DE2912558A1 - Vorrichtung zur gewinnung eines der dichte des auf dem tambour einer karde aufliegenden faserflors entsprechenden regelsignals - Google Patents
Vorrichtung zur gewinnung eines der dichte des auf dem tambour einer karde aufliegenden faserflors entsprechenden regelsignalsInfo
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Description
MANlTZ, FINSTERWALD & QRÄMKOW
Zellweger üster AG Wilstraße 11
CH-8610 üster
DR. GERHART MANITZ ■ dipl-phys.
MANFRED FINSTERWALD · dipl-ing., dipl.-WIRTSCH.-ing.
WERNER GRÄMKOW · DiPL-ING.
DR. HELIANE HEYN ■ DlPL-CHEM.
ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE
MANDATAIRES AGREES PRES LOFFICE EUROPEEN DES BREVETS
München, den 29. März 19 79 P/SL - Z 2075
Vorrichtung zur Gewinnung eines der Dichte des auf dem Tambour einer Karde aufliegenden Faserflors entsprechenden Regelsignals
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DIPL -ING W GRAMKOW ■ 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) SEELBERGSTR. 23/25 · TEL. (07 11) 56 7261
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In der Textilindustrie stellt die lirzeutfuritf von ftnierbändern
mit möglichst gleichmässigem Querschnitt ein dringendes Problem dar. Vor allem geht es darum, das Fasermaterial
in Bezug auf seinen Querschnitt bereits dort zu messen, wo mit noch relativ einfachen Mitteln Regeleinrichtungen
zur Korrektur unerwünschter Abweichungen einsetzbar sind.
Für die Querschnittsmessung von Kardenbändern sind wohl verschiedene Vorrichtungen bekannt und in Verwendung. Damit
die Regulierung des Bandquerschnittes bzw. der Bandnummer möglichst verzögerungsfrei erfolgen kann, geht das Bestreben
dahin., die Fasermenge bereits an einem Ort zu bestimmen, der
möglichst nahe an die Stelle herangerückt ist, wo die Dosierung des Fasergutes erfolgt. An der Karde mit Einzugsregulierung ist dies die Speisewalze, die gleichzeitig den
Stellort bildet. Die Speisewalze beschickt den Tambour über den Vorreisser mit Fasergut. Vom Gesichtspunkt der möglichst
verzögerungsfreien Bestimmung der momentanen Faserzufuhr durch die Speisewalze ist die Messung des Faserbelages auf
dem Tambour sehr geeignet.
Die bauliche Gestaltung der Karde beschränkt allerdings die Möglichkeiten der Anordnung einer Messvorrichtung auf wenige
Stellen. Erschwerend ist vor allem der Umstand, dass das jfasermaterial auf dem Tambour über dessen ganze Breite
fein verteilt ist, dass dieser mit relativ hoher Drehzahl rotiert, seine Umfangsgeschwindigkeit hoch und seine Ober-
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fläche rauh ist. Die Anbringung eines Messorgans ist auch dadurch erschwert, dass der !Tambour sehr eng verschalt ist,
und die aerodynamischen Verhältnisse zwischen Tambouroberfläche und Verschalung nicht gestört werden dürfen.
Alle diese erschwerenden Umstände Hessen bis heute nicht
zu, ein zuverlässiges, gegenüber den rauhen Betriebsbedingungen unempfindliches Messorgan zu schaffen, das für
die Bedürfnisse der Regulierung geeignet ist.
Bin an sich bekanntes optisches Messorgan ist nicht geeignet, die ganze Breite des Faserbelages zu erfassen und
eignet sich deshalb nicht als Messorgan für die Regulierung des Bandquerschnittes.
Ein weiteres bekanntes Messverfahren benutzt ein pneumatisches Messorgan und nutzt die vom Faserbelag auf dem Tambour
verursachten Druckunterschiede im Tambourgehäuse aus. Es benötigt jedoch mehrere Messstellen auf dem Tambourumfang
und eignet sich nicht für Messungen am Vorreisser, am Abnehmer oder an den Abnahmewalzen.
Die vorliegende Erfindung schliesst nun diese Lücke und betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung eines der Dichte des
auf dem Tambour, oder auf dem Vorreisser, oder auf dem Abnehmer oder auf den Abnahmewalzen einer Karde aufliegenden
Paserbelages entsprechenden Messsignals gemäss den in den Ansprüchen offenbarten Ausgestaltungen.
