Die Erfindung bezieht sich auf eine Kämmmaschine mit mehreren Kämmaggregaten und wenigstens einem Antrieb für die Kämmaggregate, der mit einer Steuereinheit in Verbindung steht, wobei das den einzelnen Kämmaggregaten zugeführte Fasermaterial auskämmt und jeweils zu einem Faserband zusammengefasst wird und die dabei gebildeten Faserbänder zu einer nachfolgenden Streckwerkseinheit mit anschliessender Bandablage überführt werden und jedes Kämmaggregat wenigstens ein Überwachungselement aufweist.
Die in der Praxis heute eingesetzten Kämmmaschinen weisen in der Regel acht nebeneinander angeordnete Kämmköpfe auf, welchen jeweils ein Wattewickel zum Auskämmen vorgelegt wird. Das von den einzelnen Kämmköpfen ausgekämmte und abgegebene Faservlies wird mittels bekannter Vorrichtungen zu einem Faserband zusammengefasst und quer zur Materialflussrichtung des Kämmkopfes auf einem Führungstisch einer nachfolgenden Streckwerkseinheit zugeführt. Das beim Streckwerk gebildete Faserband wird anschliessend in einer Bandablage über ein Trichterrad schlaufenförmig in eine Kanne abgelegt. Derartige Kämmmaschinen arbeiten heute mit Kammspielzahlen von bis zu 400 KS/min. Bei dieser Art von Kämmmaschinen ist der Antrieb so ausgeführt, so dass alle Kämmköpfe starr miteinander antriebsmässig verbunden sind, wobei der Antrieb von einer gemeinsamen Antriebseinheit erfolgt.
Diese Antriebseinheit ist an einem Ende der Kämmmaschine angeordnet und umfasst ein Getriebe, welches von einem Hauptmotor angetrieben wird. Der Hauptmotor ist von einer zentralen Steuereinheit ansteuerbar. An den einzelnen Kämmköpfen sind Sensoren vorgesehen, welche z.B. die Masse der dort abgegebenen Faserbänder überwachen. Sobald einer der Sensoren, welche mit der zentralen Steuereinheit in Verbindung stehen, ein Fehlersignal an die Steuereinheit übermittelt, wird der Antrieb sämtlicher Kämmköpfe bzw. die gesamte Kämmmaschine stillgesetzt. Daraus resultiert, dass zuerst die Störung bei dem das Fehlersignal erzeugten Kämmkopf beseitigt werden muss, bevor die Kämmmaschine wieder in Betrieb gesetzt werden kann.
Dies bedingt eine erhöhte Kontrolle durch die Bedienungsperson und kann bei nicht rechtzeitiger Beseitigung der Störung zu Produktionseinbussen in der Spinnerei führen.
Zur Erhöhung der Kammspielzahlen und letztendlich auch zur Erhöhung der Produktivität wird in der CH-PS 681 309 eine Kämmmaschine vorgeschlagen, wobei anstelle der bekannten Kämmköpfe so genannte Kämmaggregate zur Anwendung kommen, welche nicht mit einer Watte von einem Wattewickel beschickt werden, sondern welchen wenigstens ein Faserband zum Auskämmen vorgelegt wird. Dieses Faserband wird von einer unterhalb des Kämmaggregates befindlichen Kanne dem Kämmaggregat zugeführt. Die an den einzelnen Kämmaggregaten abgegebenen und ausgekämmten Faserbänder werden auf einem Einlauftisch zusammengefasst und einem nachfolgenden Streckwerk zugeführt. Das Streckwerk kann dabei mit einer Reguliereinrichtung versehen sein.
Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, die Kämmelemente (Zange, Rundkamm, Abreisszylinder usw.) wesentlich zu verkleinern, wodurch aufgrund der geringeren zu beschleunigenden Massen wesentlich höhere Kammspielzahlen gefahren werden können.
Den in der Praxis eingesetzten Kämmmaschinen werden pro Kämmkopf eine Wattebahn mit etwa 80 ktex (g/m) zum Auskämmen vorgelegt. Ein Faserband, das an einer Strecke gebildet wird, hat in der Regel eine Masse von 5 ktex. Sofern den in der CH'309 vorgeschlagenen Kämmaggregaten jeweils zwei Faserbänder vorgelegt werden, müssten diese, um die gleiche Produktivität herkömmlicher Kämmmaschinen zu erreichen, mit einer Kammspielzahl von 3200 KS/min arbeiten unter der Vorraussetzung, dass ebenfalls acht Kämmaggregate zum Einsatz kommen. Eine derartig hohe Kammspielzahl ist jedoch in Bezug auf mechanische Belastungen und auch in Bezug auf die Technologie des Kämmprozesses aus heutiger Sicht nicht machbar.
Deshalb wurde hier vorgeschlagen, eine grössere Anzahl von Kämmaggregaten (z.B. zehn oder zwölf) vorzusehen, um auf ausführbare Kammspielzahlen zu gelangen mit dem Ziel der Steigerung der Produktivität. Zusätzlich wurde noch vorgeschlagen, dass den einzelnen Kämmaggregaten bis zu vier Faserbänder vorgelegt werden können.
