WO2019219352A1 - Verfahren zur ermittlung der trommelbelegung an einer karde sowie karde mit einer zugehörigen steuerung - Google Patents

Verfahren zur ermittlung der trommelbelegung an einer karde sowie karde mit einer zugehörigen steuerung Download PDF

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WO2019219352A1
WO2019219352A1 PCT/EP2019/060736 EP2019060736W WO2019219352A1 WO 2019219352 A1 WO2019219352 A1 WO 2019219352A1 EP 2019060736 W EP2019060736 W EP 2019060736W WO 2019219352 A1 WO2019219352 A1 WO 2019219352A1
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WO
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drum
fibers
card
determined
occupancy
Prior art date
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PCT/EP2019/060736
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Dovern
Thomas BALVEN
Maximilian Marx
Armin Leder
Original Assignee
TRüTZSCHLER GMBH & CO. KG
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Publication date
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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
    • 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 present invention relates to a method for determining the drum occupancy on a card and a card with an associated control.
  • drum assignment refers to the entire fiber mass, which is stationary and temporary on the drum or in the drum space of a card. It is known that the production, belt number, carding, rotational speeds of the rotating components, clothing selection, fiber material, fiber length and other components have an influence on the drum occupancy. In particular, in the rapid change of textile fibers due to production changes, such as cotton fibers on chemical fibers or blends of textile fibers, it is necessary to know with which caster the previous fibers are processed in the card. If, during a change of material, the new card sliver is measured after too short a start-up phase, quality losses can be ascertained whose cause lies in the drum occupancy with the previous fibers.
  • EP 1167591 A1 describes the possible influence of the transmission factor (doffer transient) on cards. This refers to the proportion of fiber mass on the drum covering that is per
  • Drum rotation passes to the customer.
  • This font suggests To determine the number of nodules and the fiber length distribution and to link them together to optimize the production. The font gives no indication as to how a control optimizes the operating parameters because of this link, since the characteristic curves described here are not further defined.
  • the transmission factor is to be qualitatively changed by adjusting the factors Nissan number, fiber length distribution and pad spacing, without revealing how the transmission factor is precisely determined. According to this prior art, the transmission factor and thus the fiber flow should be controlled during operation, in which the operating parameters are automatically adjusted.
  • the object of the invention is to provide a method by which the drum occupancy of a carding machine can be determined.
  • the invention includes the technical teaching that when determining the drum occupancy of a card, the supply of fibers in the card stopped and simultaneously the entire located in the drum chamber of the carding fibers are deducted, the band number and the delivery of the fibers (delivery) on Carding output is measured.
  • the core idea of the invention is the emptying of the entire drum space with fibers, some of which rotate around the rotating drum several times. Not only on the
  • the operation of the card must be interrupted in order to allow it to idle from the fibers and thus determine the current drum occupancy.
  • the operation or the production in a second embodiment can also be reduced in order to selectively generate a thin spot, from which the determination of the drum occupancy takes place. If the result of the measurement for drum occupancy differs from a reference value, the operator receives an indication of a faulty setting and / or a worn set and / or a change in the fiber quality.
  • An advantageous development of the method provides that the supply of fibers is interrupted in the card by the stop or the reduced promotion of a feed roller.
  • the feed roller is at the beginning of the theoretical material orbit of the fibers in the card.
  • the end of the material orbit is defined by the hopper or the metering rollers at the exit of the card, where the tape number and delivery path are measured.
  • the time that the fibers pass along the material orbit from the feed roll to the hopper or metering rolls is defined as dead time. It can be determined by the speed and wrap angle of the fibers on the rotating components for each card.
  • the temporary drum occupancy can be determined by determining the dead time and the measured tape number become. This corresponds to the smallest delivery path, where the card sliver is tightened with the same volume number at the funnel.
  • the entire fiber mass located in the drum space can be determined.
  • the cards can be adjusted in a fiber change in terms of quality assurance so that incorrect measurements are avoided.
  • Determining the drum occupancy can determine whether the card is correctly set for production at the current fiber quality. The deviation from a reference value stored in the control of the card for each fiber quality indicates to the card operator that the card is not set correctly. In this case, if necessary, the speed of the drum or the pickup deviate from an optimum, so that at a high speed, the drum occupancy decreases.
  • the controller automatically suggests the optimum setting data to the operator when determining the drum occupancy and a deviation from the reference value, which are compared with the existing setting data. This excludes the possibility that wrong setting data add up to a correct reference value, but the quality of the carding tape is poor.
  • the card according to the invention comprises a control for determining the drum occupancy, wherein the controller is adapted to compare the determined drum occupancy for each fiber quality with its own specific reference value and for deviations between the determined drum occupancy and the specific reference value to the operator hints for optimized setting of the card give.
  • a data memory is connected to the controller, in which empirically determined values for drum occupation (reference values) depending on the fiber quality are stored with optimum setting values of the card.
