EP0754789B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Masse von Fasermaterial in einer Spinnmaschine - Google Patents

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EP0754789B1
EP0754789B1 EP19960111011 EP96111011A EP0754789B1 EP 0754789 B1 EP0754789 B1 EP 0754789B1 EP 19960111011 EP19960111011 EP 19960111011 EP 96111011 A EP96111011 A EP 96111011A EP 0754789 B1 EP0754789 B1 EP 0754789B1
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EP
European Patent Office
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mass
fiber material
guide
measuring element
feed roller
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EP19960111011
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François BAECHLER
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Zellweger Luwa AG
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Zellweger Luwa AG
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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
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/06—Arrangements in which a machine or apparatus is regulated in response to changes in the volume or weight of fibres fed, e.g. piano motions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/32—Counting, measuring, recording or registering devices

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detecting the mass of Fiber material in a spinning machine, the mass in the area of a feed roller Spinning position of a rotor spinning machine is detected.
  • Known rotor spinning machines have at the entrance to the spinning station or Spinnbox only a so-called feed trough, the incoming fiber material, which is in shape a tape is fed, presses against a feed roller, so that the fiber material of the feed roller is drawn in via the feed trough.
  • the food trough can be used as a kind Lever or flap that is rotatably mounted and located near the Feed roller extends approximately tangentially to this. After the feed roller it will Fiber material taken over by a dissolving roller, the fibers being separated.
  • measuring devices such as Measuring funnels, etc. can be connected upstream or downstream of the spinning station. But this can only be done be provided if there is space for a along the supplied fiber material Measuring device is available. If there is space, a measuring device can be used provide, but this creates resistance in the fiber material that must be overcome, and which may affect the fiber material in an unexpected way.
  • EP 0 275 471 which represents the closest prior art, is one Device known in which the mass of a sliver in a nip area between a food plate and a feed roller to be measured.
  • a disadvantage of this known device is the fact that the measurement of the mass takes place where the sliver for the purpose of increasing the friction between the feed roller and food plate is strongly compressed.
  • the feed roller can run out of round and on the other hand a local displacement of fibers due to said compression of the sliver falsify the measurement.
  • the solution to this problem is the mass of the fiber material in a measuring element to be recorded, which is offset with respect to the feed roller and assigned to a guide.
  • a suitable device has a measuring element that offset from the feed roller and in the area of a guide is arranged.
  • This measuring element can be designed as a touch element, which is arranged opposite a guide on the food trough.
  • Such measuring devices can Scan the surface of the fiber material and follow the bumps and deflections effect that are converted into a statement about a path or a pressure. Therefore these measuring elements have sensing elements which can be operated with a pressure gauge or a Odometers are connected.
  • Strain gauges in particular, are optical as the odometer or capacitive displacement transducers or pneumatic or piezoelectric ones Pressure transducer provided.
  • the Fiber material has to go through fewer elements, each of which is an inconvenient It can have an influence on it, and that on the other hand the spinning machine also has an element must have less so that the spinning station and its surroundings remain more accessible.
  • the measurement signals generated are particularly good for Control of the spinning station in the sense that it can be controlled directly so that fluctuations in mass in the fiber material in the spinning station itself due to the appropriate Regulation can be avoided. It also creates the possibility of before Processing to yarn to check the quality of the fiber material.
  • FIG. 1 shows a device with a feed trough 1, which here is limited around an axis 2 Areas are rotatably mounted and the one guide surface 3 for fiber material 5 has, which is arranged approximately tangentially to the circumference of a feed roller 4, as long as the feed trough is in a working position.
  • the feed roller 4 is connected downstream a dissolving roller 6.
  • guides 7 for the fiber material upstream provided that direct this to the feed trough 1.
  • the Probe 21 acts on a spring 23 which is provided with strain gauges. These are again arranged in a bridge circuit.
  • An evaluation circuit 24 with a Amplifier is also provided.
  • Figure 2 shows a comparable arrangement of the feeler 21 as in Fig. 1, this however, cooperates with a lever system 25 which controls the deflections of the sensing element 21 can increase or decrease, depending on how it is designed.
  • a Travel sensor 26 is provided for detecting the deflections of the lever system 25.
  • Figure 3 shows a system that works according to a passive pneumatic measuring principle. It therefore has an opening 27 in the guide 22 as a measuring element to the fiber material, which is connected to a pressure transducer 29 via a line 28. Line 28 is also connected to a feed line 31 via a pre-nozzle 30.
  • the pressure transducer 29 can be connected to a prechamber, as is already known from EP-A-0 750 060.
  • the pressure in the feed line 31 is preferably for all connected to it Food troughs right away.
