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DE3834110A1 - Verfahren und vorrichtung zur bewegungserfassung von textilfaserbaendern, z. b. kardenbaendern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bewegungserfassung von textilfaserbaendern, z. b. kardenbaendern

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DE3834110A1
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DE
Germany
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sliver
thickness
card
funnel
measuring
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DE3834110A
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English (en)
Inventor
Fritz Dipl Ing Hoesel
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Truetzschler GmbH and Co KG
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Truetzschler GmbH and Co KG
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Publication date
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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • G01B11/10—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
    • G01B11/105—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving using photoelectric detection means
    • 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

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Textile Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewegungserfassung von Textil­ faserbändern, z.B. Kardenbändern u. dgl., bei dem dem Band ein Sensor zugeordnet ist und umfaßt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens.
Bei der Herstellung textiler Faserbänder, z. B. Kardenbänder, ist der Transport derselben von einer Bearbeitungsstelle zu einer anderen, z. B. einer Ablagevorrichtung (Kannenstock mit Kanne), erforderlich. Dieser Transport muß auf einwandfreie Funktion hin überwacht werden. Insbe­ sondere der Bruch des Bandes kann zu Problemen führen und muß daher schnell und sicher erkannt werden. In der Praxis sind dazu optische Syste­ me (Einweglichtschranken oder optische Näherungsschalter) im Einsatz. Diese bekannten Systeme haben den Nachteil, daß sie nicht unterscheiden können, ob das zu erfassende Band bewegt wird (Produktion) oder still­ steht (keine Produktion). Sie können nur erkennen, ob überhaupt ein Faserband vorhanden ist oder nicht. Dadurch können unter bestimmten Voraussetzungen Bandbrüche nicht einwandfrei oder überhaupt nicht registriert werden. Insbesondere ist nachteilig, daß fehlender Transport auch dann nicht erkannt wird, wenn Faserband vorhanden ist und still­ steht. Die Lichtschranke zeigt das Vorhandensein von Faserband unab­ hängig davon an, ob das Band bewegt wird oder stillsteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaf­ fen, das die genannten Nachteile vermeidet, das insbesondere mit gerin­ gem Aufwand eine sichere Überwachung in bezug auf das Faserband er­ möglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Jedes textile Faserband weist der Länge nach Dick- und Dünnstellen auf. Um festzustellen, ob sich ein Band bewegt (transportiert wird), werden auf dem Transportweg des Faserbandes zwei oder mehr Messungen vor­ genommen die in der Lage sind, die Dicke oder Form des vorbeilaufenden Bandes zu erfassen. Solange sich das Band bewegt, werden ständig Dick- und Dünnstellen, die sich abwechseln, gemessen. Sobald das Band nicht mehr transportiert wird (fehlt oder still liegt), wird sich an den Meßele­ menten (Sensoren) ein stationärer Zustand einstellen. Dieser Zustand wird erfaßt und entsprechend ausgewertet, z. B., daß das Signal des erkannten Stillstandes in der Maschinensteuerung weiterverarbeitet werden kann, z. B. um den Manteltransport definiert abzustellen. Als Sensoren werden Meßelemente verwendet, die in der Lage sind, die Dicke (Durchmesser) eines Bandes zu erfassen. Dieses können insbesondere mechanische Tast­ hebel, optische Meßeinrichtungen o. dgl. sein. Es kann auch die Band­ dicke und/oder die Bandform erfaßt werden. Durch Erfassung der Band­ form ist auch die Möglichkeit eingeschlossen, Bandbrüche durch Analyse der Bandoberflächenstruktur zu erfassen.
