GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die
Prüfung von Faserproben und insbesondere eine mit Nadeln
versehene Vorrichtung zur Vereinzelung einzelner Fasern
oder anderer Teilchen in textilen Faserproben zu
Prüfzwecken, wobei die Fasern möglichst wenig zu
beschädigen oder zu brechen sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Prüfung von Faserproben wie, aber nicht
ausschliesslich, Baumwolle ist für die Bestimmung des
Marktwertes wie auch der geeigneten Verwendung und
Verarbeitung einer bestimmten Menge Materials in
Entkörnungsanlagen und Spinnereien wichtig. Heute werden
fast 100% der Baumwolle die in den USA wächst mittels
Prüfgeräten klassiert. Die Prüfung umfasst die Bestimmung
von Eigenschaften wie Faserlänge und den Gehalt an
unerwünschten textilen Teilchen wie Schalenteilen und
Nissen.
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Als relativ frühes Beispiel ist im Patent Nr.
2,404,708 von Hertel, welches 1946 herausgegeben wurde,
eine kammartige Vorrichtung zur Vorbereitung einer Probe
aus entkörnter Baumwolle zur Messung der Faserlänge
offengelegt. Derselbe Erfinder entwickelte später das, was
heute als Hertel-Nadelprobennehmer bekannt ist. Dieser ist
im US-Patent Nr. 3,057,019 von Hertel gezeigt und stellt
den am nächsten liegenden Stand der Technik dar. Der
Hertel-Nadelprobennehmer ist eine kammartige Vorrichtung,
die an einer Lochplatte vorbeibewegt werden kann, gegen die
auf der anderen Seite faserige Masse gedrückt wird, so dass
Teile der faserigen Masse durch die Löcher hindurchdringen
und von den Nadeln erfasst werden. Eine
Verriegelungsvorrichtung mit einem Gewinde hält die Fasern
auf dem Nadelprobennehmer fest, so dass ein Gebilde
entsteht, das in der Fachwelt als ein sich verjüngender
Bart bekannt ist, weil die Fasern verschiedene Längen
aufweisen. Der verjüngte Bart wird durch Kämmen und Bürsten
so vorbereitet, dass die Fasern parallel verlaufen und
kurze Fasern entfernt werden. Eine automatisierte Version
des Hertel-Nadelprobennehmers bildet ein wichtiges Element
des Faserprüfgerätes und ist in dem als Modell 900A
bekannten Hochvolumeninstrument (HVI) eingebaut. Diese
Vorrichtung wurde früher von der Firma Spinlab Inc. und
wird heute von der Firma Zellweger Uster Inc. in Knoxville,
Tennessee hergestellt.
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Der verjüngte Bart wird dann einer Prüfung unterzogen.
Beispielsweise wird ein unter dem Namen Fibrograph
bekanntes Gerät, das früher von der Firma Spinlab Inc. und
heute von der Firma Zellweger Uster Inc. in Knoxville,
Tennessee hergestellt wird, benützt, um optisch
verschiedene Eigenschaften des verjüngten Bartes zu
bestimmen, einschliesslich des Längenprofiles. Zusätzlich
kann noch eine Prüfung der Zugfestgkeit des verjüngten
Bartes erfolgen.
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Unter gewissen Gesichtspunkten entspricht die Probe,
die vom Hertel-Nadelprobennehmer entnommen wird und die
Messung der Länge und der Zugfestigkeit weltweiten Normen.
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Der eben beschriebene Ansatz vereint die im
Wesentlichen gemeinsame Prüfung aller Fasern einer Probe,
die, so wird angenommen, eine repräsentative Probe
darstellen. Ein anderer Ansatz besteht darin, Fasern und
andere textile Teilchen wie Nissen und Schalenteile zu
vereinzeln und einzeln zu prüfen. Die Prüfung einzelner
Teilchen kann eine bessere Untersuchung ergeben. So ergibt
die direkte Messung von physikalischen Eigenschaften
einzelner Teilchen in einer Faserprobe mit hoher
Geschwindigkeit grundlegende Messungen, die mehr und
bessere Angaben liefern, die bei der modernen
Textilverarbeitung benötigt werden. Die Messungen sind
grundlegender, weil einzelne Teilchen direkt, statt
indirekt durch Messung von Eigenschaften einer Gesamtheit,
gemessen werden. Ebenfalls wichtig ist, dass sie
grundlegender sind, weil statistische Verteilungen mit
Hilfe moderner elektronischer Technik leicht zu ermitteln
sind.
