EP0893516A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren der lagebezogenen Herkunft von Fremdstoffen in Faserballen, insbesondere Baumwollballen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren der lagebezogenen Herkunft von Fremdstoffen in Faserballen, insbesondere Baumwollballen Download PDF

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EP0893516A1
EP0893516A1 EP98810542A EP98810542A EP0893516A1 EP 0893516 A1 EP0893516 A1 EP 0893516A1 EP 98810542 A EP98810542 A EP 98810542A EP 98810542 A EP98810542 A EP 98810542A EP 0893516 A1 EP0893516 A1 EP 0893516A1
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removal
removal device
bales
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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
    • D01G31/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions
    • D01G31/003—Detection and removal of impurities
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01B—MECHANICAL TREATMENT OF NATURAL FIBROUS OR FILAMENTARY MATERIAL TO OBTAIN FIBRES OF FILAMENTS, e.g. FOR SPINNING
    • D01B3/00—Mechanical removal of impurities from animal fibres
    • D01B3/02—De-burring machines or apparatus
    • D01B3/025—Removing pieces of metal

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for Identify the location-related origin of foreign substances in Fiber bales, especially cotton bales, after their excretion.
  • Methods and devices of this type are used for example in the blow room of a spinning mill, where from cotton bales with the help of a milling machine Removal device continuously removes fibers or flakes and fed to the further processing process.
  • Impurities contained in the fiber bales e.g. Plastic films, cords, tapes, etc. must be recognized and be eliminated.
  • This object is achieved according to the invention solved with a method that the features in claim 1 has.
  • the removed fibers are thereby preferably pneumatically from the removal device to the separating device transported. Other transportation devices such as. In principle, however, conveyor belts would also be possible.
  • the identification of the position of a foreign substance is made possible by the fact that the relative position of the removal device on the one hand and the transport time of the fibers between the removal device and the separating device in each Relative position is determined on the other hand, being in an elimination process taking into account the sizes mentioned on the position of the removal device at the time of Removal of the foreign substance is closed and furthermore the determined removal position of the foreign matter on the fiber bale is saved as a signal.
  • the determination of the transport time is given for a Transport speed preferably at different reference positions the removal device made empirically and stored in a computer, based on the reference values a transport time by interpolating each relative position is assigned.
  • the empirical determination of the Transport time can e.g. by doing that on a Reference position of the transport device an impurity is fed and that the time until the response Excretion device is measured.
  • the transportation time could be different be determined.
  • the path between the Removal device and the separator at each Relative position of the removal device is known. Through continuous The transport speed can be measured in this way Also determine the transport time for each relative position.
  • the removal device is advantageous on different horizontal planes linearly over at least one bale template consisting of several fiber bales advanced, the Relative position of the removal device in relation to the feed path and / or with respect to the horizontal plane with at least a position sensor is determined.
  • the blow room usually become bale feeds of 20 meters or more formed over which the bale cutter runs continuously and move to a deeper horizontal after each pass Level.
  • the Machine position both in relation to the linear feed distance, as well as related to the horizontal removal level be identified.
  • the relative position of the removal device is particularly advantageous at least in relation to the feed distance with a Distance meter determines the distance of the ablation device to a fixed measuring point.
  • the Distance meter has the advantage that it is complete is independent of the machine data of the removal device.
  • the relative position of the removal device can be different Spatial axes can be determined and from this data the the respective position of the machine on the bale template is closed become. Of course, it would also be conceivable based on the machine's own control data close relative position of the removal device.
  • the method is used particularly advantageously in such a way that the number of knockouts for multiple horizontal Levels determined based on the removal position of the foreign substance and is preferably represented as a diagram. So can, for example, be loaded with numerous foreign substances Bales after just a few horizontal passes of the Bale milling machine can be identified and eliminated.
  • the invention also relates to an identification device the location-related origin of foreign substances in one or in several fiber bales, which by the features in the claim 6 is marked.
  • the functional features have already been discussed in connection with the procedure.
  • the distance measuring device With the distance measuring device according to the characteristic of claim 7, it is particularly advantageously a stationary one Laser measuring device, which is arranged on the removal device Reflecting surface is directed.
  • Such distance measuring devices are from other technical fields, e.g. known from land surveying and it can be used Determine distances very precisely.
  • the device can be used on all in the Blow room known bale removal systems are used. So can one removal device several separate Work areas must be assigned to each work area a signal to identify the work area can be generated. However, several removal devices can also be used each with a transport device with the same separation device be connected, on each ablation device a signal to identify the person working Removal device can be generated.
  • one known per se can be Removal device 1 on a feed path 5 over a Bale template 26 consisting of several individual bales 27 advance.