Beim Einsatz z.B. von 12 derartigen Kämmaggregaten, welche mit jeweils vier Faserbändern von 5 ktex beschickt werden, würde man die gleiche Produktivität herkömmlicher Kämmmaschinen erreichen, wenn man die Kämmaggregate mit Kammspielzahlen von 1070 KS/min laufen lassen würde. Ob dies technologisch mit der gezeigten Vorrichtung durchführbar ist, ist offen gelassen worden. Sofern, wie angestrebt, die Produktivität noch erhöht werden soll, müsste mit noch höheren Kammspielzahlen gefahren werden.
Zum Antrieb der Kämmaggregate sind im Beispiel der CH'309 für jedes Kämmaggregat elektromotorische Einzelantriebe vorgesehen, wobei auch zwei benachbarte Kämmaggregate über gemeinsame Elektromotoren angetrieben werden können. Dies ist relativ aufwendig und bedarf einer entsprechenden Steuereinrichtung, um die einzelnen Motoren miteinander synchron anzutreiben. Weiterhin wurde in der CH'309 vorgeschlagen, dass den Kämmaggregaten eine gemeinsame Steuerung zugeordnet ist, welche mit Stellsignalen der dort vorgesehenen Regulierstrecke gesteuert werden können. Wie diese Steuerung durchgeführt werden soll, ist dabei nicht beschrieben.
Bei der CH'309 ist die Aufgabe darauf ausgerichtet, kleinere Kämmaggregate vorzuschlagen, welche es anhand der geringeren Massen erlauben, mit höheren Kammspielzahlen zu fahren und somit eine höhere Produktion zu erzielen.
Um diese Produktion zu erreichen, ist in diesem Fall auch eine Erhöhung der bisher bekannten Anzahl von Kämmköpfen notwendig. In jedem Fall wird bei der vorgeschlagenen Ausführung davon ausgegangen, dass zur Erzielung der notwendigen Produktion immer alle Kämmaggregate in Betrieb sind.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die bekannten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Kämmmaschine vorzuschlagen, welche mit einem Antriebskonzept in Verbindung mit der Steuerung versehen ist, wobei der Betrieb der Kämmmaschine auch dann aufrechterhalten werden kann, selbst wenn auch einzelne Kämmaggregate durch Störungen oder Fehlmaterial ausfallen würden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, indem vorgeschlagen wird, dass mit der Steuereinheit verbundene steuerbare Mittel vorgesehen sind, über welche die Antriebsverbindung vom Antrieb zu wenigstens einem der angetriebenen Elemente jedes Kämmaggregates während dem Betrieb der Kämmmaschine individuell unterbrechbar und kuppelbar ist.
Ein Kämmaggregat weist in der Regel angetriebene Elemente (z.B. eine Speisewalze) auf, welche nur für die Zuführung des Fasermaterials zu den eigentlichen Kämmelementen wie z.B. der Zange, des Rundkammes und den Abreisszylindern zuständig sind. D.h. um den Kämmbetrieb dieses mit einer Störung behafteten Kämmaggregates stillzusetzen, kann es u.U. genügen, wenn nur der Antrieb zu den angetriebenen Elementen unterbrochen wird, welche für diese Materiallieferung zuständig sind. Die übrigen angetriebenen Elemente können dann ohne Material weiterlaufen, bis die Störung beseitigt wurde. Damit wird ermöglicht, dass der Betrieb der übrigen Kämmaggregate, welche ohne Störung laufen, weiter aufrechterhalten werden kann.
Die Fasermasse, welche dann einem nachfolgenden Streckwerk zugeführt wird, verringert sich dann um die Fasermasse, welche durch das Stillsetzten des einzelnen Kämmaggregates nicht mehr geliefert wird. Diese Fehlmasse kann z.B. durch ein nachfolgendes Regulierstreckwerk auf oder nach der Kämmmaschine ausreguliert werden, ohne dass Nachteile in der Qualität beim nachfolgenden Spinnprozess entstehen. Sofern die Kämmmaschine mit einer Mehrzahl der heute üblichen Kämmaggregate ausgestattet ist, reduziert sich diese Fehlmasse auf ein Mass, welches problemlos durch eine Regulierstrecke ausreguliert werden kann. D.h., sofern die Kämmmaschine z.B. sechzehn nebeneinander arbeitende Kämmaggregate aufweist, müsste beim Ausfall eines Kämmaggregates nur 1/16 der ohne Störung gelieferten Fasermasse ausreguliert werden.
Bei einer weiteren Erhöhung der Anzahl der Kämmaggregate würde sich die auszugleichende Fasermasse noch verringern. Daraus resultiert, dass je grösser die Anzahl der Kämmaggregate bei einer Kämmmaschine bei gleicher Produktivität gewählt wird, umso grösser kann auch die Anzahl der ausser Betrieb gesetzten Kämmaggregate sein, ohne dass es zu Qualitätseinbussen im nachfolgenden Prozess kommt.
Theoretisch wäre es auch möglich, vor dem Streckwerkseinlauf einen oder mehrere Behälter zusätzlich vorzusehen, aus welchen Fasermaterial zugespeist wird, um den Lieferausfall stillgesetzter Kämmaggregate auszugleichen. Diese Zuspeisung müsste natürlich von der Steuereinheit gesteuert werden.