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Doch benötigt man für einen solchen Ansatz Mittel zur
Vereinzelung in einzelne Teilchen und zum einzelnen
Zuführen in geeignete Prüfmittel zur Prüfung. Leider
erlaubt die Hertel'sche Vorrichtung gemäss US 3,057,019 die
aufeinanderfolgende Abgabe einzelner Fasern nicht. Eine
solche Vorrichtung zur Isolierung wird gemeinhin
"Faservereinzler" genannt, was auch hier gelten soll,
obwohl ein präziserer Ausdruck "Teilchenvereinzler" wäre.
Dies weil es für die Prüfung notwendig ist, die Menge der
Nissen und Schalenteile in einer bestimmten Probe
zusätzlich zu Eigenschaften der Fasern selbst zu bestimmen.
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Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung zur Prüfung
einzelner Teilchen ist im Patent von Shofner No. 4,512,060
gezeigt, das eine, in diesem Patent Mikrostaub und Trash
Maschine (MTM) genannte, Vorrichtung zeigt und die seither
zu einem fortschrittlichen Faserinformationssystem (AFIS)
geworden ist, das heute durch die Zellweger Uster Inc. in
Knoxville Tennessee hergestellt wird.
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In einer Ausführung trennt die AFIS Maschine Fasern
und Nissen und leitet sie in einen Luftstrom und
Schalenteile in einen anderen Luftstrom auf. Optisch
arbeitende Sensoren messen dann die einzelnen Teilchen. Es
können bis zu 1000 Einzelteilchen pro Stunde gemessen
werden. Ein AFIS enthält insbesondere auch eine
aeromechanisch arbeitende Trennstufe oder einen
Faservereinzler, Hochgeschwindigkeitssensoren für
Einzelteilchen und einen schnellen Rechner für die Sammlung
und Untersuchung von Daten.
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Verbesserungen am AFIS, insbesondere verbesserte
Sensoren, wobei ein einziger Sensor vereinzelte Nissen,
Schalenteile und Fasern in einem einzigen Luftstrom
untersucht, sind in der Patentanmeldung von Shofner Nr.
WO91/14169 mit dem Titel "Elektro-optisches Verfahren und
Vorrichtung für Mehrvarianten-Hochgeschwindigkeitsmessung
einzelner Teilchen in Faser- und anderen Proben", im US-
Patent von Shofner Nr. 5,321,496 mit dem Titel "Vorrichtung
zur Überwachung von Schalenteilen in Faserproben" und in
der Anmeldung Nr. WO94/09355 mit dem Titel "Vorrichtung und
Verfahren zur Prüfung von mehreren Eigenschaften einzelner
textiler Faserproben mit automatischer Zuführung"
beschrieben.
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Vereinzelte Fasern können auch auf andere Art geprüft
werden und die Vereinzelungsvorrichtung für Fasern gemäss
der vorliegenden Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes
Prüfverfahren beschränkt. Beispielsweise können vereinzelte
Fasern einfach auf einer horizontalen Fläche ausgelegt
werden, die einen kontrastierenden Hintergrund aufweist und
optisch abgebildet werden.
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Der für die Vereinzelung der Fasern zuständige Teil
des AFIS, wie er im US-Patent Nr. 4,512,060 offenbart ist,
umfasst eine zylindrische, rotierende Öffnerwalze mit
vorstehenden Elementen, die in das für die Prüfung
zugeführte faserige Material eingreifen. Die Öffnerwalze
dreht sich üblicherweise mit 7500 U/min. einer
Umfangsgeschwindigkeit von 5000 FPM und entspricht einer
Öffnerwälze einer bekannten Karde oder der Öffnerstufe
eines Offenendspinnkopfes mit Ausnahme von Durchbrüchen in
der AFIS-Walze, die einen radial nach innen gerichteten
Luftstrom ermöglichen.
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Ein Nachteil des im Patent Nr. 4,512,060
veröffentlichten Faservereinzlers liegt darin, dass die
Fasern brechen können, wenn sie plötzlich von den Nadeln
der Öffnerwalze in der faserigen Masse erfasst werden.