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Anhand der Beschreibung und der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 scheniatisch eine Karde mit zusätzlichem Messorgan,
Figur 2 ein schaltungstechnisches Detail,
Figur 3 ein Messorgan in einer ersten Ausführungsform,
Figur 4 eine erweiterte Ausführungsform des Messorgans
nach Fig. 1,
Figur 5 sin konstruktives Detail.
Figur 5 sin konstruktives Detail.
Die an sich bekannte Karde gemäss Figur 1 besteht im Prinzip aus einem Tambour I5 einem Vorreisser 2, den Deckeln 3» dem
Abnehmer 4 und clsn Abnahmewalzen 5. Dem Vorreisser 2 ist die
Speise;-jal£-3 14 Eugaordnet, die das Fasergut 9 zuführt. Auf
die Abnaiime^alsen 5 folgen Kalanderwalzen 15, die das in
einem Trichter verdichtete Band 20 weiterbefördern. Der Trichter kann als Messorgan 10 für den Querschnitt des Bandes
20 ausgebildet sein.
An einer geeigneten Stelle der Karde, im dargestellten Beispiel zwischen, den Deckeln 3 und dem Abnehmer 4, ist das
Messorgan 11 für die Bestimmung der Dichte des auf dem Tambour 1 vorir-eibewegten Faserbelages angeordnet. Das Messorgan
wird -j on der Speis espannungs quelle 31 über eine
Schalteinrichtung 30 mit der erforderlichen Speisespannung
*.'£ "er-sorgt. Das gewonnene Messsignal Up wird über Verstärkungsmittel
12 als Messgrösse U„ abgegeben. Sofern es
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die Bauart der Karde zulässt, kann das Messorgan 11 auch an anderer Stelle längs dem Durchlaufweg des Faserbelages
angeordnet werden, beispielsweise zwischen dem Vorreisser 2 (H') und den Deckeln 3, oder auch am Vorreisser 2 selbst,
(H") oder aber am Abnehmer 4 (H"1) oder an den Abnahmewalzen
5 (H"").
Dabei liefert das Messorgan 10 ein Steuersignal U-, für die
Regelung des Verstärkers 12. Figur 2 zeigt schematisch eine Steuerung des Verstärkungsgrades durch ein im Messorgan
selbst gewonnes Bezugsignal U-.
Figur 3 zeigt ein Beispiel eines Messorgans 11 im Detail. Bs besteht aus einem Tragorgan 13, das sich über die ganze
Breite des Tambours 1 oder des Vorreissers 2 oder des Abnehmers 4 oder der Abnahmewalzen 5 erstreckt. An seiner
dem Faserbelag zugewandten Seite ist eine transparente Schiene 25 eingesetzt, die mit dem Tragorgan 13 eine stufenfreie
Fläche bildet. Damit wird vermieden, dass sich Fasermaterial an Unstetigkeiten der Fläche ansetzen kann.
In die transparente Schiene 25 sind nun Lichtsender 27 und Lichtempfänger 26 abwechselnd eingesetzt und durch Sammelschienen
28, 29, 32, verbunden. Die transparente Schiene 25 kann zur Erhöhung der Lichtausbeute in Richtung des
Faserbelages 9 mit reflektierenden Belägen 19 versehen sein. Vorzugsweise werden Lichtsender und Lichtempfänger im infraroten
Bereich des Spektrums betrieben. Mit Vorteil sind
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dabei die Lichtsender 27 der linken Uchienenhäli'te 2';a und
diejenigen der rechten Schienenhälfte 25b zusammengefasst und die Sammelschiene 28, 29 an eine Schalteinrichtung 30
geführt. Deren Rotor 33 verbindet die Speisespannungsquelle 31 abwechselnd über die Sammelschienen 28, 29, so
dass die linke Hälfte der Lichtsender kein Licht abstrahlt, wenn dies bei der rechten Hälfte der Fall ist und umgekehrt.
Dies ergibt neben elektrischen Vorteilen eine bessere Auflösung des Messignals, als bei durchgehender Aussteuerung
der Lichtsender 27.
Die Lichtempfänger 26, die die Messignale U2 abgeben, sind
über eine Sammelschiene 32, die das Messignal ü„ führt, an
einen Verstärker 12 gelegt, und dieser liefert die Messgrösse
IL,. In der Schiene 25 können noch weitere Lichtempfänger 26' angeordnet sein, deren Aufgabe weiter unten
beschrieben wird.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform gemäss Figur 4 sind die Lichtempfänger 26 je von mehreren, vorzugsweise
vier, Lichtsendern 27 umgeben. Sie befinden sich beispielsweise in den Ecken eines um die Lichtempfänger 26 als
Zentrum gedachten Quadrates. Damit soll erreicht werden, dass das Fasermaterial aus verschiedenen Richtungen angestrahlt
wird, um bei ungenügender Parallelität der Fasern dennoch eine gleichmässige Reflexion und damit eine bessere
Signalaus !beute zu erreichen.
