EP0641876B1

EP0641876B1 - Reinigungs-Optimierung

Info

Publication number: EP0641876B1
Application number: EP94114935A
Authority: EP
Inventors: Robert Demuth; Peter Fritzsche; Jürg Faas; Eduard Nüssli
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1989-05-23
Filing date: 1990-05-12
Publication date: 2002-07-31
Anticipated expiration: 2010-05-12
Also published as: CS246290A3; AU5464890A; DE59009762D1; ZA903649B; EP0399315A1; CN1023330C; CN1048901A; EP0641876A1; DE59010929D1; DD296115A5; JPH0314631A; EP0399315B1; AU636884B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage bzw. ein Verfahren zur Verarbeitung von Fasern verschiedener Provenienzen in einer Spinnerei.

Im Gegensatz zu früheren Spinnereien, in welchen das Ringspinnverfahren als einziges garnherstellendes Verfahren verwendet wurde, sind in letzter Zeit neue Spinnverfahren in verschiedenen Richtungen entwickelt worden, welche unterschiedlich hohe Ansprüche an den Reinigungseffekt und an die zulässige Faserbeeinträchtigung während der Reinigung der Baumwolle stellen.

Diese unterschiedlichen Ansprüche konnten mit den bisher üblichen Reinigungsverfahren nicht optimal in bezug auf die Variabilität der Durchsatzmenge, des Restschmutzgehaltes und der zulässigen Faserbeeinträchtigung resp. in bezug auf deren Relation zueinander durchgeführt werden.

Es bestand deshalb die Aufgabe, eine Lösung zur Optimierung des Reinigungsgrades zu finden, und zwar unter Berücksichtigung der von den entsprechenden Spinnverfahren unterschiedlich hohen Ansprüche an die beiden letztgenannten Variablen.Diese Aufgabe ist in EP-B-399 315 gelöst worden.

Bei dieser Optimierung musste in Betracht gezogen werden, dass die einer Spinnerei vorgelegten Fasern ein Gemisch von Fasern aus verschiedenen Provenienzen darstellt, wobei eine solche Mischung wiederum eine Optimierung in bezug auf Qualitätsansprüche am fertigen Garn und auf ökonomische Ansprüche unter Berücksichtigung der Rohbaumwoll- und der Garnpreise darstellt.

Die Eigenschaften von Baumwollfasern aus verschiedenen Provenienzen betreffen naturbedingt die Feinheit und die Länge sowie die Festigkeit, Dehnbarkeit und Farbe der einzelnen Fasern und, bedingt durch die Art und Weise des Pflückverfahrens, die Sauberkeit resp. Verschmutzung der Rohbaumwolle.

Diese Verschmutzungsarten betreffen nebst den ganz groben Verunreinigungen, wie Metallteilen, Schnüren, Stoffresten und anderen Fremdelementen auch grobe Schalenteile der Baumwollkapseln und neuerdings auch sehr feine Schalenteile sogenannte "Seedcoat-Fragments", welche hohe Ansprüche an die Reinigungsmaschinen einer Spinnerei stellen.

Andere Schmutzarten, welche ebenfalls in der Rohbaumwolle enthalten sind, sind der alltägliche Staub, Schmutz von den Feldern und in einem gewissen Sinne auch der Befall der Baumwolle durch Honigtau, eine klebrige den Spinnereien viel Mühe verursachende, in winzigen Tröpfchen an den Baumwollfasern haftende Zuckersubstanz.

Bei der Reinigung von Baumwolle muss weiter die Temperatur der Verarbeitungsräume sowie der Feuchtigkeitsgehalt in diesen Räumen und in und an der Oberfläche der Baumwollfasern in Betracht gezogen werden.

Weiter entsteht bei der Reinigung der Baumwollfasern infolge der recht intensiven Bearbeitung eine Faserbeeinträchtigung, welche in erster Linie zu einer Verkürzung der Fasern führt, jedoch auch zu einer Verschlechterung der Festigkeit und Dehnbarkeit führen kann.

Im weitern besteht in der Reinigung die Möglichkeit, dass je nach Maschinenart, ein mehr oder weniger grosser Anfall an Fasernissen entsteht, das heisst kleine knotenähnliche Gebilde, welche sich durch das Bewegen und Verziehen von ineinander verschlungenen Faseranhäufungen ergeben.

Es versteht sich, dass in einer wirtschaftlichen Reinigung einer Spinnerei eine Optimierung der an sich von der kaufmännischen Seite gewünschten hohen Leistung mit der von der technologischen Seite her gewünschten sorgfältigen Öffnung und Reinigung der Fasern gefunden werden muss. Dabei darf das Resultat dieser Optimierung je nach Verwendung der gereinigten Fasern im einen oder anderen Spinnverfahren verschieden sein.

Um den technologischen Anforderungen zu genügen, müsste erstens das Öffnen der Faserballen zu Faserflocken in möglichst kleine Flockengrössen resultieren, sollte zweitens die Drehzahl von Öffnerwalzen und die Intensität dieser Öffnerwalzen in Kombination mit Messer- oder Kardierelementen derart sein, dass Faserbeeinträchtigungen nur in tolerierbarem Masse entstehen.