Insbesondere werden die Fasern durch das Zusammenwirken von
Fasern, die zwischen einer Zuführplatte/Zuführwalzen-
Anordnung gehalten werden und dem mit Nadeln besetzten
Zylinder, der mit hoher Geschwindigkiet rotiert,
beschädigt. Daraus folgt, dass einzelne Fasern aus der
Fasermasse befreit werden, dass aber auch Fasern gebrochen
und Fremdstoffe (z. B. Baumwollschalen) in den Fasern
aufgebrochen werden. Dieser Vorgang, bei dem ein Teil der
Faser zurückgehalten wird, während ein anderer Teil schnell
beschleuigt wird, kommt bei der Verarbeitung von Fasern oft
vor (insbesondere beim Öffnen, Reinigen und Kardieren) und
führt zu entsprechenden Problemen. Weitere Beschädigungen
entstehen, wenn Fasern, die zufällig gewisse Richtungen
aufweisen, an den Kardendeckeln vorbeigeführt werden.
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Der Schaden ist in einer Probe mit zufällig
ausgerichteten, stark verflochtenen Fasern (Ballenware oder
Kardenylies) meist grösser als in einer Probe mit
unverflochtenen, parallel gerichteten Fasern (Band). So
wurde beobachtet, dass dann, wenn parallelisierte Fasern,
wie im Band, einer rotierenden Öffnerwalze eines AFIS
zugeführt werden, weit weniger Brüche auftreten. Trotzdem
ist Ballenware für Prüfzwecke normalerweise nicht in
parallelisierter Form erhältlich.
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Ein anderer Nachteil des AFIS Faservereinzlers liegt
darin, dass er eine langgezogene, bandförmige Probe
benötigt. Für die Prüfung von faserigen Massen, wo die
Fasern zufällig gerichtet sind, muss diese langgezogene
Probe nomalerweise von Hand geformt werden. Daraus folgt,
dass andere Mittel zur Erfassung repräsentativer Proben und
zum Zuführen zum AFIS benötigt werden. Dieser Bedarf steigt
nun rasch an, da der Bedarf nach Automatismen steigt.
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Für die Paralellisierung von Fasern sind verschiedene
Verfahren bekannt und ein wichtiges bekanntes Verfahren ist
das Strecken oder Ziehen, das hauptsächlich in der
Produktion aber nicht für Prüfzwecke und nicht für zufällig
gerichtete Fasern verwendet wird.
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Es sind auch andere Verzugsformen bekannt wie das
Vorverstrecken oder Casablancastrecken wobei ein
Faservlies, das bereits parallelisiert und teilweise
verzogen ist, zwischen einem Paar bandförmiger bewegter
Elemente und dann zwischen einem Paar Rollen, die mit
höherer Geschwindigkeit drehen, gefördert wird. In gewissen
Fällen, wie dies z. B. im UK Patent Nr. 1,242,171 gezeigt
ist, werden Fasern im Wesentlichen einzeln durch das
Rollenpaar in einen Luftstrom abgegeben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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So ist es ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte
Vorrichtung zur Vereinzelung von Fasern und anderen
Teilchen wie Schalenteilen und Nissen aus einer Probe von
Ballenmaterial für Prüfzwecke vorzugeben.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine
verbesserte Vorrichtung vorzugeben, die mindestens eine
Masse mit verflochtenen, desorientierten Fasern aufnehmen
kann und am Ausgang einen Strom vorwiegend unverflochtener
parallel gerichteter und unverletzter Fasern erzeugt,
insbesondere zur Ablieferung an ein AFIS.
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Gemäss der Erfindung beruht die nadelbewehrte
Vorrichtung zur Vereinzelung von Fasern und anderen
Teilchen aus einer losen Masse auf dem obengenannten
Apparat von Hertel, aber sie enthält Mittel zur Zuführung
von Fasern und anderen Teilchen aus dem Nadelprüfgerät für
die individuelle Prüfung, im Gegensatz zur Prüfung eines
abgestuften Bartes.
