EP0399315A1 - Reinigungs-Optimierung - Google Patents
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- EP0399315A1 EP0399315A1 EP90108959A EP90108959A EP0399315A1 EP 0399315 A1 EP0399315 A1 EP 0399315A1 EP 90108959 A EP90108959 A EP 90108959A EP 90108959 A EP90108959 A EP 90108959A EP 0399315 A1 EP0399315 A1 EP 0399315A1
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- cleaning
- fiber
- card
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G9/00—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G7/00—Breaking or opening fibre bales
Definitions
- the invention relates to a method for optimizing the processing of cotton in a spinning mill in terms of throughput, residual dirt content and fiber impairment of the processed product or. in the processed product.
- the task was therefore to find a solution for optimizing the degree of cleaning, taking into account the different demands made on the latter two variables by the corresponding spinning process.
- the opening of the fiber bales into fiber flakes should result in the smallest possible flake sizes
- the speed of the opening rollers and the intensity of these opening rollers in combination with knife or carding elements should be such that fiber impairments only occur to a tolerable extent.
- the solution to the stated problem is that, on the one hand, the fiber properties and the proportions of the various types of dirt given by the origin (also called the provenance) of the cotton are used as starting data and on the other hand, the desired degree of cleaning and the throughput (in meters / min) of the card sliver are entered into a control system and that the control system is designed in such a way that, on the basis of the aforementioned input data and the cleaning level entered, it emits signals of a predetermined type, by means of which adjustable opening - resp. Degree of cleaning at the corresponding opening or Cleaning machines resp. Card-effecting working elements are set in such a way that the desired degree of cleaning and the throughput of the card sliver are carried out with indication of a presumed fiber impairment of the cotton fibers to be cleaned.
- the cleaning intensity can be adapted to the requirements, whereby the relationships between the purity of a card sliver, the fiber impairment and the performance (in meters / min) for producing this card sliver in an optimal relationship to stand by each other.
- Fiber flakes are removed from fiber bales 2 by a bale removal device 1 and fed via a conveyor path 3 to a first cleaning machine, for example a coarse cleaning machine 4.
- a first cleaning machine for example a coarse cleaning machine 4.
- the amount of flakes conveyed can be determined per unit of time, for example m3 / h, using a measuring device 54.
- this quantity measurement is not restricted to this example, it is also possible to bring this quantity directly into connection with the removal device 1 or to omit this measurement entirely and to provide storage depots described later above each cleaning machine.
- a fiber wadding 9 passes from this feed device 8 into a card 11 via a chute 10.
- a card sliver 12 is transferred from this card to a can tray 13.
- the bale removal device 1 is a machine which is sold worldwide by the applicant under the brand name UNIFLOC. It is therefore known per se, so that only the features essential for understanding the invention are listed.
- Such a bale removal device 1 comprises at least one rotating removal milling roller 14, which removes fiber flakes from the surface of the fiber bales 2 when moving back and forth according to the arrows 15 and, for example, pneumatically conveys them further, in our example via the conveying path 3.
- the coarse cleaning machine 4 comprises a cleaning roller 16, to which striking pins 17 are fastened on the circumference. These striking pins convey the delivered fiber flakes in a manner known per se via cleaning rods 18, which are arranged over part of the circumference of the cleaning roller 16. The position of these cleaning rods can be adjusted such that the cleaning intensity can be changed. This changeability is shown schematically by the dash-dotted line 19.
- a brightness sensor or an ultrasound sensor 20 measures the brightness or sound reflection as a measure of the proportion of dirt in the excreted outlet which has been excreted by the cleaning rods 18 and is collected in a collecting trim 21.
- This collecting trim is in two parts, the lower part 22 being freely movable relative to the upper part 23 and being supported on measuring pressure sockets 24. As a result, the lower part 22 becomes the weighing container for the aforementioned outlet.
- the outlet is suctioned off at a predetermined time interval via a suction conveyor 55. During this time, the weight measurement of the outlet is interrupted.
- the amount of waste can also be determined indirectly via a volume measurement per unit of time using light barriers, taking into account the density, which is variable as a function of the dirt content.
- the fine cleaning machine 6 comprises a cleaning roller 25, which is optionally provided with sawtooth sets or other sets, in order to dissolve the supplied fiber flakes even more finely than was done in the above-mentioned coarse cleaning machine.
- the fiber flakes are fed to the cleaning roller 25 by means of a feed roller 26 and a feed plate 27 which cooperates therewith and can be pivoted about a pivot axis 50.
- the functions of such an infeed are known per se and are not further described, it is However, mentions that the feed plate 27 is pressed with a predetermined force in the direction of the feed roller and that the pivot axis 50 can be pivoted about the axis of rotation 51 of the feed roller 26 to a predetermined extent in the arrow directions S and S.1, which is identified by the radius R. .