DE-A-3237864 zeigt (Fig. 1) eine Putzereilinie, deren Maschinen durch Rohrleitungen miteinander verbunden sind. Eine Reihe von Faserballen wird durch einen Ballenöffner abgearbeitet. Die von dem Ballenöffner abgenommenen Faserflocken werden durch eine Transportleitung einem Reiniger zugeführt. Eine sogenannte Axi-flo Maschine wird als Beispiel eines Reinigers genannt. Dem Reiniger folgt ein Mischer mit mehreren Kammern (Multimischer), der seinerseits von weiteren Maschinen der Linie gefolgt wird. Dem Ballenöffner, dem Reiniger, dem Multimischer und den weiteren Maschinen sind Messglieder für fasermaterial- und/oder maschinenbezogene Werte zugeordnet. Der Ballenöffner (Fahrantrieb, Höhenverstellung, Öffnerwalze), der Reiniger und der Multimischer (Zuführung, Abzugswalzen), sowie die weiteren Maschinen weisen regelbare Antriebsmotoren auf, durch die die Geschwindigkeit der Maschinen und damit die Menge des verarbeiteten Materials eingestellt werden kann. Nach Figur 2 ist in einer Microcomputer-Zentralsteuer- und Regeleinheit eine anlagespezifische Zentralsteuerung vorgesehen. Zwischen der Zentralsteuerung und den Einzelmaschinen oder Baugruppen der Putzerei ist jeweils eine Steuerbzw. Regeleinrichtung vorgesehen, z.B. eine Steuereinrichtung für den Ballenöffner, eine Steuereinrichtung für den Mischer sowie Steuereinrichtungen für die dem Mischer folgenden, weiteren Maschinen der Linie. Es ist keine Steuereinrichtung für den Reiniger gezeigt. Als ein besonderer Vorzug des Verfahrens nach DE-A-3237864 ist es erwähnt, dass bei kontinuierlichem Materialdurchgang bessere Ergebnisse z.B. bezüglich der Reinigung und Öffnung erzielt werden.

DE-A-3237864 beschreibt demgemäss eine Anlage, die dazu geeignet ist, der Materialdurchgang zu steuern bzw. zu regeln und dadurch die Faserverarbeitung zu beeinflussen. Es ist aber in DE-A-3237864 nicht vorgesehen, die Maschineneinstellungen in Abhängigkeit von der Vorlage zu bestimmen.

Die Anlage nach DE-A-3237864 ist aber zumindest insofern nicht dazu konzipiert, die Verarbeitung auf das Material anzupassen, weil kein Mittel vorgesehen ist, den zwischen dem Ballenöffner und dem Mischer eingeschalteten Reiniger in Abhängigkeit vom Vorlagematerial einzustellen. Weiter ist es in DE-A-3237864 nicht vorgesehen, der Ballenöffner für die Abtragung aus Faserballen mehrerer Provenienzen zu konzipieren und die Linie in Abhängigkeit der gelieferten Provenienz einzustellen.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend von der genannten DE-A-3237864, eine Anlage und ein entsprechendes Verfahren vorzusehen, welche eine eingehendere Anpassung an das verarbeitete Material ermoglichen.

Diese Aufgabe wird durch eine Anlage nach Anspruch 1 bzw. ein Verfahren nach Anspruch 11 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in weiteren Ansprüchen aufgeführt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1: ein schematisches Fliessdiagramm für das Betreiben von Reinigungsmaschinen in einer Spinnerei.
Fig. 2 und 3: je eine erfindungsgemässe Variante des Verfahrens von Figur 1.

Von einer Ballenabtragvorrichtung 1 werden Faserflocken von Faserballen 2 abgetragen und über einen Förderweg 3 einer ersten Reinigungsmaschine, beispielsweise einer Grobreinigungsmaschine 4, zugeführt. Im Förderweg kann die geförderte Flockenmenge per Zeiteinheit z.B. m³/h mittels einer Messvorrichtung 54 ermittelt werden. Diese Mengenmessung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt, es besteht auch die Möglichkeit, diese Menge in direkten Zusammenhang mit der Abtragvorrichtung 1 zu bringen oder diese Messung ganz wegzulassen und später beschriebene Vorratsdepots über jeder Reinigungsmaschine vorzusehen.

In dieser später noch beschriebenen Grobreinigungsmaschine 4 wird Schmutz ausgeschieden und die vorgereinigten und bereits in ihrer Grösse stark reduzierten Faserflocken über einen weiteren Förderweg 5 einer zweiten Reinigungsmaschine, beispielsweise Feinreinigungsmaschine 6 genannt, zugeführt und in einer gegenüber der ersten Maschine intensiveren Art gereinigt, um anschliessend über einen weiteren Förderweg 7 in eine Speisevorrichtung 8 gefördert zu werden.

Aus dieser Speisevorrichtung 8 gelangt eine Faserwatte 9 über eine Rutsche 10 in eine Karde 11.

Aus dieser Karde wird ein Kardenband 12 einer Kannenablage 13 übergeben.

Zu den einzelnen Vorrichtungen und Maschinen sei folgendes erwähnt:

Die Ballenabtragvorrichtung 1 ist eine Maschine, welche vom Anmelder mit dem Markennamen UNIFLOC weltweit vertrieben wird. Sie ist deshalb an sich bekannt, so dass nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Merkmale aufgeführt sind.

Eine solche Ballenabtragvorrichtung 1 umfasst mindestens eine rotierende Abtragfräswalze 14, welche beim Hin- und Herfahren gemäss den Pfeilen 15 Faserflocken aus der Oberfläche der Faserballen 2 abträgt und beispielsweise pneumatisch weiterfördert, in unserem Beispiel über den Förderweg 3.

Dabei entscheidet die Vorschubgeschwindigkeit in den Förderrichtungen 15 und deren Eindringtiefe an die Ballenoberfläche sowie die Umfangsgeschwindigkeit der Abtragfräswalze 14 nebst anderen unveränderlichen Parametern die Abtragleistung (in kg/h) und die Flockengrösse.