  • the removal device has a cantilever arm 2, on the removal rollers 3, 3 'for removing the cotton fibers are arranged.
  • the details of such Removal devices are known to the person skilled in the art and are therefore not described in detail here.
  • the removed fibers are fed to a transport channel 8, which extends over the entire feed path 5.
  • a transport channel 8 which extends over the entire feed path 5.
  • pneumatic conveying means not shown here the fibers reach a via a connection point 19 another transport channel 9 to the separating device 10.
  • the feed section 5 has a distance of 20, for example Meters.
  • the relative position of the removal device 1 and thus the Position on the feed path 5 is determined by means of a distance measuring device 7 measured continuously. It is about a laser measuring device which is fixedly arranged on the wall 6 and that is directed to a reflector 4 on the removal device 1 is.
  • the reflector 4 ' is used for position measurement boom rotated 180 ° when working a second one Bale template.
  • the measuring device 7 supplies its data via a Position data line 37 to a computer 20. Simultaneously can also the removal device 1 machine-specific data Deliver to the computer 20 via a machine data line 38. These data relate to the operating state of the removal device, especially with a swiveling extension arm 2 for double-sided operation also the rotary position or orientation of the cantilever arm.
  • the separating device already known from WO96 / 35831 10 is provided on the input side with a condenser 11 on which the fibers are separated from the transport air. From the condenser the fibers enter a presentation channel 12, where they pass through a sensor field in bulk. Via an air feed 18 is the transport of the fibers in the presentation channel 12 supports. The fibers are on the sensor field illuminated by lighting fixtures 14, 14 'and by both Pages ago with a line camera 13, 13 'above deflecting mirror 15, 15 'acted upon. There is one below the sensor field Excretion flap 16 arranged, which when determining a The contaminated fiber material flow into a collecting container 17 redirects. The determined elimination processes are also via a separation data line 39 Computer 20 supplied.
  • the computer 20 has an auxiliary memory 21 which a data input 22 with machine-specific data of the Removal device and the discharge device loaded can be.
  • a data input 22 with machine-specific data of the Removal device and the discharge device loaded can be.
  • empirically determined ones can be found here Transport times between the removal device and the separating device be entered, which the computer then for example linearly interpolated.
  • the computer 20 works on the principle of a shift register, since it only keeps the reported position data for as long must store how the longest possible transport time takes.
  • the computer also has a memory 23 for storing the determined removal positions at Elimination of a foreign substance 28.
  • the collected in the memory 23 Data can be viewed on a screen 24 and / or printed on a printer 25 in any form become.
  • the removal device moves during operation of the system for example in the direction of arrow a, the removal rollers 3, 3 'Spread the entire bale template 26 and flakes remove.
  • the transport route is reduced between the removal device 1 and the separating device 10 and thus also the transfer time of the removed Fibers or foreign substances.
  • Any relative position of the removal device 1 along the feed path 5 can be a specific one Transfer time can be assigned.
  • the actual relative position at the time of excretion is via the distance measuring device 7 is determined and the data obtained in this way are used in Computer 20 in a retirement to the position of Removal device closed at the time of removal.
  • Figures 2 and 3 illustrate arrangements as shown in a blowroom are often given.
  • Work according to Figure 2 two ablation devices 1A and 1B in parallel next to each other.
  • the cantilever arm 2 of each device can be used on both sides, wherein the removal device 1A the working areas A and B and the removal device 1B the work areas C and D can work through.
  • Each removal device is a separate one Distance measuring device 7a and 7b assigned. Both cutters however, the removed fibers lead to one common separation device 10.
  • the computer 20 according to Figure 1 therefore still requires an additional signal, on the one hand the removal device and on the other hand the processed area identified.
  • the separation device 10 removes foreign matter freed fibers passed to mixer 29, 29 '.
  • the Elimination device 10 must be arranged in front of the mixers be because otherwise a tracing the position of a Foreign matter in bales is practically no longer possible.
  • the system according to FIG. 3 only works with a removal device 1, the extension arm 2, however, the work areas A, B, C, D can coat.
  • the Computer sends a signal to identify the respective work area.
  • Both in the system according to Figure 2, and in The system according to FIG. 3 can be moved from a work area as often as required be switched to another.
  • the one necessary statistics files are automatically generated from the Start and end of work, as well as from the corresponding Work area signal formed.
  • the position of the foreign substances determined is shown in FIG shown in a diagram.
  • the relative position is on the abscissa of a foreign substance related to the feed distance applied between 0 and 20 meters.
  • the ordinate shows that Number of excretions determined, for example on the left scale, for example, after about 6 hours and on the right-hand scale, for example, after 24 hours.