  • Figure 1 is a sectional view through a card
  • FIG. 2 shows an associated measurement diagram for determining the
  • Figure 3 is an associated measurement diagram for determining the
  • FIG. 1 shows a card according to the prior art, are passed through the fiber flock via a shaft to a feed roller 1, a dining table 2, via a plurality of lickerin 3a, 3b, 3c to the drum 4 or the drum.
  • the fibers of the fiber flakes are parallelized and cleaned by means of fixed and arranged on a revolving lid circulating carding 20.
  • the resulting batt is subsequently conveyed via a pickup 5, a pickup roller 6 and a plurality of squeezing rollers 7, 8, to a web guiding element 9, which converts the batt into a sliver with a funnel 10, which is conveyed via take-off rollers 11, 12 to a downstream processing machine Jug 15 is handed over.
  • a funnel 10 measuring rolls, not shown, can also transform the resulting fleece into a sliver and thereby determine the mass flow.
  • the drum assignment consists of the stationary drum assignment sTB and the temporary drum assignment tTB.
  • the temporary drum occupation tTB designates the fiber mass which is present on the active carding surface from the feed roller 1 to the pickup 5.
  • the fibers are located in the area of the material circulation path 14 on the drum 4. This amount is relatively small and can be approximately 2.0 g, for example, for a drum 4 of 1,300 mm diameter and 1,280 mm working width with a belt weight of 4.92 ktex.
  • the stationary drum assignment sTB denotes the fiber mass, which is stored, inter alia, in the sets of the drum space and is not removed from the pickup 5. This fiber mass can be circulated several times with the drum 4 and transported.
  • the amount for the stationary drum assignment sTB can be about 16 g for the same card dimensions and is thus many times greater than the temporary drum assignment tTB. Neglected in this approach, the waste, which is usually less than 5% of the amount of fiber.
  • the entire drum space is run empty in the following sequence:
  • the feed roller 1 stops in production. Since the fibers are transported, inter alia, via the drum 4 and the pickup 5, the fiber flow on the feed roller 1 breaks off. Simultaneously with the stop of the feed roller 1, a signal (CCD signal) is recorded at the funnel 10, with which the band break is detected. About recorded speeds of lickers 3a, 3b, 3c, drum 4, pickup 5 to the doffer rollers 11, 12, the dead time can be determined, within the theoretically the fibers of the Feed roller 1 are transported to the hopper 10. The dead time defines the time it takes the fibers to travel along the material circulation path 14 from the feed roll 1 to the hopper 10. It is thus the shortest or ideal fiber circulation time between the feed roller 1 and the funnel 10. The dead time results from the speed and the wrap angle of the fibers on the respective component, so for example the lickerin 3a, the drum 4 or the pickup. 5
  • FIG. 2 shows a measurement diagram in which the delivery path in meters of the card sliver or of the fibers in the card is plotted on the abscissa.
  • the band number is entered in kilotex, which is 5.49 ktex here.
  • the jagged curve is the connection of the individual measured values MW at the funnel 10.
  • the area under the curve yields the entire fiber mass FM in the system.
  • the left-hand rectangular area indicates the strip mass produced during the dead time, which runs along the material circulation path 14 as far as the funnel 10.
  • the tape number runs relatively constant in this embodiment up to 4.7 m delivery. This corresponds to the fiber mass which was produced within the dead time.
  • the drop in the measurement curve shows that the further fiber mass located in the carding chamber is removed, with the sliver becoming increasingly thinner at the funnel 10 and therefore falling in the band number.
  • the band number drops to about 1.5 ktex and ends at a delivery distance of about 14 m.
  • the entire area under the measurement curve thus shows the fiber mass FM located in the carding chamber. If the fiber mass produced in the dead time (left rectangular area) is subtracted from this fiber mass FM located in the carding chamber, this results in the stationary drum occupancy. Determining the drum occupancy after the first Embodiment can be performed at any time by a business interruption on the card.
  • the dead time can be determined, within which theoretically the fibers are transported from the feed roller 1 to the hopper 10.
  • the dead time defines the time it takes the fibers to travel along the material circulation path 14 from the feed roll 1 to the hopper 10. It is thus the shortest or ideal fiber circulation time between the feed roller 1 and the funnel 10.
  • the dead time results from the speed and the wrap angle of the fibers on the respective component, so for example the lickerin 3a, the drum 4 or the pickup. 5
  • FIG. 3 shows a measurement diagram in which the delivery path in meters of the card sliver or the fibers in the card is plotted on the abscissa.
  • the band number is entered in kilotex, which is 5.49 ktex here.
  • the jagged curve is again the connection of the individual measured values MW, which are determined at the funnel 10.
  • the area under the curve gives the entire fiber mass FM located in the system.
  • the left rectangular area indicates the dead time produced strip mass that runs along the material circulation path 14 to the hopper 10.
  • the tape number runs relatively constant in this embodiment up to 4.7 m delivery. This corresponds to the fiber mass which was produced within the dead time.
