EP1009870B2 - Reguliertes streckwerk - Google Patents

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Publication number
EP1009870B2
EP1009870B2 EP98938866A EP98938866A EP1009870B2 EP 1009870 B2 EP1009870 B2 EP 1009870B2 EP 98938866 A EP98938866 A EP 98938866A EP 98938866 A EP98938866 A EP 98938866A EP 1009870 B2 EP1009870 B2 EP 1009870B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sliver
speed
drafting
drafting device
card
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP98938866A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1009870A1 (de
EP1009870B1 (de
Inventor
Christian Müller
Jürg Faas
Beat Näf
Christian Grieshammer
Götz Theodor GRESSER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27173074&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1009870(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from DE1997138053 external-priority patent/DE19738053A1/de
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Priority to DE29825170U priority Critical patent/DE29825170U1/de
Publication of EP1009870A1 publication Critical patent/EP1009870A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1009870B1 publication Critical patent/EP1009870B1/de
Publication of EP1009870B2 publication Critical patent/EP1009870B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D01G15/12—Details
    • D01G15/46—Doffing or like arrangements for removing fibres from carding elements; Web-dividing apparatus; Condensers
    • D01G15/64—Drafting or twisting apparatus associated with doffing arrangements or with web-dividing apparatus
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/06—Arrangements in which a machine or apparatus is regulated in response to changes in the volume or weight of fibres fed, e.g. piano motions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G31/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions
    • D01G31/006—On-line measurement and recording of process and product parameters

Definitions

  • the invention relates to a drafting system, wherein the drafting device is preceded by a carding machine with a fiber-band-forming device for producing a sliver, which is the drafting system, which is arranged downstream of a tape storage.
  • the draft of the drafting system is so high that thereby significantly increases the degree of fiber orientation in the band or the proportion of hook fibers is substantially reduced, wherein the sliver forming means for producing a sliver with a band thickness higher than 8 ktex, for example 10 to 12 ktex, and wherein the drafting system can produce a total draft of more than 2, preferably more than 3 and for example 3 to 6.
  • the drafting unit is followed by a belt deposit and the draft of the drafting unit is so high that it is ensured that the degree of fiber orientation in the formed sliver substantially increased or the proportion of hook fibers is substantially reduced.
  • Information about stretching prior to depositing can be found in the book "Abridged cotton mill - Prof. Dr. Ing. Walther Wegener - Mönchengladbach 1965". This will be discussed in more detail below.
  • the delay is greater than 2, preferably between 3 and 6. This should additionally ensure that a sliver is formed with a high-quality fiber structure, which has a positive effect especially in subsequent processing stages.
  • the belt-forming device In order to allow such a high distortion between the belt-forming device and the belt storage, the belt-forming device according to the invention produces a sliver having a relatively low fineness (high strength), for example at least 8 ktex and preferably 10 ktex or even more (for example 12 ktex).
  • the card is preferably used with a relatively high working width, for example greater than 1200 mm. This can be done with a machine according to the EP Patent Application No. 866153 will be realized.
  • the overall content of the mentioned EP application is hereby incorporated by reference as an integral part of the present description.
  • the strip fineness after the drafting device can be, for example, 3 to 5 ktex.
  • the delivery speed at the exit of the drafting system is for example more than 400 m / min.
  • such drafting is provided on the tape tray (see the textbook "Shortened cotton mill", page 72 and the mentioned therein CS patent 98,939 ), so that the sliver supplied by the drafting system as quickly as possible (without having to go through a long transport path) can be stored.
  • the drafting system is associated with at least one means which is suitable to detect a necessary control intervention in the drafting device drive to maintain a predetermined setpoint before or during the control intervention and to use to influence the basic speed of the drafting system.
  • any memory required between the textile-processing machine and the following regulating drafting system can be kept relatively small, since the regulating interventions are compensated by the tracking of the basic speed of the drafting system.
  • the further means is suitable for detecting differences between the delivery speed of the source and the entry speed into the drafting system.
  • the difference in speed is due to the change in the speed of the regulated drafting roller.
  • the further means may be suitable for detecting long-term mass fluctuations with respect to a predetermined desired value.
  • the further means is a sliver storage, which may be equipped with corresponding monitoring elements or sensors.
  • the differences in the conveying speed of the sliver which arise due to the variable and regulated withdrawal speed of the pair of input rollers of the drafting unit, can be recognized by the variable level of the memory and can be made an intervention in the basic speed of the drafting system. This pre-control is made, which ensures that the memory can be kept at a low level.
  • the sliver storage can be designed as a slack storage, the slack of the sliver loop can be continuous or discontinuous.
  • an additional sensor for detecting the fiber mass is provided, which can be arranged directly after the outlet of a drafting unit upstream textile material processing unit. This makes it possible to detect long-term mass deviations very early and to react with a corresponding intervention in the basic speed of the following drafting system.
  • the textile processing unit is a card, wherein the sensor attached to the outlet of the carding machine can be used at the same time for long-term regulation of the feed device of the card.
  • the further means may also consist of a sensor device for sensing the rotational speed of the regulated pair of rollers of the drafting system and at least one of the drafting upstream and constantly revolving conveyor roller pair for the fiber mass, via the determined speed ratio, the long-term mass deviation is determined and resulting therefrom intervention in the basic speed of the Drafting be made.
  • Fig. 1 schematically shows the representation of a carding machine 1, which is fed via a feed chute 3 and via a subsequent feed roller 2 with fiber material.
  • the fiber material is taken up by the spool and processed in cooperation with Kardierettin not shown.
  • the carded Material is removed by a doffer roller 5 from the drum 4 and transferred to a schematically indicated extraction device 10.
  • the sliver 6 formed there passes in the conveying direction F to a slack store 14, which is equipped with pairs of input rollers 15 and 16 pairs of output rollers.
  • the slack (sliver loop FS) is scanned by a beam sensor 20, which is provided with sensors arranged in series one above the other. This makes it possible to detect each position of the sliver loop FS exactly.
  • the sensor signals are output via the line 21 to a control unit S.
  • the output from the memory 14 sliver 6 is guided by a measuring member 70, which is designed in the form of a Tastwalzenploes.
  • the measurement result of the measuring member 70 is delivered via the line 71 to the control unit S. Subsequent to the measuring member 70, the sliver is guided into the drafting unit 30 with the roller pairs 24 and 25, in which it is warped.
  • the basic drive of the drafting unit 30 takes place from the motor M2, which is controlled by the control unit S via the line 40.
  • the motor M1 of the pickup roller 5 is in this case designed as a master motor (master), the motor M2 is tracked in its basic speed as a "slave" to comply with predetermined drive ratios. This base speed of the motor M2 can be overridden by the signals of the sensor 20, which will be discussed in more detail below.
  • the motor M2 drives a gear 32, from which a drive path 35 leads to the output rollers 25 and another drive path 36 to a control gear 33 (differential). From this control gear 33 is via the drive path 37, the input roller pair 24 of the drafting unit 30 driven.
  • the control interventions which are necessary by evaluating the signals of the measuring member 70 based on a predetermined setpoint for balancing mass fluctuations (short and long wave), made by a control motor M3, which is controlled by the control unit S via the line 38 and regulating in the Regulator 33 engages.
  • a control motor M3 which is controlled by the control unit S via the line 38 and regulating in the Regulator 33 engages.
  • the delay between the roller pairs 24 and 25 is changed and compensated for mass fluctuations in the sliver.
  • card sliver here means a sliver, which is delivered to one of the card subsequent band storage.
  • a real Japanese release JP OS 51-2 from the year 1976; User Fuji Seiko KK describes a drafting system on the carding machine with a yielding capacity of 1.1 to 2 times.
  • the invention provides a drafting device for use between the belt-forming device and the tape storage of a carding machine, wherein the drafting system can generate such a high distortion that thereby significantly increases the degree of fiber orientation in the belt or the proportion of hook fibers is substantially reduced.
  • the stretching of the fiber sliver preceding the depositing can be used to significantly reduce the proportion of towing hooks (see the textbook “Shortened Spinning", page 90).
  • the sliver is subjected to a distortion of more than 2 and preferably more than 3. If possible, a delay of 5 to 6 should be used, but this can rarely be achieved between the card runout and the subsequent tape storage without disturbing the running behavior of the sliver.
  • the belt-forming device according to the invention produces a sliver having a relatively low fineness (high gauge) of at least 8 ktex and preferably 10 ktex or even more (eg 12 ktex).
  • a relatively high working width of the card for example greater than 1200 mm. This can be done with a machine according to the EP patent application No. 98 810 088.9 will be realized.