Die Grobreinigungsmaschine 4 umfasst eine Reinigungswalze 16, an welcher am Umfang Schlagstifte 17 befestigt sind. Diese Schlagstifte fördern die angelieferten Faserflocken in an sich bekannter Weise über Reinigungsstäbe 18, welche über einen Teil des Umfanges der Reinigungswalze 16 angeordnet sind. Diese Reinigungsstäbe sind in ihrer Lage derart verstellbar, dass dadurch die Reinigungsintensität veränderbar ist. Diese Veränderbarkeit ist schematisch mit der strichpunktierten Linie 19 dargestellt.

Im weiteren misst ein Helligkeitssensor oder ein Ultraschallsensor 20 die Helligkeit bzw. Schallreflexion als Mass für den Schmutzanteil des ausgeschiedenen Abganges, welcher durch die Reinigungsstäbe 18 ausgeschieden wurde und in einer Sammeltrimelle 21 gesammelt wird. Diese Sammeltrimelle ist zweiteilig, wobei der untere Teil 22 gegenüber dem oberen Teil 23 frei bewegbar und auf Messdruckdosen 24 abgestützt ist. Dadurch wird der untere Teil 22 zum Wiegebehälter für den vorgenannten Abgang. In vorgegebenen Zeitintervallen wird der Abgang über einen Saugtransport 55 abgesaugt. Während dieser Zeit wird die Gewichtsmessung des Abganges unterbrochen. Die Bestimmung der Abgangmenge kann auch indirekt über eine Volumenmessung pro Zeiteinheit mittels Lichtschranken unter Berücksichtigung der in Funktion des Schmutzanteils variablen Dichte erfolgen.

Die Feinreinigungsmaschine 6 umfasst eine Reinigungswalze 25, welche wahlweise mit Sägezahngarnituren oder anderen Garnituren versehen ist, um die zugeführten Faserflocken noch feiner aufzulösen, als dies in der vorgenannten Grobreinigungsmaschine geschah.

Dabei werden die Faserflocken der Reinigungswalze 25 mittels einer Speisewalze 26 und einer mit dieser zusammenwirkenden, um eine Schwenkachse 50 schwenkbaren Speiseplatte 27 zugespeist. Die Funktionen einer solchen Einspeisung sind an sich bekannt und nicht weiter beschrieben; es sei jedoch erwähnt, dass die Speiseplatte 27 mit einer vorgegebenen Kraft in Richtung Speisewalze gedrückt wird und dass die Schwenkachse 50 um die Drehachse 51 der Speisewalze 26 in einem vorgegebenen Masse in den Pfeilrichtungen S und S.1 schwenkbar ist, was mit dem Radius R gekennzeichnet ist. Diese Schwenkbarkeit gibt die Möglichkeit, die Klemmlinie der eingespeisten Fasern zwischen der Speisewalze 26 und der Faserabgabekante 52 der Speiseplatte am Umfang der Speisewalze 26 zu verschieben, so dass kurze Fasern mit einer eher vorgeschobenen, in Faserförderrichtung gesehen, und lange Fasern mit einer eher zurückverschobenen Klemmlinie eingespeist werden. Durch diese Massnahme können im Gegensatz zu einer stationären Klemmlinie Faserkürzungen beim Einspeisen ganz vermieden werden.

Anstelle der federbelasteten Speiseplatte kann die Speisewalze gegen die Speiseplatte federbelastet bewegbar sein. Die Speiseplatte ist in einem solchen Falle in einer festen Bahn (nicht gezeigt) um eine gegebene Drehachse der Speisewalze schwenkbar angeordnet.

Die der Reinigungswalze zugeführten Faserflocken werden von dieser erfasst und an Reinigungselementen 28 vorbeigeführt, welche um einen Teil des Umfanges der Reinigungswalze 25 angeordnet sind.

Diese Reinigungselemente können Kardierelemente sein oder Messer mit und ohne Leitbleche zwischen den Messern etc.

Diese Reinigungselemente sind jedoch derart gestaltet, dass ihre Reinigungsintensität veränderbar ist. Diese Veränderbarkeit ist schematisch mit der strichpunktierten Linie 29 dargestellt.

In analoger Weise zur Grobreinigungsmaschine 5 umfasst auch die Feinreinigungsmaschine 6 in ihrem unteren Teil eine in einen oberen Teil 23.1 und unteren Teil 22.1 unterteilte Trimelle zum Auffangen des Abgangproduktes, wobei auch diese Trimelle 21.1 in beschriebener Weise auf Druckmessdosen 24.1 abgestützt ist. Ebenso wird die Helligkeit durch einen Helligkeitssensor 20.1 gemessen und der Abgang durch einen Saugtransport 55.1 abgesaugt. Sinngemäss kann auch hier ein Ultraschallsensor anstelle des Helligkeitssensors bzw. die Volumenmessung anstelle der Gewichtsmessung treten.

Mit dem mit 30 gekennzeichneten, mit strichpunktierten Linien gezeichneten Rechteck soll dargestellt werden, dass auch noch weitere Reinigungsmaschinen oder Maschinen mit Reinigungsfunktionen analog oder ähnlich der Feinreinigungsmaschine 6 vorhanden sein könnten, womit gesagt sein soll, dass die Erfindung nicht auf die in der Figur gezeigten Maschinenkombination eingeschränkt ist.

Die Speisevorrichtung 8 umfasst einen Einspeiseschacht 31 sowie zwei Speisewalzen 32, welche die Faserflocken einer Auflösewalze 33 zuführen, mittels welcher die Faserflocken noch zusätzlich verkleinert, d.h. weiter aufgelöst werden.

Diese weiter d.h. feiner aufgelösten Faserflocken fallen in einen unteren Speiseschacht 34 und werden anschliessend durch zwei Speisewalzen 35 ausgetragen und zwischen einer Anpresswalze 36 und einer der beiden Speisewalzen 35 zu der bereits genannten Watte 9 gepresst, die anschliessend auf der Rutsche 10 gegen eine Speisewalze 37 der Karde 11 geführt wird.