- This pivotability gives the possibility of shifting the clamping line of the fed fibers between the feed roller 26 and the fiber delivery edge 52 of the feed plate at the periphery of the feed roller 26, so that short fibers with a more advanced, viewed in the fiber conveying direction, and long fibers with a more advanced displacement line be fed. In contrast to a stationary clamping line, this measure can completely avoid fiber cuts during feeding.
- the feed roller can be spring-loaded against the plate.
- the feed plate is arranged in a fixed path (not shown) pivotable about a given axis of rotation of the feed roller.
- the fiber flakes fed to the cleaning roller are captured by the latter and guided past cleaning elements 28 which are arranged around part of the circumference of the cleaning roller 25.
- These cleaning elements can be carding elements or knives with and without baffles between the knives etc.
- the fine cleaning machine 6 also comprises in its lower part a trimelle divided into an upper part 23.1 and a lower part 22.1 for collecting the waste product, whereby also this trimelle 21.1 is supported in the manner described on pressure cells 24.1.
- the brightness is also measured by a brightness sensor 20.1 and the outlet is sucked off by a suction transport 55.1.
- an ultrasonic sensor can replace the brightness sensor or the volume measurement instead of the weight measurement.
- the rectangle identified by 30 and drawn with dash-dotted lines is intended to show that there may also be further cleaning machines or machines with cleaning functions analogous or similar to the fine cleaning machine 6, which means that the invention does not apply to the machine combination shown in the figure is restricted.
- the feed device 8 comprises a feed shaft 31 and two feed rollers 32, which feed the fiber flakes to a dissolving roller 33, by means of which the fiber flakes are additionally reduced, i.e. to be further resolved.
- the fiber wadding 9 is further fed in a manner known per se from the feed roller 37 to a toothbrush roller 39 provided with a set of teeth, by means of which the fiber wadding 9 is dissolved into a thin nonwoven fabric and fed to the drum roll 40.
- the beater roller 39 covers part of its circumference May have cleaning elements 41, the intensity of which is adjustable.
- the adjustability of these cleaning elements 41 is shown schematically by the dash-dotted line 42.
- the cleaning outlet of these cleaning elements 41 is a finer outlet than that of the fine cleaning machine, i.e. that the cleaning intensity is adjusted accordingly.
- a weighing bowl 59 which is supported on pressure measuring sockets 58 and is connected to a suction transport 60, is provided for collecting and measuring this cleaning outlet.
- the proportion of actual dirt in the outlet is measured by means of a brightness sensor 20.2 or a corresponding ultrasonic sensor and is analogous to the suction 55 or. 55.1 vacuumed periodically.
- the nonwoven lying on the reel drum 40 is taken over by a doffer roller 43 and compressed between the subsequent rollers and a nonwoven compactor 44 to form the card sliver 12.
- This card sliver 12 is further checked in a measuring funnel 46 for the fineness (micronaire) of the fibers of the card sliver 46.
- a pair of measuring rollers 47 emits the sliver quantity per unit of time (meter / min) as signal S.47, which will be described later.
- the card sliver 12 is checked for its color by means of a color sensor 48 before it is entered into the can deposit 13.
- the optimization mentioned is carried out with the aid of a microcomputer controller 53.
- the named priority is determined by input (not shown) into the control.
- the desired performance and the desired degree of cleaning are entered with priority, so that the computer calculates and displays and / or automatically sets the information for the setting of the above-mentioned working elements on the one hand, and / or automatically sets the information calculated on the basis of the input data and the dirt content entered indicates possible fiber impairment.
- the operating personnel then have the option of accepting this value or, if not, of making a correction either in the value of the degree of cleaning or in the value of the output, with the result that the computer immediately changes the new value of the possible ones when the work elements are reset Calculates fiber impairment. This can be repeated until the three variables show acceptable values. This applies to a fixed fiber bale template with the mean values of the output data calculated from it. The decision whether the values of the three variables are acceptable or not depends on the type of yarn to be produced or. the type of use of the yarn.
- the computer is additionally programmed by entering the use of the yarn.
- This input (not shown) is input with the first priority, whereby the degree of cleaning and the fiber impairment are essentially given, so that given the output data and the dirt content, the performance calculated from this must be accepted.
- the fiber bale template is adjusted by selecting other bale provenances until the three variables are within the tolerated ranges based on new output data.
- this can be done by recalculating the mean value of the individual output data and entering this output data into the computer.