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Insbesondere weist diese Vorrichtung einen
Probenhalter mit einer gelochten Platte und einer
Probenseite, gegen die eine lose Fasermasse so gepresst
wird, dass Teile des Fasermaterials durch die Löcher
hindurchtreten, und einen kammartigen mit Nadeln versehenen
Probennehmer auf, der mehrere nadelförmige Elemente in
einer Reihe aufweist, die eine allgemein parallele Bewegung
zur Platte auf der anderen Seite der Platte ausführen
können, um Fasern aus dem durch die Löcher
hindurchtretenden Material aufzunehmen. Die Vorrichtung ist
durch ein Element gekennzeichnet, das selektiv entlang
einem Teil der Länge auf die Nadelelemente eingreifen kann,
um aufgeladene Fasern auf die Nadeln zu klemmen und um die
Fasern später nach und nach abzugeben. In einer
Ausführungsform besteht dieses Element aus einer Klemm-
Rolle aus einem Elastomer, die gegen ein Nadelelement
bewegt wird, um aufgeladene Fasern zu klemmen und die sich
nachher dreht, um nach und nach Fasern von den
Nadelelementen abzugeben. Andererseits kann auch ein
Klemmblock vorgesehen sein, der sich relativ zu einem
Nadelelement gegen die Nadelelemente bewegt um aufgeladene
Fasern zu klemmen und wobei sich die Nadelelemente
nachträglich zurückziehen, um nach und nach Fasern
abzugeben.
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In einer Ausführung, die auf dem Hertel'schen
Nadelprobennehmer basiert, enthält die Vorrichtung eine
zylindrische rotierende Öffnerwalze, wie die Eingangsstufe
des AFIS, mit vorstehenden Elementen, die in das faserige
Material eingreifen, wenn es vom Nadelprobennehmer
abgegeben wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 zeigt das Beladen eines Nadelprobennehmers
gemäss der zweiten Asuführung der Erfindung;
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Fig. 2 ist eine Frontansicht des Nadelprobennehmers
gemäss Fig. 1; C
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Fig. 3A ist eine vergrösserte Frontansicht eines
Nadelhalters;
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Fig. 3B ist eine vergrösserte Seitenansicht eines
Nadelhalters;
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Fig. 4 ist eine vergrösserte Ansicht der Klemm-Rolle
aus einem Elastomer;
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Fig. 5 zeigt eine andere Ausführung, bei der die
Klemm-Rolle aus Elastomer durch eine zurückziehbare Nadel
ersetzt ist;
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Fig. 6 zeigt den Nadelprobennehmer aus Fig. 1, der
eine AFIS Maschine beliefert
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Fig. 7 ist eine vergrösserte Ansicht der Zufuhr von
Material zu einem AFIS;
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Fig. 8 und 9 zeigen andere Formen des
Nadelprobennehmers die auf einem veränderten "Trog" -
Probennehmer" aufbauen.
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In den Fig. 1-9 ist eine Ausführung einer mit
Nadeln versehenen Vorrichtung gemäss der Erfindung gezeigt.
Die Vorrichtung gemäss den Fig. 1-9 baut auf dem Hertel-
Nadelprobennehmer auf, wie er in der obengenannten US-A-
3, 057, 019 offenbart ist.
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Ein wichtiger Teil des Probennehmers von Hertel ist
ein kammartiger Probennehmer mit Nadeln, der vor Löchern in
einer Metallplatte vorbeibewegt wird, durch welche Fasern
so hindurchgepresst werden, dass Fasern verschiedener Länge
von den Nadeln erfasst und darauf befestigt werden. Bei der
herkömmlichen Verwendung des Hertel-Probennehmers, wird der
entstehende verjüngte Bart gekämmt, gebürstet und gemessen,
wie oben beschrieben. Gemäss der vorliegenden Erfindung,
wird das Fasermaterial in derselben Weise als Probe
entnommen und es wurde gezeigt, dass diese besondere
Probenentnahme normalerweise eine repräsentative Probe
ergibt. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich
dadurch vom herkömmlichen Hertel-Probennehmer, dass Fasern
vom Probennehmer einzeln für die nachfolgende Untersuchung
abgegeben werden.
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Fig. 1 zeigt einen Probenhalter 150 mit einer Platte
152 mit Löchern 154 und einer Probenseite 156, gegen die
eine lose Fasermasse 158 durch eine Druckplatte 160
gepresst wird. Portionen 162 der Probe 158 dringen durch
die Löcher 154. Die Löcher 154 haben einen Durchmesser in
der Grössenordnung von 16 mm (0.63 Zoll) mit einem Abstand
von 22 mm (0.88 Zoll). Wie man in Fig. 1 erkennt, sind die
Kanten der Löcher 154 weich und gerundet, um zu verhindern,
dass Fasern geschnitten oder gebrochen werden, wenn sie
durch die Löcher 154 hindurchgedrückt werden.