Vorteilhafterweise wird weiterhin vorgeschlagen, dass für jedes Kämmaggregat wenigstens ein mit der Steuereinheit verbundenes steuerbares Mittel vorgesehen ist, über welches die Antriebsverbindung vom Antrieb zu jedem Kämmaggregat einzeln unterbrechbar und kuppelbar ist.
Damit kann man bei einer Störung das gesamte betreffende Kämmaggregat stillsetzen, womit u.U. die Beseitigung der Störung und das Wieder-in-Betrieb-Setzen durch eine Bedienungsperson vereinfacht wird. Wie allgemein üblich, wird die durch eine Sensorik ermittelte Störung bzw. die dadurch über die Steuerung erfolgte automatische Stillsetzung des entsprechenden Kämmaggregates über optische oder akustische Anzeigen der zuständigen Bedienungsperson mitgeteilt, so dass diese entsprechend der Dringlichkeit eingreifen kann. Diese Signalanzeige kann auch entsprechend dem auftretenden Ereignis (z.B. "Ausfall einzelner Kämmaggregate - Maschine in Betrieb" oder "Ausfall mehrerer Kämmaggregate - Maschine ausser Betrieb") in Stufen erfolgen. Damit kann die Bedienungsperson die Beseitigung einer aufgetretenen Störung planen oder muss gegebenenfalls sofort reagieren.
Wie bereits zuvor beschrieben kann es genügen, dass die Antriebsverbindung vom Antrieb zu wenigstens einem der angetriebenen Elemente, welche für die Zuführung des Fasermaterials zu einer Klemmstelle eines Zangenaggregates eines Kämmaggregates vorgesehen sind, unterbrechbar und wieder kuppelbar ausgebildet ist.
In der Steuereinheit können Grenzwerte hinterlegt bzw. eingegeben werden, durch welche bewirkt wird, dass alle Antriebe für die Kämmaggregate der gesamten Kämmmaschine über die Steuereinheit erst dann stillgesetzt wird, wenn die Anzahl der durch die Steuereinheit teilweise oder vollständig stillgesetzten Kämmaggregate einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
Weiterhin wird vorgeschlagen dass die Kämmaggregate gruppenweise von wenigstens einem, als Antriebseinheit ausgebildeten Antrieb über wenigstens eine, als Antriebselement ausgeführte Antriebsverbindung angetrieben werden und zwischen dem Antriebselement und den angetriebenen Elementen jedes Kämmaggregates wenigstens ein, mit der Steuereinheit verbundenes Kupplungselement vorgesehen ist. Damit ist es möglich die Antriebsverbindungen, z.B. Antriebswellen, relativ kurz zu halten, insbesondere dann, wenn eine grosse Anzahl von nebeneinander arbeitenden Kämmaggregaten vorgesehen ist. Zur Unterbrechung der Antriebsverbindung wird der Einsatz von Kupplungen vorgeschlagen.
Z.B. zur Durchführung eines Blockwechsels der Behälter, aus welchen die Faserbänder geliefert werden, wird vorgeschlagen, dass die Antriebsverbindung einer vorbestimmten Gruppe von nebeneinanderliegenden Kämmaggregaten über die steuerbaren Mittel und der Steuereinheit unterbrechbar und kuppelbar ist.
Die weiterhin vorgeschlagene Ausführung, wobei jedes Kämmaggregat mit einer Getriebeeinheit versehen ist, welche über wenigstens eine Antriebsverbindung mit einem gemeinsamen Antrieb verbunden ist, wobei zwischen der Antriebsverbindung und den einzelnen Getriebeeinheiten das steuerbare Mittel vorgesehen ist, ermöglicht eine einfache Anbringung der steuerbaren Mittel innerhalb der Antriebsverbindung.
Um auf einfache Weise den Antrieb der Material zu führenden Elemente zu steuern, wird vorgeschlagen, dass der Antrieb der Elemente der Kämmaggregate, von einer gemeinsamen Antriebseinheit und über den einzelnen Kämmaggregaten zugeordneten Einzelantriebe erfolgt, welche mit der Steuereinheit verbunden sind, wobei die Einzelantriebe für die angetriebenen Elemente vorgesehen sind, welche für die Materialzufuhr zu einer Klemmstelle eines Zangenaggregates vorgesehen sind. Um das von den stillgesetzten Kämmaggregaten fehlende Fasermaterial noch auf der Kämmmaschine auszugleichen, wird vorgeschlagen, dass die Streckwerkseinheit auf der Kämmmaschine mit einer Reguliereinrichtung zum Ausregulieren von Massenschwankungen versehen ist.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass wenigstens sechzehn Kämmaggregate vorgesehen sind. Dadurch kann der kurzfristige Ausfall eines der Kämmaggregate problemlos durch eine Reguliereinrichtung auf einem Streckwerk ausgeglichen werden.