  • the drop in the measurement curve shows that the further fiber mass located in the carding chamber is removed, with the sliver becoming increasingly thinner at the funnel 10 and therefore falling in the band number.
  • the feed roller 1 is accelerated again to the normal operating value in the rotational speed, so that the curve with the measured values MW increases slowly again until the normal fed-in fiber quantity of approximately 5.49 ktex is again reached constant .
  • the sunken curve with the measured values MW is the basis at this point in time T, in order to determine a curve with simulated measured values sMW based on the values for drum occupation (exemplary embodiment 1) determined by the card manufacturer, which likewise drops to about 1.5 ktex with the belt number and ends at a delivery of about 14 m.
  • the entire area under the measurement curve thus shows the fiber mass FM located in the carding chamber.
  • the area under the simulated measurement curve sMW then shows the fiber mass FM located in the carding chamber in the event of an interruption in production. If the fiber mass produced in the dead time (left rectangular area) is subtracted from this simulated fiber mass FM present in the carding chamber, the stationary drum assignment results without the operator of the card having to interrupt production.
  • This second embodiment of determining the drum occupancy is based on the knowledge and data obtained with the determination of the drum occupancy according to the first embodiment.
  • the card also has a control in which by means of data storage reference values for the drum assignment are deposited at different fiber qualities. These reference values include predetermined setting values for the card operation, such as at least the rotational speed of the drum 4 and the pickup 5, the associated trimmings and the size of the carding nip, and the distance of the pickup 5 from the drum 4.
  • Determining the drum occupancy can determine whether the card is correctly set for production at the current fiber quality. In case of deviations from the reference value, possible causes are displayed to the operator so that he can check the setting of the card. If the reference value of the drum assignment has been reached with the recommended settings for a first measurement, but not after a second measurement after approx. One week operation, this may be due to an adjustment of the card operating parameters due to temperature change or cloth wear. Based on stored empirical data, the controller proposes a solution for the operator, for example to adjust the carding gap, to check the clothing or to control the distance from the pickup 5 to the drum 4. If the carding gap or worn garment is too large, drum usage may increase or decrease. The wrong selection of the clothing is represented by a deviation from the reference value.
  • the controller automatically suggests the optimum setting data to the operator when determining the drum occupancy and a deviation from the reference value, which are compared with the existing setting data. This excludes the possibility that wrong setting data add up to a correct reference value, but the quality of the carding tape is poor.
  • a card is set to a production of 80 kg / h cotton of quality PIMA.
  • the delivery speed of the produced card sliver is 271 m / min at 4.92 ktex.
  • the drum 4 is operated at 500 rpm, and the pickup 5 at 64 rpm.
  • the reference value of the drum assignment is 17.9 g with a total fiber mass of 36.3 g in the drum space.
  • the measurement results in a temporary drum occupancy tTB of 2 g and a stationary drum occupancy of 15.9 g, so that the total drum occupancy without deduction of waste discharge is 17.9 g.
  • this can be an indication of an enlarged carding gap and the controller proposes to the operator an adaptation of the carding gap or can independently determine this by means of sensors and set by means of actuators.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Trommelbelegung an einer Karde,wobei die Zufuhr an Fasern in die Karde gestoppt und gleichzeitig die gesamten im Trommelraum der Karde befindlichen Fasern abgezogen werden, wobei die Bandnummer und der Lieferweg der Fasern am Kardenausgang gemessen wird. Weiterhin betrifft die Anmeldung eine Karde, umfassend eine Steuerung zur Ermittlung der Trommelbelegung, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die ermittelte Trommelbelegung für jede Faserqualität mit einem eigenen spezifischen Referenzwert zu vergleichen und bei Abweichungen zwischen der ermittelten Trommelbelegung und dem spezifischen Referenzwert dem Bediener Hinweise zur optimierten Einstellung der Karde zu geben und/oder die optimierte Einstellung mittels Sensoren und Aktoren zumindest teilweise selbstständig erfolgt.

Description

Titel: Verfahren zur Ermittlung der Trommelbelegung an einer Karde sowie Karde mit einer zugehörigen Steuerung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Trommelbelegung an einer Karde sowie eine Karde mit einer zugehörigen Steuerung.
Unter dem Begriff Trommelbelegung wird die gesamte Fasermasse bezeichnet, die sich stationär und temporär auf der Trommel bzw. im Trommelraum einer Karde befindet. Dabei ist bekannt, dass die Produktion, Bandnummer, Kardierabstand, Drehzahlen der rotierenden Bauteile, Garniturenauswahl, Fasermaterial, Faserlänge und weitere Komponenten einen Einfluss auf die Trommelbelegung haben. Insbesondere beim schnellen Wechsel von Textilfasern aufgrund von Produktionsänderungen, beispielsweise von Baumwollfasern auf Chemiefasern oder Mischungen von Textilfasern, ist es notwendig zu wissen, mit welchem Nachlauf die bisherigen Fasern in der Karde verarbeitet werden. Wird bei einem Materialwechsel das neue Kardenband nach einer zu kurzen Anlaufphase gemessen, können Qualitätseinbußen festgestellt werden, deren Ursache in der Trommelbelegung mit den bisherigen Fasern liegt.