  • the overall content of the mentioned EP application is hereby incorporated by reference as an integral part of the present description.
  • the EP application was published on 23.09.1998 under the number 866 153.
  • the belt fineness after the drafting system can be eg 3 to 5 ktex.
  • the delivery speed at the exit of the drafting system is for example more than 400 m / min.
  • such drafting is provided on the tape tray (see the textbook "Abridged cotton mill, page 72 and the therein mentioned CS patent 98,939 ), so that the sliver supplied by the drafting system as quickly as possible (without having to go through a long transport path) can be stored.
  • a carded web is combined to form a sliver and that the band is drawn with a delay of at least 2, and preferably more than 3, prior to depositing.
  • a card is provided with a sliver-forming device, a sliver tray and a drafting device connected between the sliver-forming device and the sliver depositing device, wherein the drafting device is designed to generate a warpage greater than 2 and preferably higher than 3.
  • the drafting system can be formed as a homogenizing unit, ie it can be arranged to produce a controllable variable distortion, but this is not essential to the invention. Delay changes will lead to corresponding changes in the degree of orientation.
  • the card itself can therefore be conveniently designed as a homogenization unit (eg EP-A-271 115 ), wherein the subsequent drafting system is designed to increase the degree of fiber orientation.
  • a controlled drafting system has a total draft GV (between the infeed and outfeed roller pairs) of more than 2 and preferably 3 to 6. If the drafting system has a pre-drafting zone, which is not essential to the invention, the mean distortion in the controlled (variable) drafting zone can be adjusted, for example. 2.5, the warping in the other (fixed) drafting zone e.g. about 1.2.
  • the "Vorverzug" (in the first
  • Default field may e.g. 1.1 to 1.5 and the "main delay" (in the second, variable default field) amount to about 2.0 to 4.
  • the sliver thickness at the outlet of the drafting system is preferably 3 to 5 ktex, for example 3.5 ktex.
  • the drafting arrangement is preferably arranged directly above the funnel wheel of a belt deposit, for example as shown in DE-Gbm-296 22 923.
  • the sliver deposited in the pot can directly to the OE spinning machine, for example, after EP-A-627 509 to be delivered.
  • the invention is preferably (but not necessarily) used in combination with the other features of the invention described in the introduction.
  • a monitoring member 44 is still arranged, which is connected via the line 45 to the control unit S. This serves for the final monitoring of the number of the sliver formed and switches off the machine if the number is outside a certain tolerance range for a predetermined period of time.
  • the sliver is deposited on the calender rolls 47 and the funnel wheel 48 in a can K in loop form, the can K is rotated during the depositing operation on the can plate 49.
  • a device wherein following the discharge device 10, a pair of measuring rollers 55 is arranged, which is connected via the line 56 to the control unit S.
  • This measuring element 55 detects substantially the long-term mass fluctuations (drifting the number of the sliver). According to the signal of this measuring member 55 in comparison with a predetermined setpoint, a control signal is generated in the control device, which is used to override the basic speed of the motor M2. This can be reacted early on a subsequent control intervention in the drafting system 30 to keep the memory at a constant level of sliver loop.
  • the memory 14 is in this case only provided with two sensors S1 and S2, which only respond when the sliver loop FS moves outside a predetermined tolerance range. As a rule, there is a fault and the machine (system) is switched off.
  • the signal of the measuring member 55 is used in addition to the regulation of the drive motor MS of the feed roller of the card 1 to the drift of the number already at the card.
  • the motor MS is controlled by the control unit via line 53.
  • Fig. 3 shows a further embodiment, wherein a pair of delivery rollers 11 is arranged downstream of the trigger device 10. The speed of this pair of rollers is monitored by a sensor 12. Likewise, in this case the feed roller pair 24 of the drafting system 30, a speed sensor 62 associated with which is connected via the line 63 to the control unit S.
  • the execution of the memory 14 corresponds to the embodiment, which already in the embodiment of FIG. 2 has been described.
  • the measured speed ratio between the mentioned roller pairs (11, 24) remains constant.
  • a control intervention takes place, as a result of which the rotational speed of the input rollers 24 changes.
  • This also changes the speed ratio between the roller pairs 11 and 24, which is generated according to the change, a control signal from the control unit S, the base speed of the drafting 30 and the motor M2 changes or overrides, as in the example of Fig. 2 described to compensate for the control intervention.
  • the compensation of the control intervention on the override of the basic speed of the drafting system 30 refers only to the long-term mass fluctuations and not to the short-term, since these fluctuations are not significant and usually compensate themselves over time.
  • Fig. 4 an embodiment is shown, wherein two cards 1a, 1b work side by side in parallel.
  • the cards are also provided with feed rollers 6a, 6b, briseur 3a, 3b, tambour 2a, 2b and take-off roller 4a, 4b.
  • the drive of the pickup rollers 4a and 4b is schematically indicated by 75 and 46, which are connected via a control line L8 and L9 to the control unit S.
  • the drive 20a or 20b of the feed rollers 6a and 6b is also connected via the control lines L7 'and L7 "to the control unit S.
  • control unit S and the respective control lines L8 and L9 ensures that the rotational speeds of the pickup rollers 4a and 4b are coordinated, that is, the drive 46 of the pickup roller 4b is tracked as a "slave” the drive 75 of the pickup roller 4a, which acts as a "master”.
  • the fiber slivers Fa and Fb emitted by the respective card 1a or 1b are guided by a respective sensor 10a or 10b in order to scan their mass. Subsequently, the slivers Fa and Fb each pass into a slack memory 11a and 11b.
  • sensors O1, U1 and O2, U2 are mounted for scanning the fill level or the slack of the sliver loops.
  • the sensors O1, O2 scan an upper position and the sensors U1, U2 a lower position of the sliver loop. Between the respective upper sensor and the lower sensor is the tolerance limit within which the sliver loop can move freely, without triggering a control intervention. However, it would also be conceivable to provide a sensor with continuous scanning.
  • the sensors O1, U1 and O2, U2 are connected via the lines L10 and L11 to the control unit S.
  • the two slivers Fa and Fb are combined to form a single sliver FZ.
  • This sliver FZ is then passed over a sensor 17, the sampling makes mass fluctuations in the submitted sliver FZ.
  • the fiber sliver FZ scanned by the sensor 17 then passes into the regulating drafting system 83.
  • the values determined by the sensor 17 are delivered to the control unit S via the line L3.
  • the drafting system 83 consists in the example shown of three successively connected pairs of rollers 84, 85 and 86, wherein the pair of input rollers 84 is driven to adjust out of mass fluctuations in the sliver in the variable speed.
  • the delivery roller pair 86 is driven by a main motor 65 and a subsequent gear 26 at a constant speed.
  • the middle roller pair 85 is also driven at a constant speed and has a constant speed ratio to the subsequent delivery rollers 86. Due to the predetermined speed ratio, a constant distortion of the sliver between the roller pairs 85 and 86 is performed.
  • the motor 85 is controlled by a frequency converter 84 and via the line L6 from the control unit S.
  • a differential gear 28 is driven, which drives the input roller pair 84 via the drive train 31.
  • the drive of the differential 28 can be overridden by a control motor 29, which is controlled via a frequency converter, not shown, and the line L5 via the control unit S. This override is based on the output from the sensor 17 signals that are compared with a stored in the control unit S actual value.
  • a reel KA is arranged, in which the output from the drafting fiber sliver F1 via a Kalanderwalzencru 34 and a funnel T is placed in a pot K.
  • the pot K stands on a driven can plate (not shown), which sets the pot K during the filling in rotation.
  • the can plate, the calender rolls 34 and the funnel wheel T become driven by a gear 96 via the drive path 98.
  • the transmission 96 is powered by the schematically shown fixed drive connection 95 of the transmission 26, which is driven by the main motor 65. It can be seen that the delivery roller pair 86 with the drive elements of the reel KA directly via the gear 26 is fixedly coupled together.
  • a mixed signal MS is generated from the signals of the sensors 10a and 10b in the control unit S, which is compared with a setpoint value.
  • the control signal SS resulting from this comparison is used to influence the set base speed of the motor 65.
  • the basic speed of the drafting system is tuned or tracked to the speed of the take-off roll 4a. Only when the operating speed is reached is the override of the basic speed enabled.
  • the fiber slivers Fa and Fb emitted by the cards 1a and 1b are detected by the sensors 10a and 10b and the corresponding actual values (mass) are output to the control unit, where a mixed signal MS is generated.
  • This mixed signal is compared with a desired signal "desired” and used to generate a control signal if the actual value deviates from the nominal value.