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Die Lichtsender 27 sind dabei mittels Speisespannungssammelschienen
35, 36 paarweise parallel geschaltet. Die Schalteinrichtung 30 verteilt die Speisespannung U mittels
des Rotors 33 abwechsend auf je zwei gegenüberliegende Lichtsender. Dadurch wird das Fasergut aus zwei um 90 versetzten
Richtungen belichtet.
Die Umsehalteinrichtung 30, 33 wird vorzugsweise als elektronischer
Schalter ausgebildet, wobei Sammelschienen und Schalteinrichtung im Tragorgan 13 eingebaut werden können.
Da als Ausgangssignal U, nur relative Aenderungen der Dichte
des Faserbelages 9 auf dem Tambour, oder auf dem Vorreisser 2,- oder auf dem Abnehmer 4 oder auf den Abnahmewalzen 5 gewonnen
werden, ist eine Bezugsgrösse für die G-rösse dieses
Ausgangssignals bzw. für den Verstärkungsgrad des Verstärkers 12 einzuführen. Hierzu kann in einer ersten Ausführungsform
das Messignal U- einer zweiten Messanordnung
10 verwendet werden, indem dieses als Steuergrösse für den Verstärkungsgrad des Verstärkers 12 diesem zugeführt wird.
Dadurch können einerseits Aenderungen in der Lichtausbeute der Lichtsender 27 und der Lichtempfänger 26 unwirksam gemacht
werden, andererseits wird die Grosse des Ausgangssignals U„ mit der G-rösse der absoluten Nummer des Faserbandes
20 in Beziehung gebracht.
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Eine weitere Art der Steuerung des Verstärkungsgrades des
Verstärkers 12 besteht darin, dass an einer Stelle der
Schiene 25, vorzugsweise im Bereich der Randzonen des Tambours 1, oder des Vorreissers 2, oder des Abnehmers 4 oder
der Abnahmewalzen 5, die praktisch keinen Faserbelag tragen, mittels mindestens eines weiteren Lichtempfängers 26' ein
Bezugssignal U„ erzeugt wird. Dieses ist somit in seiner
Grosse nur von den Reflexionseigenschaften der Oberfläche des Tambours oder des Vorreissers oder des Abnehmers oder
der Abnahmewalzen abhängig und damit in der Lage, eine Steuergrösse für den Verstärker 12 zu bilden.
Eine weitere Art, das Verhältnis zwischen Faserbelagsänderungen
und Ausgangssignal UL zu ändern, besteht darin, z.B. durch Steuerung der Lichtstärke der Lichtsender 27 die
Intensität der Ausgangesignale U„ zu steuern, wobei als
Steuergrössen auch die Signale U-. oder U1., verwendet
werden können.
Ein spezielles Problem für Messorgane, die sich über die ganze Breite der Maschine erstrecken, ist die unterschiedliche
Breite derselben. Es soll vermieden werden, dass für jede Maschine ein nach Mass angefertigtes Messorgan bereitgehalten
werden muss. Gemäss einer Weiterbildung der erfindungsgemässen
Vorrichtung wird dies dadurch gelöst, dass das Tragorgan 13 mit der transparenten Schiene 25 zweiteilig
ausgeführt wird, wobei sich die Mittelteile überlappen. Dies zeigt schematisch Figur 5. Die Hälften der
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Tragorgane 13a, 13b, können da"bei um die Distanz d auseinandergezogen
werden. Die elektrischen Organe für Signal erzeugung und Signalauswertung bleiben dabei unverändert.