Durch den weiteren Vorschlag der Beschickung der Kämmaggregate mit wenigstens einem Faserband mit einer Fasermasse von mindestens 10 ktex ist es möglich, die Anzahl der benötigten Kannen, in welchen die Faserbänder vorgelegt werden, auf einem Minimum zu halten. D.h., um den einzelnen Kämmaggregaten eine entsprechend vorbestimmte Fasermasse vorzulegen, ist nur eine geringe Anzahl von Faserbändern notwendig, welche aus den Kannen den Kämmaggregaten zugeführt werden müssen.
Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zum Betrieb einer Kämmmaschine gemäss Anspruch 1 gelöst, wobei die von einer Vielzahl von parallel nebeneinander arbeitenden Kämmaggregaten abgegebenen Faserbänder anschliessend gemeinsam verstreckt und zu einem Faserband zusammengefasst werden, welches dadurch gekennzeichnet ist,
dass der Antrieb der einzelnen Kämmaggregate individuell steuerbar ist.
Dabei ist es vorteilhaft, vorgegebene Grenzwerte für die Steuerung vorzusehen, welche gewährleisten, dass eine bestimmte Anzahl von stillgesetzten Kämmaggregaten nicht unterschritten wird.
Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher aufgezeigt und beschrieben.
Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Draufsicht auf eine Kämmmaschine nach dem bekannten Stand der Technik
<tb>Fig. 2<sep>eine schematische Seitenansicht nach Fig. 1
<tb>Fig. 3<sep>eine schematische Draufsicht auf eine Kämmmaschine gemäss der Erfindung
<tb>Fig. 4<sep>eine schematische Seitenansicht nach Fig. 3
<tb>Fig. 5<sep>ein weiteres Ausführungsbeispiel in Draufsicht nach Fig. 3
<tb>Fig. 6<sep>eine vergrösserte Seitenansicht X nach Fig. 3
<tb>Fig. 7<sep>eine vergrösserte Teilansicht nach Fig. 3
<tb>Fig. 8<sep>ein Diagramm zur Darstellung der Steuerung
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine bekannte Kämmmaschine 1 mit insgesamt acht nebeneinander angeordneten Kämmköpfen K1 bis K8, welchen jeweils ein Wattewickel WW zur Bearbeitung vorliegt. Die einzelnen Aggregate (z.B. Zange, Rundkamm, Abreisszylinder, Wickelwalzen, Abzugswalzen usw.) der Kämmköpfe K1 bis K8 werden von einer Antriebseinheit A über längs zu den Kämmköpfen verlaufenden Wellen angetrieben, von welchen zwei Wellen W1 und W2 schematisch angedeutet sind. Die Antriebseinheit besteht im Wesentlichen aus einem Hauptmotor und einem Getriebe. Bei den Kämmköpfen kann man auch allgemein von einer "Teilung" sprechen, wobei mehrere Teilungen zusammen den Längsteil der Kämmmaschine bilden, in welchem das Fasermaterial ausgekämmt wird.
Die an den einzelnen Kämmköpfen K1-K8 gebildeten Faserbänder B werden über einen Tisch T zu einem Streckwerk S geführt. Wie insbesondere in Fig. 2 zu entnehmen, werden dabei die Faserbänder B vom Tisch T schräg nach oben geführt. In diesem Bereich ist dazu ein nicht näher gezeigtes Führungsblech vorhanden. Das Streckwerk S, das eine Mehrzahl von Streckwerkswalzen SW aufweist, verstreckt die zugeführte Fasermasse und bildet ein Faservlies V, das im Anschluss an das Streckwerk S durch geeignete Führungsmittel (nicht gezeigt) zu einem Faserband 3 zusammengefasst wird. Das Faserband 3 wird anschliessend über ein schematisch gezeigtes Führungs- oder Fördermittel 4 (z.B. ein Förderband) zu angetriebenen Kalanderwalzen KW überführt, über welche es an ein rotierendes Trichterrad TR abgegeben wird.
Das Trichterrad TR legt das übernommene Faserband 3 dann schlaufenförmig in eine unterhalb des Trichterrades angeordnete Kanne K ab. Die Kanne K führt dabei eine zusätzliche Drehbewegung aus. In Fig. 2 wird eine Längswelle 6 gezeigt, von welcher aus, wie schematisch angedeutet, das Streckwerk S und die Bandablage BA angetrieben wird. Eine detaillierte Darstellung eines derartigen Antriebes kann z.B. aus der EP-PS 640 704 entnommen werden.
In den Fig. 3 und Fig. 4 wird ein Ausführungsbeispiel mit der erfindungsgemässen Steuerung gezeigt. Dabei ist ebenfalls, wie bei der Ausführung nach Fig. 1, eine Bandablage BA vorhanden, bei welcher das von einem Streckwerk S mittels der Streckwerkswalzen SW gebildete Faservlies V zu einem Faserband 3 zusammengefasst wird. Das Faserband 3 wird anschliessend von einem Kalanderwalzenpaar KW einem Trichterrad zugeführt, über welches das Faserband 3 schlaufenförmig in eine Kanne K abgelegt wird.
Im Gegensatz zur Kämmmaschine nach Fig. 1 sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 3und Fig. 4 z.B. einzelne direkt nebeneinander auf einem Tragrahmen 8 befestigte Kämmaggregate X1 bis X16 vorgesehen.
Der Tragrahmen 8 stützt sich dabei über den Rahmen 28 einer Antriebseinheit A und den Rahmen 29 einer Bandablage BA auf dem Boden O ab.