  • This control signal goes to a frequency converter 94, which changes the speed of the motor 65 via the line L6 and thus the basic speed of the drafting unit and also the tape tray KA.
  • the slivers Fa and Fb are transferred to the slack stores 11a and 11b, in which they are scanned by the sensors O1, O2 and U1, U2. If the respective sliver loop is within the range between the upper and lower sensor, no additional control pulse is executed. However, for example, as soon as the sensor U2 indicates that the sliver loop of the sliver Fb is becoming too large, the direct tracking of the drive 46 of the doffer roll 4b from the drive 75, which is considered "master", is overridden and the speed of the roll 4b is reduced , As soon as the sliver loop moves back into the tolerance range between O2 and U2 after this intervention, the control coupling between the drives 65 and 46 is activated again. If the sliver loop does not return to the tolerance range after a predetermined time, there is a malfunction, which shuts down the entire system.
  • the situation is similar with the monitoring in the memory 11a, wherein when the fiber sliver loop of the sliver Fa outside the tolerance range between the sensors U1 and O1 and over a predetermined time also the system is switched off, since a fault can be assumed.
  • the fiber slivers leaving the respective store are brought together prior to entry into a subsequent measuring element 17 to form a common sliver FZ.
  • the mass fluctuations are measured and delivered via the line L3 to the control unit S.
  • a corresponding signal via the line L5 is delivered to the control motor 29, via the control gear 28, the speed of the input rollers 84 for balancing the mass variation changes.
  • the delay between the roller pairs 84 and 85 changes.
  • the delay between the roller pairs 85 and 86 remains constant.
  • the thus warped sliver F1 is discharged from the drafting unit and stored on the calender rolls 34 and the funnel T in a can K looped.
  • a drift of the mass m outside of a predetermined tolerance range To is detected at the time T1 via the sensors 10a, 10b. If now the drifting of the mass takes place at the time T1 without intervention in the base speed, the process would be as follows: Due to the lower mass submitted to the drafting system 83, the delay between the pairs of rollers 84 and 85 must be reduced. That is, via the control motor 29 and the differential 28, the speed of the input roller pair 84 is increased, whereby at the same time the delay between the roller pairs 84 and 85 is reduced, since the speed of the roller pair 85 remains constant. By reducing the speed of the input roller pair 84 and the feed rate of the delivered sliver F reduced.
  • the original delivery speed of the sliver from the card remains the same.
  • the resulting difference between the delivery speed of the card and the changed intake speed of the sliver at the drafting system 83 is collected by the sliver storage 11 a and 11b. That is, the excess supplied amount of sliver F fills the sliver storage 11a, 11b until again equal ratios between the discharge speed of the card and the drawing speed of the drafting are available. This compensation can then be brought about again as soon as the control engagement with the feed roller 6a, 6b produces its effect on the delivery to the card.
  • this speed change of the roller 84 is approximately compensated, that is, the entire speed level of the drafting system 83 is shut down evenly by the driving relationship, so that despite changing the speed ratio between the roller pairs 84 and 85, the now existing The speed of the input roller pair is approximately at the same level that existed before the control intervention.
  • the sensors U1, O1, U2, 02 serve as additional monitoring aid. For reasons of clarity was omitted in the curve of the roller 84 on the representation of the rashes, which are caused by the short-wave Ausregultechniken. These short-wave readjustments usually swing around the drawn curve up or down.
  • the proposed device can be responded in good time to long-wave deviations in the sliver mass on the one hand with already known sensor devices and on the other hand, the need for the regulation at the entrance of the drafting system sliver storage are kept to a minimum.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Streckwerk, wobei dem Streckwerk eine Karde mit einer faserbandbildenden Einrichtung zum Erzeugen eines Faserbandes vorgeschaltet ist, welches dem Streckwerk, dem eine Bandablage nachgeordnet ist, zugeführt wird.
  • Aus der Praxis sind Regulierstreckwerke am Auslauf der Karde aus den folgenden Veröffentlichungen bekannt: JP-Gbm-56017/78 Nihon Keikizai KK, JP-A-155231/77 Nagoya Kinzoku Harinuno KK, DE-A-1931929 Zinser, DE-A-2230069 Texcontrol, CH-B-599993 Graf, EP-C-354653 Hollingsworth, EP-A-544425 Hollingsworth, EP-A-604137 Hollingsworth, EP-A-617149 Großenheiner Textilmaschinenbau GmbH, EP-A-643160 Howa Machinery, Ltd, EP-A-692560 Chemnitzer Spinnereimaschinenbau GmbH, US-B-5400476 Myrick-White, Inc.
  • Als nächstkommender Stand der Technik wird auf das Buch von Wegener/Peuker "Verkürzte Baumwollspinnerei", Mönchengladbach, 1965, verwiesen. Dort werden auf der Seite 87, rechte Spalte unter der Überschrift "2. Möglichkeit: Kardenband-Verzugsaggregate" verschiedene Karden mit Streckwerk vorgestellt. Alle Versuche, den Faserorientierungsgrad im Band wesentlich zu vergrößern bzw. den Anteil der Hakenfasern wesentlich zu verkleinern werden jedoch als mehr oder weniger gescheitert angesehen. Aus der Seite 87, linke Spalte des genannten Buches "Verkürzte Baumwollspinnerei" geht hervor, dass durch den Übergang vom Kardentambour auf den Abnehmer der in der Karde schon erreichte hohe Faserorientierungsgrad wieder verschlechtert wird. Als Lösungsmöglichkeit für dieses Problem ("2. Möglichkeit: Kardenband-Verzugsaggregate") wird auf Seite 88, linke Spalte diskutiert, am Ausgang der Karde ein Streckwerk einzusetzen, welches einen Verzug von 1,5 bis 2 aufweist. Wie jedoch aus Seite 88, linke Spalte hervorgeht, hat aber auch diese Verzugshöhe nicht zu dem gewünschten Ergebnis geführt, den Faserorientierungsgrad derart zu vergrößern, dass insbesondere auf nachfolgende Streckenpassagen verzichtet werden kann. Es wird vielmehr gemäß dieser Textstelle vorgeschlagen, "den Faserübergang auf der Karde so zu gestalten, daß die [...] Verschlechterung der Faserorientierung bereits am Entstehungsort vermieden, zumindest wesentlich eingeschränkt wird."
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Streckwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorzuschlagen, welches die zuvor beschriebenen Probleme beseitigt, um einen verbesserten Faserorientierungsgrad bzw. eine wesentliche Verkleinerung des Anteils der Hakenfasern in einem direkt von einer Karde vorgelegten Faserband zu erhalten.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Verzug des Streckwerks derart hoch ist, dass dadurch der Faserorientierungsgrad im Band wesentlich vergrößert bzw. der Anteil der Hakenfasern wesentlich verkleinert wird, wobei die faserbandbildende Einrichtung zur Erzeugung eines Faserbandes mit einer Bandstärke höher als 8 ktex, beispielsweise 10 bis 12 ktex, ausgelegt ist, und wobei das Streckwerk einen Gesamtverzug von mehr als 2, vorzugsweise mehr als 3 und beispielsweise 3 bis 6 erzeugen kann.
  • Entsprechend der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Streckwerkseinheit eine Bandablage nachgeschaltet ist und der Verzug der Streckwerkseinheit derart hoch ist, dass gewährleistet wird, dass der Faserorientierungsgrad im gebildeten Faserband wesentlich vergrößert bzw. der Anteil der Hakenfasern wesentlich verkleinert wird. Hinweise über das Verstrecken vor dem Ablegen sind aus dem Buch "Verkürzte Baumwollspinnerei - Prof. Dr. Ing. Walther Wegener - Mönchengladbach 1965" zu entnehmen. Darauf wird nachfolgend näher eingegangen.
  • Erfindungsgemäß ist der Verzug größer als 2, vorzugsweise zwischen 3 und 6. Damit soll zusätzlich gewährleistet werden, dass ein Faserband mit einer hochwertigen Faserstruktur gebildet wird, welches sich besonders in nachfolgenden Verarbeitungsstufen positiv auswirkt.
  • Um einen derart hohen Verzug zwischen der bandbildenden Einrichtung und der Bandablage zu ermöglichen, erzeugt die bandbildende Einrichtung erfindungsgemäß ein Faserband mit einer relativ niedrigen Feinheit (großen Stärke), zum Beispiel mindestens 8 ktex und vorzugsweise 10 ktex oder sogar mehr (beispielsweise 12 ktex). Um dies zu ermöglichen, wird vorzugsweise mit einer relativ hohen Arbeitsbreite der Karde gearbeitet, zum Beispiel größer als 1200 mm. Dies kann mit einer Maschine gemäß der EP-Patentanmeldung Nr. 866 153 realisiert werden. Der Gesamtinhalt der erwähnten EP-Anmeldung wird hiermit zum integrierenden Bestandteil der vorliegenden Beschreibung genannt.