Die EP 1167591 A1 beschreibt den möglichen Einfluss des Übertragungsfaktors (Doffer Transient) an Karden. Damit wird der Anteil der Fasermasse am Trommelbelag bezeichnet, der pro
Trommelumdrehung auf den Abnehmer übergeht. Diese Schrift schlägt vor, zur Optimierung der Produktion die Nissenzahlwerte und die Faserlängenverteilung zu bestimmen und miteinander zu verknüpfen. Die Schrift gibt keinen Hinweis darauf, wie eine Regelung aufgrund dieser Verknüpfung die Betriebsparameter optimiert, da die hier bezeichneten Kennkurven nicht weiter definiert werden. Der Übertragungsfaktor soll durch Anpassen der Faktoren Nissenzahl, Faserlängenverteilung und Garniturenabstand qualitativ verändert werden, ohne das offenbart wird, wie der Übertragungsfaktor präzise bestimmt wird. Nach diesem Stand der Technik soll im laufenden Betrieb der Übertragungsfaktor und damit der Faserfluss gesteuert werden, in dem die Betriebsparameter automatisch angepasst werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, mit dem die Trommelbelegung einer Karde bestimmbar ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei der Ermittlung der Trommelbelegung an einer Karde die Zufuhr an Fasern in die Karde gestoppt und gleichzeitig die gesamten im Trommelraum der Karde befindlichen Fasern abgezogen werden, wobei die Bandnummer und die Ablieferung der Fasern (Lieferweg) am Kardenausgang gemessen wird.
Kerngedanke der Erfindung ist das Leerlaufen des gesamten Trommelraumes mit Fasern, die zum Teil mehrfach die rotierende Trommel umlaufen. Dabei werden nicht nur die auf der
Materialumlaufbahn befindlichen Fasern, sondern die im gesamten System befindliche Fasermasse abgezogen, bevor eine Qualitätsmessung mit einer neuen Faserqualität vorgenommen wird. Dies hat zur Folge, dass erst über ein Vielfaches des über die Materialumlaufbahn zurückgelegten Lieferweges ein Kardenband zum Trichter gelangt, bei dem keine Fasern aus der bisherigen Chargenbelegung mehr vorhanden sind. Statt des Trichters können auch Messwalzen mit Sensoren verwendet werden, mit denen das Vlies zu einem Faserband umgewandelt und der Massendurchfluss ermittelt wird.
Im Unterschied zum Stand der Technik muss bei dieser ersten Ausführungsform der Erfindung der Betrieb der Karde unterbrochen werden, um diese von den Fasern leerlaufen zu lassen und so die aktuelle Trommelbelegung zu ermitteln. Alternativ kann der Betrieb bzw. die Produktion in einer zweiten Ausführungsform auch reduziert werden, um gezielt eine Dünnstelle zu erzeugen, ab der die Ermittlung der Trommelbelegung erfolgt. Weicht das Ergebnis der Messung zur Trommelbelegung von einem Referenzwert hat, bekommt der Bediener einen Hinweis auf eine fehlerhafte Einstellung und/oder eine verschlissene Garnitur und/oder eine Veränderung der Faserqualität.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Zufuhr an Fasern in die Karde durch den Stopp oder die reduzierte Förderung einer Speisewalze unterbrochen wird. Die Speisewalze steht am Anfang der theoretischen Materialumlaufbahn der Fasern in der Karde. Das Ende der Materialumlaufbahn wird durch den Trichter oder die Messwalzen am Ausgang der Karde definiert, an dem die Bandnummer und der Lieferweg gemessen wird.
Die Zeit, mit der die Fasern entlang der Materialumlaufbahn von der Speisewalze zum Trichter bzw. Messwalzen gelangen, wird als Totzeit definiert. Sie kann über die Drehzahl und den Umschlingungswinkel der Fasern auf den rotierenden Bauteilen für jede Karde bestimmt werden.
Mit weiterem Vorteil kann über die Bestimmung der Totzeit und der gemessenen Bandnummer die temporäre Trommelbelegung ermittelt werden. Dies entspricht dem kleinsten Lieferweg, bei dem das Kardenband mit gleichbleibender Bandnummer am Trichter angezogen wird.
Vorteilhafterweise ist aus der Summe der gemessenen Bandnummer und dem Lieferweg die gesamte im Trommelraum befindliche Fasermasse bestimmbar. Mit dieser Erkenntnis lassen sich die Karden bei einem Faserwechsel hinsichtlich der Qualitätssicherung so einstellen, dass Fehlmessungen vermieden werden.