- the computer is provided in such a way that the output data of each bale provenance from a selection of bale provenances is entered into the computer and the computer by entering either the degree of cleaning of the performance and the tolerated fiber impairment or the use of the yarn and the Performance selects the bale provenance itself. These entries of the original data are made by provenance on keyboards described later.
- bale provenances that can be graded in different variations, reference is made to the applicant's application CH 03 335 / 88-8.
- a further additional variant consists in entering the costs (not shown) of the individual fiber bale provenances in the fiber bale template and a specified value for the yarn to be produced, in order either to maintain the profit margin within a predetermined range with an increased tolerance with regard to purity level and fiber impairment or at normal tolerance for purity and fiber degradation to accept the profit margin.
- the input of the output data, the proportion of the types of dirt, the degree of cleaning, the throughput quantity and the presumed fiber impairment takes place via suitable digital keyboards or analog sliders (e.g. potentiometers), which are only shown schematically and in the figure with the letters St, M , F, D, GR, FR, RG, L and FB are marked. These inputs are entered into the controller via the input signals st, m, f, d, gr, fr, rg, 1 and fb.
- suitable digital keyboards or analog sliders e.g. potentiometers
- the inputs of the signals rg, 1 and fb are shown on the displays A.RG, AL and A.FB in such a way that, for example, the output L in kg / h, the degree of cleaning RG in percent and the putative fiber impairment, which is practically in of a fiber shortening, are stated in percent of the stack length St.
- the computer calculates the setting values for the work elements and shows these setting values on the corresponding displays.
- the operating staff causes the setting of the work elements, while in the "automatic variant" this setting is initiated by the computer.
- the computer 53 For the bale removal device 1, the computer 53 outputs an output signal S.14, which determines the speed of the removal milling drum 14. This speed is shown on display A.14.
- Another signal S.15 determines the feed speed in the feed directions 15 and shows this feed speed, for example in meters / min, on the display A.15.
- a third signal S.61 determines the specific penetration depth of the roller 14.
- a specific penetration depth is understood to be the penetration depth at the beginning of the removal, since during the removal the penetration depth is changed due to the changing density of the fiber bales depending on the remaining height of the fiber bales due to a machine's own control . Such a control is published in EP Patent No. 193,647. It goes without saying that given a variable and / or automatic selection of the bale provenances by the computer, the specific penetration depth per bale provenance is output by the computer.
- the computer 53 outputs a signal S.16, which influences the speed of the cleaning roller 16 and is displayed on a display A.16, while a signal S.19 causes the setting of the cleaning rods 18 and this setting, for example, with a characteristic angle (not shown) on the display A.19.
- the brightness of the precipitated waste measured by the brightness sensor 20 is input into the controller 53 as signal S.20 and is displayed on a display A.20.
- the weight determined by the pressure measuring cells 24 is entered into the controller 53 by means of a signal S.24 and displayed on a display A.24. The measurement is carried out during predetermined time intervals, so that the weight displayed is a summation of the resulting waste in this time interval.
- the computer displays the values for the speed of the cleaning roller 25 on a display A.25 and causes the corresponding speed by means of a signal S.25, while the setting of the cleaning elements 28 is displayed by means of a display A.29 and is set by means of the signal p.29.
- the display A.29 depends on the type of cleaning element 28. For example, the percentage intensity can be displayed for cleaning elements with adjustable intensity.
- the brightness measuring device 20.1 outputs a signal S.20.1 corresponding to the brightness of the precipitated waste into the controller 53, which is shown on a display A.20.1 as well as a signal S.24.1 which is displayed on a display A.24.1 and the weight signal of the Pressure transducers 24.1 is.
- the outlet of the fine cleaning machine 6 is also collected over a time interval in the weighing container 22.1 and entered into the control as a weight signal via the aforementioned signal S.24.1.
- This machine has a further signal S.50, which is emitted by the controller 53 and ensures the correct position of the pivot axis 50 in accordance with the stack length of the fibers to be processed.
- the speed of the opening roller 33 in the feed device 8 can be controlled with the aid of the signal S.33 from the controller 53, which, however, is indicated in this case as optional with the dashed line.
- the performance of the entire system is primarily dictated by the performance of the card 11, specifically from the speed of the feed roller 37. As already mentioned, this performance is either entered into the control system by the input L by means of the signal 1 and on the display AL displayed and caused by a signal p.37 or earlier Allocation of the priorities mentioned, depending on the assigned priorities and the corresponding invoice, is only displayed and set accordingly, ie caused automatically by means of the signal p.37.
- a further control of the performance of the system can be carried out by the quantity measuring device 54 in the conveying path 3, which determines the amount of flakes removed per time unit by the bale removal device 1 and inputs it into the control by means of a signal S.54 and displays it on a display A.54.