  • Alternativen, die keine breiten Karden erfordern, sind in EP-A-627 509 und US-C-5,535,488 beschrieben worden.
  • Die Bandfeinheit nach dem Streckwerk kann zum Beispiel 3 bis 5 ktex betragen. Die Liefergeschwindigkeit am Ausgang des Streckwerks beträgt beispielsweise mehr als 400 m/min. Vorzugsweise wird ein derartiges Streckwerk auf der Bandablage vorgesehen (vgl. das Fachbuch "Verkürzte Baumwollspinnerei", Seite 72 und das darin erwähnte CS-Patent 98 939 ), so dass das vom Streckwerk gelieferte Faserband möglichst rasch (ohne einen langen Transportweg durchlaufen zu müssen) abgelegt werden kann.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist dem Streckwerk wenigstens ein Mittel zugeordnet, das geeignet ist, einen notwendigen Regeleingriff in den Streckwerksantrieb zur Einhaltung eines vorgegebenen Sollwertes vor oder während des Regeleingriffes zu erfassen und zur Beeinflussung der Grunddrehzahl des Streckwerks heranzuziehen.
  • Dadurch kann ein eventuell zwischen der textilverarbeitenden Maschine und dem nachfolgenden Regulierstreckwerk benötigter Speicher relativ klein gehalten werden, da die Regeleingriffe durch die Nachführung der Grunddrehzahl des Streckwerks kompensiert werden. Außerdem erhält man eine Sicherungseinrichtung, die gewährleistet, dass die Antriebsdrehzahl (Grunddrehzahl) nicht gegenüber einer Grundeinstellung abdriftet.
  • Vorzugsweise ist das weitere Mittel geeignet, Unterschiede zwischen der Liefergeschwindigkeit der Quelle und der Einlaufgeschwindigkeit in das Streckwerk zu erfassen. Der Unterschied in der Geschwindigkeit ergibt sich durch die Änderung der Drehzahl der regulierten Streckwerkswalze.
  • Ebenso kann das weitere Mittel geeignet sein, langzeitige Massenschwankungen in bezug auf einen vorgegebenen Sollwert (Soll) zu erfassen.
  • Vorzugsweise ist das weitere Mittel ein Faserbandspeicher, der mit entsprechenden Überwachungselementen bzw. -sensoren ausgestattet sein kann. Damit können die Unterschiede der Fördergeschwindigkeit des Faserbandes, welche durch die veränderliche und regulierte Abzugsgeschwindigkeit des Eingangswalzenpaares der Streckwerkseinheit entstehen, anhand des veränderlichen Füllstandes des Speichers erkannt werden und kann ein Eingriff in die Grunddrehzahl des Streckwerks vorgenommen werden. Damit wird eine Vorsteuerung vorgenommen, die gewährleistet, dass der Speicher auf einem niedrigen Niveau gehalten werden kann.
  • Der Faserbandspeicher kann als Durchhangspeicher ausgeführt sein, wobei der Durchhang der Faserbandschlaufe kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen kann.
  • Des weiteren wird vorgeschlagen, dass ein zusätzlicher Sensor zur Erfassung der Fasermasse vorgesehen ist, welcher direkt im Anschluss an den Auslauf einer dem Streckwerk vorgeschalteten Textilmaterial verarbeitenden Einheit angeordnet sein kann. Dadurch ist es möglich, sehr frühzeitig langzeitige Massenabweichungen zu erkennen und mit einem entsprechenden Eingriff in die Grunddrehzahl des nachfolgenden Streckwerks zu reagieren.
  • Die textilverarbeitende Einheit ist dabei eine Karde, wobei der am Auslauf der Karde angebrachte Sensor gleichzeitig zur Langzeitregulierung der Speiseeinrichtung der Karde verwendet werden kann.
  • Das weitere Mittel kann auch bestehen aus einer Sensoreinrichtung zur Abtastung der Drehzahl des regulierten Walzenpaares des Streckwerks und wenigstens einem dem Streckwerk vorgeschalteten und konstant umlaufenden Förderwalzenpaar für die Fasermasse, wobei über das ermittelte Drehzahlverhältnis die langzeitige Massenabweichung ermittelt wird und daraus entsprechende Eingriffe in die Grunddrehzahl des Streckwerks vorgenommen werden.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher beschrieben und aufgeführt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht eines Streckwerks mit vorgeschalteter Karde und nachgeordneter Bandablage,
    Fig. 2
    eine weitere Ausführung gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    eine weitere Ausführung gemäß Fig. 1,
    Fig. 4
    eine schematische Draufsicht auf ein Streckwerk mit zwei vorgeschalteten Karden, und
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung in Diagrammform des Massenverlaufes des Kardenbandes in Verbindung mit der angeglichenen Drehzahlkurve des Streckwerks.
  • Fig. 1 zeigt schematisch die Darstellung einer Karde 1, die über einen Speiseschacht 3 und über eine anschließende Speisewalze 2 mit Fasermaterial beschickt wird. Das Fasermaterial wird vom Tambour aufgenommen und in Zusammenwirken mit nicht gezeigten Kardierelementen verarbeitet. Das kardierte Material wird von einer Abnehmerwalze 5 vom Tambour 4 abgenommen und zu einer schematisch angedeuteten Abzugseinrichtung 10 überführt. Von dieser Abzugseinrichtung 10 gelangt das dort gebildete Faserband 6 in Förderrichtung F zu einem Durchhangspeicher 14, der mit Eingangswalzenpaaren 15 und mit Ausgangswalzenpaaren 16 bestückt ist. Der Durchhang (Faserbandschlaufe FS) wird durch einen Balkensensor 20 abgetastet, der mit in Reihe übereinander angeordneten Sensoren versehen ist. Damit ist es möglich, jede Stellung der Faserbandschlaufe FS exakt zu erfassen. Die Sensorsignale werden über die Leitung 21 an eine Steuereinheit S abgegeben.
  • Von dieser Steuereinheit S wird über die Steuerleitung 7 der Antriebsmotor M1 der Abnehmerwalze 5 gesteuert.
  • Das von dem Speicher 14 abgegebene Faserband 6 wird durch ein Messorgan 70 geführt, das in Form eines Tastwalzenpaares ausgeführt ist. Das Messergebnis des Messorgans 70 wird über die Leitung 71 an die Steuereinheit S abgegeben. Im Anschluss an das Messorgan 70 wird das Faserband in die Streckwerkseinheit 30 mit den Walzenpaaren 24 und 25 geführt, worin es verzogen wird.
  • Der Grundantrieb der Streckwerkseinheit 30 erfolgt vom Motor M2 aus, der über die Leitung 40 von der Steuereinheit S gesteuert wird.
  • In der Praxis wird der Motor M1 der Abnehmerwalze 5 hierbei als Führungsmotor (Master) ausgeführt, dem der Motor M2 in seiner Grunddrehzahl als "Slave" nachgeführt wird, um vorgegebene Antriebsverhältnisse einzuhalten. Diese Grunddrehzahl des Motors M2 kann durch die Signale des Sensors 20 übersteuert werden, worauf anschließend noch näher eingegangen wird.
  • Der Motor M2 treibt ein Getriebe 32 an, von welchem ein Antriebspfad 35 zu den Ausgangswalzen 25 und ein weiterer Antriebspfad 36 zu einem Regelgetriebe 33 (Differential) führt. Von diesem Regelgetriebe 33 wird über den Antriebspfad 37 das Eingangswalzenpaar 24 der Streckwerkseinheit 30 angetrieben.
  • Die Regeleingriffe, welche durch Auswertung der Signale des Messorgans 70 anhand eines vorgegebenen Sollwertes zur Ausregulierung von Massenschwankungen (kurz- und langwellige) notwendig werden, erfolgen von einem Regelmotor M3 aus, der über die Leitung 38 von der Steuereinheit S gesteuert wird und regulierend in das Regelgetriebe 33 eingreift. Dadurch wird der Verzug zwischen den Walzenpaaren 24 und 25 geändert und Massenschwankungen im Faserband ausgeglichen.
  • Der Antrieb des Messwalzenpaares 70 erfolgt über die Antriebsverbindung 68, welche von dem Antriebspfad 37 abgenommen ist. Dadurch ist der Gleichlauf zwischen dem Eingangswalzenpaar 24 und dem Messwalzenpaar 70 bestimmt.
