossen ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, z. B. ein Rechner, einen Speicher für Vergleichsdaten aufweist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung mit einem übergeordneten elektronischen Überwachungssystem, z. B. KIT, in Verbindung steht.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte des Helligkeitssensors in elektrische Signale umwandelbar sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Messergebnisse in einem Steuer- und Regelkreis zur Optimierung der Reinigung des Fasermaterials herangezogen werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung, bzw. Lichtquelle mit sichtbarem Licht arbeitet.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Gutfasern ermittelbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Winkelmesseinrichtung (
46a bis46c ) an die Steuer- und Regeleinrichtung angeschlossen sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Helligkeitssensor (
42a bis42g ) an die Steuer- und Regeleinrichtung angeschlossen sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stellelement (
45a bis45c ) an die Steuer- und Regeleinrichtung angeschlossen sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung zur Ermittlung einer Verstopfung von Fasermaterial in der Sammelleitung herangezogen wird.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 59, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstopfung in einer Saughaube ermittelt wird.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass ein statischer Zustand des elektrischen Signals aufgrund der Verstopfung erfassbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 61, dadurch gekennzeichnet, dass die Über- oder Unterschreitung eines Grenzwertes für das elektrische Signal aufgrund der Verstopfung erfassbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 62, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung aufgrund der Verstopfung eine Fehlermeldung auslöst.
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