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Claims (1)
- Patentansprüche:1« Vorrichtung zur Gewinnung eines der Dichte.des. auf dem Tambour, oder dem Vorreisser, oder der Abnehmerwalze oder dem Abnehmer einer Karde aufliegenden Faserbelages entsprechenden Regelsignals, dadurch gekennzeichnet, dass in einem sich über die ganze Breite des Tambours (1) oder des Vorreissers (2) oder des Abnehmers (4) oder der Abnehmerwalzen (5) erstreckenden Tragorgan (15) Mittel enthalten sind, die von der Dichte cles Faserbelagss (9) beeinflusst xverden, und dass diese Mittel der Dichte des Faserbelages entsprechende elektrische Signale (Up) abgeben«2» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in- sich über die Breite des Tambours (l) oder des Vorreissers (2) oder des Abnehmers (4) oder der Abnehmerwalseii (5) erstreckenden Tragorgan (15) verteilt Lichtsendsr (27) und Lichtempfänger (26) derart angeordnet sind, dass das von mindestens einem Teil der Lichtsender (27 j ausgestrahlte Licht von dem sich auf dem Tambour, oder dem Vorreisser, oder dem Abnehmer oder den Abnehmerwalzen befindlichen Faserbelag (9) reflektiert und von den Ldehtempfängern (27) in entsprechende elektrische Signale (U2) umgeformt wird, und dass die Ausgangssignale (U2) mindestens eines Teiles der Lichtempfänger (26) zu909844/06724 78einem resultierenden Ausgangssignal (U') zusammengeführt werden.3· Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl Lichtsender (27) als auch Lichtempfänger (26) an-einer transparenten Schiene (25) angebaut sind, die gegenüber dem Tambour oder dem Vorreisser oder dem Abnehmer oder den Abnehmerwalzen angeordnet ist.4· Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Schiene (25) in der dem Tambour oder dem Vorreisser oder dem Abnehmer oder den Abnehmerwalzen zugewandten Begrenzung des Tragorgans" (13) eingelegt ist und mit disser eine stufenlose Fläche bildet.5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Seitenflächen der transparenten Schiene (25) zum Innern der Schiene reflektierend ausgeführt sind.6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewinnung der Signale (Up) pulsweise erfolgt.909844/06727. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3> dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Schiene (25) in zwei Hälften (25a, 25b) unterteilt ist, wobei die Lichtsender (27) der einen Hälfte und die Lichtsender (27) der anderen Hälfte mittels eines Umschalters (30) alternierend zu Lichtemissionen angeregt werden.8. Torrichtung nach Ansprüchen 1, 2 und 3 > dadurch gekennzeichnet, dass Lichtsender in Gruppen um je einen Lichtempfänger (26) angeordnet sind, und dass die Lichtsender jeder Gruppe in zyklischer Folge zu Lichtemissionen angeregt werden.9. VoiTichtung nach Ansprüchen 1, 2, 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass je Lichtempfänger (26) vier Lichtsender (27) angeordnet sind, wobei der Lichtempfänger (26) im Zentrum und die Lichtsender (27) an den Ecken eines diesen umgebenden Quadrates liegen, und dass jeweils die gegenüberliegenden Lichtsender mittels eines Schaltorgans (30) abwechselnd zu Lichtemissionen anregbar sind.10. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtstrom der Lichts'ender (27) und/ oder die Ausgangssignale (Up) der Lichtempfänger (26) in ihrer Intensität steuerbar sind.909844/06724 7811. Vorrichtung nach Ansprüchen I9 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der Ausgangssignale (U2) durch ein von aussen zugeführte^ der absoluten Bandnummer oder den absoluten Bandnummerschwankungen entsprechendes Steuersignal (U-,) steuerbar ist.12. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der Ausgangssignale (U2) durch ein Steuersignal steuerbar ist, das mittels eines Bezugslichtempfängers (26!) erhalten wird, der im Bereiche eines der Lichtsender (27) liegt und einen vom Faserbelag (9) freien Teil des Tambours (l) oder des Vorreissers (2) oder des Abnehmers (4) oder der Abnehmerwalzen (5) optisch abtastet.13· Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das resultierende Ausgangssignal (Uj,) an einen Verstärker (12) gelegt ist, dessen Verstärkungsgrad steuerbar ist.14. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2 und 13, dadurch p/ikennzeichnet, dass die Ausgangssignale (U') einem Verstärker (12) zugeführt sind, dessen Verstärkung durch das der absoluten Bandnummer oder den absoluten Bandnummerschwankungen entsprechende Steuersignal (U„) steuerbar ist.009844/06724 7815. Tcrricntung nach Ansprüchen I5 2 und Ij5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auu^an^r.s i^iui 1ν (U\) oiti'.Mii Vorn UiHu1I* (12 > sage fuhrt sind,, dessen Verstärkung durch ein Steuersignal steuerbar ist, das vom Bezugslichtempfänger (26') hergeleitet ist.16. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zTiecks Anpassung des Tragorgans (13) an ■verschiedene Breiten von Tambouren oder Vorreissern oder Abnehmern eier Abnehmerwalzen das Tragorgan (13) zweiteilig ausgebildet ist, wobei sich die beiden Teile (13a, 13b) in der Mitte überlappen.909844/0672
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