  • Die Erfindung befasst sich nun mit der Verbesserung des Faserorientierungsgrades bzw. der Verminderung der Anzahl der Faserhaken (Faserhäkchen) im Kardenband. Der Begriff "Kardenband " bedeutet hier ein Faserband, das in eine der Karde nachfolgende Bandablage geliefert wird.
  • Die Bedeutung des Faserorientierungsgrades und die Probleme, die aus der Bildung von Faserhaken in der Karde entstehen, sind im Fachbuch "Verkürzte Baumwollspinnerei; Faserband-Spinnverfahren" (Herausgeber: "Zeitschrift für die gesamte Textilindustrie", 1965) von Prof. Dr. W. Wegener und Dr. H. Peuker erklärt worden (Seite 82 ff, siehe aber insbesondere Seiten 87 bis 97). Daraus wird klar, dass die Verwendung eines Streckwerks zur Verbesserung des Faserorientierungsgrades im Kardenband bekannt ist (Seite 87/88: Kapitel "Kardenband-Verzugsaggregate", siehe auch Seite 72 - "Graf-Optima Kardenband-Vergleichmäßigungsaggregat"). Mittlerweile sind weitere Vorschläge für die Verwendung eines Streckwerks am Auslauf der Karde vorgelegt worden (siehe z.B. u.a. US-C-4,100,649 ; US-C-3,703,023 ; Textile Asia, Juni 1989, Seite 20; CH-C-462 682 ; US-C-4,768,262 ; US-C-5152033 ; US-C-4947947 ; US-C-5400476 ; US-C-5274883 ; US-C-5018248 ; DE-A2230069 ; EP-A-512683 ).
  • Eine echte japanische Veröffentlichung ( JP OS 51-2 aus dem Jahr 1976; Anwender Fuji Seiko KK) beschreibt ein Streckwerk an der Karde mit einer Streckleistung in einem Ausmaß des 1,1 bis 2-fachen.
  • Seit der Erscheinung des erwähnten Fachbuches ist das Interesse am Direktverspinnen von Kardenband (ohne dazwischenliegende Streckenpassagen) sogar gestiegen, weil ein derartiges Verfahren durch den Erfolg des Rotorspinnens (ab 1970) begünstigt wurde - vgl. DE-A-4047719 . Ein neuer Vorschlag in dieser Richtung ist in EP-A-544 426 zu finden, wo ein Verzug zwischen 6 und 8 vorgeschlagen wird, obwohl deutlich höhere Verzüge (12 oder sogar 30) erwähnt werden. Trotzdem ist es bisher nicht gelungen, das Direktverspinnen von Kardenband (ohne eine Streckenpassage) auch mittels des Rotorspinnverfahrens zu realisieren.
  • Mit anderen Worten ist es bisher bekannt, Kardenband (in einer Kanne) abzulegen, das Faserband mindestens einmal (aus der Kanne) abzuziehen und zu verstrecken, um den Orientierungsgrad zu erhöhen, wonach die Fasern (allenfalls nach weiteren Verarbeitungsschritten) versponnen werden können. Beim derartigen Verstrecken wird insgesamt keine Verfeinerung der Vorlage angestrebt - es werden z.B. sechs Faserbänder zu einem Vlies vereinigt, das anschließend einem sechsfachen Verzug unterworfen wird.
  • Die Erfindung sieht ein Streckwerk zum Einsatz zwischen der bandbildenden Einrichtung und der Bandablage einer Karde vor, wobei das Streckwerk einen derart hohen Verzug erzeugen kann, dass dadurch der Faserorientierungsgrad im Band wesentlich vergrößert bzw. der Anteil der Hakenfasern wesentlich verkleinert wird.
  • Insbesondere kann das dem Ablegen vorgeschaltete Verstrecken des Faserbandes (z.B. mittels des genannten Streckwerks) dazu verwendet werden, den Anteil der Schlepphaken (vgl. das Fachbuch "Verkürzte Spinnerei", Seite 90) wesentlich zu reduzieren.
  • Erfindungsgemäß wird das Faserband einem Verzug von mehr als 2 und vorzugsweise mehr als 3 unterworfen. Wenn möglich, sollte ein Verzug von 5 bis 6 verwendet werden, was sich aber nur selten zwischen dem Kardenauslauf und der anschließenden Bandablage ohne Störungen im Laufverhalten des Faserbandes realisieren lässt.
  • Um einen derart hohen Verzug zwischen der bandbildenden Einrichtung und der Bandablage zu ermöglichen, erzeugt die bandbildende Einrichtung erfindungsgemäß ein Faserband mit einer relativ niedrigen Feinheit (großen Stärke) von mindestens 8 ktex und vorzugsweise 10 ktex oder sogar mehr (beispielsweise 12 ktex). Um dies zu ermöglichen, wird vorzugsweise mit einer relativ hohen Arbeitsbreite der Karde gearbeitet, z.B. größer als 1200 mm. Dies kann mit einer Maschine gemäß der EP-Patentanmeldung Nr. 98 810 088.9 realisiert werden. Der Gesamtinhalt der erwähnten EP-Anmeldung wird hiermit zum integrierenden Bestandteil der vorliegenden Beschreibung genannt. Die EP-Anmeldung ist am 23.09.1998 unter der Nr. 866 153 veröffentlicht worden.
  • Alternativen, die keine breite Karden erfordern, sind in EP-A-627 509 und US-C-5,535,488 beschrieben worden.
  • Die Bandfeinheit nach dem Streckwerk kann z.B. 3 bis 5 ktex betragen. Die Liefergeschwindigkeit am Ausgang des Streckwerks beträgt beispielsweise mehr als 400 m/min. Vorzugsweise wird ein derartiges Streckwerk auf der Bandablage vorgesehen (vgl. das Fachbuch "Verkürzte Baumwollspinnerei, Seite 72 und das darin erwähnte CS-Patent 98 939 ), so dass das vom Streckwerk gelieferte Faserband möglichst rasch (ohne einen langen Transportweg durchlaufen zu müssen) abgelegt werden kann.
  • Bei einem der Erfindung entsprechenden Verfahren ist vorgesehen, wonach ein Kardenvlies zu einem Faserband zusammengefasst und das Band mit einem Verzug von mindestens 2 und vorzugsweise mehr als 3 vor dem Ablegen verstreckt wird.
  • Anders ausgedrückt ist eine Karde mit einer faserbandbildenden Einrichtung, einer Bandablage und einem zwischen der bandbildenden Einrichtung und der Bandablage eingeschalteten Streckwerk vorgesehen, wobei das Streckwerk zum Erzeugen eines Verzugs höher als 2 und vorzugsweise höher als 3 gestaltet wird.
  • Das Streckwerk kann als Vergleichmäßigungsaggregat gebildet werden, d.h. es kann zum Erzeugen eines steuerbar variablen Verzugs angeordnet werden, was aber nicht erfindungswesentlich ist. Verzugsänderungen werden zu entsprechenden Änderungen des Orientierungsgrades führen. Die Karde selbst kann daher zweckmäßigerweise als Vergleichmäßigungsaggregat gestaltet werden (z.B. nach EP-A-271 115 ), wobei das anschließende Streckwerk zum Erhöhen des Faserorientierungsgrades konzipiert ist.
  • Ein geregeltes Streckwerk gemäß der Erfindung weist einen Gesamtverzug GV (zwischen den Einlauf- und Auslaufwalzenpaaren) von mehr als 2 und vorzugsweise 3 bis 6 auf. Falls das Streckwerk ein Vorverzugsfeld aufweist, was nicht erfindungswesentlich ist, kann der mittlere Verzug im geregelten (variablen) Verzugsfeld z.B. ca. 2,5 betragen, der Verzug im anderen (fest eingestellten) Verzugsfeld z.B. ca. 1,2 betragen. Der "Vorverzug " (im ersten
  • Verzugsfeld) kann z.B. ca. 1,1 bis 1,5 betragen und der "Hauptverzug" (im zweiten, variablen Verzugsfeld) ca. 2,0 bis 4 betragen.
  • Die Faserbandstärke am Auslauf des Streckwerks beträgt vorzugsweise 3 bis 5 ktex, beispielsweise 3,5 ktex. Das Streckwerk ist vorzugsweise direkt oberhalb des Trichterrades einer Bandablage angeordnet, beispielsweise wie dies in DE-Gbm-296 22 923 gezeigt wird. Das in der Kanne abgelegte Faserband kann direkt an die OE-Spinnmaschine, beispielsweise nach EP-A-627 509 geliefert werden.
  • Die Erfindung wird vorzugsweise (aber nicht unbedingt) in Kombination mit den anderen, in der Einleitung beschriebenen Merkmalen der Erfindung verwendet.