Die Erfindung umfaßt auch eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens, bei der dem Faserband mindestens ein Meßelement für die Banddicke oder Bandform zugeordnet ist, das mit einer Vergleichs­ einrichtung für den Vergleich zwischen mindestens zwei Banddickenmeß­ werten bzw. Bandformmeßwerten verbunden ist. Um festzustellen, ob sich das Faserband bewegt (transportiert wird), kann man auf dem Transport­ weg einen oder mehrere stationäre (ortsfeste) Sensoren vorsehen, die in der Lage sind, die Dicke oder Form des vorbeilaufenden Faserbandes zu erfassen. Zweckmäßig ist das Meßglied ein Bandtrichter mit mechanischem Tasthebel. Dadurch wird der Aufwand für die Erfassungseinrichtung gering gehalten. Vorzugsweise ist der Tasthebel mit einem Meßwertwandler, z. B. einem induktiven Weggeber, verbunden. Mit Vorteil ist ein optisches Meß­ element für die Banddicke oder Bandform vorgesehen. Bevorzugt ist das optische Meßelement ein CCD-Element. Zweckmäßig sind zwei oder mehr Meßelemente für die Banddicke oder Bandform hintereinander vorgesehen. Vorzugsweise ist zusätzlich ein weiteres Meßelement (Sensor) vorhanden, das das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Faserband zu erkennen vermag. Dadurch kann eine Kombination z.B. von einem Dickenmeßsensor (Bandtrichter) und einem Banderfassungssensor (z. B. Lichtschranke, Licht­ taster o. dgl.) verwirklicht werden. Eine solche Kombination kann dann zum Einsatz kommen, wenn eine Banderfassung mit dem Trichter im Ka­ landerwerk nicht möglich ist. Vorteilhaft besteht die Meßeinrichtung aus einem Trichter (Meßtrichter vor den Kalanderwalzen einer Karde) und einem Trichter (Meßtrichter vor den Preßwalzen) im Kannenstock. Mit Vor­ teil sind die Meßelemente, z. B. die beiden Meßtrichter, an eine Auswerte­ einrichtung angeschlossen, die mit der Antriebseinrichtung für den Faser­ bandtransport, z. B. Maschinensteuerung, verbunden ist. Sobald einer der beiden Meßtrichter einen stationären Zustand des Faserbandes meldet, wird ein gestörter Faserbandtransport (z. B. Bandbruch) erkannt. Zweck­ mäßig erfolgt die Erkennung eines Bandstillstandes automatisch unter Be­ rücksichtigung des aktuellen Betriebszustandes der Karde. Auf diese Weise kann z. B. die Liefergeschwindigkeit bei der Bandbrucherkennung berück­ sichtigt werden. Dadurch kann eine optimale Reaktionszeit für alle Ge­ schwindigkeiten erreicht werden.
Umfaßt ist auch eine Kombination von Dickenmeßsensoren, z. B. mecha­ nische Tasthebel und optische Meßeinrichtungen. Sofern mit einer Karde ein Faserband erzeugt wird, das einen Flortrichter am Ausgang der Karde und einen Bandtrichter im Kannenstock durchläuft, ergibt sich durch die Anwesenheit der beiden Trichter nur ein geringer zusätzlicher Mehrauf­ wand für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch in Seitenansicht eine Karde mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 2 ein Faserband B mit Dick- und Dünnstellen,
Fig. 3 eine Vorrichtung mit zwei Bandtrichtern,
Fig. 4 ein CCD-Element mit Einzelelementen,
Fig. 5 eine Meßeinrichtung aus zwei Lichtsendern und zwei CCD-Empfängern mit Querschnitt durch das Faserband und