  • FIG. 4 shows a system with a capacitive measuring element 42, which is on the guide 7 is arranged directly in front of the feed roller 4.
  • the capacity of the measuring element is in one Bridge circuit installed, which in turn is connected to an evaluation unit 41 now known type is.
  • the position of the sensing element 21 gives a measure of the thickness or mass of the fiber material 5.
  • the sensing element 21 is loaded by the spring 23 and is mounted so that it can be moved easily.
  • the deflection of the spring 23 is detected by the strain gauges in a manner known per se and output to the evaluation circuit 24.
  • the position of the guide 22 and its distance from the guide surface 3 must be set.
  • means which are not shown but are known per se are provided. Comparable processes take place in the embodiment according to FIG. 2.
  • the position of the guide 22 must also be set in the embodiment according to FIG. 3.
  • the pressure in the line 31 and the size of the nozzle 30 also play a role here in order to obtain an optimal mode of operation.
  • the feed trough 1 can be arranged in a fixed manner.
  • the Mass of the fiber material 5 fed as a sliver becomes as close as possible to the feed roller 4 measured in a known manner.
  • FIG. 5 on the axis 32 values for the mass of the Fiber material, on the axis 33 values of an electrical signal, for example in volts or ampere, a frequency or a digital signal and on the vertical axis 34 Values plotted that correspond to a physical quantity, e.g. Values one Correspond to an angle, a pressure, a force or a path. As a straight line 35 shows can assume between the latter values and the values of electrical signals that there is a linear relationship. On the other hand, it comes down to that Measuring principle on whether between the values that correspond to a deflection and the values which correspond to a mass, there is a linear relationship.
  • a curve 38 shows the 1
  • line 39 shows the connection shows pneumatically operating systems according to FIG. 3. From these characteristics 36 - 39 a work area can be selected in which the variations of the mass lie approximately by adjusting the guide 22 to the guide surface 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung der Masse von Fasermaterial in einer Spinnmaschine, wobei die Masse im Bereiche einer Einzugswalze einer Spinnstelle einer Rotor-Spinnmaschine erfasst wird.
Bekannte Rotor-Spinnmaschinen beispielsweise, weisen am Eingang zur Spinnstelle oder Spinnbox nur eine sogenannte Speisemulde auf, die einlaufendes Fasermaterial, das in Form eines Bandes zugeführt wird, gegen eine Einzugswalze presst, so dass das Fasermaterial von der Einlaufwalze über die Speisemulde eingezogen wird. Die Speisemulde kann als eine Art Hebel oder Klappe aufgefasst werden, die drehbar gelagert ist und sich in der Nähe der Einzugswalze etwa tangential zu dieser erstreckt. Nach der Speisewalze wird das Fasermaterial von einer Auflösewalze übernommen, wobei die Fasern vereinzelt werden.
Soll die Dicke oder die Masse des Fasermaterials in der Umgebung oder im Bereiche der Spinnstelle gemessen werden, so müssen beispielsweise bekannte Messeinrichtungen wie Messtrichter usw. der Spinnstelle vor- oder nachgeschaltet werden. Dies aber kann nur dann vorgesehen werden, wenn längs dem zugeführten Fasermaterial Raum für eine Messeinrichtung vorhanden ist. Ist Raum vorhanden, so kann man eine Messeinrichtung zwar vorsehen, diese erzeugt aber Widerstand im Fasermaterial, der überwunden werden muss, und der möglicherweise das Fasermaterial in unerwarteter Weise beeinflusst.
Aus der EP 0 275 471, welche den am nächsten liegenden Stand der Technik darstellt, ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die Masse eines Faserbandes in einem Klemmspaltbereich zwischen einer Speiseplatte und einer Speisewalze gemessen werden soll.
Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, dass die Messung der Masse dort erfolgt, wo das Faserband zum Zwecke der Erhöhung der Reibung zwischen Speisewalze und Speiseplatte stark komprimiert wird. So kann einerseits unrunder Lauf der Speisewalze und andererseits eine lokale Verdrängung von Fasern infolge der genannten Komprimierung des Faserbandes die Messung verfälschen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die die obengenannten Nachteile vermeidet und die das Messen der Masse von Fasermaterial ohne ungünstige Einflüsse von Elementen, die das Faserband durchläuft, ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, die Masse des Fasermaterials in einem Messorgan zu erfassen, das in Bezug auf die Einzugswalze vorversetzt und einer Führung zugeordnet ist. Eine dazu geeignete Vorrichtung weist ein Messorgan auf, das gegenüber der Einzugswalze vorversetzt und im Bereich einer Führung angeordnet ist. Dieses Messorgan kann als Tastorgan ausgebildet sein, das einer Führung gegenüberliegend auf der Speisemulde angeordnet ist. Solche Messorgane können die Oberfläche des Fasermaterials abtasten und den Unebenheiten folgen, und Auslenkungen bewirken, die in eine Angabe über einen Weg oder einen Druck gewandelt werden. Demnach weisen diese Messorgane Tastelemente auf, die mit einem Druckmesser oder einem Wegmesser verbunden sind. Als Wegmesser sind insbesondere Dehnmessstreifen, optisch oder kapazitiv arbeitende Wegaufnehmer oder pneumatisch oder piezoelektrisch arbeitende Druckaufnehmer vorgesehen.