  • the first curve 30 is assigned to the left scale and already shows clearly a specific position of the bale template between 5 and 6 Meters, which is heavily contaminated.
  • Figure 1 corresponds this the bale 27 with numerous foreign substances 28, which now be removed with each pass of the bale cutter.
  • the supervisor can decide the appropriate bale from the Remove bale template to avoid the production line unnecessarily burdened with contaminated material.
  • the second curve 31 in FIG. 4 is assigned to the right scale and now shows the extreme pollution with high accuracy of the bale in question after approx. 24 hours of operation the removal device. At this point around 180 Eliminations registered, compared to significantly fewer excretions in the other areas of the feed line.
  • Figure 5 shows an alternative embodiment of a Removal device, in which not only the relative position based on the feed path 5, but also related to the horizontal level by means of a distance measurement can be determined.
  • the relative position on the feed path 5, as in the exemplary embodiment according to FIG the distance measuring device 7 is determined.
  • On the vertically movable Cantilever arm 2 is, however, a second reflector 33 arranged. This reflects the measuring beam from a second one Distance measuring device 32 via a deflecting mirror 34 the lower the boom arm 2 is, the larger it is evidently the measuring section on the second measuring device 32. Together with the signal from the first distance measuring device 7 can refer to the relative position of the cantilever arm 2 the horizontal plane will be closed.
  • mount the distance measuring devices directly on the To arrange removal device 1 and the reflectors to be placed in a fixed position. The range finders needed however, own cable routing on the machine and it there would be an increased risk of contamination.
  • Figure 6 finally shows yet another alternative a position measurement.
  • the removal device 1 is included two switching sensors 36, 36 'provided an incremental scale 35 optically scanned on the feed line. This incremental scale could, for example, hit the ground are painted on, with the individual increments several could be centimeters wide. Other sensors, inductive Sensors and the like are a matter of course conceivable.
  • the relative position on the feed path could also be measured with a cable, for example is coupled to the removal device 1.
  • An essential one In any case, one aspect of the measuring device is that completely independent of the control of the bale cutter works because the milling machine's own position data is often not are accessible. An autonomous measuring system can therefore be used on everyone any removal device can be used, even if whose specific operating data are not accessible.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

Die Position eines Fremdstoffes in einer Ballenvorlage kann nach dessen Ausscheidung in einer Ausscheidevorrichtung (10) ermittelt werden, indem die Relativlage der Abtragvorrichtung (1) und die Transportzeit der Fasern zwischen der Abtragvorrichtung (1) und der Ausscheidevorrichtung (10) in jeder Relativlage ermittelt wird. Bei einem Ausscheidevorgang wird unter Berücksichtigung der genannten Grössen auf die Position der Abtragvorrichtung (1) zum Zeitpunkt der Abtragung des Fremdstoffes (28) geschlossen. Die ermittelte Abtragposition des Fremdstoffes am Faserballen (27) wird als Signal gespeichert und anschliessend vorzugsweise graphisch dargestellt. Das Verfahren erlaubt Rückschlüsse über den Grad der Verunreinigung der Faserballen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren der lagebezogenen Herkunft von Fremdstoffen in Faserballen, insbesondere Baumwollballen, nach deren Ausscheidung. Verfahren und Vorrichtungen dieser Art werden beispielsweise in der Putzerei einer Spinnerei eingesetzt, wo aus Baumwollballen mit Hilfe einer als Fräse ausgebildeten Abtragvorrichtung kontinuierlich Fasern bzw. Flocken abgetragen und dem weiteren Verarbeitungsprozess zugeführt werden. In den Faserballen enthaltene Verunreinigungen, wie z.B. Kunststoff-Folien, Schnüre, Bänder usw. müssen dabei erkannt und ausgeschieden werden.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, welche Fremdstoffe unmittelbar an der Ballenfräse erkennen. So wird beispielsweise gemäss EP-A-412 447 das Ausmass der Verunreinigung mit Fremdkörpern festgehalten und in Zuordnung zu dem jeweiligen Ballen gespeichert. Gemäss der DE-39 36 079 wird die Ballenfräse beim Erkennen eines Fremdkörpers so gesteuert, dass die verunreinigte Partie ausgespart wird, bis sie von der Bedienungsperson entfernt werden kann. Ein Nachteil dieser Verfahren besteht grundsätzlich darin, dass die Fremdstofferkennung am gepressten Baumwollballen aufgrund der Kompaktheit des Fasermaterials wenig effizient ist. Ausserdem müssen die erkannten Fremdstoffe jeweils manuell entfernt werden, was zu Betriebsunterbrüchen führt.