Mit der Bestimmung der Trommelbelegung kann festgestellt werden, ob die Karde bei der aktuellen Faserqualität für die Produktion richtig eingestellt ist. Die Abweichung von einem Referenzwert, der für jede Faserqualität in der Steuerung der Karde hinterlegt wird, gibt dem Kardenbetreiber an, dass die Karde nicht richtig eingestellt ist. Dabei kann ggfs die Drehzahl der Trommel oder des Abnehmers von einem Optimum abweichen, so dass bei einer zu hohen Drehzahl die Trommelbelegung abnimmt.
Bei einem zu großen Kardierspalt oder einer abgenutzten Garnitur kann die Trommelbelegung zunehmen oder abnehmen. Auch die falsche Auswahl der Garnitur ist durch eine Abweichung vom Referenzwert darstellbar. Bei einem zu großen Abstand des Abnehmers zur Trommel weicht der Wert der Trommelbelegung vom Referenzwert nach oben oder unten hin ab. Die Steuerung schlägt dem Bediener bei der Ermittlung der Trommelbelegung und einer Abweichung vom Referenzwert automatisch die optimalen Einstelldaten vor, die mit den vorhandenen Einstelldaten verglichen werden. Dies schließt die Möglichkeit aus, dass sich falsche Einstelldaten zu einem richtigen Referenzwert addieren, die Qualität des Kardierbandes aber schlecht ist. Die erfindungsgemäße Karde umfasst eine Steuerung zur Ermittlung der Trommelbelegung, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die ermittelte Trommelbelegung für jede Faserqualität mit einem eigenen spezifischen Referenzwert zu vergleichen und bei Abweichungen zwischen der ermittelten Trommelbelegung und dem spezifischen Referenzwert dem Bediener Hinweise zur optimierten Einstellung der Karde zu geben. Mit der Steuerung ist ein Datenspeicher verbunden, in den empirisch ermittelte Werte zur Trommelbelegung (Referenzwerte) in Abhängigkeit zur Faserqualität mit optimalen Einstellwerten der Karde hinterlegt sind.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittdarstellung durch eine Karde;
Figur 2 ein zugehöriges Messdiagramm zur Ermittlung der
Trommelbelegung nach einer ersten Ausführungsform;
Figur 3 ein zugehöriges Messdiagramm zur Ermittlung der
Trommelbelegung nach einer zweiten Ausführungsform. Fig. 1 zeigt eine Karde nach dem Stand der Technik, bei der Faserflocken über einen Schacht zu einer Speisewalze 1 , einem Speisetisch 2, über mehrere Vorreißer 3a, 3b, 3c zu der Trommel 4 oder dem Tambour geleitet werden. Auf der Trommel 4 werden die Fasern der Faserflocken mittels feststehender und an einem Wanderdeckel angeordneter umlaufender Kardierelemente 20 parallelisiert und gereinigt. Der entstehende Faserflor wird nachfolgend über einen Abnehmer 5, eine Abnehmerwalze 6 und mehrere Quetschwalzen 7, 8, zu einem Vliesleitelement 9 gefördert, der den Faserflor mit einem Trichter 10 zu einem Faserband umformt, das über Abzugswalzen 11 , 12 an eine nachfolgende Verarbeitungsmaschine oder eine Kanne 15 übergeben wird. Statt des Trichters 10 können auch nicht dargestellte Messwalzen das entstehende Vlies in ein Faserband umformen und dabei den Massendurchfluss ermitteln.
Um die Trommelbelegung zu bestimmen, muss die gesamte im Trommelraum befindliche Fasermenge bestimmt werden. Das ist deutlich mehr, als die Fasermenge, die über die Materialumlaufbahn 14 transportiert wird, da die Fasern mehrfach um die Trommel 4 und Walzen 3a, 3b, 3c, 5, 6, 7, 8 transportiert werden. Die Trommelbelegung setzt sich dabei aus der stationären Trommelbelegung sTB und der temporären Trommelbelegung tTB zusammen. Die temporäre Trommelbelegung tTB bezeichnet die Fasermasse, die auf der aktiven Kardierfläche von der Speisewalze 1 bis zum Abnehmer 5 vorhanden ist. Die Fasern befinden sich dabei im Bereich der Materialumlaufbahn 14 auf der Trommel 4. Dieser Betrag ist relativ klein und kann beispielsweise bei einer Trommel 4 von 1.300 mm Durchmesser und 1.280 mm Arbeitsbreite bei einem Bandgewicht von 4,92 ktex etwa 2,0 g betragen. Die stationäre Trommelbelegung sTB bezeichnet die Fasermasse, die unter anderem in den Garnituren des Trommelraumes gespeichert ist und nicht vom Abnehmer 5 abgenommen wird. Diese Fasermasse kann mehrfach mit der Trommel 4 umlaufen und transportiert werden. Der Betrag für die stationäre Trommelbelegung sTB kann bei den gleichen Kardenabmessungen etwa 16 g betragen und ist damit um ein vielfaches Größer, als die temporäre Trommelbelegung tTB. Vernachlässigt wird bei dieser Betrachtungsweise die Abfallausscheidung, die üblicherweise weniger als 5% der Fasermenge beträgt.