  • Im Folgenden wird anhand der Figuren 1 bis 5 die Beeinflussung der Grunddrehzahl des Streckwerks beschrieben, wie sie in Anspruch 5 beansprucht ist.
  • Bei der Ausführung gemäß der Figur 1 wirken die Änderungen der Drehzahl des Eingangswalzenpaares 24 rückwärts entgegen der Förderrichtung F und werden im Speicher 14 durch Veränderung der Schlaufenlage FS aufgefangen. Die Abtastung der Schlaufenlage kann dabei in Schritten erfolgen, wodurch bei einem bestimmten Änderungsbetrag über die Steuereinheit S eine Übersteuerung der Grunddrehzahl des Antriebsmotors M2 erfolgt. Durch diese Absenkung oder Erhöhung der Grunddrehzahl wird die Auswirkung der Drehzahländerung durch den Regeleingriff, insbesondere beim Ausregulieren von langzeitigen Massenschwankungen, kompensiert. Der Speicher kann daher auf eine minimale Größe gehalten werden.
  • Sobald sich die Drehzahl der Eingangswalzen 24 erhöht, verringert sich der Durchhang der Schlaufe FS bei gleichbleibender Lieferung der Abnahmewalze 5. Dies wird durch den Sensor 20 erfasst und die Grunddrehzahl des Motors M2 entsprechend erniedrigt. Dadurch sinkt die Drehzahl der Eingangswalzen bei gleichbleibendem geändertem Verzugsverhältnis im Streckwerk 30 ebenfalls ab, wodurch eine Rückführung der Faserbandschlaufe auf ihre ursprüngliche Lage erfolgt.
  • Mit dem Antrieb der Streckwerkseinheit 30 ist der Antrieb der nachfolgenden Bandablage 60 fest gekoppelt und zwar über den Antriebspfad 42, der vom Getriebe 32 abgenommen wird und zu einem Getriebe 50 führt.
  • Von dem Getriebe 50 werden über den schematisch gezeigten Antriebspfad 51 die Kalanderwalzen 47, das Trichterrad 48 und der Kannenteller 49 angetrieben.
  • Zwischen dem Walzenpaar 25 und dem Kalanderwalzenpaar 47 ist noch ein Überwachungsorgan 44 angeordnet, das über die Leitung 45 mit der Steuereinheit S verbunden ist. Dieses dient zur Endüberwachung der Nummer des gebildeten Faserbandes und stellt die Maschine ab, wenn sich die Nummer über einen vorgegebenen Zeitraum außerhalb eines bestimmten Toleranzfeldes befindet.
  • Das Faserband wird über die Kalanderwalzen 47 und das Trichterrad 48 in eine Kanne K in Schlaufenform abgelegt, wobei die Kanne K während dem Ablegevorgang über den Kannenteller 49 gedreht wird.
  • In Fig. 2 wird eine Einrichtung gezeigt, wobei im Anschluss an die Abzugseinrichtung 10 ein Messwalzenpaar 55 angeordnet ist, das über die Leitung 56 mit der Steuereinheit S verbunden ist. Dieses Messorgan 55 erfasst im wesentlichen die langzeitigen Massenschwankungen (Abdriften der Nummer des Faserbandes). Entsprechend dem Signal dieses Messorganes 55 im Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert wird in der Steuereinrichtung ein Steuersignal erzeugt, das zur Übersteuerung der Grunddrehzahl des Motors M2 verwendet wird. Dadurch kann frühzeitig auf einen nachfolgenden Regeleingriff im Streckwerk 30 reagiert werden, um den Speicher auf einem gleichbleibenden Niveau der Faserbandschlaufe zu halten.
  • Der Speicher 14 ist hierbei lediglich mit zwei Sensoren S1 und S2 versehen, die nur dann ansprechen, wenn sich die Faserbandschlaufe FS außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches bewegt. In der Regel liegt dann eine Störung vor und die Maschine (Anlage) wird abgeschaltet. Das Signal des Messorganes 55 wird zusätzlich zur Regulierung des Antriebsmotors MS der Speisewalze der Karde 1 verwendet, um die Abdriftung der Nummer bereits bei der Karde auszuregulieren. Der Motor MS wird von der Steuereinheit über die Leitung 53 angesteuert.
  • Die übrigen Elemente entsprechen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, worauf hierbei nicht näher eingegangen wird.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung, wobei ein Abzugswalzenpaar 11 im Anschluss an die Abzugseinrichtung 10 angeordnet ist. Die Drehzahl dieses Walzenpaares wird durch einen Sensor 12 überwacht. Ebenso ist hierbei dem Einzugswalzenpaar 24 des Streckwerks 30 ein Drehzahlsensor 62 zugeordnet, der über die Leitung 63 mit der Steuereinheit S verbunden ist.
  • Die Ausführung des Speichers 14 entspricht der Ausführung, welche bereits im Ausführungsbeispiel der Figur 2 beschrieben wurde.
  • Ist kein Regeleingriff erforderlich (gleichbleibende Bandnummer), so bleibt das gemessene Drehzahlverhältnis zwischen den genannten Walzenpaaren (11, 24) konstant. Sobald über das Messorgan 70 ein Abdriften der Bandmasse nach der einen oder anderen Richtung ermittelt wird, erfolgt ein Regeleingriff, wodurch sich die Drehzahl der Eingangswalzen 24 verändert. Dadurch ändert sich auch das Drehzahlverhältnis zwischen den Walzenpaaren 11 und 24, wodurch entsprechend der Änderung ein Steuersignal von der Steuereinheit S erzeugt wird, das die Grunddrehzahl des Streckwerks 30 bzw. des Motors M2 ändert bzw. übersteuert, um wie im Beispiel der Fig. 2 beschrieben, den Regeleingriff zu kompensieren.
  • Die übrigen Elemente bzw. Steuerungen entsprechen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, weshalb hierbei nicht mehr näher darauf eingegangen wird.
  • Im wesentlichen bezieht sich die Kompensation der Regeleingriffe über die Übersteuerung der Grunddrehzahl des Streckwerks 30 nur auf die langzeitigen Massenschwankungen und nicht auf die kurzzeitigen, da diese Schwankungen nicht ins Gewicht fallen und sich in der Regel über die Zeit gesehen selbst kompensieren.
  • In Fig. 4 wird eine Ausführung gezeigt, wobei zwei Karden 1a, 1b parallel nebeneinander arbeiten. Die Karden sind dabei ebenfalls mit Speisewalzen 6a, 6b, Briseur 3a, 3b, Tambour 2a, 2b und Abnahmewalze 4a, 4b versehen. Der Antrieb der Abnehmerwalzen 4a und 4b ist schematisch mit 75 bzw. 46 angedeutet, welche über eine Steuerleitung L8 bzw. L9 mit der Steuereinheit S verbunden sind. Ebenfalls ist der Antrieb 20a bzw. 20b der Speisewalzen 6a bzw. 6b über die Steuerleitungen L7' bzw. L7" mit der Steuereinheit S verbunden. Um das Zusammenwirken beider Karden 1a, 1b zu ermöglichen, wird über die Steuereinheit S und die jeweiligen Steuerleitungen L8 und L9 gewährleistet, dass die Drehzahlen der Abnehmerwalzen 4a und 4b aufeinander abgestimmt werden, das heißt der Antrieb 46 der Abnehmerwalze 4b wird als "slave" dem Antrieb 75 der Abnehmerwalze 4a nachgeführt, welcher als "master" fungiert.
  • Die von der jeweiligen Karde 1a bzw. 1b abgegebenen Faserbänder Fa und Fb werden durch jeweils einen Sensor 10a bzw. 10b geführt, um ihre Masse abzutasten. Anschließend gelangen die Faserbänder Fa und Fb jeweils in einen Durchhangspeicher 11a und 11b. in diesen Speichern sind zur Abtastung des Füllstandes bzw. des Durchhanges der Faserbandschlaufen Sensoren O1, U1 und O2, U2 angebracht. Dabei tasten die Sensoren O1, O2 eine obere und die Sensoren U1, U2 eine untere Stellung der Faserbandschlaufe ab. Zwischen dem jeweiligen oberen Sensor und dem unteren Sensor befindet sich die Toleranzgrenze, innerhalb derer sich die Faserbandschlaufe frei bewegen kann, ohne einen Steuerungseingriff auszulösen. Es wäre jedoch auch denkbar, einen Sensor mit kontinuierlicher Abtastung vorzusehen. Die Sensoren O1, U1 und O2, U2 sind über die Leitungen L10 bzw. L11 mit der Steuereinheit S verbunden.