- This performance monitoring with the aid of the card and the measuring device 54, combined with the monitoring of the discharged outlet on the cleaning machines 4 and 6, is essential if the product transported in the system from machine to machine works without a depot container above the cleaning machines. If, as a variant, the cleaning machines work in stop / go mode, depot containers are provided above the cleaning machines.
- the performance monitoring by means of the measuring device 54 is also advantageous in the latter case because the stop times in stop / go operation can thereby be kept as short as possible.
- the aforementioned depot containers can correspond to the feed device 8 with the omission of the pressure roller 36.
- the stop / go operation is controlled by means of the light barriers 56 and 57, which scan the level of the fiber flocks in the lower shaft 34 and thereby switch off the machine preceding the flock run at the level of the light barrier 56 and switch it on again at the level of the light barrier 57. It goes without saying that the more precisely the performance monitoring by means of the measuring device 54 and the waste monitoring by means of the pressure load cells 24 and 24.1 resp. 58, the less frequently the cleaning machines switch on and off.
- a further monitored possibility of cleaning the fibers to be processed is in the card by means of the cleaning elements 41, which, as already mentioned, are adjustable in their cleaning intensity, and this adjustability is indicated schematically by the dash-dotted line 42.
- This cleaning intensity of the cleaning elements 41 is transmitted from the controller 53 to the cleaning elements 41 via a signal S.42.
- the brightness of the outlet measured by the sensor 20.2 is entered into the control by means of the signal S.20.2 and the weight measured by the pressure measuring sockets 58 by means of the signal S.58, and is indicated by the display A.20.2 or. A.58 displayed.
- the performance of the card is also given by the doffer roller 43, which is why the speed of this roller is controlled by the controller 53 by means of a signal S.43 and is shown in a display A.43.
- the fineness of the fibers in the fiber sliver enters the control 53 as signal S.46 of the measuring funnel 46 with a corresponding display A.46.
- This measurement is a check of the applicable fiber bale template, i.e. the correct combination of the fiber bale provenances.
- the actual card sliver output (meter / h) is measured with the aid of the pair of measuring rollers 47, the signal S.47 of which enters the controller 53 with the display A.47.
- a further control of the entire mixture of the bale provenances, opening and cleaning process takes place with the brightness control of the color sensor 48, which scans the card sliver 12 for its color and / or brightness and is entered into the control by means of a signal S.48 and is shown with a display A. 48 is displayed.
- This check does not affect the cleaning effect of the previous machines, but the basic color of the fibers, i.e. the correct composition of the fiber bale template. If the color tone in this control is not correct, an alarm is given to the operating personnel if the bale template is not automatically selected, otherwise the computer determines the changed bale template. This check is only possible at this point, since it would be falsified in previous runs of the not yet fully cleaned fiber material due to residual contamination.
- the temperature and humidity of the room can also be taken into account for the calculation and displayed using the A.T. resp. A.Fe appear.
- FIG. 2 shows a variant compared to FIG. 1 in that the fiber bales are labeled with the provenances A, B, C, D and E and a predetermined distance Z described later is provided between the fiber bales.
- Branches 62 are provided in the conveying path 5.1, so that the component depots 63 can be controlled directly for the filling.
- such branches can be so-called pipe switches.
- Each component depot 63 has a pair of discharge rollers 64, by means of which the fiber flakes located in the depot are discharged and placed on a conveyor belt 65.
- the fiber flakes from all component depots 63 are collected as layers lying one on top of the other, as can be seen in FIG. 2, and conveyed against a compression element 66, for example a small conveyor belt, by means of which the conveyor belt 65 covers the entire fiber layer with a dissolving element 67 opening roller 68 supplies. With the aid of this dissolving element and an air flow 69 sucked in, the flakes are conveyed in a conveying path 70 into the fine cleaning machine 6.
- the layer can be put directly into the fine cleaning machine 6.
- the control of the 53.1 contains the same microcomputer for the calculation as the control 53, but additionally has the possibility that the natural output data of the fibers per provenance are entered into the control, so that the computer adjusts the setting of the working elements of the coarse cleaning machine 4 per provenance .
- the distance Z has a correspondingly predetermined size. This changeover of the working elements can take place either only in one displacement direction 15 of the bale removal device 1 or in both displacement directions, depending on whether removal is carried out only in one or in both directions 15.
- the measuring device 54 for monitoring the removal performance of the bale removal device 1 has the same function as in the arrangement of FIG. 1, since the photocells 56 and 57 are only provided in the depots 63 for security purposes in order to report malfunctions in the delivery or in the delivery performance.
- the photocells 56 and 57 are therefore also connected to the controller 53.1 (not shown).