Die Faserwatte 9 wird im weiteren in an sich bekannter Weise von der Speisewalze 37 einer mit einer Zahngarnitur versehenen Briseurwalze 39 zugeführt, mittels welcher die Faserwatte 9 in ein dünnes Faservlies aufgelöst und der Tambourwalze 40 zugeführt wird.

Der Kardiervorgang ist an sich bekannt und soll hier nicht weiter erwähnt werden, hingegen sei erwähnt, dass die Briseurwalze 39 an einem Teil ihres Umfanges Reinigungselemente 41 aufweisen kann, deren Intensität einstellbar ist. Die Einstellbarkeit dieser Reinigungselemente 41 ist schematisch mit der strichpunktierten Linie 42 dargestellt.

Beim Reinigungsabgang dieser Reinigungselemente 41 handelt es sich um einen feineren Abgang als demjenigen der Feinreinigungsmaschine, d.h. dass auch die Reinigungsintensität entsprechend angepasst ist.

Für das Auffangen und Messen dieses Reinigungsabganges ist eine auf Druckmessdosen 58 abgestützte Wiegeschale 59 vorgesehen, welche an einen Saugtransport 60 angeschlossen ist. Der Anteil an eigentlichem Schmutz im Abgang wird mittels Helligkeitssensor 20.2 oder einem entsprechenden Ultraschallsensor gemessen und analog zur Absaugung 55 resp. 55.1 periodisch abgesaugt.

Das auf der Tambourwalze 40 aufliegende Vlies wird von einer Dofferwalze 43 übernommen und zwischen nachfolgenden Walzen und einem Vliesverdichter 44 zum genannten Kardenband 12 verdichtet. Dieses Kardenband 12 wird weiter in einem Messtrichter 46 auf die Feinheit (Micronaire) der Fasern des Kardenbandes 46 geprüft. Anschliessend an diesen Messtrichter 46 gibt ein Messrollenpaar 47 die Faserbandmenge pro Zeiteinheit (Meter/min) als später noch beschriebenes Signal S.47 ab.

Letztlich wird das Kardenband 12 vor dem Eingeben in die Kannenablage 13 noch mittels eines Farbsensors 48 auf dessen Farbe geprüft.

In einer Anlage nach Fig. 1 kann eine Optimierung mit Hilfe einer Microcomputersteuerung 53 erfolgen. In diese Steuerung werden die genannten Ausgangsdaten, d.h. Fasereigenschaften, wie Stapel = St, Micronaire = Faserfeinheit = M, Festigkeit = F, Dehnung = D sowie der gemessene oder begutachtete Anteil an Grobschmutz = GR und Feinschmutz = FR entweder pro Faserballe oder als ausserhalb der Steuerung gerechneter Mittelwert der gesamten Ballenvorlage eingegeben.

Werden die Ausgangsdaten pro Faserballe eingegeben, so rechnet die Steuerung den Mittelwert selbst aus. Im weiteren kann auch der Reinigungsgrad = RG des Produktes, der Durchsatz resp. die Leistung = L (kg/h) des Produktes und die mögliche Faserbeeinträchtigung = FB eingegeben werden. Für diese drei Variablen besteht für jede die Möglichkeit, eine Priorität gegenüber den beiden anderen Variablen einzugeben. Es können aber auch für zwei Variable gemeinsam eine Priorität gegenüber der dritten Variablen eingegeben werden.

Die genannte Priorität wird durch Eingabe (nicht gezeigt) in die Steuerung festgelegt. In der Regel wird die gewünschte Leistung und der gewünschte Reinigungsgrad je mit Priorität eingegeben, so dass der Rechner aufgrund der eingegebenen Ausgangsdaten und der eingegebenen Schmutzanteile einerseits die Angaben für die Einstellung der genannten Arbeitselemente rechnet und anzeigt und/oder automatisch einstellt und andererseits die daraus errechnete mögliche Faserbeeinträchtigung anzeigt.

Das Bedienungspersonal hat dann die Möglichkeit, diesen Wert zu akzeptieren oder wenn nicht, eine Korrektur entweder im Wert des Reinigungsgrades oder im Wert der Leistung vorzunehmen, was zur Folge hat, dass der Rechner jeweils sofort und bei neuer Einstellung der Arbeitselemente den neuen Wert der möglichen Faserbeeinträchtigung rechnet. Dies kann wiederholt werden, bis die drei Variablen akzeptierbare Werte anzeigen. Dies gilt für eine fest gegebene Faserballenvorlage mit den daraus errechneten Mittelwerten der genannten Ausgangsdaten. Der Entscheid, ob die Werte der drei Variablen akzeptierbar sind oder nicht, hängt von der zu produzierenden Garnart resp. der Verwendungsart des Garnes ab.

In einer Variante wird der Rechner zusätzlich durch Eingabe der Verwendung des Garnes programmiert. Diese Eingabe (nicht gezeigt) wird mit erster Priorität eingegeben, wodurch der Reinigungsgrad und die Faserbeeinträchtigung im wesentlichen gegeben sind, so dass bei gegebenen Ausgangsdaten und gegebenen Schmutzanteilen die daraus errechnete Leistung akzeptiert werden muss.

In einer weiteren Variante wird die Faserballenvorlage durch Auswahl anderer Ballenprovenienzen so lange angepasst, bis aufgrund neuer Ausgangsdaten die drei Variablen sich in den tolerierten Bereichen befinden.

Dies kann in einem Falle durch neues Errechnen des genannten Mittelwertes der einzelnen Ausgangsdaten und Eingabe dieser Ausgangsdaten in den Rechner geschehen.