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Die Vorrichtung enthält zusätzlich einen kammartigen
Nadel-Probennehmer 164, wie er in der Fig. 2 als Front-
Ansicht gezeigt ist. Der Nadel-Probennehmer 164 weist viele
einzelne Nadelelemente 165 auf. Herkömmlicherweise haben
die Nadelelemente 165 einen Abstand von 2 mm (1/13 Zoll)
und einen Durchmesser von 0.5 mm (0.02 Zoll). Die Länge um
die sie aus ihrer Befestigung herausragen beträgt etwa 0.5
cm (0.2 Zoll) und der Probennehmer hat in seiner
Ausrichtung gemäss Fig. 2 eine Breite von etwa drei Zoll.
Die Fig. 3 und 4 zeigen vergrösserte Ansichten des
Nadelelementes des Nadel-Probennehmers 164.
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Der Nadel-Probennehmer 164 ist so angeordnet, dass er,
um das Resultat gemäss Fig. 2 zu erzeugen, eine etwa
parallele Bewegung zur Platte 152 ausführen kann, um Fasern
von den vorstehenden Portionen 162 auf die einzelnen
Nadelelemente 165 aufzuladen. Die vorstehenden Fasern
werden aber zuerst durch eine Führungsplatte 157 erfasst,
um den erfassten Teil der Probe leichter zu begrenzen. Fig.
2 zeigt insbesondere was man als verjüngten Bart 166
versteht, der nach dem nachfolgend beschriebenen Kämmen und
Bürsten mehrere Fasern verschiedener Länge umfasst, die an
verschiedenen Stellen längs der einzelnen Fasern auf den
Nadelelementen 165 befestigt sind.
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Im herkömmlichen Hertel-Probennehmer bleibt der
verjüngte Bart 166 für den Rest des Verfahrens in seiner
Lage fixiert.
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Anstelle des mit einem Gewinde versehenen
Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus des
Probennehmers von Hertel, verwendet die vorliegende
Erfindung ein Element, das in Fig. 1 als Klemm- und
Förderrolle 170 aus einem Elastomer dargestellt ist, die
sich vorwärts bewegen oder schliessen kann und die dabei
selektiv mindestens auf einem Teil ihrer Länge in die
Nadelelemente eingreifen kann, um aufgeladene Fasern auf
dem Nadel-Probennehner 164 zu verriegeln. Die Förderrolle
170 ist in Fig. 1 in ihrer offenen oder probenaufnehmenden
und in Fig. 4 in der geschlossenen Stellung gezeigt. Die
Führung 157 kann sich mit der Förderrolle 170 bewegen, aber
das ist nicht wichtig.
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Fig. 4 zeigt eine vergrösserte Ansicht der Klemm- und
Förderrolle aus einem Elastomer in geschlossener Lage um in
die Nadelelemente 165 einzugreifen und die Fasern 166
festzuhalten. Wie mit 172 bezeichnet, wird die Klemm- und
Förderrolle 170 aus einem Elastomer verformt um Fasern
gegen einen Teil der Länge der Nadeln zu halten, statt sie
auf einem Punkt zu klemmen.
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Wie mit den Pfeilen 174 und 176 angezeigt, ist die
Klemm- und Förderrolle 170 aus einem Elastomer in der Lage
sowohl eine Translationsbewegung (Pfeil 174) zum Klemmen
wie auch eine Derhbewegung (Pfeil 176) für nachfolgendes
langsames Abrollen der Fasern vom Probennehmer
durchzuführen. Eine geeignete Lagerung und ein Antrieb
(nicht gezeigt) ist vorgesehen, um diese zwei Bewegungen
durchzuführen.
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Eine Alternative zu den Probennehmern 164 mit in Reihe
angeordneten Nadeln und Förderrolle 170 aus einem
Elastomer, wie er in der Figur S gezeigt ist, ist eine
Ausführung 171 mit zurückziehbaren Nadeln. Gemäss Fig. 5
sind Nadeln 180 in einer Reihe wie im Probennehmer 164
(Fig. 2) angeordnet und sie können beispielsweise aus
rostfreiem Stahl gefertigt sein. Ein Lagerblock 182 ist
vorgesehen in dem die Nadelelemente 180 abwärts bewegt
werden, nachdem sie beladen wurden, um Material weiteren
Prozessstufen zuzuführen. Die Abwärts- (und Aufwärts-)
Bewegung wird durch Antriebsmittel 186 ermöglicht. Nach dem
Laden aber bevor man zu weiteren Prozessstufen übergeht,
werden die Fasern 166 durch einen intern angeordneten
Balken 187 gegen die Nadelelemente 180 geklemmt. Der
Klemmbalken 187 wird durch einen Antriebsnocken 189 in
bearbeiteten Führungen 191 angetrieben.