- discharge capacity of the discharge rollers 64 and the conveying capacity of the conveyor belts 65 and 66 and the speed of the opening roller 68 are controlled by the controller 53.1.
- the advantage of this variant is that the individual provenances can be cleaned differently and that a more homogeneous mixture of the individual fiber provenances is created.
- FIG. 3 shows a variant compared to FIG. 2 in that the individual provenances are also cleaned by the fine cleaning machine before they are conveyed into the component depots 63. Accordingly, the fiber flakes are removed from the fine cleaning machine 6 by means of a conveying path 7.1 via the branches 62 in the component depots 63 promoted. After the provenances have been mixed, the fiber flakes are then fed to the dissolving element 67 by means of a conveying path 70 of the feeding device 8.
- the control is labeled 53.2 according to this variant.
- the advantage of this variant is the possibility of having the fiber flakes of the individual provenances cleaned by the coarse as well as the fine cleaning machine before a mixture of the individual provenances is put together.
- FIG. 2 it is also indicated by the dash-dotted lines 72 and 73 that the product of the bale removal device 1 can first be conveyed into the component depots 63, in order then to reach the coarse cleaning machine 4 as a mixture.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Verarbeitung von Baumwolle in einer Spinnerei in bezug auf Durchsatzmenge, Restschmutzgehalt und Faserbeeinträchtigung des verarbeiteten Produktes resp. im verarbeiteten Produkt.
- 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 Ansprüchen an die beiden letztgenannten Variablen.
- 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 Pro venienzen 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 Metallteile, Schnüre, Stoffresten und andere Fremdelemente 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.
- Die Lösung der genannten Aufgabe besteht nun erfindungsgemäss darin, dass einerseits die von der Herkunft (auch Provenienz genannt) der Baumwolle her gegebenen Fasereigenschaften und Anteile der verschiedenen Schmutzarten als Ausgangsdaten
und
andererseits der gewünschte Reinigungsgrad und die Durchsatzmenge (in Meter/min) des Kardenbandes einer Steuerung eingegeben werden und dass die Steuerung derart ausgelegt ist, dass diese aufgrund der vorgenannten eingegebenen Ausgangsdaten und des eingegebenen Reinigungsgrades Signale von vorgegebener Art abgibt, mittels welchen einstellbare, den Öffnungs- resp. Reinigungsgrad an entsprechenden Öffnungs- resp. Reinigungsmaschinen resp. Karde bewirkende Arbeitselemente derart eingestellt werden, dass damit der genannte gewünschte Reinigungsgrad und die Durchsatzmenge des Kardenbandes unter Anzeige einer mutmasslichen Faserbeeinträchtigung der zu reinigenden Baumwollfasern erfolgt. - Ein weiterer Bestandteil der Lösung besteht erfindungsge mäss darin, dass der errechnete Reinigungsgrad mittels Sensorik im Abgangsraum der Reinigungsmaschinen geprüft beziehungsweise im Betrieb überwacht und evtl. automatisch korrigiert wird.
- Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in weiteren Ansprüchen aufgeführt.
- Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die Reinigungsintensität den Erfordernissen angepasst werden kann, wodurch die Relationen zwischen der Reinheit eines Kardenbandes, der Faserbeeinträchtigung und der Leistung (in Meter/min) zur Herstellung dieses Kardenbandes in einer optimalen Beziehung zueinander stehen.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigt:
- Figur 1 ein schematisches Fliessdiagramm für das erfindungsgemässe Betreiben von Reinigungsmaschinen in einer Spinnerei.
- Figur 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 schwenkbare 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 beengbar 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.
- Die genannte Optimierung geschieht mit Hilfe einer Microcomputersteuerung 53. 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 die Anmeldung CH 03 335/88-8 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. Potantiometer), 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, 1 und fb in die Steuerung eingegeben. Dabei werden die Eingaben der Signale rg, 1 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 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 1 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 insofern eine Variante, als 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 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 sich 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, bespielsweise 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 Produketes 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.