Fig. 6 eine Ausführungsform mit einem weiteren Meß­ element (Sensor), das das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Faserband zu erkennen vermag.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Karde, z.B. TRÜTZSCHLER EXACTACARD DK 740, mit Speisewalze 1, Speisetisch 2, Vorreißer 3, Trommel 4, Ab­ nehmer 5, Abstreichwalze 6, Quetschwalzen 7, 8, Vliesleitelement 9, Flortrichter 10, Kalanderwalzen 11, 12 und Wanderdeckel 13. Der Speise­ walze 1 wird das Fasermaterial in Form eines Faserflockenvlieses F zuge­ führt und aus den Kalanderwalzen 11, 12 tritt ein Faserband B (Karden­ band) aus. Den Kalanderwalzen 11, 12 ist die optische Einrichtung 14 nachgeschaltet, die aus einem Lichtsender 15 und aus einem gegenüber­ liegenden Lichtempfänger 16 besteht. Der Lichtempfänger 16 ist ein bildverarbeitendes ladungsgekoppeltes CCD-Element, und der Licht­ empfänger 16 liegt dem Lichtsender 15 gegenüber. Der Lichtempfänger 16 weist eine Vielzahl von Lichtempfangselementen 16′, 16′′ . . . 16 n auf, die ne­ beneinander angeordnet sind (vgl. Fig. 4). Die Breite des Lichtempfängers 16 ist größer als der Durchmesser d des Faserbandes B. Zwischen dem Faserband B und dem Lichtempfänger einerseits und dem Lichtsender 15 andererseits ist jeweils ein räumlicher Abstand vorhanden. Das CCD-Ele­ ment kann ein bildverarbeitendes CCD, z. B. ein CCD-Zeilensensor sein, bei dem alle Fotoelemente geometrisch exakt in einer Zeile ausgerichtet sind. Beispielsweise kann ein Zeilensensor mit 3456 Bildpunkten bzw. Photoelementen ausgerüstet sein. Da das CCD-Element als Lichtempfän­ ger 16 a, 16 b aus z. B. 2000 einzelnen kleinen Lichtempfangselementen 16′, 16′′ . . . 16 n besteht, die alle der Reihe nach abgefragt werden müssen und für das Dickenergebnis die Summe der Lichtempfangselemente heran­ gezogen wird, ergibt sich automatisch ein vom CCD-Element vorgegebener Abfragerhythmus.
Der Flortrichter 10 weist einen Tasthebel 10 a auf, der mit einem induk­ tiven Weggeber 17 verbunden ist. Dem induktiven Weggeber 17 und dem Empfänger 16 sind eine elektronische Auswerteinrichtung, z. B. ein Mikro­ computer Modell TMS der Firma Trützschler, Mönchengladbach, nachgeord­ net, die mit einer elektronischen Steuereinrichtung 19, z. B. der Karden­ steuerung für die Karde EXACTACARD in Verbindung steht. Die Steue­ rung 19 steht mit einem regelbaren Antriebsmotor 1 a für die Speisewalze 1 und mit einem regelbaren Antriebsmotor 5 a für den Abnehmer 5 in Ver­ bindung.
Fig. 3 zeigt eine Meßeinrichtung, bestehend aus dem Bandtrichter 10 mit Tasthebel 10 a vor den Kalanderwalzen 11, 12 der Karde und einem Band­ trichter 20 mit Tasthebel 20 a vor den Preßwalzen 21, 22 im Kannen­ stock 23. Die Meßtrichter 10 und 20 sind über je einen induktiven Weggeber 17 bzw. 24 und je einen Verstärker 25 bzw. 26 an die Auswerteinrichtung 18 angeschlossen, die mit der Maschinensteuerung 19 in Verbindung steht. Durch die Bandtrichter 10 und 20 läuft das in Fi­ gur 2 dargestellte Faserband B, dessen Dick- und Dünnstellen durch die Tasthebel 10 a bzw. 20 a abgetastet werden.