Um die Effizienz der Fremdmaterialausscheidung zu steigern, sind daher bereits automatisierte Ausscheideverfahren bekannt, bei denen das lose Fasermaterial kontinuierlich einer Ausscheidevorrichtung zugeführt und dort mittels Sensoren geprüft wird. Beim Feststellen eines Fremdstoffes wird dieser automatisch aus dem Fasergutstrom ausgeschieden. Eine derartige Ausscheidevorrichtung ist beispielsweise durch die W096/35831 bekanntgeworden.
Ungelöst war bisher allerdings noch das Problem, auch bei kontinuierlich arbeitenden Ausscheidevorrichtungen bei hoher Geschwindigkeit des Fasergutstroms eine Zuordnung der ausgeschiedenen Fremdstoffe zu den jeweiligen Ballen zu ermöglichen. Eine derartige Zuordnung würde es ermöglichen, besonders verschmutzte Ballen zu identifizieren und aus dem Arbeitsprozess zu entfernen, sowie allenfalls auf den Baumwolllieferanten zurückzugreifen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das eine Identifizierung der lagebezogenen Herkunft von Fremdstoffen in Faserballen auch dann ermöglicht, wenn die abgetragenen Fasern zunächst über eine längere Strecke zu einer Ausscheidevorrichtung transportiert werden und wenn die Erkennung und Ausscheidung der Fremdstoffe erst an der Ausscheidevorrichtung erfolgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale im Anspruch 1 aufweist. Die abgetragenen Fasern werden dabei vorzugsweise pneumatisch von der Abtragvorrichtung zur Ausscheidevorrichtung transportiert. Andere Transportvorrichtungen wie z.B. Förderbänder wären aber grundsätzlich ebenfalls möglich. Die Identifizierung der Position eines Fremdstoffes wird dadurch ermöglicht, dass die Relativlage der Abtragvorrichtung einerseits und die Transportzeit der Fasern zwischen der Abtragvorrichtung und der Ausscheidevorrichtung in jeder Relativlage anderseits ermittelt wird, wobei bei einem Ausscheidevorgang unter Berücksichtigung der genannten Grössen auf die Position der Abtragvorrichtung zum Zeitpunkt der Abtragung des Fremdstoffs geschlossen wird und wobei ferner die ermittelte Abtragposition des Fremdstoffes am Faserballen als Signal gespeichert wird. Ersichtlicherweise ergeben sich unterschiedliche Transferzeiten des Fasermaterials von der Abtragvorrichtung zur Ausscheidevorrichtung, je nachdem, wo sich die Abtragvorrichtung gerade befindet. Durch Berücksichtigung dieser Transferzeit kann bei einem Ausscheidevorgang auf die tatsächliche Position der Ausscheidevorrichtung beim Abtragen des Fremdstoffes geschlossen werden. Wenn aus dieser ermittelten Position ein Signal gebildet und gespeichert wird, lassen sich Statistiken erstellen und visuell darstellen.
Die Ermittlung der Transportzeit wird bei einer gegebenen Transportgeschwindigkeit vorzugsweise an verschiedenen Referenzpositionen der Abtragvorrichtung empirisch vorgenommen und in einem Rechner gespeichert, wobei aufgrund der Referenzwerte durch Interpolation jeder Relativlage eine Transportzeit zugeordnet wird. Die empirische Ermittlung der Transportzeit kann z.B. dadurch erfolgen, dass an einer Referenzposition der Transportvorrichtung eine Verunreinigung zugeführt wird und dass die Zeit bis zum Ansprechen der Ausscheidevorrichtung gemessen wird. Selbstverständlich könnte die Transportzeit aber auch noch auf andere Weise ermittelt werden. So ist beispielsweise der Weg zwischen der Abtragvorrichtung und der Ausscheidevorrichtung bei jeder Relativlage der Abtragvorrichtung bekannt. Durch kontinuierliches Messen der Transportgeschwindigkeit lässt sich so die Transportzeit für jede Relativlage ebenfalls ermitteln.
Die Abtragvorrichtung wird vorteilhaft auf verschiedenen horizontalen Ebenen linear über wenigstens eine Ballenvorlage bestehend aus mehreren Faserballen vorgeschoben, wobei die Relativlage der Abtragvorrichtung bezogen auf die Vorschubstrecke und/oder bezogen auf die horizontale Ebene mit wenigstens einem Positionssensor ermittelt wird. In der Putzerei werden normalerweise Ballenvorlagen von 20 Metern oder mehr gebildet, über welche die Ballenfräse kontinuierlich fährt und sich nach jedem Durchgang auf eine tiefere horizontale Ebene einstellt. Mit Hilfe des Positionssensors kann die Maschinenposition sowohl bezogen auf die lineare Vorschubstrecke, als auch bezogen auf die horizontale Abtragebene identifiziert werden.