-
- 1 Ballenabtragvorrichtung
- 2 Faserballen resp. Faserprovenienzen
- 3 Förderweg
- 4 erste oder Grob-Reinigungsmaschine
- 5, 5.1 Förderweg
- 6 zweite oder Fein-Reinigungsmaschine
- 7, 7.1 Förderweg
- 8 Speisevorrichtung
- 9 Faserwatte
- 10 Rutsche
- 11 Karde
- 12 Kardenband
- 13 Kannenablage
- 14 Abtragfräswalze
- 15 Verschieberichtung
- 16 Reinigungswalze
- 17 Schlagstifte
- 18 Reinigungsstäbe
- 19 Verstellbarkeit von 18
- 20, 20.1, 20.2 Helligkeitssensor
- 21, 21.1, Sammeltrimelle
- 22, 22.1 unterer Teil von 21
- 23, 23.1 oberer Teil von 21
- 24, 24.1 Druckmessdosen
- 25 Reinigungswalze
- 26 Speisewalze
- 27 Speiseplatte
- 28 Reinigungselemente
- 29 Verstellbarkeit von 28
- 30 weitere Reinigungsmaschine
- 31 Einspeiseschacht
- 32 Speisewalze
- 33 Auflösewalze
- 34 unterer Schacht
- 35 Speisewalzen
- 36 Antriebswalze
- 37 Speisewalze
- 38 Speiseplatte
- 39 Briseurwalze
- 40 Tambourwalze
- 41 Reinigungselemente
- 42 Verstellbarkeit von 41
- 43 Dofferwalze
- 44 Vliesverdichter
- 45 Farbsensor
- 46 Messtrichter
- 47 Messrollenpaar
- 48 Farbsensor
- 49 Garnituren von 25
- 50 Schwenkachse
- 51 Drehachse von 26
- 52 Klemmlinie von 27
- 53 Microcomputersteuerung
- 54 Messvorrichtung in 3
- 55, 55.1 Saugtransport
- 56 Lichtschranken = Fotozellen
- 57 Lichtschranken = Fotozellen
- 58 Druckmessdosen
- 59 Wiegetrimelle
- 60 Absaugung
- 61 Abtragtiefe von 14
- 62 Abzweigungen
- 63 Komponentendepot
- 64 Austragwalze
- 65 Förderband
- 66 Verdichtungselement
- 67 Auflöseelement
- 68 Auflösewalze
- 69 Luftstrom
- 70,71,72,73 Förderweg
- St Stapellänge
- M Micronaire = Faserfeinheit
- F Festigkeit der Fasern
- D Dehnung der Fasern
- GR Anteil Grobschmutz in den Flocken
- FR Anteil Feinschmutz in den Flocken
- RG Reinigungsgrad des Produktes (Kardenband, Garn)
- L Leistung oder Durchsatz in kg/h
- FB Faserbeeinträchtigung
- A.T Temperatur im Raum
- A.Fe Feuchtigkeit im Raum
- A. ... Anzeige
Claims (54)
- einerseits die von der Herkunft (auch Provenienz genannt) der Baumwolle her gegebenen Fasereigenschaften und Anteile der verschiedenen Schmutzarten als Ausgangsdaten und
- andererseits der gewünschte Reinigungsgrad und die Durchsatzmenge (im Meter/min bzw. kg/h) des Kardenbandes (12) einer Steuerung eingegeben werden und
- dass die Steuerung derart ausgelegt ist, dass diese aufgrund der vorgenannten eingegebenen Ausgangsdaten, der Druchsatzmenge und des eingegebenen Reinigungsgrades Signale von vorgegebener Art abgibt, mittels welchen einstellbare, den Öffnungs- und Reinigungsgrad an entsprechenden Öffnungs- (1) resp. Reinigungsmaschinen (5,6) resp. Karde (11) bewirkenden Arbeitselemente derart eingestellt werden, dass damit der genannte gewünschte Reinigungsgrad und die Durchsatzmenge des Kardenbandes unter Anzeige einer mutmasslichen Faserbeeinträchtigung der zu reinigenden Baumwollfasern erfolgt.
zusätzlich der Reinigungsgrad und die Durchsatzmenge angezeigt und die Faserbeeinträchtigung zusätzlich eingegeben werden kann.
der Reinigungsgrad, die Durchsatzmenge und die mutmassliche Faserbeeinträchtigung je für sich oder mit einem der beiden anderen Variablen kombiniert als Wunschgrösse variabel in die Steuerung eingegeben wird, und dass dabei für einen oder zwei der eingegebenen Parametern eine Priorität gegenüber dem oder den anderen Parametern gesetzt wird, so dass die Steuerung das Resultat für den oder die beiden anderen Variablen ohne, oder von kleinerer Priorität, errechnet und anzeigt.
die Steuerung die erforderliche Einstellung der Arbeitselemente anzeigt.
die einstellbaren Arbeitselemente auf Grund der Einstellungsanzeige manuell eingestellt werden.
die einstellbaren Arbeitselemente automatisch aufgrund der genannten Signale eingestellt werden.
die naturgegebenen Ausgangsdaten die sogenannte mittlere Stapellänge der Fasern betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten die Faserfeinheit (auch Micronaire genannt) betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten die Faserfestigkeit betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten die Faserdehnung betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten die sogenannte Farbe der Fasern betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten die feinen Schmutzanteile der Fasern betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten die groben Schmutzanteile der Fasern betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten den Feuchtigkeitsgehalt der zu verarbeitenden Fasern betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten den Feuchtigkeitsgehalt der Umgebungsluft der Verarbeitungsmaschinen betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten die Temperatur der Umgebungsluft der Fasern betreffen.