Im anderen Falle, als weitere Variante, wird der Rechner derart vorgesehen, dass die Ausgangsdaten jeder Ballenprovenienz aus einer Auswahl von Ballenprovenienzen in den Rechner gegeben wird und der Rechner durch Eingabe entweder des Reinigungsgrades der Leistung und der tolerierten Faserbeeinträchtigung, oder der Verwendung des Garnes und der Leistung die Auswahl der Ballenprovenienzen selbst vornimmt. Diese Eingaben der Ausgangsdaten erfolgen per Provenienz an später beschriebene Tastaturen.

Was solche in verschiedenen Variationen abstufbare Ballenprovenienzen betrifft, sei auf EP-C-362 538 des Anmelders hingewiesen.

Eine weitere zusätzliche Variante besteht in der Eingabe der Kosten (nicht gezeigt) der einzelnen in der Faserballenvorlage befindlichen Faserballen-Provenienzen sowie einer vorgegebenen Wertangabe für das zu produzierende Garn, um entweder bei vergrösserter Toleranz bezüglich Reinheitsgrad und Faserbeeinträchtigung die Gewinnmarge innerhalb eines vorgegebenen Bereiches einzuhalten oder bei normaler Toleranz bezüglich Reinheitsgrad und Faserbeeinträchtigung die Gewinnmarge zu akzeptieren.

Dies setzt jedoch voraus, dass neue Prioritäten bezüglich Gewinnmarge, Reinheitsgrad und Faserbeeinträchtigung gesetzt werden müssen, da dies entsprechende Entscheide des Betriebspersonales erfordert.

Die Eingabe der Ausgangsdaten, der Anteil der Schmutzarten, des Reinigungsgrades, der Durchsatzmenge und der mutmasslichen Faserbeeinträchtigung geschieht über entsprechend geeignete Digital-Tastaturen oder Analog-Schieber (z.B. Potentiometer), die lediglich schematisch dargestellt sind und in der Figur mit den Buchstaben St, M, F, D, GR, FR, RG, L und FB gekennzeichnet sind. Diese Eingaben werden über die Eingangssignale st, m, f, d, gr, fr, rg, l und fb in die Steuerung eingegeben. Dabei werden die Eingaben der Signale rg, l und fb an den Anzeigen A.RG, A.L und A.FB derart angezeigt, dass beispielsweise die Leistung L in kg/h, der Reinigungsgrad RG in Prozenten und die mutmassliche Faserbeeinträchtigung, welche sich praktisch in einer Faserverkürzung auswirkt, in Prozenten der Stapellänge St angegeben werden.

Aus diesen letztgenannten Daten rechnet der Rechner (Microcomputer) die Einstellungswerte für die Arbeitselemente und zeigt diese Einstellungswerte jeweils an den entsprechenden Anzeigen an.

In der einfacheren Variante veranlasst das Betriebspersonal die Einstellung der Arbeitselemente, während in der "automatischen Variante" diese Einstellung durch den Rechner veranlasst wird.

Der folgende Beschreibungsteil betrifft die "automatische Variante":

Für die Ballenabtragvorrichtung 1 gibt der Rechner 53 ein Ausgangssignal S.14 ab, welches die Drehzahl der Abtragsfräswalze 14 bestimmt. Diese Drehzahl wird mit der Anzeige A.14 angezeigt. Ein weiteres Signal S.15 bestimmt die Vorschubgeschwindigkeit in den Vorschubrichtungen 15 und zeigt diese Vorschubgeschwindigkeit beispielsweise in Meter/min an der Anzeige A.15 an. Ein drittes Signal S.61 bestimmt die spezifische Eindringtiefe der Walze 14. Unter spezifischer Eindringtiefe wird die Eindringtiefe beim Beginn des Abtragens verstanden, da während des Abtragens die Eindringtiefe infolge der sich verändernden Dichte der Faserballen je nach Resthöhe der Faserballen aufgrund einer maschineneigenen Steuerung verändert wird. Eine solche Steuerung ist im EP-Patent Nr. 193 647 veröffentlicht. Es versteht sich, dass bei einer der genannten Variablen und/oder automatischen Auswahl der Ballenprovenienzen durch den Rechner die spezifische Eindringtiefe pro Ballenprovenienz vom Rechner abgegeben wird.

Für die Grobreinigungsmaschine 4 gibt der Rechner 53 ein Signal S.16 ab, welches die Drehzahl der Reinigungswalze 16 beeinflusst und an einer Anzeige A.16 angezeigt wird, während ein Signal S.19 die Einstellung der Reinigungsstäbe 18 verursacht und diese Einstellung beispielsweise mit einem charakteristischen Winkel (nicht gezeigt) an der Anzeige A.19 anzeigt.

Die vom Helligkeitssensor 20 gemessene Helligkeit des ausgeschiedenen Abfalles wird als Signal S.20 in die Steuerung 53 eingegeben und an einer Anzeige A.20 angezeigt. Ebenso wird das durch die Druckmessdosen 24 festgestellte Gewicht mittels eines Signales S.24 in die Steuerung 53 eingegeben und an einer Anzeige A.24 angezeigt. Die Messung geschieht dabei während vorgegebenen Zeitintervallen, so dass das angezeigte Gewicht eine Summierung des anfallenden Abganges in diesem Zeitintervall ist.

Gleiches geschieht in der Feinreinigungsmaschine 6, indem der Rechner die Werte für die Drehzahl der Reinigungswalze 25 an einer Anzeige A.25 anzeigt und mittels eines Signales S.25 die entsprechende Drehzahl verursacht, während die Einstellung der Reinigungselemente 28 mittels einer Anzeige A.29 angezeigt und mittels des Signales S.29 eingestellt wird. Dabei hängt die Anzeige A.29 von der Art des Reinigungselementes 28 ab. Beispielsweise kann bei Reinigungselementen mit einstellbarer Intensität die prozentuale Intensität angezeigt werden.