  • Nach dem Austritt aus den beiden Bandspeichern 11a, 11b werden die beiden Faserbänder Fa und Fb zu einem einzelnen Faserband FZ zusammengeführt. Dieses Faserband FZ wird anschließend über einen Sensor 17 geführt, der die Abtastung Massenschwankungen im vorgelegten Faserband FZ vornimmt.
  • Das von dem Sensor 17 abgetastete Faserband FZ gelangt anschließend in das Regulierstreckwerk 83. Die vom Sensor 17 ermittelten Werte werden über die Leitung L3 an die Steuereinheit S abgegeben.
  • Das Streckwerk 83 besteht im gezeigten Beispiel aus drei hintereinander geschalteten Walzenpaaren 84, 85 und 86, wobei das Eingangswalzenpaar 84 zur Ausregulierung von Massenschwankungen im Faserband in der Drehzahl veränderbar angetrieben wird. Das Lieferwalzenpaar 86 wird über einen Hauptmotor 65 und ein nachfolgendes Getriebe 26 mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben. Wie durch den Antriebsstrang 27 schematisch angedeutet, wird auch das mittlere Walzenpaar 85 mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben und weist ein konstantes Drehzahlverhältnis zu den nachfolgenden Lieferwalzen 86 auf. Durch das vorgegebene Drehzahlverhältnis wird ein konstanter Verzug des Faserbandes zwischen den Walzenpaaren 85 und 86 durchgeführt. Der Motor 85 wird über einen Frequenzumrichter 84 und über die Leitung L6 von der Steuereinheit S gesteuert. Über die Antriebsverbindung 92 wird ein Differentialgetriebe 28 angetrieben, das über den Antriebsstrang 31 das Eingangswalzenpaar 84 antreibt. Der Antrieb des Differentials 28 kann durch einen Regelmotor 29, der über einen nicht gezeigten Frequenzumrichter und die Leitung L5 über die Steuereinheit S angesteuert wird, übersteuert werden. Diese Übersteuerung erfolgt anhand der von dem Sensor 17 abgegebenen Signale, die mit einem in der Steuereinheit S abgelegten Ist-Wert verglichen werden.
  • Im Anschluss an das Regulierstreckwerk 83 ist eine Bandablage KA angeordnet, bei welcher das von dem Streckwerk abgegebene Faserband F1 über ein Kalanderwalzenpaar 34 und ein Trichterrad T in eine Kanne K abgelegt wird. Die Kanne K steht dabei auf einem angetriebenen Kannenteller (nicht gezeigt), der die Kanne K während dem Befüllvorgang in Drehung versetzt. Der Kannenteller, die Kalanderwalzen 34 und das Trichterrad T werden über den Antriebspfad 98 von einem Getriebe 96 angetrieben. Das Getriebe 96 erhält seinen Antrieb über die schematisch gezeigte feste Antriebsverbindung 95 des Getriebes 26, das von dem Hauptmotor 65 angetrieben wird. Daraus ist zu entnehmen, dass das Lieferwalzenpaar 86 mit den Antriebselementen der Bandablage KA direkt über das Getriebe 26 miteinander fest gekoppelt ist. Das heißt, sobald das Getriebe 26 durch den Motor 65 mit einer geringeren Drehzahl angetrieben wird, sinkt einerseits die Basisdrehzahl der Walzenpaare 84, 85 und 86 und andererseits gleichzeitig die Drehzahl der Kalanderwalzen 34 des Trichterrades T und des Kannentellers der Bandablage KA.
  • Wie schematisch angedeutet, wird aus den Signalen der Sensoren 10a und 10b in der Steuereinheit S ein Mischsignal MS erzeugt, das mit einem SollWert verglichen wird. Das aus diesem Vergleich resultierende Steuersignal SS wird zur Beeinflussung der eingestellten Basisdrehzahl des Motors 65 verwendet. Nachfolgend wird die Funktionsweise der Einrichtungen näher erläutert:
  • Beim Beginn des Verarbeitungsvorgangs (Startvorgang) wird die Grunddrehzahl des Streckwerks auf die Drehzahl der Abnahmewalze 4a abgestimmt bzw. nachgeführt. Erst bei Erreichen der Betriebsdrehzahl ist die Übersteuerung der Grunddrehzahl freigegeben. Die von den Karden 1a und 1 b abgegebenen Faserbänder Fa und Fb werden durch die Sensoren 10a und 10b erfasst und die entsprechenden Istwerte (Masse) an die Steuereinheit abgegeben, wo ein Mischsignal MS erzeugt wird. Dieses Mischsignal wird mit einem Sollsignal "Soll" verglichen und daraus ein Steuersignal erzeugt, sofern der Istwert vom Sollwert abweicht. Dieses Steuersignal geht auf einen Frequenzumrichter 94, der über die Leitung L6 die Drehzahl des Motors 65 verändert und somit die Grunddrehzahl der Streckwerkseinheit und auch der Bandablage KA. Dabei ist zu bemerken, das die bei den Sensoren 10a und 10b gemessenen langwelligen Massenabweichungen gleichzeitig auch zur Steuerung der Antriebe 20a und 20b der Speisewalzen 6a und 6b der Karden 1a, 1 b herangezogen werden. Die Antriebe sind dabei über die Steuerleitungen L7' und L7" mit der Steuereinheit S verbunden.
  • Nach Verlassen der Sensoren 10a und 10b werden die Faserbänder Fa und Fb in die Durchhangspeicher 11a und 11b überführt, in welchen sie von den Sensoren O1, O2 bzw. U1, U2 abgetastet werden. Befindet sich die jeweilige Faserbandschlaufe innerhalb des Bereiches zwischen oberem und unterem Sensor, so wird kein zusätzlicher Steuerimpuls ausgeführt. Sobald jedoch zum Beispiel der Sensor U2 anzeigt, dass die Faserbandschlaufe des Faserbandes Fb zu groß wird, wird die direkte Nachführung des Antriebs 46 der Abnehmerwalze 4b von dem Antrieb 75 aus, der als "master" gilt, übersteuert und die Drehzahl der Walze 4b verringert. Sobald sich nach diesem Eingriff die Faserbandschlaufe wieder in den Toleranzbereich zwischen O2 und U2 zurückbewegt, wird die steuerungsgemäße Koppelung zwischen den Antrieben 65 und 46 wieder aktiviert. Sollte die Faserbandschlaufe nach einer vorbestimmten Zeit nicht wieder in den Toleranzbereich zurückkehren, so liegt eine Störung vor, wodurch das gesamte System abgeschaltet wird.
  • Ähnlich verhält es sich auch mit der Überwachung im Speicher 11a, wobei beim Ausweichen der Faserbandschlaufe des Faserbandes Fa außerhalb des Toleranzbereiches zwischen den Sensoren U1 und O1 und über eine vorbestimmte Zeit ebenfalls das System abgeschaltet wird, da eine Störung angenommen werden kann.
  • Die den jeweiligen Speicher verlassenden Faserbänder werden vor Eintritt in ein nachfolgendes Messorgan 17 zu einem gemeinsamen Faserband FZ zusammengeführt.
  • Im Messorgan werden die Massenschwankungen gemessen und über die Leitung L3 an die Steuereinheit S abgegeben. Durch einen Soll-IstwertVergleich in der Steuereinheit wird ein entsprechendes Signal über die Leitung L5 an den Regelmotor 29 abgegeben, der über das Regelgetriebe 28 die Drehzahl der Eingangswalzen 84 zur Ausregulierung der Massenschwankung ändert. Dadurch ändert sich der Verzug zwischen den Walzenpaaren 84 und 85. Der Verzug zwischen den Walzenpaaren 85 und 86 bleibt konstant.
  • Das so verzogene Faserband F1 wird von der Streckwerkseinheit abgegeben und über die Kalanderwalzen 34 und das Trichterrad T in eine Kanne K schlaufenförmig abgelegt.
  • Es ist von Vorteil für die Struktur des Fasergemenges, wenn der Gesamtverzug des Streckwerks 83 größer als 3 gewählt ist, da hierdurch die bei dem Abnahmevorgang des Fasergutes an der Karde entstandenen Schlepphäkchen beim Verzugsvorgang teilweise aufgelöst werden können, was sich vorteilhaft auf nachfolgende Verarbeitungsprozesse auswirkt.
