WO2019173929A1

WO2019173929A1 - Optimierung eines spinnprozesses bezüglich fremdmaterialien

Info

Publication number: WO2019173929A1
Application number: PCT/CH2019/000003
Authority: WO
Inventors: Thomas Nasiou; Sivakumar Narayanan; Ulf Schneider; Oswald BALDISCHWIELER
Original assignee: Uster Technologies Ag
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2019-02-20
Publication date: 2019-09-19

Abstract

Im Verfahren zur Optimierung eines Spinnprozesses (1) bezüglich Fremdmaterialien wird an einer ersten Stelle (11) des Spinnprozesses (1) ein Strom von Faserflocken, die pneumatisch in einem Luftstrom gefördert werden, auf Fremdmaterialien überwacht. Aufgrund der Überwachung werden Fremdmaterialien gemäss einem Ausscheidungskriterium aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden. An einer zweiten Stelle (14) des Spinnprozesses (1), die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle (11) liegt, wird Garn, das aus den Faserflocken gesponnen wurde und entlang seiner Längsrichtung gefordert wird, auf Fremdmaterialien überwacht. Aufgrund der Überwachung werden die im Garn detektierten Fremdmaterialien gemäss mindestens einer Eigenschaft der Fremdmaterialien in mindestens zwei Klassen klassiert. Ein Anteil der Fremdmaterialien in mindestens einer der mindestens zwei Klassen an einer Gesamtanzahl der im Garn detektierten Fremdmaterialien wird bestimmt. Das Ausscheidungskriterium wird in Abhängigkeit vom Anteil der Fremdmaterialien in der mindestens einen Klasse geändert. So wird der Spinnprozess (1) bezüglich Fremdmaterialien optimiert.

Description

OPTIMIERUNG EINES SPINNPROZESSES BEZÜGLICH

FREMDMATERIALIEN : FACHGEBIET

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Spinnens von Gam. Sie betrifft ein Verfahren zur Optimierung eines Spinnprozesses bezüglich Fremdmaterialien und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, gemäss den unabhängigen

Patentansprüchen.

STAND DER TECHNIK

Eremdmaterialien im Gam stellen eines der grossen Probleme heutiger Spinnereien dar. Es handelt sieh dabei um Materialien, die sich vo beabsichtigten Grundmaterial der Gamfasem, z. B. Baumwollfasem, unterscheiden. Sie können verschiedenen Ursprungs sein, wie z. B. Kunststoffverpackungen, Schnüre, menschliche oder tierische Haare etc. Fremdmaterialien fuhren zu Fadenbrüchen beim Spinnen und Weben, nehmen Farbstoff in anderer Weise an als das Grundmaterial und beeinflussen das Aussehen des textilen Endproduktes. Sie vermindern wesentlich den Wert des Endproduktes. Eine Übersicht über Gewebefehler, die durch Fremdmaterialien verursacht sind, und Empfehlungen zu ihrer Verminderung gibt Abs. 3.8 des USTER^® NEWS BULLETIN NO. 47„The origins of fabric defects - and ways to reduce them“, Uster Technologies AG, März 2010.

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Die WO-2006/079426 Al offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle. Derartige Verfahren werden beispielsweise in der Putzerei eingesetzt, um die Rohbaumwolle für das Spinnen vorzubereiten. Das Fasermaterial wird in einer pneumatischen F asertransportleitung nacheinander an einem Sensorsystem und an einer Ausscheidevorrichtung vorbeigefuhrt. Beim Erkennen von Fremdmaterialien durch das Sensorsystem werden diese mittels eines quer zur Fasertransportleitung gerichteten Druckluftimpulses durch eine

Ausscheideöffnung in der Fasertransportleitung aus dieser ausgeschieden. Ein

- I - entsprechendes Produkt ist in der Broschüre„USTER^® JOSSI VISION SHIELD 2 - The key to Total Contamination Control“, Uster Technologies AG, Oktober 2015, beschrieben.

Weiter stromabwärts im textilen Herstellungsprozess können Fremdmaterialien auf Spinnoder Spülmaschinen durch so genannte Gamreiniger aus dem Garn entfernt werden. Ein Gamreiniger beinhaltet einen Messkopf mit mindestens einem Sensor, der das bewegte Gam abtastet und dabei Gamfehler wie Fremdmaterialien oder Dick- und Dünnstellen detektiert. Das Ausgangssignal des Sensors wird laufend gemäss vorgegebenen Kriterien ausgewertet. Die US-6,244,030 Bl offenbart einen Gamreiniger, der nicht nur

Fremdmaterialien detektiert, sondern auch verschiedene Arten von Fremdmaterialien voneinander unterscheidet. Der Sensor tastet das Gam optisch durch Auflicht ab. Es wird ein Klassierfeld oder eine Klassiermatrix zur Verfügung gestellt. Längs der horizontalen Achse des Klassierfeldes wird die Länge von Gamabschnitten und längs der vertikalen Achse wird die Reflektivität von Licht am Gam aufgetragen. Das Klassierfeld ist in 16 Klassen für helle Fremdmaterialien und 16 Klassen für dunkle Fremdmaterialien unterteilt. Gamabschnitte der gleichen Klasse werden gezählt. Ein entsprechendes Produkt ist in der Broschüre„USTER^® QUANTUM 3 Application Handbook“, Abs. 8.4, Uster Technologies AG, April 2011, beschrieben.