Besonders vorteilhaft wird die Relativlage der Abtragvorrichtung wenigstens bezogen auf die Vorschubstrecke mit einem Entfernungsmessgerät ermittelt, das die Entfernung der Abtragvorrichtung zu einem ortsfesten Messpunkt misst. Das Entfernungsmessgerät hat den Vorteil, dass es vollständig unabhängig ist von den Maschinendaten der Abtragvorrichtung. Die Relativlage der Abtragvorrichtung kann in verschiedenen Raumachsen ermittelt werden und aus diesen Daten kann auf die jeweilige Position der Maschine an der Ballenvorlage geschlossen werden. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, aufgrund der maschineneigenen Steuerungsdaten auf die jeweilige Relativlage der Abtragvorrichtung zu schliessen.
Besonders vorteilhaft wird das Verfahren so angewendet, dass die Anzahl der Ausscheidevorgänge für mehrere horizontale Ebenen bezogen auf die Abtragposition des Fremdstoffes ermittelt und vorzugsweise als Diagramm dargestellt wird. So kann beispielsweise ein mit zahlreichen Fremdstoffen beladener Ballen bereits nach einigen horizontalen Durchgängen der Ballenfräse identifiziert und ausgeschieden werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Identifizieren der lagebezogenen Herkunft von Fremdstoffen in einem oder in mehreren Faserballen, welche durch die Merkmale im Anspruch 6 gekennzeichnet ist. Die funktionellen Merkmale wurden bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren erörtert.
Beim Entfernungsmessgerät gemäss dem Kennzeichen von Anspruch 7 handelt es sich besonders vorteilhaft um ein ortsfestes Lasermessgerät, das auf eine an der Abtragvorrichtung angeordnete Reflexionsfläche gerichtet ist. Derartige Entfernungsmessgeräte sind aus anderen technischen Gebieten, z.B. aus der Landvermessung bekannt und es lassen sich damit Distanzen sehr präzise ermitteln. An der Abtragvorrichtung muss lediglich ein Reflektor angeordnet werden, so dass auch bestehende Anlagen besonders einfach erfindungsgemäss umgerüstet werden können. Selbstverständlich lässt sich die Position der Abtragvorrichtung aber auch noch auf andere Weise ermitteln. Denkbar wäre eine Distanzmessung mittels Infrarot, Ultraschall, mechanisch mit Hilfe eines Seilzuges oder über ein inkrementales Messsystem.
Selbstverständlich kann die Vorrichtung an allen in der Putzerei bekannten Ballenabtraganlagen eingesetzt werden. So können einer Abtragvorrichtung mehrere voneinander getrennte Arbeitsbereiche zugeordnet sein, wobei an jedem Arbeitsbereich ein Signal zur Identifikation des Arbeitsbereichs erzeugbar ist. Es können aber auch mehrere Abtragvorrichtungen über je eine Transportvorrichtung mit der gleichen Ausscheidevorrichtung verbunden sein, wobei an jeder Abtragvorrichtung ein Signal zur Identifikation der jeweils arbeitenden Abtragvorrichtung erzeugbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen:
Figur 1
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Anlage mit einer Abtragvorrichtung und einer Ausscheidevorrichtung in stark vereinfachter Seitenansicht,
Figur 2
eine Draufsicht auf eine Anlage mit zwei doppelseitig arbeitenden Abtragvorrichtungen,
Figur 3
eine Draufsicht auf eine doppelseitig arbeitende Abtragvorrichtung mit verschiedenen Arbeitsbereichen,
Figur 4
ein Diagramm mit der Darstellung der Verunreinigung einer Ballenvorlage,
Figur 5
ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Abtragvorrichtung mit einer zusätzlichen Messung der horizontalen Ebene, und
Figur 6
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abtragvorrichtung mit einem inkrementalen Längenmesssystem.
Wie in Figur 1 dargestellt, lässt sich eine an sich bekannte Abtragvorrichtung 1 auf einer Vorschubstrecke 5 über eine Ballenvorlage 26 bestehend aus mehreren Einzelballen 27 vorschieben. Die Abtragvorrichtung verfügt über einen Auslegerarm 2, an dem Abtragwalzen 3, 3' zum Abtragen der Baumwollfasern angeordnet sind. Die Einzelheiten einer derartigen Abtragvorrichtung sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht näher beschrieben.
Die abgetragenen Fasern werden einem Transportkanal 8 zugeführt, der sich über die ganze Vorschubstrecke 5 erstreckt. Durch hier nicht dargestellte pneumatische Fördermittel gelangen die Fasern über eine Anschlussstelle 19 in einen weiteren Transportkanal 9 zur Ausscheidevorrichtung 10.