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Um nachfolgend einzelne Fasern einzeln und langsam von
den Nadelelementen 180 abzugeben, nachdem sie aufgeladen
und geklemmt wurden, können die Nadelelemente 180 durch die
Bewegung des Nadelhalters 186 und der Nadelelemente 180
abwärts bewegt werden, wie das in der Fig. 5 gezeigt ist,
wobei die Fasern einzeln losgelassen werden.
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Die Ausführung gemäss Fig. 5 zeigt deshalb zwei
verschiedene Bewegungen, eine zum Klemmen und eine zum
Zuführen.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen den Nadelprobennehmer der
Fig. 1-4 mit der Klemmrolle 170 aus einem Elastomer, zum
Zuführen'von Fasern zum AFIS.
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Fig. 7 lässt eine andere Ausführung des AFIS
Faservereinzlers erkennen. In diesem Falle werden die
vereinzelten groben 195 und feinen 196 Schalenteile mit den
vereinzelten Fasern, Nissen, usw. zusammengeführt. Das Ziel
den AFIS Faservereinzler mit dem Nadelprobennehmer 164 oder
171 zu beschicken, besteht darin, Schäden an den Fasern zu
vermeiden und/oder die Automatisierung zu fördern.
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Verfahren und Vorrichtungen um dieses Ziel zu erreichen,
sind in der EP-A-0 606 626 mit dem Titel "Erfassung,
Messung und Regelung von dünnen Vliesen als Material in
textilen Verarbeitungsprozessen" offenbart.
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Fig. 8 zeigt eine Variante des Hertel-
Nadelprobennehmers, wie sie im Hoch Volumen Instrument
Modell 900A (HVI) realisiert ist, die von der Zellweger
Uster Inc. Knoxville Tennessee hergestellt wird.
Insbesondere wurden die Probentrommel 200 sowie
Verfahrensschritte gemäss der Erfindung verändert um
Faservereinzelung und Automatisierung zu erreichen.
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Die Vorrichtung gemäss Fig. 8 enthält einen bekannten
Apparat 200 der als zylindrische Trommel ausgebildet ist,
um seine Achse gedreht werden kann und der mindestens
teilweise hohl ist, um eine Probe aufzunehmen. Die Trommel
hat einen Durchmesser von etwa 0.3 m (12 Zoll) und eine
Breite von 0.14 m (5.5 Zoll) und dreht sich im Gehäuse 213.
Die Trommel 200 umfasst einen Probenhalterteil 202 mit
einem zylindrischen Wandsegment 204 mit Löchern 206 am
Umfang, gegen das eine lose Masse faserigen Materials 208,
von der eine Probe zu entnehmen ist, von innen angepresst
wird, so dass Teile dieses faserigen Materials 208 durch
die Löcher 206 hindurchdringt. Eine um 212 drehbar
gelagerte Platte 210 gibt Druck auf die Probe.
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Die Trommel 200 enthält auch einen Teil 215 mit einer
Kardengarnitur, mit einem Segment am Umfang mit einer
Garnitur 216, die radial nach aussen ragt.
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Es gibt auch einen kammartigen Nadel-Probennehmer 164,
der im Wesentlichen dem Probennehmer 164 der Fig. 1
entspricht, und der neben der Trommel 200 so angeordnet
ist, dass die Fasern, die durch die Löcher 206
hindurchtreten, vom Nadel-Probennehmer 164 aufgeladen
werden, wenn das zylindrische Wandsegment des Probennehmers
zuerst im Uhrzeigersinn am Probennehmer vorbeigeht.