Die WO-2017/190259 Al beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur

Überwachung von V erunreinigungen in einem Faserflockenstrom. In einer

Ausführungsform überwacht eine erste Überwachungsvorrichtung Verunreinigungen in einem Faserflockenstrom, während eine zweite Überwachungsvorrichtung

Verunreinigungen stromabwärts im textilen Herstellungsprozess überwacht. Die zweite Überwachungsvorrichtung kann ein Gamreiniger auf einer Spülmaschine sein. Eine Steuereinheit ist mit der ersten und der zweiten Überwachungsvorrichtung verbunden. Sie sammelt Daten von den beiden Überwachungsvonichtungen, wertet sie statistisch aus und gibt daraus hergestellte Berichte an eine Bedienungsperson aus. In einem Regelkreis wird eine Grenze zur Entfernung der Verunreinigungen in der ersten Überwachungsvorrichtung abhängig von einen Überwachungsresultat der zweiten Überwachungsvorrichtung geändert. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das einen Spinnprozess bezüglich Fremdmaterialien optimiert. Es sollen möglichst wenige

Fremdstoffe im Garn verbleiben, gleichzeitig soll aber möglichst wenig Fasergutmaterial als Abfall ausgeschieden werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen.

Diese und andere Aufgaben werden durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung gelöst, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Idee, die Ausscheidung von Fremdmaterialien in einem Strom von Faserflocken von einer Klassierung von Fremdmaterialien im aus den

Faserflocken hergestellten Garn abhängig zu machen.

Dementsprechend wird im erfindungsgemässen Verfahren zur Optimierung eines

Spinnprozesses bezüglich Fremdmaterialien an einer ersten Stelle des Spinnprozesses ein Strom von Faserflocken, die pneumatisch in einem Luftstrom gefördert werden, auf Fremdmaterialien überwacht, und aufgrund der Überwachung werden Fremdmaterialien gemäss einem Ausscheidungskriterium aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden. An einer zweiten Stelle des Spinnprozesses, die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle liegt, wird Gam, das aus den Faserflocken gesponnen wurde und entlang seiner

Längsrichtung gefordert wird, auf Fremdmaterialien überwacht. Die im Gam detektierten Fremdmaterialien werden aufgrund der Überwachung gemäss mindestens einer

Eigenschaft der Fremdmaterialien in mindestens zwei Klassen klassiert. Ein Anteil der Fremdmaterialien in mindestens einer der mindestens zwei Klassen an einer Gesamtanzahl der im Gam detektierten Fremdmaterialien wird bestimmt. Das Ausscheidungskriterium wird in Abhängigkeit vom Anteil der Fremdmaterialien in der mindestens einen Klasse geändert. In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden die im Garn delektierten Fremdmaterialien in die mindestens zwei Klassen klassiert, indem Messwerte einer optischen Messung an einem Gamabschnitt entlang der Längsrichtung des Gams erfasst werden, Werte einer Reflektivität des ausgemessenen Gamabschnitts aus den| Messwerten ermittelt werden, ein Gamereignisfeld bereitgestellt wird, das einen

Quadranten oder einen Teil eines Quadranten eines zweidimensionalen kartesischen

[ Koordinatensystems beinhaltet, dessen Abszisse eine Erstreckung von Reflektivitätswerten ! in der Längsrichtung und dessen Ordinate eine Abweichung von Reflektivitätswerten von einem Sollwert angibt, das Gamereignisfeld in die mindestens zwei Klassen unterteilt ^' wird, Koordinaten von Gamereignissen in dem Gamereignisfeld gemäss der Erstreckung des Reflektivitätswertes des jeweiligen Gamereignisses in der Längsrichtung und der Abweichung des Reflektivitätswertes des jeweiligen Gamereignisses von einem Sollwert ermittelt werden und jedes Gamereignis gemäss seinen Koordinaten einer der mindestens zwei Klassen zugeordnet wird.

Es ist vorteilhaft, das Gamereignisfeld in genau eine erste Klasse und eine zweite Klasse zu unterteilen. Daraus können sich besonders einfache und klare Regeln für die

Änderungen des Ausscheidungskriteriums ergeben. Vorzugsweise wird diesfalls in dem Gamereignisfeld eine Reinigungsgrenze als Grenze zwischen zulässigen und unzulässigen Fremdmaterialien vorgegeben, die ermittelten Koordinaten von Gamereignissen werden mit der Reinigungsgrenze verglichen, abhängig vom Vergleich werden die Gamereignisse aus dem Garn entfernt oder nicht und das Gamereignisfeld wird derart in die erste Klasse und die zweite Klasse unterteilt, dass eine Grenze zwischen der ersten Klasse und der zweiten Klasse im Wesentlichen entlang der Reinigungsgrenze verläuft. Eine Grenze zwischen der ersten Klasse und der zweiten Klasse kann monoton fallend verlaufen, die erste Klasse links und unterhalb der Grenze liegen und die zweite Klasse rechts und oberhalb der Grenze liegen.

In einer Ausführungsform ist das Ausscheidungskriterium von einer optischen Reflektivität der Fremdmaterialien abhängig.

In einer Ausführungsform ist das Ausscheidungskriterium von einer räumlichen

Ausdehnung der Fremdmaterialien abhängig. Werden die beiden letztgenannten Ausfuhrungsformen miteinander kombiniert und verläuft die Grenze zwischen der ersetn Klasse und der zweiten Klasse monoton fallend, kann bei einer Erhöhung des Anteils der Gamereignisse in der ersten Klasse das

Ausscheidungskriterium derart geändert werden, dass mehr Fremdmaterialien mit einer kleinen räumlichen Ausdehnung aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden werden. Bei einer Erhöhung des Anteils der Gamereignisse in der zweiten Klasse kann das

I Ausscheidungskriterium derart geändert werden, dass mehr Fremdmaterialien mit einer ί Abweichung eines Reflektivitätswertes von einem Sollwert aus dem Strom von

| F aserflocken ausgeschieden werden.