Die Vorschubstrecke 5 hat beispielsweise eine Distanz von 20 Metern. Die Relativlage der Abtragvorrichtung 1 und damit die Position auf der Vorschubstrecke 5 wird mittels eines Entfernungsmessgeräts 7 laufend gemessen. Es handelt sich dabei um ein Lasermessgerät, das fest an der Wand 6 angeordnet ist und das auf einen Reflektor 4 an der Abtragvorrichtung 1 gerichtet ist. Der Reflektor 4' dient der Positionsmessung bei gedrehtem Ausleger um 180° beim Abarbeiten einer zweiten Ballenvorlage. Das Messgerät 7 liefert seine Daten über eine Positionsdatenleitung 37 an einen Rechner 20. Gleichzeitig kann auch die Abtragvorrichtung 1 maschinenspezifische Daten über eine Maschinendatenleitung 38 an den Rechner 20 abgeben. Diese Daten betreffen den Betriebszustand der Abtragvorrichtung, insbesondere bei einem schwenkbaren Auslegearm 2 für doppelseitigen Betrieb auch die Drehstellung bzw. Orientierung des Auslegerarms.
Die bereits aus der WO96/35831 bekannte Ausscheidevorrichtung 10 ist eingangsseitig mit einem Kondenser 11 versehen, an dem die Fasern von der Transportluft getrennt werden. Vom Kondenser gelangen die Fasern in einen Präsentationskanal 12, wo sie in loser Form ein Sensorfeld passieren. Über eine Lufteinspeisung 18 wird der Transport der Fasern im Präsentationskanal 12 unterstützt. Am Sensorfeld werden die Fasern von Beleuchtungskörpern 14, 14' beleuchtet und von beiden Seiten her mit je einer Zeilenkamera 13, 13' über Umlenkspiegel 15, 15' beaufschlagt. Unterhalb des Sensorfeldes ist eine Ausscheideklappe 16 angeordnet, welche beim Ermitteln eines Fremdstoffes den verunreinigten Fasergutstrom in einen Sammelbehälter 17 umlenkt. Die ermittelten Ausscheidevorgänge werden über eine Ausscheidedatenleitung 39 ebenfalls dem Rechner 20 zugeführt.
Der Rechner 20 verfügt über einen Hilfsspeicher 21, der über eine Dateneingabe 22 mit maschinenspezifischen Daten der Abtragvorrichtung und der Ausscheidevorrichtung geladen werden kann. Insbesondere können hier empirisch ermittelte Transportzeiten zwischen der Abtragvorrichtung und der Ausscheidevorrichtung eingegeben werden, welche der Rechner dann beispielsweise linear interpoliert.
Aufgrund der vorgängig empirisch ermittelten oder gegebenenfalls auch laufend gemessenen Transferzeiten y ermittelt der Rechner 20 zu jeder gemeldeten Istposition der Abtragvorrichtung 1 zu einem bestimmten Zeitpunkt X die Abtragposition zum Zeitpunkt z = x - y. Durch einen Ausscheidevorgang wird eine derartige Abtragposition als Positionswert gespeichert.
Der Rechner 20 arbeitet nach dem Prinzip eines Schieberegisters, da er die gemeldeten Positionsdaten nur so lange speichern muss, wie die längstmögliche Transportzeit dauert.
Der Rechner verfügt schliesslich auch noch über einen Speicher 23 zum Speichern der ermittelten Abtragpositionen beim Ausscheiden eines Fremdstoffes 28. Die im Speicher 23 gesammelten Daten können an einem Bildschirm 24 betrachtet und/-oder an einem Drucker 25 in beliebiger Form ausgedruckt werden.
Beim Betrieb der Anlage bewegt sich die Abtragvorrichtung beispielsweise in Pfeilrichtung a, wobei die Abtragwalzen 3, 3' die gesamte Ballenvorlage 26 bestreichen und Flocken abtragen. Ersichtlicherweise verringert sich dabei der Transportweg zwischen der Abtragvorrichtung 1 und der Ausscheidevorrichtung 10 und damit auch die Transferzeit der abgetragenen Fasern bzw. Fremdstoffe. Jeder Relativlage der Abtragvorrichtung 1 entlang der Vorschubstrecke 5 kann eine bestimmte Transferzeit zugeordnet werden. Die tatsächliche Relativlage zum Zeitpunkt der Ausscheidung wird über das Entfernungsmessgerät 7 ermittelt und aus den so gewonnenen Daten wird im Rechner 20 bei einem Ausscheidevorgang auf die Position der Abtragvorrichtung zum Zeitpunkt der Abtragung geschlossen.