Um die Trommelbelegung zu ermitteln, lässt man nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform in folgender Reihenfolge den gesamten Trommelraum leerlaufen:
Die Speisewalze 1 stoppt im Produktionsbetrieb. Da die Fasern unter anderem über die Trommel 4 und den Abnehmer 5 weiter transportiert wird, reißt der Faserstrom an der Speisewalze 1 ab. Gleichzeitig mit dem Stopp der Speisewalze 1 wird am Trichter 10 ein Signal (CCD-Signal) aufgezeichnet, mit dem der Bandbruch festgestellt wird. Über aufgezeichnete Drehzahlen von Vorreißer 3a, 3b, 3c, Trommel 4, Abnehmer 5 bis hin zu den Abnehmerwalzen 11 , 12 kann die Totzeit ermittelt werden, innerhalb der theoretisch die Fasern von der Speisewalze 1 bis zum Trichter 10 transportiert werden. Mit der Totzeit wird die Zeit definiert, die die Fasern benötigen, um entlang der Materialumlaufbahn 14 von der Speisewalze 1 zum Trichter 10 zu gelangen. Sie ist damit die kürzeste bzw. ideale Faserumlaufzeit zwischen der Speisewalze 1 und dem Trichter 10. Die Totzeit ergibt sich dabei aus der Drehzahl und dem Umschlingungswinkel der Fasern auf dem jeweiligen Bauteil, also beispielsweise dem Vorreißer 3a, der Trommel 4 oder dem Abnehmer 5.
Figur 2 zeigt ein Messdiagramm, bei dem auf der Abszisse der Lieferweg in Metern des Kardenbandes bzw. der Fasern in der Karde aufgetragen ist. Auf der Ordinate ist die Bandnummer in kilotex eingetragen, die hier 5,49 ktex beträgt. Die gezackte Kurve ist die Verbindung der einzelnen Messwerte MW am Trichter 10. Bei Start der Messung beim Einzugsstopp des Vorreißers 1 ergibt die Fläche unter der Kurve die gesamte im System befindliche Fasermasse FM. Dabei gibt der linke rechteckige Bereich die während der Totzeit produzierte Bandmasse an, die entlang der Materialumlaufbahn 14 bis zum Trichter 10 läuft. Die Bandnummer läuft in diesem Ausführungsbeispiel bis zu 4,7 m Lieferweg relativ konstant. Dies entspricht der Fasermasse, welche innerhalb der Totzeit produziert wurde. Das Absinken der Messkurve zeigt, dass die weitere im Kardierraum befindliche Fasermasse abtransportiert wird, wobei das Faserband am Trichter 10 immer dünner wird und daher in der Bandnummer absinkt. In diesem Ausführungsbeispiel sinkt die Bandnummer auf etwa 1 ,5 ktex und endet bei einem Lieferweg von etwa 14 m. Die gesamte, unter der Messkurve befindliche Fläche zeigt damit die im Kardierraum befindliche Fasermasse FM. Wird von dieser im Kardierraum befindlichen Fasermasse FM die in der Totzeit produzierte Fasermasse (linker rechteckiger Bereich) abgezogen, ergibt sich die stationäre Trommelbelegung. Die Ermittlung der Trommelbelegung nach der ersten Ausführungsform kann jederzeit durch eine Betriebsunterbrechung an der Karde durchgeführt werden.
In einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Drehzahl der Speisewalze 1 im Produktionsbetrieb reduziert, so dass im nachfolgend entstehenden Faserband gezielt eine Dünnstelle entsteht. Da die Fasern unter anderem über die Trommel 4 und den Abnehmer 5 weiter transportiert wird, reduziert sich der Faserstrom an der Speisewalze 1. Gleichzeitig mit der Drehzahlreduzierung der Speisewalze 1 wird am Trichter 10 ein Signal (CCD-Signal) aufgezeichnet, mit dem das Auslösen der Dünnstelle im Faserband festgestellt wird. Nach einer Zeit von beispielsweise T = 1 Sekunde wird die Speisewalze 1 wieder auf die normale Drehzahl hochgefahren. Über aufgezeichnete Drehzahlen von Vorreißer 3a, 3b, 3c, Trommel 4, Abnehmer 5 bis hin zu den Abnehmerwalzen 11 , 12 kann die Totzeit ermittelt werden, innerhalb der theoretisch die Fasern von der Speisewalze 1 bis zum Trichter 10 transportiert werden. Mit der Totzeit wird die Zeit definiert, die die Fasern benötigen, um entlang der Materialumlaufbahn 14 von der Speisewalze 1 zum Trichter 10 zu gelangen. Sie ist damit die kürzeste bzw. ideale Faserumlaufzeit zwischen der Einzugswalze 1 und dem Trichter 10. Die Totzeit ergibt sich dabei aus der Drehzahl und dem Umschlingungswinkel der Fasern auf dem jeweiligen Bauteil, also beispielsweise dem Vorreißer 3a, der Trommel 4 oder dem Abnehmer 5.