Das Helligkeitsmessgerät 20.1 gibt ein der Helligkeit des ausgeschiedenen Abfalles entsprechendes Signal S.20.1 in die Steuerung 53, das an einer Anzeige A.20.1 ebenso angezeigt wird wie ein Signal S.24.1, welches an einer Anzeige A.24.1 angezeigt wird und das Gewichtssignal der Druckmessdosen 24.1 ist. In analoger Weise zur Grobreinigungsmaschine 4 wird der Abgang der Feinreinigungsmaschine 6 ebenfalls über einen Zeitintervall im Wiegebehälter 22.1 gesammelt und als Gewichtssignal über das vorerwähnte Signal S.24.1 in die Steuerung eingegeben.

Diese Maschine weist ein weiteres Signal S.50 auf, welches von der Steuerung 53 abgegeben wird und für die richtige Stellung der Schwenkachse 50 entsprechend der Stapellänge der zu verarbeitenden Fasern sorgt.

Die Drehzahl der Auflösewalze 33 in der Speisevorrichtung 8 kann mit Hilfe des Signales S.33 von der Steuerung 53 her gesteuert werden, was jedoch in diesem Falle als fakultativ mit der gestrichelten Linie angedeutet ist.

Die Leistung der gesamten Anlage wird primär von der Leistung der Karde 11 diktiert, und zwar von der Drehzahl der Speisewalze 37. Diese Leistung wird, wie bereits erwähnt, entweder von der Eingabe L mittels des Signales l in die Steuerung eingegeben und an der Anzeige A.L angezeigt und mittels eines Signales S.37 verursacht oder gemäss früher erwähnter Zuteilung der Prioritäten je nach zugeteilten Prioritäten und entsprechender Rechnung lediglich angezeigt und entsprechend eingestellt, d.h. mittels des Signales S.37 automatisch verursacht.

Eine weitere Kontrolle der Leistung der Anlage kann durch die Mengenmessvorrichtung 54 im Förderweg 3 erfolgen, welche die von der Ballenabtragvorrichtung 1 abgetragene Flockenmenge pro Zeiteinheit ermittelt und mittels eines Signales S.54 in die Steuerung eingibt und an einer Anzeige A.54 anzeigt.

Diese Leistungsüberwachung mit Hilfe der Karde und der Messvorrichtung 54 ist, kombiniert mit der Überwachung des ausgeschiedenen Abganges an den Reinigungsmaschinen 4 und 6, unerlässlich, wenn das in der Anlage von Maschine zu Maschine transportierte Produkt ohne Depotbehälter oberhalb der Reinigungsmaschinen arbeitet. Arbeiten, als Variante, die Reinigungsmaschinen im Stop/go-Betrieb, so werden Depotbehälter oberhalb der Reinigungsmaschinen vorgesehen.

Die Leistungsüberwachung mittels der Messvorrichtung 54 ist jedoch auch im letztgenannten Falle vorteilhaft, weil dadurch die Stoppzeiten im Stop/go-Betrieb möglichst kurz gehalten werden können.

Vorgenannte Depotbehälter können unter Weglassung der Anpresswalze 36 der Speisevorrichtung 8 entsprechen. Der Stop/go-Betrieb wird mittels der Lichtschranken 56 und 57 gesteuert, welche das Niveau der Faserflocken im unteren Schacht 34 abtasten und dabei die im Flockenlauf vorangehende Maschine beim Niveau der Lichtschranke 56 ausschaltet und beim Niveau der Lichtschranke 57 wieder einschaltet. Es versteht sich, dass je genauer die Leistungsüberwachung mittels der Messvorrichtung 54 und der Abfallüberwachung mittels der Druckmessdosen 24 resp. 24.1 resp. 58 durchgeführt wird, um so weniger häufig schalten die Reinigungsmaschinen ein und aus.

Die Resultate der Lichtschranken 56 und 57 werden mittels Signale S.56 und S.57 in die Steuerung 53 eingegeben, mit unterbrochenen gestrichelten Linien gezeigt, ohne jedoch eine entsprechende Anzeige, weshalb diese gestrichelten Linien nicht bis zur Steuerung 53 geführt sind.

Eine weitere überwachte Möglichkeit, die zu verarbeitenden Fasern zu reinigen, besteht in der Karde mittels der Reinigungselemente 41, welche, wie bereits erwähnt, in ihrer Reinigungsintensität verstellbar sind, und diese Verstellbarkeit schematisch mit der strichpunktierten Linie 42 angedeutet ist.

Diese Reinigungsintensität der Reinigungselemente 41 wird von der Steuerung 53 über ein Signal S.42 an die Reinigungselemente 41 übermittelt. Die vom Sensor 20.2 gemessene Helligkeit des Abganges wird mittels des Signales S.20.2 und das von den Druckmessdosen 58 gemessene Gewicht mittels des Signales S.58 in die Steuerung eingegeben und von dieser mit der Anzeige A.20.2 resp. A.58 angezeigt.

Die Leistung der Karde wird nebst der genannten Speisewalze 37 ebenfalls durch die Dofferwalze 43 gegeben, weshalb die Drehzahl dieser Walze mittels eines Signales S.43 von der Steuerung 53 kontrolliert und in einer Anzeige A.43 angezeigt wird.

Am Ausgang der Karde geht die Feinheit der Fasern im Faserband als Signal S.46 des Messtrichters 46 mit einer entsprechenden Anzeige A.46 in die Steuerung 53 ein. Diese Messung ist eine Kontrolle der zutreffenden Faserballenvorlage, das heisst der richtigen Kombination der Faserballenprovenienzen.