Die Figuren 2 und 3 veranschaulichen Anordnungen, wie sie in einer Putzerei häufig gegeben sind. Gemäss Figur 2 arbeiten zwei Abtragvorrichtungen 1A und 1B parallel nebeneinander. Der Auslegerarm 2 jeder Vorrichtung ist doppelseitig einsetzbar, wobei die Abtragvorrichtung 1A die Arbeitsbereiche A und B und die Abtragvorrichtung 1B die Arbeitsbereiche C und D abarbeiten kann. Jeder Abtragvorrichtung ist ein separates Entfernungsmessgerät 7a und 7b zugeordnet. Beide Abtragvorrichtungen führen jedoch die abgetragenen Fasern zu einer gemeinsamen Ausscheidevorrichtung 10. Der Rechner 20 gemäss Figur 1 benötigt daher jeweils noch ein zusätzliches Signal, das einerseits die Abtragvorrichtung und anderseits den bearbeiteten Bereich identifiziert.
Von der Ausscheidevorrichtung 10 werden die von Fremdstoffen befreiten Fasern an Mischer 29, 29' weitergeleitet. Die Ausscheidevorrichtung 10 muss vor den Mischern angeordnet sein, weil sonst eine Zurückverfolgung der Position eines Fremdstoffes in Ballen praktisch nicht mehr möglich ist.
Die Anlage gemäss Figur 3 arbeitet lediglich mit einer Abtragvorrichtung 1, deren Auslegerarm 2 jedoch die Arbeitsbereiche A,B,C,D bestreichen kann. Auch hier benötigt der Rechner ein Signal zur Identifikation des jeweiligen Arbeitsbereichs. Sowohl bei der Anlage gemäss Figur 2, als auch bei der Anlage gemäss Figur 3 kann beliebig oft von einem Arbeitsbereich zu einem andern gewechselt werden. Die dazu notwendigen Statistikdateien werden automatisch aus dem Arbeitsbeginn und Arbeitsende, sowie aus dem entsprechenden Signal des Arbeitsbereichs gebildet.
In Figur 4 ist die Position der ermittelten Fremdstoffe in einem Diagramm dargestellt. Auf der Abszisse ist die Relativlage eines Fremdstoffes bezogen auf die Vorschubstrecke zwischen 0 und 20 Metern aufgetragen. Die Ordinate zeigt die Anzahl der ermittelten Ausscheidungen und zwar beispielsweise auf der linken Skala beispielsweise nach ca. 6 Std. und auf der rechten Skala beispielsweise nach 24 Std. Die erste Kurve 30 ist der linken Skala zugeordnet und zeigt bereits deutlich eine bestimmte Stelle der Ballenvorlage zwischen 5 und 6 Metern, die stark verunreinigt ist. In Figur 1 entspricht dies dem Ballen 27 mit zahlreichen Fremdstoffen 28, die nun bei jedem Durchgang der Ballenfräse abgetragen werden. Bereits nach Kenntnisnahme der ersten Kurve 30 kann die Aufsichtsperson entscheiden, den entsprechenden Ballen aus der Ballenvorlage zu entfernen, um die Produktionslinie nicht unnötig mit verunreinigtem Material zu belasten.
Die zweite Kurve 31 in Figur 4 ist der rechten Skala zugeordnet und zeigt nun mit hoher Genauigkeit die extreme Verschmutzung des betreffenden Ballens nach ca. 24 Std. Betrieb der Abtragvorrichtung. An dieser Stelle wurden gegen 180 Ausscheidungen registriert, gegenüber deutlich weniger Ausscheidungen in den anderen Bereichen der Vorschubstrecke.
Falls die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, jeweils auch noch die horizontale Ebene eines Fremdstoffes zu ermitteln, kann in einem weiteren Diagramm auch noch diese Relativlage dargestellt werden. So sind beispielsweise Rückschlüsse über die Ursache einer Verunreinigung möglich, wenn eine Verunreinigung an der Ballenvorlage immer nur in einer äusseren Schicht festgestellt wird. Selbstverständlich muss die Provenienz und Anordnung der Ballen einer bestimmten Ballenvorlage vom Bedienungspersonal aufgezeichnet werden, damit später überhaupt Rückschlüsse auf einzelne Ballen möglich sind.