In einer Ausführungsform bezieht sich die aus den Messwerten ermittelte Reflektivität des ausgemessenen Gamabschnitts auf einen Teilbereich oder mehrere Teilbereiche des elektromagnetischen Spektrums und insbesondere des sichtbaren Lichtes. Die optische Reflektivität der Fremdmaterialien, von der das Ausscheidungskriterium abhängig ist, bezieht sich vorzugsweise auf denselben Teilbereich oder dieselben mehreren Teilbereiche des elektromagnetischen Spektrums und insbesondere des sichtbaren Lichtes wie die aus den Messwerten ermittelte Reflektivität des ausgemessenen Gamabschnitts.

I

Jede der mindestens zwei Klassen ist vorzugsweise einfach zusammenhängend. Der Begriff„einfach zusammenhängend“ kann hier durchaus im Sinne der mathematischen Topologie verstanden werden. Dabei dürfte es in der Praxis keine Rolle spielen, ob der allgemeine Zusammenhang oder der speziellere Wegzusammenhang zur Definition verwendet wird.

'

| In einer Ausführungsform verläuft jede Grenze zwischen jeweils zwei benachbarten j Klassen parallel zu einer der Achsen des zweidimensionalen kartesischen

| Koordinatensystems oder ist gänzlich aus achsparallelen Abschnitten zusammengesetzt.

I

i

f

1 Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer einen

Spinnprozess ausfuhrenden Spinnerei beinhaltet eine

Faserflockenüberwachungseinrichtung an einer ersten Stelle des Spinnprozesses, welche Faserflockenüberwachungseinrichtung dazu eingerichtet ist, einen Strom von Faserflocken, die pneumatisch in einem Luftstrom gefördert werden, auf Fremdmaterialien zu überwachen und aufgrund der Überwachung Fremdmaterialien gemäss einem

Ausscheidungskriterium aus dem Strom von Faserflocken auszuscheiden, und eine Gamüberwachungseinrichtung an einer zweiten Stelle des Spinnprozesses, die

5 stromabwärts bezüglich der ersten Stelle liegt, welche Gamüberwachungseinrichtung dazu eingerichtet ist, Garn, das aus den Faserflocken gesponnen wurde und entlang seiner Längsrichtung gefördert wird, zu überwachen. Die Gamüberwachungseinrichtung ist dazu eingerichtet, das Gam auf Fremdmaterialien zu überwachen, aufgrund der Überwachung die im Gam detektierten Fremdmaterialien gemäss mindestens einer Eigenschaft der i°! Fremdmaterialien in mindestens zwei Klassen zu klassieren und einen Anteil der

Fremdmaterialien in mindestens einer der mindestens zwei Klassen an einer Gesamtanzahl der im Gam detektierten Fremdmaterialien zu bestimmen. Die Vorrichtung beinhaltet ferner eine mit der F aserflockenüberwachungseinrichtung und der

Gamüberwachungseinrichtung verbundene zentrale Steuereinrichtung, die dazu

15 eingerichtet ist, das Ausscheidungskriterium in Abhängigkeit vom Anteil der

Fremdmaterialien in mindestens einer der mindestens zwei Klassen zu ändern.

I In einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die

! Gamüberwachungseinrichtung dazu eingerichtet, Messwerte einer optischen Messung an 0 j einem Gamabschnitt entlang der Längsrichtung des Gams zu erfassen, Werte einer | Reflektivität des ausgemessenen Gamabschnitts aus den Messwerten zu ermitteln, ein Gamereignisfeld bereitzustellen, das einen Quadranten oder einen Teil eines Quadranten eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems beinhaltet, dessen Abszisse eine Erstreckung von Reflektivitätswerten in der Längsrichtung und dessen Ordinate eine 25 Abweichung von Reflektivitätswerten von einem Sollwert angibt, das Gamereignisfeld in die mindestens zwei Klassen zu unterteilen, Koordinaten von Gamereignissen in dem Gamereignisfeld gemäss der Erstreckung des Reflektivitätswertes des jeweiligen

Gamereignisses in der Längsrichtung und der Abweichung des Reflektivitätswertes des jeweiligen Gamereignisses von einem Sollwert zu ermitteln und jedes Gamereignis gemäss 30 seinen Koordinaten einer der mindestens zwei Klassen zuzuordnen.

Dank der Erfindung wird der Spinnprozess bezüglich Fremdmaterialien optimiert. Es wird eine hohe Qualität des Gams erzielt, weil wenige Fremdstoffe im Gam verbleiben. Gleichzeitig ist die Produktivität hoch, weil wenig Fasergutmaterial als Abfall

ausgeschieden wird. ; AUFZÄHLUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert erläutert.

Figur 1 zeigt schematisch einen Teil eines Spinnprozesses in einer Spinnerei und eine erfindungsgemässe Vorrichtung.

Figur 2 zeigt ein beispielhaftes Ausscheidungskriterium für Fremdmaterialien in einem Strom von Faserflocken.

Figuren 3 und 4 zeigen zwei Beispiele für Ereignisfelder für Gamereignisse zur

' Verwendung im erfindungsgemässen Verfahren.

i

1

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

I Figur 1 zeigt schematisch einen Teil eines Spinnprozesses 1, der in einer Spinnerei | abläuft. In dem Spinnprozess 1 wird z. B. aus Rohbaumwolle Garn gesponnen. Der j Spinnprozess 1 kann z. B. die folgenden Prozessschritte beinhalten: Öffnen, Grobreinigen,

| Mischen, Feinreinigen 11, Kardieren 12, Doublieren, Kämmen, Verstrecken, Verspinnen ¹ 13, Umspulen 14. Nicht alle genannten Prozessschritte 11-14 brauchen durchlaufen zu

: werden, und es können weitere Prozessschritte hinzukommen. Der Einfachheit halber sind in Figur I nur einige wenige Prozessschritte 11-14 schematisch eingezeichnet, während andere durch Punkte angedeutet sind.