Die Kämmaggregate können auch als Kämmboxen bezeichnet werden, wobei innerhalb des jeweiligen Kämmaggregates X1 bis X16, wie aus der vergrösserten Seitenansicht X in Fig. 6 zu entnehmen ist, die eigentlichen Kämmelemente, wie z.B. Zange 10, Rundkamm 11, Abreisszylinder 12, Reinigungsbürste 13 usw., über entsprechende Elemente gelagert sind. Diese Kämmelemente sind in ihren Längenabmessungen etwas schmaler als die Breite des Gehäuses 16 des jeweiligen Kämmaggregates X1-X16.
Die Zange 10 ist schwenkbar auf einer Rundkammwelle 15 angebracht und wird über das Hebelgetriebe 19 von einer angetriebenen Welle 14 angetrieben bzw. hin- und herbewegt.
Die Kämmaggregate X1-X16 sind im gezeigten Beispiel derart über schematisch in Fig. 6angedeutete Befestigungsmittel 18 am Tragrahmen 8 angebracht, so dass sie in montiertem Zustand einen Freiraum FR zum Boden O mit einem lichten Abstand FA aufweisen.
Innerhalb dieses Freiraumes FR und unterhalb der Kämmaggregate X1-X16 sind z.B. Flachkannen F1 bis F32 angeordnet, aus welchen Faserbänder zum Auskämmen dem jeweils zugeordneten Kämmaggregat über entsprechende Führungsmittel zugeführt werden. Dazu sind, wie aus Fig. 6zu entnehmen, Rollenpaare 20, 21 und 22 am Träger 8 oder am Kämmaggregat selbst angebracht, um die Faserbänder Z1, bzw. Z2 der Speisewalze 9 der Zange 10 zuzuführen. Im gezeigten Beispiel der Fig. 6werden zwei Faserbänder Z1, Z2 mit z.B. einer Fasermasse von 10 ktex aus den Kannen F1 und F2 abgezogen und dem Kämmaggregat X1 zugeführt.
Je nach konstruktiver Ausbildung des Kämmaggregates und der Anzahl von nebeneinander arbeitenden Kämmaggregaten in Verbindung mit der Masse des Faserbandes ist auch eine Ausführung möglich, wobei nur ein Faserband oder mehr als zwei Faserbänder dem jeweiligen Kämmaggregat zugeführt werden.
Unterhalb der Reinigungsbürste 13 ist in der Darstellung der Fig. 6 ein Kanal 17 schematisch angedeutet, über welchen die ausgekämmten Bestandteile (z.B. die Kurzfasern, auch Kämmlinge genannt) zu einer nicht gezeigten zentralen Entsorgungsvorrichtung abgesaugt werden. Dabei steht der Kanal unter Unterdruck und weist entsprechende Öffnungen (nicht gezeigt) auf, um die nach unten abgeschiedenen Bestandteile aufzunehmen und abzuführen. Es ist auch eine Ausführung denkbar, wobei der Rahmen 8 mit entsprechenden Öffnungen versehen ist und als Kanal für die Abführung der abgeschiedenen Bestandteile dient.
Der eigentliche Kämmprozess innerhalb des jeweiligen Kämmaggregates ist allgemein bekannt und wird deshalb hier nicht näher beschrieben. Ausserdem ist er z.B. in der Veröffentlichung "The Textile Institute - A Practical Guide to Combing and Drawing - ISBN 0 900 739 932 von 1987" ausführlich beschrieben worden. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die gezeigte Ausführung der Kämmvorrichtung, sondern es sind auch andere Ausführungen von Kämmelementen und nachfolgenden Band bildenden Elementen möglich. Zum Beispiel ist auch eine Kämmvorrichtung denkbar, wobei das von den Abreisszylindern abgezogene Fasergut einer nachfolgenden kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung zur Bandbildung abgegeben wird.
Die Materialflussrichtung MF innerhalb des jeweiligen Kämmaggregates X1-X16 ist quer zur Zuführrichtung D der gebildeten Kämmmaschinenbänder B (kurz "Faserbänder" genannt) zum nachfolgenden Streckwerk S ausgerichtet. Die an den einzelnen Kämmaggregaten X1 bis X16 gebildeten Faserbänder B werden über ein Führungsblech 31, einen nicht näher gezeigten Faserbandtrichter und ein Walzenpaar 32 und auf ein angetriebenes Förderband FB abgelegt, über welches sie zu den Streckwerkswalzen SW des nachfolgenden Streckwerks S überführt werden. Zur Umlenkung der Faserbänder B in die Förderrichtung D können bekannte Umlenkelemente verwendet werden, wie z.B. in der EP-PS 349 866 gezeigt wurde.
Im Bereich des Führungsbleches 31 bzw. im Bereich des Walzenpaares 32 ist an jedem Kämmaggregat ein Sensor N vorgesehen, welcher die Masse des abgegebenen Faserbandes B überwacht, wobei dessen Signal über die Leitung 34 an die zentrale Steuereinheit übermittelt wird. Aus der EP-PS 339 300 ist ein Beispiel eines derartigen Sensors zur Überwachung der Fasermasse zu entnehmen.