die naturgegebenen Ausgangsdaten je als mittlere, gegebene Grösse der verschiedenen, vorbestimmten und gleichzeitig gereinigten Faserprovenienzen in die Steuerung eingegeben wird.
die naturgegebenen Ausgangsdaten als Wunschdaten eingegeben werden und dass die Steuerung zusätzlich derart ausgelegt ist, dass sie die Wahl der von der Öffnerei zu öffnenden Faserballen aufgrund der in die Steuerung eingegebenen naturgegebenen Ausgangsdaten der einzelnen Ballen selber trifft, um die gewünschten Grössen der Variablen zu erfüllen.
die Steuerung eine Microcomputer-Steuerung mit entsprechendem Programm ist.
das Resultat der Arbeitselemente durch eine entsprechende Sensorik überprüft wird und das Resultat zur Verarbeitung in die Steuerung gegeben wird.
die Summe aller Resultate der Arbeitselemente mit einem Sollwert verglichen wird und falls der Istwert ausserhalb einer vorgegebenen Toleranz des Sollwertes liegt, die Steuerung dies als Alarm dem Betriebspersonal bekanntgibt.
ein Arbeitselement mindestens eine rotierende Auflösewalze (14) mindestens eines Faserballenabtragorganes (1) ist und dass die Einstellbarkeit des Arbeitselementes die Drehzahl der Auflösewalze (14) betrifft.
ein Arbeitselement die Reinigungswalze (16;25) einer Grobreinigungsmaschine (5) und/oder einer Feinreinigungsmaschine (6) ist und die Drehzahl dieser Walze die Einstellbarkeit betrifft.
ein weiteres Arbeitselement der Grobreinigungsmaschine (5) einstellbare Reinigungsstäbe (18) sind und die Einstellbarkeit (19) die Reinigungsintensität der Messer betrifft.
mindestens ein weiteres Arbeitselement der Feinreinigungsmaschine (6) mindestens ein einstellbares Messer und/oder mindestens ein einstellbares Kardierelement (28) ist und dass die Einstellbarkeit das Verändern der Reinigungsintensität des Messers oder des Kardierelementes betrifft.
die Sensorik ein Helligkeitsmesselement (20) oder ein Ultraschallmesselement betrifft, welches den ausgeschiedenen Abgang auf dessen Helligkeit resp. Schmutzanteil überprüft.
die Sensorik ein Wiegeelement (24) ist, mittels welchem das Gewicht des Abfalles der Reinigungsmaschinen (5;6) pro Zeiteinheit gemessen wird.
das Arbeitselement mindestens ein einstellbares Messer und/oder mindestens ein einstellbares Kardierelement (41) an einem Teilumfang der Briseurwalze (39) der Karde (11) ist und die Einstellbarkeit des Arbeitselementes das Verändern der Reinigungsintensität des Messers oder des Kardierelementes betrifft.
die Sensorik ein Messelement (46) am Ausgang der Karde (11) ist, mittels welchem der Micronaire des Kardenbandes (12) gemessen wird.
die Sensorik ein Messwalzenpaar (47) ist, mittels welchem die Dichte des Kardenbandes (12) am Ausgang der Karde (11) gemessen wird.
Arbeitselemente die Speisewalze (37) am Eingang der Karden (11) und die Dofferwalze (43) am Ausgang der Karde (11) und die Veränderbarkeit das Einstellen der Drehzahl dieser Walzen betrifft.
die Sensorik je ein Sensor ist, mittels welchem die Drehzahl der Speisewalze (37) resp. der Dofferwalze (43) gemessen wird.
die Optimierung auch nur auf einzelne Maschinen der Spinnerei anwendbar ist.
die Optimierung auf Maschinen im Bereich von der Ballenöffnerei (1) bis und mit der Karde (11) anwendbar ist.
zusätzlich zu den Ausgangsdaten eine Kostenangabe der einzelnen Faserballen und eine Toleranz der Gewinnmarge des herzustellenden Produktes eingegeben wird.
die von den Faserballen (2) abgetragenen Faserflocken zuerst gemischt und dann gereinigt werden.
die von den Faserballen (2) abgetragenen Flocken nach der Grobreinigunsmaschine (4) gemischt und dann der Feinreinigungsmaschine (6) übergeben werden.
die von den Faserballen (2) abgetragenen Flocken nach der Feinreinigungsmaschine (6) gemischt werden und dann an die Karde (11) resp. an dessen Speisevorrichtung (8) übergeben werden.