Die eigentliche Kardenbandleistung (Meter/h) wird mit Hilfe des Messrollenpaares 47 gemessen, dessen Signal S.47 mit der Anzeige A.47 in die Steuerung 53 eingeht. Die Differenz zwischen der von der Speisewalze 37, entsprechend ihrer Drehzahl, eingespeisten Menge und der von dem Messrollenpaar 47 festgestellten Menge, ist der von der Karde ausgeschiedene Schmutz- und Kurzfaseranteil.

Eine weitere Kontrolle der gesamten Mischung der Ballenprovenienzen, Öffnungs- und Reinigungsablaufes geschieht mit der Helligkeitskontrolle des Farbsensors 48, welcher das Kardenband 12 auf dessen Farbe und/oder Helligkeit abtastet und mittels eines Signales S.48 in die Steuerung eingegeben und mit einer Anzeige A.48 angezeigt wird. Diese Kontrolle betrifft nicht den Reinigungseffekt der vorangehenden Maschinen, sondern die Grundfarbe der Fasern, d.h. die richtige Zusammenstellung der Faserballenvorlage. Stimmt der Farbton in dieser Kontrolle nicht, wird bei nichtautomatischer Wahl der Ballenvorlage ein Alarm für das Betriebspersonal abgegeben, im andern Falle bestimmt der Rechner die veränderte Ballenvorlage. Diese Kontrolle ist erst an dieser Stelle möglich, da sie in früheren Durchgängen des noch nicht vollständig gereinigten Fasermateriales infolge Restverschmutzung verfälscht würde.

Letztlich kann für die genannte Optimierung auch die Temperatur und die Feuchtigkeit des Raumes für die Rechnung in Betracht gezogen und mit den Anzeigen A.T. resp. A.Fe angezeigt werden.

Die Figur 2 zeigt gegenüber der Figur 1 eine Variante nach dieser Erfindung, wonach die Faserballen mit den Provenienzen A, B, C, D und E gekennzeichnet sind und zwischen den Faserballen ein später beschriebener vorgegebener Abstand Z vorgesehen ist.

Die von den einzelnen Faserballen ( = Provenienzen) durch die Ballenabtragvorrichtung 1 abgetragenen Faserflocken gelangen über den Förderweg 3 in die Grobreinigungsmaschine 4 und aus dieser über einen Förderweg 5.1 in einzelne Komponentendepots 63, und zwar pro Provenienz ein Depot, weshalb die Depots mit denselben Buchstaben gekennzeichnet sind wie die Faserballen. Auch wenn mehrere Ballen 2 gleicher Provenienz vorhanden und nebeneinander angeordnet sind, ist es vorteilhaft, pro Balle 2 ein Depot 63 zu haben, um eine homogenere Mischung zu erhalten.

Im Förderweg 5.1 sind Abzweigungen 62 vorgesehen, so dass die Komponentendepots 63 für das Füllen direkt angesteuert werden können. Solche Abzweigungen können, falls es sich um einen pneumatischen Transport handelt, sogenannte Rohrweichen sein.

Jedes Komponentendepot 63 weist ein Austragwalzenpaar 64 auf, mittels welchen die im Depot befindlichen Faserflocken ausgetragen und auf ein Förderband 65 gegeben werden. Auf diesem Förderband 65 werden die Faserflocken aus allen Komponentendepots 63 als aufeinanderliegende Schichten, wie dies aus Figur 2 ersichtlich ist, gesammelt und gegen ein Verdichtungselement 66, beispielsweise ein kleines Förderband, gefördert, mittels welchem das Förderband 65 die gesamte Faserschicht einem Auflöseelement 67 mit einer Auflösewalze 68 zuführt. Mit Hilfe dieses Auflöseelementes und eines eingesaugten Luftstromes 69 werden die Flocken in einem Förderweg 70 in die Feinreinigungsmaschine 6 gefördert.

In einer Variante, in welcher die Feinreinigungsmaschine sich direkt unterhalb des Förderbandes 66 befindet (nicht gezeigt), kann die Schicht direkt in die Feinreinigungsmaschine 6 gegeben werden.

Die Steuerung der 53.1 beinhaltet für das Rechnen denselben Microcomputer wie die Steuerung 53, weist jedoch zusätzlich die Möglichkeit auf, dass die naturgegebenen Ausgangsdaten der Fasern pro Provenienz in die Steuerung eingegeben werden, so dass der Rechner die Einstellung der Arbeitselemente der Grobreinigungsmaschine 4 pro Provenienz einstellt.

Um Zeit für diese Einstellung der Arbeitselemente an der Grobreinigungsmaschine 4 zu erhalten, ohne dass die Ballenabtragvorrichtung 1 zwischen den einzelnen Provenienzen stillgesetzt werden muss, hat der Abstand Z eine entsprechend vorgegebene Grösse. Diese Umstellung der Arbeitselemente kann entweder nur in einer Verschieberichtung 15 der Ballenabtragvorrichtung 1 oder in beiden Verschieberichtungen geschehen, und zwar je nachdem ob nur in einer oder in beiden Richtungen 15 abgetragen wird.

Die Messvorichtung 54 zur Überwachung der Abtragleistung der Ballenabtragvorrichtung 1 hat dieselbe Funktion wie in der Anordnung von Figur 1, da die Fotozellen 56 und 57 in den Depots 63 lediglich zur Sicherheit vorgesehen sind, um Störungen in der Zufuhr oder in der Zufuhrleistung zu melden. Die Fotozellen 56 und 57 sind deshalb ebenfalls mit der Steuerung 53.1 verbunden (nicht gezeigt).