Das Förderband FB ist über eine schematisch gezeigte Antriebsverbindung 26 mit dem Getriebe der Antriebseinheit A verbunden und wird von dort aus angetrieben. Die Lagerung des Förderbandes FB erfolgt über nicht gezeigte bekannte Elemente an einem Ende am Rahmen 28 der Antriebseinheit A und am anderen Ende am Rahmen 29 der Bandablage BA.
Zwischen diesen beiden Lagerstellen können zusätzliche Stützrollen oder Abstützungen 24 für das Förderband FB vorgesehen sein, wie dies in Fig. 6 angedeutet wurde.
Die einzelnen Kämmaggregate X1 bis X16 werden z.B. über eine oder mehrere Längswellen W angetrieben. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist nur eine Welle W gezeigt. Zwischen der Welle W und den anzutreibenden Elementen der einzelnen Kämmaggregate X1-X16 sind Kupplungen P1 bis P16 geschaltet, welche über die Verbindungsleitung 36 mit der Steuereinheit ST verbunden sind. D.h, die Steuereinheit ST kann über die Leitung 36 die einzelnen Kupplungen P1 bis P16 individuell ansteuern und die einzelnen Kämmaggregate X1 bis X16 mit der Antriebseinheit A über die Welle W über schematisch gezeigte Antriebsverbindungen 5 verbinden bzw. unterbrechen.
Die Antriebseinheit A ist über die Leitung 35 mit der Steuereinheit verbunden. Über die schematisch angedeutete Leitung 33 besteht eine Verbindung zwischen der Bandablage BA bzw. dem Streckwerk S und der Steuereinheit ST. Über diese Verbindung werden im Wesentlichen Signale von Sensoren an die Steuereinheit ST übertragen, welche im Bereich der Bandablage BA bzw. des Streckwerks S angebracht sind. Dabei handelt es sich um Überwachungssensoren für die Materialüberwachung und Maschinenfunktionen. Sobald einer der Sensoren N ein Fehlersignal (z.B. Bandmasse zu gering) über die Leitung 34 an die Steuereinheit ST übermittelt, wird der Antrieb des entsprechenden Kämmaggregates durch das Ansteuern des entsprechenden Kupplungselementes P stillgesetzt.
Gleichzeitig erzeugt die Steuereinheit ein optisches oder akustisches Signal (Signallampe an der Maschine oder Anzeige auf einem Monitor; Signalton usw.), um der Bedienungsperson anzuzeigen, dass ein Kämmaggregat ausgefallen bzw. stillgesetzt wurde.
Die übrigen Kämmaggregate produzieren jedoch weiter und werden im Gegensatz zu heute bekannten Kämmmaschinen nicht stillgesetzt. Im vorliegenden Fall würde dann bei 16 nebeneinander arbeitenden Kämmaggregaten 1/16 der Fasermasse fehlen, welche dem nachfolgenden Streckwerk S zugeführt wird. Sofern dieses Streckwerk S mit einer Reguliereinrichtung versehen ist, kann dieser Fehlbetrag an Fasermasse beim Verstreckungsvorgang ausreguliert werden.
Es entsteht somit kein Produktionsunterbruch, im Gegensatz zu bekannten Kämmmaschinen, bei welchen beim Ausfall einer Lieferstelle an einem Kämmkopf sofort die gesamte Kämmmaschine über die Steuerung stillgesetzt wird.
Bei der erfindungsgemässen Ausführung kann die Bedienungsperson sogar planen, wann sie den Ausfall wieder beheben wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Bedienungsperson einen grösseren Maschinenpark in der Spinnerei bedienen muss, wie dies heute üblich ist.
Im Beispiel der Fig. 6ist noch eine weitere Antriebsvariante gezeigt, wobei die Elemente wie Speisewalze 9 und Zuführwalzenpaare 20, 21 und 22, welche für die Materialzuführung vorgesehen sind, über eine spezielle Antriebseinheit ME angetrieben werden. Bei dieser Antriebseinheit ME kann es sich z.B. um einen oder mehrere elektrische Einzelantriebe handeln, welche direkt an den einzelnen Kämmaggregaten installiert sind und über die Steuereinheit ST über die Leitung 37 gesteuert werden können. Die übrigen Elemente wie die Zangenwelle 14, die Rundkammwelle 15, die Welle der Bürste 13, die Abreisszylinder 12 und die Abgabewalzen 32 werden über eine oder mehrere Kupplungen P von der Antriebseinheit A über die Welle W und die Antriebsverbindungen 5a bis 5e angetrieben. Die Kupplung P ist über die Leitung 39 der Steuereinheit ST verbunden und kann durch diese gesteuert werden.
Die Antriebseinheit A steht über die Leitung 35 mit der Steuereinheit in Verbindung.
Anstelle der beschriebenen elektrischen Einzelantriebe ME könnten auch spezielle mechanische Getriebeeinheiten zum Antrieb für oben beschriebene Elemente für die Materialzuführung vorgesehen sein, welche über entsprechende Antriebsverbindungen mit der Antriebseinheit A verbunden sind.