In Figur 1 ist auch eine erfindungsgemässe Vorrichtung 2 schematisch eingezeichnet. An einer ersten Stelle in einem frühen Stadium des Spinnprozesses 1, z. B. in oder unmittelbar nach der Feinreinigung 11, liegt ein Strom von Faserflocken vor, die pneumatisch in einem ! Luftstrom gefördert werden. An dieser ersten Stelle befindet sich eine

.Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 der erfindungsgemässen Vorrichtung 2. Die Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 ist dazu eingerichtet, den Strom von Faserfiocken auf Fremdmaterialien zu überwachen und Fremdmaterialien aufgrund der Überwachung gemäss einem Ausscheidungskriterium aus dem Strom von Faserflocken auszuscheiden. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle, sind an sich z. B. aus der WO-2006/079426 Al bekannt.

In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die

Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 ein Sensorsystem, das Eigenschaften von

Objekten, inklusive Fremdstoffe, im Strom von Faserflocken detektiert. Das Sensorsystem kann z. B. zwei CCD-Kameras beinhalten, die Bilder des Stroms von Faserflocken aufnehmen; andere oder zusätzliche Sensoren sind möglich. Das Sensorsystem ist mit einer Steuereinheit, bspw. einem Computer, verbunden. Die Steuereinheit wertet ein

Ausgangssignal des Sensorsystems aus und wendet dabei ein Ausscheidungskriterium an, um zu entscheiden, ob ein im Strom von Faserflocken detektiertes Objekt zulässig ist oder nicht. Sie steuert je nach Resultat der Auswertung eine Ausscheideeinheit zur

Ausscheidung von Fremdmaterialien aus dem Strom von Faserflocken. Die

Ausscheideeinheit beinhaltet z. B. eine Mehrzahl von Druckluftdüsen, die von einer Steuereinheit individuell betätigbar sind. Detektiert die Steuereinheit ein unzulässiges Objekt, so veranlasst sie die am Ort des Objektes befindliche Druckluftdüse, Druckluft senkrecht zur Transportrichtung des Stroms von Faserflocken auszustossen, so dass das Objekt aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden wird.

Figur 2 illustriert beispielhaft ein mögliches Ausscheidungskriterium für Fremdmaterialien . in einem Strom von Faserflocken. Sie zeigt ein F aserereignisfeld 20 für Faserereignisse, das einen Quadranten oder einen Teil eines Quadranten eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems beinhaltet. Entlang einer ersten Achse, 21, z. B. der Abszisse, ist ein erster Parameter aufgezeichnet, und entlang einer zweiten Achse 22, z. B. der Ordinate, ist ein zweiter Parameter aufgezeichnet. Der erste Parameter kann sich auf eine geometrische Eigenschaft der Objekte im Strom von Faserflocken beziehen und ist vorzugsweise eine Länge oder ein Flächeninhalt der Objekte. Der zweite Parameter kann sich auf eine optische Eigenschaft der Objekte beziehen und ist vorzugsweise eine

Intensität von Licht, das von den Flocken reflektiert, durch diese transmittiert oder von diesen absorbiert wurde. Die Werte des ersten und des zweiten Parameters, die für ein Objekt bestimmt wurden, definieren Koordinaten eines Faserereignisses, welches das Objekt repräsentiert, im Faserereignisfeld 20. In Figur 2 ist beispielhaft bloss ein

Faserereignis als Punkt 23 eingezeichnet; in der Praxis gibt es in einem Strom von Faserflocken viele solche Faserereignisse, deren Lagen im Faserereignisfeld 20 sich voneinander unterscheiden.

Das Ausscheidimgskriterium kann z. B. in Form einer Ausscheidungskurve 26 im

j Faserereignisfeld 20 vorgegeben sein, wie in der WO-2017/190259 Al beschrieben. Die I Ausscheidungskurve 26 unterteilt das Fäserereignisfeld 20 in zwei zueinander

i komplementäre Bereiche: einen ersten Bereich 24, in dem sich zulässige Faserereignisse j befinden, und einen zweiten Bereich 25, in dem sich unzulässige Faserereignisse befinden. I Objekte, die durch Faserereignisse im ersten Bereich 24 repräsentiert sind, verbleiben im Strom von Faserflocken, während Objekte, die durch Faserereignisse im zweiten Bereich ! 25 repräsentiert sind, aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden werden.

Die Ausscheidungskurve 26 im zweidimensionalen Faserereignisfeld 20, wie in Figur 2 | dargestellt, ist nur ein mögliches Ausscheidungskriterium zur Anwendung in der

1 vorliegenden Erfindung. In einer Ausfuhrungsform kann das Ausscheidungskriterium nur ^! einen einzigen Parameter berücksichtigen, z. B. eine Intensität, wie sie entlang der

Ordinate 22 des Faserereignisfeldes 20 aufgetragen ist. In einer anderen Ausfuhrungsform

I

j kann das Ausscheidungskriterium mehr als zwei Parameter berücksichtigen, z. B. eine I geometrische Eigenschaft und eine Intensität, wie sie entlang der Achsen 21 , 22 des 1 Faserereignisfeldes 20 aufgetragen sind, und zusätzlich eine Farbe des Objektes.

Das Ausscheidungskriterium kann durch eine Eingabe einer Bedienperson vorgegeben, einer Datenbank entnommen oder automatisch berechnet werden.