Es versteht sich auch, dass die Austragsleistung der Austragwalzen 64 sowie die Förderleistung der Förderbänder 65 und 66 sowie die Drehzahl der Auflösewalze 68 von der Steuerung 53.1 gesteuert werden.

Die übrigen nicht nochmals erwähnten Elemente mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 1 funktionieren auf dieselbe Weise.

Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass die einzelnen Provenienzen unterschiedlich gereinigt werden können und dass eine homogenere Mischung der einzelnen Faserprovenienzen entsteht.

Die Figur 3 zeigt insofern eine Variante gegenüber der Figur 2, als die einzelnen Provenienzen auch noch durch die Feinreinigungsmaschine gereinigt werden, bevor sie in die Komponentendepots 63 gefördert werden. Dementsprechend werden die Faserflocken von der Feinreinigungsmaschine 6 mittels eines Förderweges 7.1 über die Abzweigungen 62 in die Komponentendepots 63 gefördert. Nach dem Mischen der Provenienzen werden die Faserflocken anschliessend an das Auflöseelement 67 mittels eines Förderweges 70 der Speisevorrichtung 8 zugeführt.

Die Steuerung ist dieser Variante entsprechend mit 53.2 gekennzeichnet.

Die übrigen nicht nochmals erwähnten Elemente mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 2 funktionieren auf dieselbe Weise.

Der Vorteil dieser Variante besteht in der Möglichkeit, die Faserflocken der einzelnen Provenienzen durch die Grob- wie auch durch die Feinreinigungsmaschine reinigen zu lassen, bevor eine Mischung der einzelnen Provenienzen zusammengestellt wird.

Es versteht sich, dass, wie bereits früher erwähnt, falls auf weitere Provenienzen gegriffen werden muss, um die Ansprüche der herzustellenden Garne zu erfüllen, dass dann die Steuerung und die Anlage mit der entsprechenden Anzahl Möglichkeiten in bezug auf Faserabtragung und Fasermischung ergänzt wird.

Letztlich sei noch erwähnt, dass diese Art Steuerung nicht auf die Verwendung einer Gesamtanlage eingeschränkt ist, sondern dass einzelne Maschinen, welche in der Spinnerei Arbeitselemente für die Veränderung des Produktes und Kontrollelemente für die Kontrolle der Veränderung aufweisen, mit demselben System gesteuert werden können.

In Figur 2 ist ausserdem noch mit den strichpunktierten Linien 72 und 73 angedeutet, dass das Produkt der Ballenabtragvorrichtung 1 zuerst in die Komponentendepots 63 gefördert werden kann, um dann als Mischung in die Grobreinigungsmaschine 4 zu gelangen.

Claims

Faserverarbeitungsanlage mit einer Ballenabtragvorrichtung (1), einer Grobreinigungsmaschine (4) und einer Anlagesteuerung (53.1; 53.2), dadurch gekennzeichnet, dass die Ballenabtragvorrichtung (1) zum Abtragen von Fasermaterialien verschiedener Provenienzen (A,B,C,D,E) geeignet ist, wobei die Ballenabtragvorrichtung (1) in Abhängigkeit von zu verarbeitendem Fasermaterial einstellbar ist, dass die Grobreinigungsmaschine (4) ebenfalls in Abhängigkeit von zu verarbeitendem Fasermaterial einstellbar ist, und dass die Steuerung (53.1; 53.2) derart ausgebildet ist, dass die Grobreinigungsmaschine (4) in Abhängigkeit vom momentan durch die Ballenabtragvorrichtung (1) gelieferten Fasermaterial eingestellt wird.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (53.1; 53.2) eine Microcomputersteuerung ist.
Anlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (53.1; 53.2) ein Signal abgibt, welches die Drehzahl einer Reinigungswalze (16) der Grobreinigungsmaschine (4) beeinflusst.
Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (53.1;53.2) ein Signal abgibt, welches die Einstellung von Reinigungsstäben (18) der Grobreinigungsmaschine (4) verursacht.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Winkels der Stäbe (18) durch das Signal beeinflusst wird.
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (Z) zwischen den einzelnen Ballen unterschiedlicher Provenienzen (A,B,C,D,E) eine vorgegebene Grösse aufweist, so dass die Ballenabtragvorrichtung (1) nicht stillgesetzt werden muss, um Zeit für die Einstellung der Arbeitselemente (16,18) der Grobreinigungsmaschine (4) zu erhalten.
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (53.1;53.2) ein Ausgangssignal abgibt, welches die Drehzahl der Abtragsfräswalze (14) der Ballenabtragvorrichtung (1) beeinflusst.
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (53.1;53.2) ein Ausgangsignal abgibt, welches die Vorschubgeschwindigkeit der Ballenabtragvorrichtung (1) beeinflusst.
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagesteuerung (53.1;53.2) ein Ausgangssignal abgibt, welches die Eindringtiefe der Ballenabtragvorrichtung (1) beeinflusst.
Ein gesteuertes Reinigungsverfahren für Baumwollfasern, wobei das Fasermaterial durch eine Ballenabtragvorrichtung (1) geöffnet und in eine Grobreinigungsmaschine (4) geliefert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ballenabtragvorrichtung (1) Fasermaterialien verschiedener Provenienzen (A,B,C,D,E) abträgt, wobei die Ballenabtragvorrichtung (1) in Abhängigkeit von zu verarbeitendem Material einstellbar ist, und dass die Grobreinigungsmaschine (4) in Abhängigkeit von momentan durch die Ballenabtragvorrichtung (1) geliefertem Fasermaterial eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchsatzmenge von der Einstellung der Ballenabtragvorrichtung (1) abhängig ist und dass diese Durchsatzmenge von der Grobreinigungsmaschine (4) verarbeitet wird.