  • Durch die Vorsteuerung der Grunddrehzahl der Streckwerkseinheit ist es möglich, Auswirkungen durch einen nachfolgenden Regeleingriff beim Streckwerk vorzeitig zu kompensieren, so dass der Regeleingriff, insbesondere bei langzeitigen Massenabweichungen nicht allein vom jeweiligen Faserbandspeicher aufgefangen werden muss. Damit erübrigt sich eine Überdimensionierung des Faserbandspeichers. Diese Kompensation wird nachfolgend anhand der Diagramme der Fig. 5 näher erläutert:
  • Ausgehend von einer Basis- bzw. Betriebsdrehzahl U1 wird zum Zeitpunkt T1 über die Sensoren 10a, 10b ein Abdriften der Masse m außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches To festgestellt. Würde nun das Abdriften der Masse im Zeitpunkt T1 ohne Eingriff in die Basisdrehzahl erfolgen, so wäre der Vorgang wie folgt: Aufgrund der dem Streckwerk 83 vorgelegten geringeren Masse muss der Verzug zwischen den Walzenpaaren 84 und 85 herabgesetzt werden. Das heißt, über den Regelmotor 29 und das Differential 28 wird die Drehzahl des Eingangswalzenpaares 84 erhöht, wodurch gleichzeitig der Verzug zwischen den Walzenpaaren 84 und 85 verringert wird, da die Drehzahl des Walzenpaares 85 konstant bleibt. Durch die Verringerung der Drehzahl des Eingangswalzenpaares 84 wird auch die Einzugsgeschwindigkeit des gelieferten Faserbandes F verringert. Da die Karde bzw. die Abnehmerwalze mit konstanter Geschwindigkeit betrieben wird, bleibt die ursprüngliche Liefergeschwindigkeit des Faserbandes von der Karde gleich. Der hierdurch entstandene Unterschied zwischen der Liefergeschwindigkeit der Karde und der geänderten Einzugsgeschwindigkeit des Faserbandes beim Streckwerk 83 wird durch den Faserbandspeicher 11 a bzw. 11b aufgefangen. Das heißt, die überschüssig gelieferte Menge an Faserband F füllt die Faserbandspeicher 11a, 11b solange auf, bis wieder gleiche Verhältnisse zwischen der Abgabegeschwindigkeit bei der Karde und der Einzugsgeschwindigkeit beim Streckwerk vorhanden sind. Dieser Ausgleich kann dann wieder herbeigeführt werden, sobald der Regeleingriff bei der Speisewalze 6a, 6b seine Auswirkung bei der Abgabe an der Karde erzeugt. Treten diese Massenabweichungen abwechselnd einmal nach oben bzw. nach unten auf, so hat dies keine größeren Auswirkungen auf den Füllgrad der Speicher 11a, 11b. Die Bandspeicher 11a, 11b müssen lediglich eine genügend große Aufnahmekapazität aufweisen. Treten jedoch diese Massenabweichungen in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen im wesentlichen in einer Richtung auf, so steht die vorhandene Kapazität des Puffers in den Bandspeicher 11a, 11b bald an der Grenze.
  • Um diese Nachteile zu vermeiden und um die benötigte Kapazität des Bandspeichers auf einem Minimum zu halten, wird nun ein Eingriff in die Basisdrehzahl des Antriebsmotors 65 durchgeführt. Sobald, zum Beispiel zum Zeitpunkt T1, die über die Sensoren 10a, 10b ermittelte Massenabweichung sich außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches To befindet, wird mit einer Zeitverzögerung t auch die Drehzahl des Motors 65 verändert. Aus dem oberen Diagramm ist ersichtlich, dass die Masse kleiner wird, wodurch auch der Verzug im Streckwerk 83 durch Erhöhung der Drehzahl des Eingangswalzenpaares 84 verkleinert werden muss. Wird nun wie im unteren Diagramm in Fig. 5 gezeigt, die Basisdrehzahl des Motors 65 auf U2 abgesenkt, so wird die über den Regelmotor 29 ausgelöste Drehzahlerhöhung gegenüber dem Walzenpaar 85 fast vollständig kompensiert. Dies ist insbesondere aus der Darstellung der unteren zwei Kurven der Fig. 5 zu entnehmen, wobei die untere Kurve die Drehzahlveränderung des Eingangswalzenpaares 84 in bezug auf eine gleichbleibende Drehzahl des Walzenpaares 85 zeigt. Daraus ist zu entnehmen, dass die zum Zeitpunkt T1 von den Sensoren 10a, 10b erfasste Massenverringerung des gelieferten Faserbandes zu einer Erhöhung der Drehzahl U14 der Walze 84 gegenüber dem Walzenpaar 85 führt, um durch Herabsetzung des Verzuges diese Dünnstelle auszugleichen. Befindet sich die Faserbandschlaufe noch innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches, so wird kein zusätzliches Steuersignal zur weiteren Beeinflussung der Basisdrehzahl erzeugt. Durch die gleichzeitige Herabsetzung der Basisdrehzahl U1 des Motors 65 wird diese Drehzahlveränderung der Walze 84 annähernd kompensiert, das heißt das gesamte Drehzahlniveau des Streckwerks 83 wird durch die antriebsmäßige Verknüpfung gleichmäßig heruntergefahren, so dass trotz Veränderung des Drehzahlverhältnisses zwischen den Walzenpaaren 84 und 85 die jetzt vorhandene Drehzahl des Eingangswalzenpaares sich etwa wieder auf demselben Niveau befindet, das vor dem Regeleingriff bestanden hat. Dadurch wird ermöglicht, dass die Einzugsgeschwindigkeit des Faserbandes FZ auch nach einem durchgeführten Regeleingriff und der Veränderung des Drehzahlverhältnisses etwa auf gleichbleibendem Niveau bleibt. Dadurch ist es möglich, dass die Faserbandspeicher 11a, 11b lediglich kurzwellige Regeleingriffe ausgleichen müssen, wobei die langwelligen Abweichungen durch Veränderung der Basisdrehzahl des Motors 65 ausgeglichen werden. Die Sensoren U1, O1, U2, 02 dienen dabei als zusätzliche Überwachungshilfe. Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde bei der Kurve der Walze 84 auf die Darstellung der Ausschläge, welche durch die kurzwelligen Ausregulierungen entstehen, verzichtet. Diese kurzwelligen Ausregulierungen pendeln in der Regel um die eingezeichnete Kurve nach oben oder unten.
  • Durch die Absenkung der Basisdrehzahl wird auch die Drehzahl der Antriebselemente der Bandablage synchron abgesenkt, wodurch das Drehzahlverhältnis zwischen der Lieferwalze 86 und den Kalanderwalzen 34 aufrechterhalten bleibt. Dieser Ausgleich der langwelligen Abdriftungen der Faserbandmasse kann relativ sanft und langsam durchgeführt werden, so dass auch die Nachführung der relativ trägen Elemente der Bandablage KA keine Probleme bereitet.
  • Mit der vorgeschlagenen Einrichtung kann einerseits mit bereits bekannten Sensoreinrichtungen rechtzeitig auf langwellige Abweichungen in der Faserbandmasse reagiert werden und andererseits der für die Regulierung am Eingang des Streckwerks benötigte Faserbandspeicher auf einem Minimum gehalten werden.

Claims (5)

  1. Streckwerk, wobei dem Streckwerk eine Karde (1) mit einer faserbandbildenden Einrichtung zum Erzeugen eines Faserbandes (6) vorgeschaltet ist, welches dem Streckwerk (30), dem eine Bandablage (KA) nachgeordnet ist, zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzug des Streckwerks (30) derart hoch ist, dass dadurch der Faserorientierungsgrad im Band wesentlich vergrößert bzw. der Anteil der Hakenfasern wesentlich verkleinert wird, wobei die faserbandbildende Einrichtung zur Erzeugung eines Faserbandes (6) mit einer Bandstärke höher als 8 ktex, beispielsweise 10 bis 12 ktex, ausgelegt ist, und wobei das Streckwerk (30) einen Gesamtverzug von mehr als 2, vorzugsweise mehr als 3 und beispielsweise 3 bis 6 erzeugen kann.
  2. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Karde (1) eine Arbeitsbreite höher als 1200 mm, beispielsweise 1300 bis 1500 mm aufweist.
  3. Streckwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckwerk (30) eine Liefergeschwindigkeit höher als 400 m/min aufweist.
  4. Streckwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckwerk (30) auf der Bandablage (KA) vorgesehen ist.
  5. Streckwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Antrieb (M2) und eine Reguliereinrichtung (M3, 33) zum Ausregulieren von Massenschwankungen einer dem Streckwerk von einer Lieferquelle (1) zugeführten Fasermasse (6), wobei dem Streckwerk (30) wenigstens ein Mittel (14, 55, 12, 62) zur Beeinflussung der Grunddrehzahl des Streckwerks zugeordnet ist.
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