Übermittelt einer der Sensoren N über die Leitung 34 ein Fehlersignal an die Steuereinheit ST, dann wird über die Leitung 37 die Antriebseinheit ME des betreffenden Kämmaggregates stillgesetzt. Dadurch wird die Zufuhr der Faserbänder Z1 und Z2 zu der Zange 10 unterbrochen und somit auch der Kämmprozess an diesem Kämmaggregat. Die Zange 10, der Rundkamm 11 und die Abreisszylinder 12 sind weiterhin mit der Antriebseinheit A verbunden und laufen ohne Material weiter. Über die Steuereinheit ST wird dann, wie bereits beschreiben, ein akustisches oder optisches Signal für die Bedienungsperson erzeugt, um die Störung anzuzeigen. Dabei kann der Ausfall des entsprechenden Kämmaggregates auf einem Bildschirm mit genauer Position angezeigt werden.
Bei der nachfolgenden Beseitigung der Störung an diesem Kämmaggregat durch die Bedienungsperson können, wenn notwendig, über die Kupplung P auch die übrigen an diesem Kämmaggregat noch in Betrieb befindlichen Elemente stillgesetzt werden. Dabei kann die Bedienungsperson diese Stillsetzung über die Steuereinheit ST manuell auslösen. Nach Beseitigung der Störung, welche unterschiedliche Ursachen haben kann, kann die Bedienungsperson über eine entsprechende Eingabeeinheit (z.B. Monitor mit Tastatur) über die Steuereinheit ST das jeweilige Kämmaggregat wieder in Gang setzen.
Das hier beschriebene Konzept der stufenweisen Abstellung einzelner Kämmaggregate mit Handeingriff der Bedienungsperson kann auch vollständig über die Steuereinheit ST nach einem hinterlegten Steuerungsprogramm durchgeführt werden.
Es sind auch noch andere gesteuerte Abstellvorgänge der Kämmaggregate bzw. Steuerungskonzepte beim Auftreten einer Störung oder bei einem benötigten Kannenwechsel möglich, welche jedoch hier nicht näher beschrieben werden.
Im weiteren Ausführungsbeispiel der Fig. 5wird ein anderes Antriebskonzept gezeigt, wobei die beispielhaft gezeigte Anzahl von in einer Reihe angeordneten sechzehn Kämmaggregaten X1 bis X16 von zwei Antriebseinheiten A1 und A2 angetrieben wird. Die Antriebseinheit A1, welche innerhalb der Reihe von Kämmaggregaten X1 bis X16 angeordnet ist, treibt die Gruppe G1 der Kämmaggregate X1 bis X8 an. Dabei wurde die Antriebsverbindung von der Antriebseinheit A1 über eine schematisch gezeigte Antriebswelle W3 angedeutet, welche jeweils über schematisch gezeigte Kupplungselemente P und Antriebsverbindungen 5 mit den Kämmaggregaten X1 bis X8 verbunden ist.
Die Antriebseinheit A1 weist ein schematisch gezeigtes Getriebe H1 auf, das von wenigstens einem Motor M1 angetrieben wird.
Die weitere Gruppe G2 der Kämmaggregate X9 bis X16 wird von der Antriebseinheit A2 angetrieben, welche ebenfalls ein Getriebe H2 aufweist, das von einem Motor M2 angetrieben wird. Die Antriebsverbindung von Getriebe H2 zu den einzelnen Kämmaggregaten X9 bis X16 ist schematisch durch die Welle W4 angedeutet, welche jeweils über schematisch gezeigte Kupplungselemente P und Antriebsverbindungen 5 mit den Kämmaggregaten X9 bis X16 verbunden ist.
Durch die vorgeschlagene Aufteilung des Antriebes in zwei Gruppen G1, G2 können die einzelnen Antriebswellen W3, W4 relativ kurz gehalten werden.
Mit diesem Konzept ist es auch möglich, noch eine grössere Anzahl als sechzehn (z.B. 24 Kämmaggregate) Kämmaggregate vorzusehen, ohne dass es zur Überlastung eines Antriebes und deren Antriebswellen kommt. Die Stillsetzung einzelner Kämmaggregate in den jeweiligen Gruppen G1 und G2 erfolgt wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungen der Fig. 3und Fig. 6. Mit der vorgeschlagenen Ausführung der Fig. 5ist es denkbar, eine komplette Gruppe G1 oder G2 kurzfristig für die Durchführung eines Blockwechsels der dieser Gruppe zugeordneten Kannen über die Steuereinheit ST stillzusetzen. Die dadurch kurzfristig fehlende Materialmasse beim Streckwerk müsste dann in irgendeiner Form ausgeglichen werden. Denkbar wäre z.B. die kurzfristige Zuspeisung von Fasermaterial aus einem zusätzlich vorhandenen Behälter.
Des Weiteren wird in der Fig. 7eine Teilansicht einer Kämmmaschine 1 gezeigt, wobei der Antrieb der gezeigten Kämmaggregate X1 bis X4 von einer nicht gezeigten Antriebseinheit über die Welle W und den Kupplungen P erfolgt. Dabei weisen die Kämmaggregate X1 bis X4 jeweils Getriebe L1 bis L4 auf, die über die Antriebsverbindung 5 und die Kupplungen P mit der Welle W antriebsmässig verbunden sind. Von den jeweiligen Getrieben L1 bis L4 werden die schematisch gezeigten Wellen Wx der angetriebenen Elemente innerhalb des jeweiligen Kämmaggregates angetrieben. Bei den Getrieben L1 bis L4 können z.B. auch Riementriebe zum Einsatz kommen.