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Die Trommel 200 soweit sie nun beschrieben ist, wird
im Betrieb zuerst so ausgerichtet, dass die Probenöffnung
231 neben der Referenzmarkierug 230A liegt. Das bedeutet,
dass Punkte 230A und 230B nebeneinander liegen. Der Deckel
233 wird bei 237 eingehängt, in Richtung des Pfeiles 235
geöffnet und eine Probe 208 wird in den Probenhalter
gelegt. Der Deckel 233 wird dann geschlossen und die
Trommel 200 wird im Sinne des Uhrzeigers gedreht, so dass
die Löcher 206 neben dem Nadel-Probennehmer vorbeiziehen
und Fasern auf die Nadeln aufgeladen werden, so wie dies
vorher mit Bezug auf die Fig. 1 beschrieben wurde. Nach dem
Laden wird die Klemm- und Förderrolle 270 aus einem
Elastomer so wie gezeigt gegen die Nadeln bewegt, um die
Probe zu klemmen. In diesem Zustand liegt der Punkt 232 auf
der Trommel 200 nahe beim Nadel-Probennehmer 220 oder der
Referenzmarke 230.
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Der übrige Betrieb unterscheidet sich stark vom
herkömmlichen Hertel-Probennehmer, wie er z. B. in der
Trommel des Modells 900A realisiert ist. Besonders im
Modell 900A der Trommel, wie sie normalerweise verwendet
wird, kämmt die Kardengarnitur 2I6 den verjüngten Bart, der
auf dem Probennehmer festgemacht ist, wenn die Trommel
weiter rotiert. Dieser Kämmvorgang bewirkt, dass lose
Fasern und Schalenteile aus dem verjüngten Bart entfernt
werden, so dass der Bart von beispielsweise ursprünglichen
0.5 g auf 0.1 bis 0.2 g reduziert wird. In der bekannten
Vorrichtung wird der verjüngte Bart dann entfernt um im
Fibrograph, wie bereits im Abschnitt "Hintergrund"
beschrieben, geprüft zu werden.
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Gemäss der vorliegenden Erfindung dreht sich die
Klemm- und Förderrolle 270 aus einem Elastomer wie
angegeben im Uhrzeigersinn um langsam alle Fasern vom
Nadel-Probennehmer auf die Kardengarnitur zu laden, statt 0
den verjüngten Bart zum Kämmen festzuhalten, wenn die
Trommel 200 im Uhrzeigersinn weiterdreht und die
Kardengarnitur am Nadel-Probennehmer vorbeibewegt wird.
Idealerweise werden 100% der gesammelten Fasern
gleichmässig auf den Kardengarnituren 216 abgelegt und
vorzugsweise ist es auch eine gewichtigere Probe,
beispielsweise 1.0 g.
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Dann wird der Nadel-Probennehmer 164 zurückgezogen und
die Trommel 202 wird gegen den Uhrzeigersinn gedreht und
die Fasern auf der Kardengarnitur werden der zylindrischen
Abnahmewalze der AFIS-Maschine 240 zur Vereinzelung und zur
Prüfung zugeführt, wie dies bereits beschrieben würde.
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Der Nadel-Probennehmer 164 und 171 kann deshalb
vorteilhafterweise Proben textiler Teilchen einem AFIS
System gemäss Fig. 6 oder 7 der HVI 900A Trommel gemäss
Fig. 8 zuführen, die seinerseits diese einem AFIS System
zuführt. Es soll beachtet werden, dass der Nadel-
Probennehmer 164 zusammen mit dem gleichmässigen Laden, dem
Kämmen und dem Vereinzeln durch die Kardengarnitur 216 wie
in Fig. 9 gezeigt, ebenso Fasern direkt einem AFIS Sensor
zuführen kann. In Fig. 9 entfernt eine rotierende Bürste
250 Teilchen einzeln von der Kardengarnitur 216. Die
Teilchen werden von einem Luftstrom erfasst und zum Messen
in den AFIS Sensor gefördert. Die Bürste 250 hat rückwärts
gerichtete Borsten 252, die etwa 19 mm (0.75 Zoll) lang
sind und vorzugsweise aus Nylon hergestellt sind. Der
Durchmesser der Bürste 250 beträgt etwa 6 Zoll und die
Umdrehungszahl beträgt etwa 3000 UPM. Die Bürste 251 bewegt
sich im Gehäuse 254.
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Die Trommel 200 der 900A und die Bürste 250 sind mit
Ausnahme der Stelle 260 abgedeckt, wo der Luftstrom 262 vom
AFIS Luftstrom getrieben eintritt.