Die dabei erreichten Vorteile sind beispielsweise darin zu sehen, dass einerseits das Fasermaterial weniger Elemente durchlaufen muss, von denen jedes einen ungünstigen Einfluss darauf haben kann, und dass andererseits auch die Spinnmaschine ein Element weniger aufweisen muss, so dass die Spinnstelle und ihre Umgebung zugänglicher bleibt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die erzeugten Messsignale sich besonders gut zur Regelung der Spinnstelle in dem Sinne eignen, dass diese direkt so geregelt werden kann, dass Masseschwankungen im Fasermaterial in der Spinnstelle selbst durch die geeignete Regelung vermieden werden. Es wird damit auch die Möglichkeit geschaffen, vor der Verarbeitung zu Garn die Qualität des Fasermaterials zu prüfen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen
  • Fig. 1 bis 4 je eine besondere Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung und
  • Fig. 5 eine Darstellung des Verlaufes von Messwerten und abgeleiteten Signalen.
    • Figur 1 zeigt eine Vorrichtung mit einer Speisemulde 1, die hier um eine Achse 2 in einem beschränkten Bereiche drehbar gelagert ist und die eine Führungsfläche 3 für Fasermaterial 5 aufweist, die ungefähr tangential zum Umfang einer Einzugswalze 4 angeordnet ist, solange sich die Speisemulde in einer Arbeitsstellung befindet. Der Einzugswalze 4 nachgeschaltet ist eine Auflösewalze 6. Zusätzlich sind stromaufwärts Führungen 7 für das Fasermaterial vorgesehen, die dieses auf die Speisemulde 1 leiten. In der Speisemulde 1 ist ein Tastorgan 21 vorgesehen, das gegenüber der Einzugswalze 4 vorversetzt ist und das einer zusätzlichen Führung 22 gegenüberliegt, die ebenfalls auf der Speisemulde 1 angeordnet ist. Das Tastorgan 21 wirkt auf eine Feder 23, die mit Dehnmessstreifen versehen ist. Diese sind wiederum in einer Brückenschaltung angeordnet. Eine Auswerteschaltung 24 mit einem Verstärker ist ebenfalls vorgesehen.
    Figur 2 zeigt eine vergleichbare Anordnung des Tastorgans 21 wie in Fig. 1, wobei dieses jedoch mit einem Hebelsystem 25 zusammenarbeitet, das die Auslenkungen des Tastorgans 21 verstärken oder vermindern kann, je nach dem wie es ausgelegt ist. Hier ist ein Wegaufnehmer 26 zur Erfassung der Auslenkungen des Hebelsystems 25 vorgesehen.
    Figur 3 zeigt ein System, das gemäss einem passiv pneumatischen Messprinzip arbeitet. Es weist deshalb in der Führung 22 als Messorgan eine Öffnung 27 zum Fasermaterial hin auf, die über eine Leitung 28 mit einem Druckwandler 29 verbunden ist. Die Leitung 28 ist ferner über eine Vordüse 30 an eine Speiseleitung 31 angeschlossen. Der Druckwandler 29 kann so an eine Vorkammer angeschlossen sein, wie dies bereits aus der EP-A-0 750 060 bekannt ist. Dabei ist der Druck in der Speiseleitung 31 vorzugsweise für alle daran angeschlossenen Speisemulden gleich.
    Figur 4 zeigt ein System mit einem kapazitiv arbeitenden Messorgan 42, das auf der Führung 7 unmittelbar vor der Einzugswalze 4 angeordnet ist. Die Kapazität des Messorgans ist in eine Brückenschaltung eingebaut, die wiederum an eine Auswerteeinheit 41 nun bekannter Art angeschlossen ist.