Bei einer auftretenden Störung am jeweiligen Kämmaggregat, welche zum Beispiel durch den Sensor N erkannt wird, erfolgt die Entkoppelung des jeweiligen Getriebes L1 bis L4 durch Ansteuerung des Kupplungselementes über die Leitung 36 mittels der Steuereinheit, wie bei den vorangegangenen Beispielen schon ausführlich beschrieben wurde.
In Fig. 7 wird schematisch der Blockwechsel der Kannen F1 bis F4 gezeigt. Bei diesem Blockwechsel zur Nachführung neuer gefüllter Kannen werden die Kämmaggregate X1 und X2 durch Entkoppelung über die Kupplungen P durch die Steuereinheit ST stillgesetzt. Dieser Vorgang wird durch die Bedienungsperson durchgeführt bzw. eingeleitet. Nachdem der Kannenaustausch und das Ansetzen neuer Faserbänder erfolgt ist, kann die Bedienungsperson über eine Eingabe bei der Steuereinheit ST die stillgesetzten Kämmaggregate wieder einkuppeln. Während dem Wechselvorgang der Kannen können die übrigen Kämmaggregate weiterarbeiten, wodurch die Produktion aufrechterhalten bleibt. Die dabei kurzfristig fehlende Fasermasse kann, wie bereits beschrieben, z.B. durch eine Reguliereinrichtung beim nachfolgenden Streckwerk S ausgeglichen werden.
Sofern ein vollautomatisches Kannenwechselsystem mit automatischer Ansetzvorrichtung für die neuen Faserbänder vorhanden ist, kann ein solcher Blockwechsel auch vollautomatisch durchgeführt werden.
In Fig. 8 wird in einem Diagramm der Ablauf der Steuerung der Kämmmaschine bzw. der Kämmaggregate schematisch gezeigt. Auf der vertikalen Achse ist das Signal der Sensoren N aufgezeigt, wobei hier von acht Kämmaggregaten ausgegangen wird. Die horizontale Achse ist die Zeitachse. Sofern kein Fehlersignal von einem Sensor N vorhanden ist, bewegt sich die Kurve auf den Wert 8, z.B. zum Zeitpunkt T0. Beim Zeitpunkt T1 signalisiert der Sensor N eines Kämmaggregates einen Fehler an die Steuereinheit ST, über welche dann durch Ansteuerung der dem Kämmaggregat zugeordneten Kupplung P den Antrieb dieses Kämmaggregates oder zumindest Teile davon unterbricht.
Nach einer Zeitspanne t1, in welcher die Bedienungsperson die Störung beseitigt hat, wird zum Zeitpunkt T2 durch die Bedienungsperson über die Steuereinheit die entsprechende Kupplung P wieder eingekuppelt und das stillgesetzte Kämmaggregat wieder in Betrieb gesetzt. Die Kurve verläuft wieder auf dem ursprünglichen Wert 8. Zum Zeitpunkt T3 werden von drei Sensoren N der Kämmaggregate Fehlersignale an die Steuereinheit ST gesandt. Die Kurve verschiebt sich auf den Wert 5, welche gleichzeitig die Toleranzgrenze TG darstellt. Beim Erreichen dieser Toleranzgrenze TG (d.h. beim Ausfall von drei Kämmaggregaten) ist die Kämmmaschine nicht mehr in der Lage, die fehlende Fasermasse auszugleichen.
Deshalb werden nach dem Stillsetzen der mit einem Fehler behafteten Kämmaggregate nach einer Zeitverzögerung t3 zum Zeitpunkt T4 auch die übrigen Kämmaggregate bzw. die gesamte Kämmmaschine 1 stillgesetzt. Dies wird ebenfalls über akustische oder optische Signale der Bedienungsperson mitgeteilt. Dabei kann dieses Signal mit einer höheren Priorität angezeigt werden, als wenn nur einzelne Kämmaggregate stillgesetzt werden.
Wenn nach einer Zeitspanne t4 die Kämmaggregate wieder instand gesetzt sind bzw. für den Betrieb vorbereitet wurden, kann die Kämmmaschine wieder durch die Bedienungsperson zum Zeitpunkt T5 gestartet werden.
Zum Zeitpunkt T6 werden von zwei Sensoren N Fehlersignale an die Steuereinheit ST gemeldet.
Da die Anzahl von zwei Fehlersignalen oberhalb der Toleranzgrenze TG liegt, werden nur die zwei entsprechenden Kämmaggregate über die Steuereinheit ST stillgesetzt, während die übrigen weiter produzieren. Wenn nach einer Zeitspanne von t6 die Fehlerquellen bei den zwei ausgefallenen Kämmaggregaten beseitigt worden sind, können sie wieder in Betrieb genommen werden, wodurch die Kurve beim Zeitpunkt T7 wieder auf den Wert 8 ansteigt.