In Fig. 5 ist durch Pfeile dargestellt, wie die Lichtsender 15 a, 15 b Lichtstrahlen zu den ihnen jeweils gegenüberliegenden Lichtempfängern 16 a bzw. 16 b senden. Jeder der Lichtempfänger 16 a, 16 b weist bis zu mehrere 1000 einzelner kleiner Licht-Empfangselemente 16′, 16′′ . . . 16 n auf (siehe Fig. 4). Diese geben jeder nur einzeln ein Signal ab, wenn Licht empfangen wird. Wenn das Faserband B zwischen den Lichtsendern 15 a, 15 b und den Lichtempfängern 16 a, 16 b anwesend ist, werden nur die­ jenigen Lichtempfangselemente 16′, 16′′ . . . 16 n ein elektrisches Signal abge­ ben, die nicht im Schatten 16* bzw. 16** des Faserbandes B liegen. Aus der Summe der im Schatten 16* bzw. 16** liegenden Lichtempfangsele­ mente 16′, 16′′ . . . 16 n läßt sich direkt die Dicke d (bzw. der Durchmesser) des Faserbandes B ableiten. Die Messung in zwei Richtungen, d.h. in Richtung auf zwei Lichtempfängern 16 a, 16 b hat den Vorteil, daß Abwei­ chungen von der Kreisform, z.B. ein elliptischer oder anderer Querschnitt, gemessen werden können (Bandformmessung). Jedes der einzelnen kleinen Lichtempfangselemente 16′, 16′′ . . . 16 n hat etwa eine lichtempfindliche Fläche von 1/100 mm, d.h., daß auch einzelne Fasern, die dicker als 1/100 mm sind, erfaßt werden. Zur Ermittlung der Banddicke werden alle nicht belichteten Licht-Empfangselemente 16′, 16′′ . . . 16 n aufaddiert, so daß selbst Randfasern (Fasern am Rand des Faserbandes) mitgezählt werden. Da dieser Vorgang unabhängig von der Banddicke bei allen Fa­ serbändern gleich ist, spielt die Unschärfe der Ränder des Faserbandes B keine Rolle. Durch die hohe Auflösung der einzelnen Licht-Empfangsele­ mente 16′, 16′′ . . . 16 n gelingt es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ein detailgetreues Abbild des Faserbandes B zu erzeugen und auch aus­ zuwerten. Durch die Vielzahl der durchgeführten Messungen entsteht fast ein vollständiger Film des durchlaufenden Faserbandes B.
Nach Fig. 6 ist dem Bandtrichter 10 mit dem Tasthebel 10 a eine Licht­ schranke 27 nachgeschaltet, die das Vorhandensein oder Nichtvorhanden­ sein von Faserband B zu erkennen vermag. In der Auswerteschaltung 18 werden jeweils zwei und mehr nacheinander im Bandtrichter 10 erfolgte Dickenmessungen verglichen. Die Lichtschranke 27 ist ebenfalls an die Auswertschaltung 18 angeschlossen.

Claims (11)

1. Verfahren zur Bewegungserfassung von Textilfaserbändern, z. B. Kardenbändern u. dgl., bei dem dem Band ein Sensor zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Faserbandes (B) gemessen und durch Vergleich mit min­ destens einer vorhergehenden Messung festgestellt wird, ob bei fortschreitender Zeit Abweichungen in der Dicke (d) vorhanden sind.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Faserband (B) mindestens ein Meßelement (10; 15, 16; 20) für die Banddicke (d) oder Bandform zugeordnet ist, das mit einer Vergleichseinrichtung (18) für den Vergleich zwischen mindestens zwei Banddicken­ meßwerten bzw. Bandformmeßwerten verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Meßglied ein Bandtrichter (10; 20) mit mecha­ nischem Tasthebel (10 a; 20 a) ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Tasthebel (10 a; 20 a) mit einem Meß­ wertwandler, z.B. einem induktiven Weggeber (17; 24) ver­ bunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein optisches Meßelement (14, 15, 16) für die Banddicke (d) oder Bandform vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das optische Meßelement (14, 15, 16) ein CCD-Element ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei und mehr Meßelemente (10; 15, 16; 20) für die Banddicke (d) oder Bandform hintereinander an­ geordnet vorhanden sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich ein weiteres Meßelement, z. B. Lichtschranke (27), vorhanden ist, das das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Faserband zu erkennen vermag.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Meßeinrichtung aus einem Trichter (10) vor den Kalanderwalzen (11, 12) einer Karde und einem Trichter (20) vor den Preßwalzen (21, 22) im Kannenstock (23) besteht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet daß die Meßelemente (10; 15, 16; 20; 27) an eine Auswerteeinrichtung (18) angeschlossen sind, die mit der Antriebseinrichtung (1 a; 5 a) für den Faserbandtransport, z. B. Maschinensteuerung (19) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erkennung eines Bandstillstandes auto­ matisch unter Berücksichtigung des aktuellen Betriebszustan­ des der Karde erfolgt.
DE3834110A 1988-10-07 1988-10-07 Verfahren und vorrichtung zur bewegungserfassung von textilfaserbaendern, z. b. kardenbaendern Withdrawn DE3834110A1 (de)

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