    Die Wirkungsweise der verschiedenen Systeme ist wie folgt:
    Bei der Ausführung gemäss Fig. 1 gibt die Postition des Tastorgans 21 ein Mass für die Dicke oder Masse des Fasermaterials 5 ab. Das Tastorgan 21 ist durch die Feder 23 belastet und leicht bewegbar gelagert. Die Durchbiegung der Feder 23 wird durch die Dehnmessstreifen in an sich bekannter Weise erfasst und an die Auswerteschaltung 24 abgegeben. Um den optimalen Arbeitspunkt zu erreichen, muss die Stellung der Führung 22 und deren Abstand von der Führungsfläche 3 eingestellt werden. Dazu sind hier nicht dargestellte aber an sich bekannte Mittel vorgesehen. Vergleichbare Vorgänge laufen bei der Ausführung gemäss Fig. 2 ab. Auch bei der Ausführung gemäss Fig. 3 muss die Stellung der Führung 22 eingestellt werden. Hier spielt aber auch der Druck in der Leitung 31 und die Grösse der Düse 30 eine Rolle um eine optimale Arbeitsweise zu erhalten.
    Bei der Ausführung gemäss Fig. 4 kann die Speisemulde 1 feststehend angeordnet sein. Die Masse des als Faserband zugeführten Fasermaterials 5 wird möglichst nahe an der Einzugswalze 4 so in bekannter Weise gemessen.
    Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Systeme weisen verschiedene Charakteristiken auf, wie dies aus der Figur 5 ersichtlich ist. In Fig. 5 sind auf der Achse 32 Werte für die Masse des Fasermaterials, auf der Achse 33 Werte eines elektrischen Signales beispielsweise in Volt oder Ampère, einer Frequenz oder eines digitalen Signales und auf der vertikalen Achse 34 Werte aufgetragen, die einer physikalischen Grösse entsprechen, wie z.B. Werte die einem Winkel, einem Druck, einer Kraft oder einem Weg entsprechen. Wie eine Gerade 35 zeigt, kann zwischen den letztgenannten Werten und den Werten elektrischer Signale davon ausgegangen werden, dass ein linearer Zusammenhang besteht. Dagegen kommt es auf das Messprinzip an ob zwischen den Werten, die einer Auslenkung entsprechen und den Werten die einer Masse entsprechen, ein linearer Zusammenhang besteht. Linien 36 und 37 zeigen den Zusammenhang bei Systemen gemäss den Figuren 2 und 4 auf. Eine Kurve 38 zeigt den Zusammenhang beim System gemäss Fig. 1 auf, während Linie 39 den Zusammenhang bei pneumatisch arbeitenden Systemen gemäss der Fig. 3 aufzeigt. Aus diesen Kennlinien 36 - 39 kann ein Arbeitsbereich ausgewählt werden, in dem die Variationen der Masse etwa liegen sollen, indem man die Führung 22 zur Führungsfläche 1 einstellt.

    Claims (9)

    1. Verfahren zur Erfassung der Masse von Fasermaterial (5) in einer Spinnmaschine, wobei die Masse im Bereiche einer Einzugswalze (4) einer Spinnstelle einer Rotor-Spinnmaschine erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse durch ein Messorgan (21, 27, 42) erfasst wird, das in Bezug auf die Einzugswalze vorversetzt und einer Führung (22, 7) zugeordnet ist.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse auf der Speisemulde (1) erfasst wird.
    3. Vorrichtung zur Erfassung der Masse von Fasermaterial (5) im Bereiche einer Einzugswalze (4) einer Spinnstelle einer Rotorspinnmaschine, zur Ausgabe eines Signales, das der Masse des Fasermaterials (5) auf einer Speisemulde (1) entspricht, gekennzeichnet durch ein Messorgan (21, 27, 42), das gegenüber der Einzugswalze vorversetzt und im Bereiche einer Führung (22, 7) angeordnet ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messorgan ein Tastorgan (21) vorgesehen ist, das einer Führung (22) gegenüberliegend auf der Speisemulde (1) angeordnet ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messorgan eine Öffnung (27) zum Fasermaterial hin vorgesehen ist, die über eine Leitung (28) mit einem Druckwandler (29) verbunden ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messorgan auf einer Führung (7) angeordnet ist, die das Fasermaterial auf die Speisemulde leitet.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (22) auf der Speisemulde (1) angeordnet ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messorgan kapazitiv arbeitend ausgebildet ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messorgan ein Druckwandler (29) vorgesehen ist.
    EP19960111011 1995-07-19 1996-07-09 Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Masse von Fasermaterial in einer Spinnmaschine Expired - Lifetime EP0754789B1 (de)

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    Application Number Priority Date Filing Date Title
    CH2128/95 1995-07-19
    CH212895 1995-07-19
    CH212895 1995-07-19

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0754789A1 EP0754789A1 (de) 1997-01-22
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    EP (1) EP0754789B1 (de)
    JP (1) JP3750030B2 (de)
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