An einer zweiten Stelle des Spinnprozesses 1 (siehe Figur 1), die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle liegt, wird Garn, das aus den Faserflocken gesponnen wurde, entlang seiner Längsrichtung gefördert, z. B. während des Umspulerts 14. An dieser zweiten Stelle befindet sich eine Gamüberwachungseinrichtung 4 der erfindungsgemässen Vorrichtung 2. Die Gamüberwachungseinrichtung 4 ist dazu eingerichtet, das Garn auf Fremdmaterialien zu überwachen. Sie kann z. B. als ein Gamreinigersystem ausgefuhrt sein. Gamreiniger zur Überwachung eines laufenden Gams auf Fremdmaterialien sind an sich bekannt, z. B. aus der US-6,244,030 Bl . Dementsprechend beinhaltet die Gamüberwachungseinrichtung 4 einen Sensor, der Messwerte einer optischen Messung an einem Gamabschnitt entlang der Längsrichtung des Gams erfasst. Sie beinhaltet ferner eine Auswerteeinheit zur Ermittlung von Werten einer Reflektivität des ausgemessenen Gamabschnitts aus den Messwerten. Die Auswerteeinheit stellt ein Klassierfeld für Fremdmaterialien bereit, das in mindestens zwei Klassen unterteilt ist. Sie klassiert die Gamereignisse in die mindestens zwei Klassen und bestimmt Anteile der Gamereignisse in mindestens einer der mindestens zwei Klassen an einer Gesamtanzahl der im Garn detektierten Fremdmaterialien.

Zwei Ereignisfelder für Gamereignisse sind in Abs. 8.4 des„USTER^® QUANTUM 3

Application Handbook“, Uster Technologies AG, April 2011, angegeben. Eines davon ist beispielhaft in der vorliegenden Figur 3 wiedergegeben. Das Gamereignisfeld 30 beinhaltet einen Quadranten oder einen Teil eines Quadranten eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems. Eine Abszisse 31 des Koordinatensystems gibt eine Erstreckung von Reflektivitätswerten in der Längsrichtung an, z. B. in Zentimetern. Eine Ordinate 32 gibt eine Abweichung von Reflektivitätswerten von einem Sollwert an, z. B. in Prozent. Die Werte für die Erstreckung und die Abweichung der Reflektivitätswerte, die für ein Gamereignis bestimmt wurden, definieren Koordinaten des Gamereignisses im Gamereignisfeld 30. In Figur 3 ist beispielhaft bloss ein Gamereignis als Punkt 33 eingezeichnet; in der Praxis gibt es in einem Garn viele solche Ereignisse, deren Lagen im Gamereignisfeld 30 sich voneinander unterscheiden.

Das Gamereignisfeld 30 von Figur 3 ist in 32 rechteckige Klassen unterteilt, die mit Buchstaben und Zahlen AA1-F eindeutig identifiziert sind. Jedem Gamereignis im

Gamereignisfeld 30 kann gemäss seiner Läge eindeutig eine Klasse AA1-F zugeordnet werden. Das Gamereignis, das durch den Punkt 33 repräsentiert wird, liegt in der Klasse C3.

Eine alternative Unterteilung eines Gamereigni sfeldes 40 für Gamereignisse zeigt Figur 4. Sie geht von den 32 Klassen AA1-F des Gamereignisfeldes 30 gemäss Figur 3 aus, fasst aber acht davon zu einer neuen ersten (in Figur 4 schraffierten) Klasse 44 und die übrigen 24 zu einer neuen zweiten Klasse 45 zusammen. Das Gamereignisfeld 40 ist also in genau zwei zueinander komplementäre Klassen 44, 45 unterteilt. Das Gamereignis, das durch den Punkt 43 repräsentiert wird, liegt in der zweiten Klasse 45. Im Gamereignisfeld 40 von Figur 4 ist zusätzlich eine Reinigungskurve 46 eingezeichnet, die eine Reinigungsgrenze als Grenze zwischen zulässigen und unzulässigen

Fremdmaterialien im Garn darstellt. Die ermittelten Koordinaten von Gamereignissen werden mit der Reinigungsgrenze 46 verglichen, und die Gamereignisse werden abhängig vom Vergleich aus dem Garn entfernt oder nicht. Das Gamereignisfeld 40 ist vorzugsweise derart in die erste Klasse 44 und die zweite Klasse 45 unterteilt, dass eine Grenze zwischen der ersten Klasse 44 und der zweiten Klasse 45 im Wesentlichen entlang der

Reinigungsgrenze 46 verläuft. Die Grenze zwischen der ersten Klasse 44 und der zweiten Klasse 45 verläuft

' vorzugsweise monoton fallend, d. h. im Wesentlichen von links oben nach rechts unten, i Die erste Klasse 44 liegt links und unterhalb der Grenze, die zweite Klasse 45 liegt rechts ¹ und oberhalb der Grenze. In mindestens einer, und vorzugsweise in allen, der Klassen AA1-F bzw. 44, 45 werden die Gamereignisse gezählt und so ihre jeweilige Anzahl bestimmt. Durch Bildung eines Verhältnisses aus der absoluten Anzahl Gamereignisse in der jeweiligen Klasse AA1-F bzw. 44, 5 und einer Gesamtzahl von Gamereignissen im ganzen Gamereignisfeld 30 bzw. 40 wird ein relativer Anteil der Gamereignisse in der jeweiligen Klasse AA1 -F bzw.; 44, 45 bestimmt. Erfindungsgemäss wird das Ausscheidungskriterium 26 (siehe Figur 2) i

i für Fremdmaterialien im Strom von Faserflocken in Abhängigkeit vom Anteil der

| Gamereignisse in mindestens einer der Klassen AAl-F bzw. 44, 45 geändert.

In der Ausfuhrungsform gemäss Figur 1 ist die Gamüberwachungseinrichtung 4 mit einer zentralen Steuereinrichtung 5 vorzugsweise bidirektional verbunden, was durch einen Pfeil 7 dargestellt ist. Die zentrale Steuereinrichtung 5 ist ihrerseits mit der

Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 verbunden, was durch einen Pfeil 6 dargestellt ist. Die zentrale Steuereinrichtung 5 ist dazu eingerichtet, das Ausscheidungskriterium 26 in Abhängigkeit vom Anteil der Gamereignisse in mindestens einer der Klassen AAl-F bzw. 44, 45 zu ändern.