die Ballenabtragvorrichtung (1) eine Abtragfräswalze (14) aufweist, deren Drehzahl veränderbar gesteuert wird sowie dass die Eindringtiefe (61) der Abtragfräswalze (14) pro Durchgang der Abtragvorrichtung veränderbar gesteuert werden kann sowie dass die Geschwindigkeit der Vorrichtung in den Verschieberichtungen (15) variabel steuerbar ist.
die Messvorrichtung im Förderweg (3) die geförderte Menge in Volumen- oder Gewichtseinheit pro Zeiteinheit misst.
die Maschine eine in ihrer Drehzahl variabel steuerbare Reinigungswalze (16) sowie in ihrer Reinigungswirkung variabel steuerbare um einen Teil des Umfanges der Reinigungswalze (16) angeordnete Reinigungsstäbe aufweist und dass zur Überprüfung des Reinigungsabganges der Maschine ein Sensor (20) den Schmutzanteil und ein Gewichtssensor (24) die Menge des Abganges misst.
eine Einspeisung mittels einer Speisewalze (26) und einer Speiseplatte (27) sowie eine in ihrer Drehzahl variabel steuerbare Reinigungswalze (25) vorgesehen sind und dass um einen Teil des Umfanges der Reinigungswalze (25) Reinigungsmesser und/oder Kardierelemente (28) vorgesehen sind, die in ihrer Reinigungswirkung variabel steuerbar sind sowie dass zur Ueberprüfung des Reinigungsabganges ein Sensor (20.1) den Schmutzanteil im Abgang und ein Gewichtssensor (24.1) die Menge des Abganges misst.
die Karde eine Briseurwalze (39) aufweist, welche an einem Teil ihres Umfanges Reinigungselemente (41), in Form von Reinigungsmessern und/oder Kardierelemente aufweist, welche in ihrer Reinigungswirkung variabel steuerbar sind und dass zur Überprüfung des Reinigungsabganges ein Sensor (20.2) den Schmutzanteil im Abgang und ein Gewichtssensor (58) die Menge des Abganges misst.
der Farbsensor das Kardenband (12) zwischen der Karde und einer Kannenablage (13) auf dessen Helligkeit überprüft.
die Steuerung eine Microcomputersteuerung ist.
die Speiseplatte (27) schwenkbar angeordnet ist und dass die Schwenkachse ihrerseits um die Drehachse der Speisewalze 26 schwenkbar angeordnet ist, so dass die Klemmlinie (52) der Speiseplatte (27) um den Umfang der Speisewalze (26) herumverschiebbar ist.
die Vorrichtung und die Maschinen in ihrer Leistung (auch Durchsatz in kg/h genannt) und in ihrem Reinigungseffekt gesteuert veränderbar sind und,
dass eine Messvorrichtung zur Ermittlung der Leistung sowie
eine Microcomputersteuerung vorgesehen sind und,
dass die Microcomputersteuerung die Ballenabtragvorrichtung und die Maschinen bezüglich Leistung und Reinigungseffekt derart steuert, dass die Fasern innerhalb einer vorgegebenen Toleranz beeinträchtigt werden.
nach der Ballenabtragvorrichtung und vor der ersten Maschine zum Reinigen ein Faser-Mischer vorgesehen ist.
nach der Ballenabtragvorrichtung und einer ersten Reinigungsmaschine ein Faser-Mischer vorgesehen ist.
nach der Ballenabtragvorrichtung und nach den Maschinen zum Reinigen der Faserflocken resp. Fasern ein Faser-Mischer vergesehen ist.
die Maschinen zum Reinigen der Faserflocken mindestens eine Feinreinigungsmaschine und mindestens eine Grobreinigungsmaschine sowie mindestens eine Karde sind.
die Ballenabtragvorrichtung gemäss Anspruch 39, die Messvorrichtung gemäss Anspruch 40, die Grobreinigungsmaschine gemäss Anspruch 41, die Feinreinigungsmaschine gemäss Anspruch 42 und die Karde gemäss Anspruch 43 ist.
die Karde im weiteren eine von der Steuerung betreffend Drehzahl gesteuerte Speisewalze (37) sowie ein Messelement (46) zur Messung der Feinheit der Fasern und ein Messelement (47) zur Messung des Kardenband-Durchsatzes (kg/h) aufweist sowie, dass das Messelement (46) zur Messung der Feinheit der Fasern ein Messsignal (S.46) und das Messelement (47) zur Messung des Kardenband-Durchsatzes ein Messsignal (S.47) an die Steuerung abgeben.
ein Farbsensor gemäss Anspruch 44 vorgesehen ist.
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