Figur 3 zeigt ein Messdiagramm, bei dem auf der Abszisse der Lieferweg in Metern des Kardenbandes bzw. der Fasern in der Karde aufgetragen ist. Auf der Ordinate ist die Bandnummer in kilotex eingetragen, die hier 5,49 ktex beträgt. Die gezackte Kurve ist wieder die Verbindung der einzelnen Messwerte MW, die am Trichter 10 ermittelt werden. Bei Start der Messung bei der Drehzahlreduzierung der Speisewalze 1 ergibt die Fläche unter der Kurve die gesamte im System befindliche Fasermasse FM. Dabei gibt der linke rechteckige Bereich die während der Totzeit produzierte Bandmasse an, die entlang der Materialumlaufbahn 14 bis zum Trichter 10 läuft. Die Bandnummer läuft in diesem Ausführungsbeispiel bis zu 4,7 m Lieferweg relativ konstant. Dies entspricht der Fasermasse, welche innerhalb der Totzeit produziert wurde. Das Absinken der Messkurve zeigt, dass die weitere im Kardierraum befindliche Fasermasse abtransportiert wird, wobei das Faserband am Trichter 10 immer dünner wird und daher in der Bandnummer absinkt. Nach beispielsweise der Zeit T = 1 s wird die Speisewalze 1 in der Drehzahl wieder auf den normalen Betriebswert beschleunigt, so dass die Kurve mit den Messwerten MW wieder langsam ansteigt, bis die normale eingespeiste Fasermenge mit ca. 5,49 ktex wieder konstant erreicht ist. Der abgesunkene Kurvenverlauf mit den Messwerten MW ist zu diesem Zeitpunkt T die Basis, um anhand der beim Kardenhersteller ermittelten Werte zur Trommelbelegung (Ausführungsbeispiel 1 ) eine Kurve mit simulierten Messwerten sMW zu ermitteln, die ebenfalls mit der Bandnummer auf etwa 1 ,5 ktex absinkt und bei einem Lieferweg von etwa 14 m endet. Die gesamte, unter der Messkurve befindliche Fläche zeigt damit die im Kardierraum befindliche Fasermasse FM. Die unter der simulierten Messkurve sMW befindliche Fläche zeigt dann die im Kardierraum befindliche Fasermasse FM bei einer Unterbrechung der Produktion. Wird von dieser im Kardierraum befindlichen simulierten Fasermasse FM die in der Totzeit produzierte Fasermasse (linker rechteckiger Bereich) abgezogen, ergibt sich die stationäre Trommelbelegung, ohne dass der Betreiber der Karde die Produktion unterbrechen muss. Diese zweite Ausführungsform der Ermittlung der Trommelbelegung basiert auf den Erkenntnissen und Daten, die mit der Ermittlung der Trommelbelegung nach dem ersten Ausführungsbeispiel gewonnen wurden.
Versuche zur Trommelbelegung mit unterschiedlichen Bandnummern und variierender Produktion zeigen, dass die Trommelbelegung proportional mit steigender Produktion steigt. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die Trommelbelegung proportional mit steigender Bandnummer steigt. Auch mit steigender Faserlänge (Vergleich PIMA zu DENIM) steigt die Trommelbelegung. Damit muss bei einem Wechsel der Faserqualität ein Vielfaches der während der Totzeit produzierten Bandmasse aus dem Trommelraum abgeführt werden, bevor das neue Band qualitativ untersucht werden kann.
Die Karde weist weiterhin eine Steuerung auf, in die mittels Datenspeicher Referenzwerte für die Trommelbelegung bei verschiedenen Faserqualitäten hinterlegt sind. Zu diesen Referenzwerten gehören vorgegebene Einstellwerte für den Kardenbetrieb, wie mindestens die Drehzahl der Trommel 4 und des Abnehmers 5, die zugehörigen Garnituren und die Größe des Kardierspaltes, sowie der Abstand des Abnehmers 5 von der Trommel 4.
Mit der Bestimmung der Trommelbelegung kann festgestellt werden, ob die Karde bei der aktuellen Faserqualität für die Produktion richtig eingestellt ist. Bei Abweichungen von dem Referenzwert werden dem Bediener mögliche Ursachen angezeigt, so dass er die Einstellung der Karde überprüfen kann. Wurde der Referenzwert der Trommelbelegung bei einer ersten Messung mit den empfohlenen Einstellungen erreicht, bei einer zweiten Messung nach ca. einer Woche Betrieb aber nicht, kann eine Verstellung der Kardenbetriebsparameter aufgrund Temperaturänderung oder Garniturenverschleiß die Ursache sein. Die Steuerung schlägt aufgrund gespeicherter empirischer Daten dem Bediener eine Lösung vor, beispielsweise den Kardierspalt anzupassen, die Garnitur zu überprüfen oder den Abstand von Abnehmer 5 zur Trommel 4 zu kontrollieren. Bei einem zu großen Kardierspalt oder einer abgenutzten Garnitur kann die Trommelbelegung zunehmen oder abnehmen. Auch die falsche Auswahl der Garnitur ist durch eine Abweichung vom Referenzwert darstellbar. Bei einem zu großen Abstand des Abnehmers zur Trommel weicht der Wert der Trommelbelegung vom Referenzwert nach oben oder unten hin ab. Die Steuerung schlägt dem Bediener bei der Ermittlung der Trommelbelegung und einer Abweichung vom Referenzwert automatisch die optimalen Einstelldaten vor, die mit den vorhandenen Einstelldaten verglichen werden. Dies schließt die Möglichkeit aus, dass sich falsche Einstelldaten zu einem richtigen Referenzwert addieren, die Qualität des Kardierbandes aber schlecht ist.