Die Datenverbindungen 6, 7 ermöglichen einen Austausch von Daten zwischen den jeweils beteiligten Einrichtungen 3, 4, 5. Für die Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens genügt es, wenn sie eine unidirektionale Datenübermittlung in Richtung der

entsprechenden Pfeile 6, 7 ermöglichen. Zu diesem Zweck ist die

Gamüberwachungseinrichtung 4 mit Sendemitteln zum Senden von Daten ausgestattet, und die Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 ist mit Empfangsmitteln zum Empfangen von Daten ausgestattet. Es ist aber vorteilhaft, wenn beide Datenverbindungen 6, 7 einen bidirektionalen Datenaustausch ausgestaltet sind und dazu jeweils sowohl Sende- als auch Empfangsmittel beinhalten. Die Datenverbindungen 6, 7 können kabelgebunden oder kabellos ausgefuhrt sein.

Die zentrale Steuereinrichtung 5 kann als ein eigenständiges Gerät ausgeführt sein, z. B. als ein Computer, der sich in der Spinnerei oder ausserhalb der Spinnerei befindet.

Diesfalls beinhaltet sie entsprechende Empfangs- und Sendemittel zum Empfangen bzw. Senden von Daten. Alternativ kann die zentrale Steuereinrichtung 5 in einem anderen Gerät integriert sein, z. B. in einem Gamprüfgerät im Textillabor der Spinnerei, in der F aserflockenüberwachungseinrichtung 3, in der Gamüberwachungseinrichtung 4 etc. In den letzteren beiden Fällen kann eine direkte Datenverbindung zwischen der

Gamüberwachungseinrichtung 4 der Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 bestehen, über welche die beiden Einrichtungen 4, 3 Daten übermitteln oder austauschen.

Entlang der Verbindung 6 und/oder 7 können sich weitere (nicht eingezeichnete)

Einrichtungen befinden, welche die übermittelten Daten empfangen, bei Bedarf verarbeiten und weitersenden. In einer Ausführungsform sind mehrere

Faserflockenüberwachungseinrichtungen 3 mit einem Faserflockenexpertensystem verbunden. Das Faserflockenexpertensystem ist dazu eingerichtet, Daten von den

Faserflockenüberwachungseinrichtungen 3 zu empfangen, zu verarbeiten und in geeigneter Form auszugeben, sowie die Faserflockenüberwachungseinrichtungen 3 zu steuern. Es ist seinerseits mit der zentralen Steuereinrichtung 5 verbunden ln einer Ausführungsform sind mehrere Gamüberwachungseinrichtungen 4 mit einem Gamexpertensystem verbunden. Das Gamexpertensystem ist dazu eingerichtet, Daten von den

Gamüberwachungseinrichtungen 4 zu empfangen, zu verarbeiten und in geeigneter Form auszugeben, sowie die Gamüberwachungseinrichtungen 4 zu steuern. Es ist seinerseits mit der zentralen Steuereinrichtung 5 verbunden. In einer alternativen, in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Änderung des Ausscheidungskriteriums 26 nicht automatisch, sondern manuell durch eine Bedienperson. Um dies zu ermöglichen, wird der Anteil der Gamereignisse in mindestens einer der Klassen AA1-F bzw. 44, 45 an die Bedienperson ausgegeben. Die Ausgabe kann z. B. auf der Faserflockenüberwachungseinrichtung 3, auf der Gamüberwachungseinrichtung 4, auf der zentralen Steuereinrichtung 5 oder auf einer anderen mit der Gamüberwachungseinrichtung 4 verbundenen Einrichtung, z. B. einem mobilen Anzeigegerät, erfolgen. Dabei wird vorzugsweise das Gamereignisfeld 30 bzw. 40 mit den Klassen AA1 -F bzw. 44, 45 grafisch dargestellt und der Anteil der Gamereignisse in mindestens einer der Klassen AA1-F bzw. 44, 45 in der jeweiligen Klasse AA1-F bzw. 44, 45 angezeigt. Bei einer wesentlichen Änderung des Anteils kann die Bedienperson z.

B. durch eine grafische Hervorhebung des Anteils und/oder durch einen akustischen Alarm auf die Änderung aufmerksam gemacht werden. Daraufhin ändert die Bedienperson das Ausscheidungskriterium 26 manuell an der Faserflockenüberwachungseinrichtung 4, an der zentralen Steuereinrichtung 5, an ihrem mobilen Gerät oder an einer anderen, mit der Faserflockenüberwachungseinrichtung 4 verbundenen Einrichtung.

In einer Ausführungsform bezieht sich die Reflektivitätsabweichung, die entlang der Ordinate 32 bzw. 42 des Gamereignisfeldes 30 bzw. 40 aufgetragen ist, auf einen

Teilbereich oder mehrere Teilbereiche des elektromagnetischen Spektrums. Die

Reflektivität kann z. B. bei einer bestimmten Farbe des sichtbaren Lichtes, in einem bestimmten Teilbereich des infraroten Spektrums und/oder in einem bestimmten

Teilbereich des ultravioletten Spektrums gemessen werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn das Ausscheidungskriterium 26 von einer optischen Reflektivität der Fremdmaterialien abhängig ist und sich die optische Reflektivität der Fremdmaterialien, von der das Ausscheidungskriterium 26 abhängig ist, auf denselben Teilbereich oder dieselben mehreren Teilbereiche des elektromagnetischen Spektrums bezieht wie

Reflektivität des Gams. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft, wenn die

Gamüberwachungseinrichtung 4 und die Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 in demselben Teilbereich oder in denselben Teilbereichen des elektromagnetischen

Spektrums messen. So ist gewährleistet, dass in der Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 genau diejenigen Fremdmaterialien ausgeschieden werden, die in der

Gamüberwachungseinrichtung 4 gezählt werden. Betrachten wir nun die Ausfuhrungsform mit genau zwei Klassen 44, 45 gemäss Figur 4.