Beispiel:
Eine Karde wird auf eine Produktion von 80 kg/h Baumwolle der Qualität PIMA eingestellt. Die Liefergeschwindigkeit des produzierten Kardenbandes beträgt 271 m/min bei 4,92 ktex. Die Trommel 4 wird mit 500 U/min betrieben, und der Abnehmer 5 mit 64 U/min. Der Referenzwert der Trommelbelegung beträgt 17,9 g bei einer gesamten Fasermasse von 36,3 g im Trommelraum. Die Messung ergibt eine temporäre Trommelbelegung tTB von 2 g und eine stationäre Trommelbelegung von 15,9 g, so dass die gesamte Trommelbelegung ohne Abzug von Abfallausscheidung 17,9 g beträgt.
Wird bei einer nachfolgenden Messung eine höhere Trommelbelegung ermittelt, kann dies ein Hinweis auf einen vergrößerten Kardierspalt sein und die Steuerung schlägt dem Bediener eine Anpassung des Kardierspaltes vor bzw. kann diesen selbstständig mittels Sensoren ermitteln und mittels Aktoren einstellen.
Wird bei einer nachfolgenden Messung eine kleinere Trommelbelegung ermittelt, kann dies ein Hinweis auf eine Änderung der eingespeisten Faserlänge oder eine Erhöhung der Trommeldrehzahl sein. Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichen
1 Speisewalze
2 Speisetisch
3a, 3b, 3c Vorreißer
4 Trommel
5 Abnehmer
6 Abnehmerwalze
7 Quetschwalze
8 Quetschwalze
9 Vliesleitelement
10 Trichter
11 Abzugswalze
12 Abzugswalze
13 Kardierelement
14 Materialumlaufbahn
15 Kanne
16 Walze
17 Wanderdeckel
20 Kardierelement
FM gesamte Fasermasse im Trommelraum MW Messwerte
sMW simulierte Messwerte
sTB stationäre Trommelbelegung
tTB temporäre Trommelbelegung
T Zeit der reduzierten Drehzahl der Einzugswalze

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung der Trommelbelegung an einer Karde, wobei die Zufuhr an Fasern in die Karde gestoppt und gleichzeitig die gesamten im Trommelraum der Karde befindlichen Fasern abgezogen werden, wobei die Bandnummer und der Lieferweg der Fasern am Kardenausgang gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr an Fasern in die Karde durch den Stopp einer Speisewalze
(1 ) unterbrochen wird.
3. Verfahren zur Ermittlung der Trommelbelegung an einer Karde, wobei die Zufuhr an Fasern in die Karde für die Zeit (T) reduziert wird und aufgrund der zum Zeitpunkt (T) ermittelten Messwerte (MW) der weitere Kurvenverlauf, der dem Abziehen aller im Trommelraum befindlichen Fasern entspricht, rechnerisch simuliert wird, wobei die Bandnummer und der Lieferweg der Fasern am Kardenausgang gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die reduzierte Förderung einer Speisewalze (1 ) eine gezielte Dünnstelle im produzierten Faserband erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandnummer und der Lieferweg an einem Trichter (10) oder Messwalzen ermittelt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Totzeit der Fasern bestimmt wird, mit der die Fasern über eine Materialumlaufbahn (14) von der Speisewalze (1 ) zum Trichter (10) transportiert werden.
7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Massenbilanz und der ermittelten
Bandnummer die temporäre Trommelbelegung (tTB) bestimmbar ist.
8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Summe der ermittelten Bandnummer und dem Lieferweg die gesamte im Trommelraum befindliche
Fasermasse (FM) bestimmbar ist.
9. Karde, umfassend eine Steuerung zur Ermittlung der
Trommelbelegung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die ermittelte Trommelbelegung für jede Faserqualität mit einem eigenen spezifischen Referenzwert zu vergleichen und bei Abweichungen zwischen der ermittelten Trommelbelegung und dem spezifischen Referenzwert dem Bediener Hinweise zur optimierten Einstellung der Karde zu geben und/oder die optimierte Einstellung mittels Sensoren und Aktoren zumindest teilweise selbstständig erfolgt.
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