In die ersten Klasse 44 fallen hauptsächlich kleine Fremdmaterialien. Deshalb wird bei einer Erhöhung des Anteils der Gamereignisse in der ersten Klasse 44 das

Ausscheidungskriterium 26 vorzugsweise derart geändert, dass mehr Fremdmaterialien mit einer kleinen räumlichen Ausdehnung aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden werden. Ein derart geändertes Ausscheidungskriterium ist in Figur 2 durch eine strichlierte Linie 26‘ angedeutet, ln die zweiten Klasse 45 fallen hauptsächlich Fremdmaterialien, deren Reflektivität sich stark von derjenigen des Gammaterials unterscheidet. Deshalb wird bei einer Erhöhung des Anteils der Gamereignisse in der zweiten Klasse 45 das Ausscheidungskriterium 26 vorzugsweise derart geändert, dass mehr Fremdmaterialien mit einer Reflektivität, die sich stark von derjenigen des Fasermaterials unterscheidet, aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden werden. Ein derart geändertes

Ausscheidungskriterium ist in Figur 2 durch eine strichpunktierte Linie 26“ angedeutet.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben diskutierten

Ausfuhrungsformen beschränkt. Bei Kenntnis der Erfindung wird der Fachmann weitere Varianten herleiten können, die auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.

BEZUGSZEICHENLISTE

I Spinnprozess

I I Feinreinigen

12 Kardieren

13 Verspinnen

14 Umspulen

2 Vorrichtung

3 Faserflockenüberwachungseinrichtung

4 Gamüberwachungseinrichtung

5 zentrale Steuereinrichtung

6, 7 Datenverbindungen

20 Faserereignisfeld

21 Abszisse

22 Ordinate

23 Faserereignis

24 erster Bereich für zulässige F asererei gnisse

25 zweiter Bereich für unzulässige Faserereignisse

26 Ausscheidungskurve, Ausscheidungskriterium 26‘, 26“ geänderte Ausscheidungskriterien

30 Gamereignisfeld

31 Abszisse

32 Ordinate

33 Gamereignis

40 Gamereignisfeld

41 Abszisse

42 Ordinate

43 Gamereignis

44 erste Klasse für Gamereignisse

45 zweite Klasse für Gamereignisse

46 Reinigungskurve, Reinigungsgrenze

AA 1 -F Klassen für Gamereignisse

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Optimierung eines Spinnprozesses (1) bezüglich Fremdmaterialien, wobei

an einer ersten Stelle (11) des Spinnprozesses (1) ein Strom von Faserflocken, die pneumatisch in einem Luftstrom gefordert werden, auf Fremdmaterialien überwacht wird und aufgrund der Überwachung Fremdmaterialien gemäss einem

Ausscheidungskriterium (26) aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden werden, und

an einer zweiten Stelle (14) des Spinnprozesses (1) , die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle (11) liegt, Garn, das aus den Faserflocken gesponnen wurde und entlang seiner Längsrichtung gefordert wird, überwacht wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Garn auf Fremdmaterialien überwacht wird,

aufgrund der Überwachung die im Garn detektierten Fremdmaterialien gemäss mindestens einer Eigenschaft der Fremdmaterialien in mindestens zwei Klassen (AA1-F; 44, 45) klassiert werden*

ein Anteil der Fremdmaterialien in mindestens einer der mindestens zwei Klassen (AA1-F; 44, 45) an einer Gesamtanzahl der im Gam detektierten Fremdmaterialien bestimmt wird und

das Ausscheidungskriterium (26) in Abhängigkeit vom Anteil der F remdmaterialien in der mindestens einen Klasse (AA1-F; 44, 45) geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die im Garn detektierten Fremdmaterialien in die mindestens zwei Klassen (AA1-F; 44, 45) klassiert werden, indem

Messwerte einer optischen Messung an einem Gamabschnitt entlang der

Längsrichtung des Gams erfasst werden,

Werte einer Reflektivität des ausgemessenen Gamabschnitts aus den Messwerten ermittelt werden,

ein Gamereignisfeld (30; 40) bereitgestellt wird, das einen Quadranten oder einen Teil eines Quadranten eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems beinhaltet, dessen Abszisse (31; 41) eine Erstreckung von Reflektivitätswerten in der Längsrichtung und dessen Ordinate (32; 42) eine Abweichung von

Reflektivitätswerten von einem Sollwert angibt,

das Gamereignisfeld (30; 40) in die mindestens zwei Klassen (AA1-F; 44, 45) unterteilt wird,

Koordinaten von Gamereignissen (33; 43) in dem Gamereignisfeld (30; 40) gemäss i der Erstreckung des Reflektivitätswertes des jeweiligen Gamereignisses (33; 43) in

I der Längsrichtung und der Abweichung des Reflektivitätswertes des jeweiligen Gamereignisses (33; 43) von einem Sollwert ermittelt werden und

jedes Gamereignis (33; 43) gemäss seinen Koordinaten einer der mindestens zwei Klassen (AA1-F; 44, 45) zugeordnet wird. i 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gamereignisfeld (40) in genau eine j erste Klasse (44) und eine zweite Klasse (45) unterteilt wird. 1 4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, wobei

in dem Gamereignisfeld (40) eine Reinigungsgrenze (46) als Grenze zwischen zulässigen und unzulässigen Fremdmaterialien vorgegeben wird,

die ermittelten Koordinaten von Gamereignissen (43) mit der Reinigungsgrenze (46) verglichen werden,

abhängig vom Vergleich die Gamereignisse (43) aus dem Garn entfernt werden oder nicht und

das Gamereigni sfeld (40) derart in die erste Klasse (44) und die zweite Klasse (45) unterteilt wird, dass eine Grenze zwischen der ersten Klasse (44) und der zweiten Klasse (45) im Wesentlichen entlang der Reinigungsgrenze verläuft.

Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3 oder nach Anspruch 4, wobei

eine Grenze zwischen der ersten Klasse (44) und der zweiten Klasse (45) monoton fallend verläuft,

die erste Klasse (44) links und unterhalb der Grenze liegt und

die zweite Klasse (45) rechts und oberhalb der Grenze liegt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das

Ausscheidungskriterium (26) von einer optischen Reflektivität der Fremdmaterialien abhängig ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das

Ausscheidungskriterium (26) von einer räumlichen Ausdehnung der

F remdmaterialien abhängig ist.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 5, 6 und 7, wobei bei einer Erhöhung des Anteils [ der Gamereignisse in der ersten Klasse (44) das Ausscheidungskriterium (26) derart

| geändert wird, dass mehr Fremdmaterialien mit einer kleinen räumlichen

| Ausdehnung aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden werden.

| 9. Verfahren nach den Ansprüchen 5, 6 und 7, wobei bei einer Erhöhung des Anteils 1 der Gamereignisse (43) in der zweiten Klasse (45) das Ausscheidungskriterium (26) derart geändert wird, dass mehr Fremdmaterialien mit einer Abweichung eines Reflektivitätswertes von einem Sollwert aus dem Strom von Faserflocken j ausgeschieden werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei sich die aus den Messwerten ermittelte Reflektivität des ausgemessenen Gamabschnitts auf einen Teilbereich oder mehrere Teilbereiche des elektromagnetischen Spektrums und insbesondere des sichtbaren Lichtes bezieht.

1 1. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 10, wobei sich die optische Reflektivität der Fremdmaterialien, von der das Ausscheidungskriterium (26) abhängig ist, auf denselben Teilbereich oder dieselben mehreren Teilbereiche des elektromagnetischen Spektrums und insbesondere des sichtbaren Lichtes bezieht wie die aus den

Messwerten ermittelte Reflektivität des ausgemessenen Gamabschnitts.

12. V erfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei j ede der mindestens zwei Klassen (AA1-F; 44, 45) einfach zusammenhängend ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei jede Grenze zwischen jeweils zwei benachbarten Klassen parallel zu einer der Achsen (31, 32; 41, 42) des zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems verläuft oder gänzlich aus achsparallelen Abschnitten zusammengesetzt ist.

14. Vorrichtung (2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche in einer einen Spinnprozess (1) ausführenden Spinnerei, beinhaltend eine Faserflockenüberwachungseinrichtung (3) an einer ersten Stelle (11) des Spinnprözesses (1), welche Faserflockenüberwachungseinrichtung (3) dazu

| eingerichtet ist, einen Strom von Faserflocken, die pneumatisch in einem Luftstrom gefördert werden, auf Fremdmaterialien zu überwachen und aufgrund der

Überwachung Fremdmaterialien gemäss einem Ausscheidungskriterium (26) aus dem Strom von Faserflocken auszuscheiden, und

eine Garnüberwachungseinrichtung (4) an einer zweiten Stelle (14) des

Spinnprozesses (1), die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle (11) liegt, welche Gamüberwachungseinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, Garn, das aus den

Faserflocken gesponnen wurde und entlang seiner Längsrichtung gefördert wird, zu überwachen,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Gamüberwachungseinrichtung (4) dazu eingerichtet ist,

i

das Garn auf Fremdmaterialien zu überwachen,

aufgrund der Überwachung die im Garn detektierten Fremdmaterialien gemäss mindestens einer Eigenschaft der Fremdmaterialien in mindestens zwei Klassen (AA1-F; 44, 45) zu klassieren und

einen Anteil der Fremdmaterialien in mindestens einer der mindestens zwei Klassen (AA1-F; 44, 45) an einer Gesamtanzahl der im Garn detektierten Fremdmaterialien zu bestimmen, und

die Vorrichtung (1) eine mit der F aserflockenüberwachungseinrichtung und der Gamüberwachungseinrichtung verbundene zentrale Steuereinrichtung (5) beinhaltet, die dazu eingerichtet ist,

das Ausscheidungskriterium (26) in Abhängigkeit vom Anteil der Fremdmaterialien in mindestens einer der mindestens zwei Klassen (AA1-F; 44, 45) zu andern.

15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, wobei die Gamüberwachungseinrichtung (4) dazu eingerichtet ist,

I Messwerte einer optischen Messung an einem Gamabschnitt entlang der

1 Längsrichtung des Garns zu erfassen,

Werte einer Reflektivität des ausgemessenen Gamabschnitts aus den Messwerten zu ermitteln,

ein Gamereignisfeld (30; 40) bereitzustellen, das einen Quadranten oder einen Teil j eines Quadranten eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems 1 beinhaltet, dessen Abszisse (31 ; 41) eine Erstreckung von Reflektivitätswerten in der

| Längsrichtung und dessen Ordinate (32; 42) eine Abweichung von

| Reflektivitätswerten von einem Sollwert angibt,

! das Gamereignisfeld (30; 40) in die mindestens zwei Klassen zu unterteilen,

Koordinaten von Gamereignissen in dem Gamereignisfeld (AA1-F; 44, 45) gemäss J der Erstreckung des Reflektivitätswertes des jeweiligen Gamereignisses (33, 43) in der Längsrichtung und der Abweichung des Reflektivitätswertes des jeweiligen

I

Gamereignisses von einem Sollwert zu ermitteln und

jedes Gamereignis (33, 43) gemäss seinen Koordinaten einer der mindestens zwei Klassen (AA1 -F; 44, 45) zuzuordnen.