Figur 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Abtragvorrichtung, bei welcher nicht nur die Relativlage bezogen auf die Vorschubstrecke 5, sondern auch noch bezogen auf die horizontale Ebene mittels einer Entfernungsmessung ermittelt werden kann. Die Relativlage auf der Vorschubstrekke 5 wird wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 über das Entfernungsmessgerät 7 ermittelt. Am vertikal verschiebbaren Auslegerarm 2 ist jedoch ein zweiter Reflektor 33 angeordnet. Dieser reflektiert den Messstrahl eines zweiten Entfernungsmessgeräts 32 über einen Umlenkspiegel 34. Je tiefer der Auslegerarm 2 abgesenkt wird, desto grösser ist ersichtlicherweise die Messstrecke am zweiten Messgerät 32. Zusammen mit dem Signal des ersten Entfernungsmessgeräts 7 kann dabei auf die Relativlage des Auslegerarms 2 bezogen auf die horizontale Ebene geschlossen werden. Selbstverständlich wäre es denkbar, die Entfernungsmessgeräte unmittelbar an der Abtragvorrichtung 1 anzuordnen und dafür die Reflektoren ortsfest zu plazieren. Die Entfernungsmessgeräte benötigten dabei jedoch eine eigene Kabelführung an der Maschine und es bestünde die erhöhte Gefahr einer Verunreinigung.
Figur 6 zeigt schliesslich noch eine weitere Alternative einer Positionsmessung. Die Abtragvorrichtung 1 ist dabei mit zwei schaltenden Sensoren 36, 36' versehen, die einen Inkrementalmasstab 35 auf der Vorschubstrecke optisch abtastet. Dieser Inkrementalmasstab könnte beispielsweise auf den Boden aufgemalt werden, wobei die einzelnen Inkremente mehrere Zentimeter breit sein könnten. Andere Messwertgeber, induktive Sensoren und dergleichen, sind aber selbstverständlich denkbar. Die Relativlage auf der Vorschubstrecke könnte beispielsweise auch mit einem Seilzug gemessen werden, der mit der Abtragvorrichtung 1 gekoppelt ist. Ein wesentlicher Aspekt bei der Messvorrichtung besteht jedenfalls darin, dass sie völlig unabhängig von der Steuerung der Ballenfräse arbeitet, da die eigenen Positionsdaten der Fräse oft nicht zugänglich sind. Ein autonomes Messsystem kann somit an jeder beliebigen Abtragvorrichtung eingesetzt werden, auch wenn deren spezifische Betriebsdaten nicht zugänglich sind.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Identifizieren der lagebezogenen Herkunft von Fremdstoffen (28) in Faserballen, insbesondere in Baumwollballen, nach deren Ausscheidung, bei dem von wenigstens einer Ballenvorlage (26) bestehend aus mehreren Faserballen (27) mittels einer relativ zur Ballenvorlage bewegten Abtragvorrichtung (1) Fasern abgetragen und über eine vorzugsweise pneumatische Transportvorrichtung (8, 9) einer Ausscheidevorrichtung (10) zugeführt werden, welche Fremdstoffe ausscheidet, wobei die Relativlage der Abtragvorrichtung (1) und die Transportzeit der Fasern zwischen der Abtragvorrichtung (1) und der Ausscheidevorrichtung (10) in jeder Relativlage ermittelt wird, wobei bei einem Ausscheidevorgang unter Berücksichtigung der genannten Grössen auf die Position der Abtragvorrichtung (1) zum Zeitpunkt der Abtragung des Fremdstoffes (28) geschlossen wird, und wobei ferner die ermittelte Abtragposition des Fremdstoffes an der Ballenvorlage als Signal gespeichert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportzeit bei einer gegebenen Transportgeschwindigkeit an verschiedenen Referenzpositionen der Abtragvorrichtung (1) empirisch ermittelt und in einem Rechner (20) gespeichert wird und dass aufgrund der Referenzwerte durch Interpolation jeder Relativlage eine Transportzeit zugeordnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragvorrichtung (1) auf verschiedenen horizontalen Ebenen linear über die Ballenvorlage (26) vorgeschoben wird und dass die Relativlage der Abtragvorrichtung bezogen auf die Vorschubstrecke (5) und/oder bezogen auf die horizontale Ebene mit wenigstens einem Positionssensor ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativlage der Abtragvorrichtung (1) wenigstens bezogen auf die Vorschubstrecke (5) mit einem Entfernungsmessgerät (7) ermittelt wird, das die Entfernung der Abtragvorrichtung zu einem ortsfesten Messpunkt misst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Ausscheidevorgänge für mehrere horizontale Ebenen bezogen auf die Abtragposition des Fremdstoffes ermittelt und vorzugsweise als Diagramm dargestellt wird.
  6. Vorrichtung zum Identifizieren der lagebezogenen Herkunft von Fremdstoffen (28) in Faserballen, insbesondere in Baumwollballen, nach deren Ausscheidung,
    mit einer relativ zum Faserballen bewegbaren Abtragvorrichtung (1) zum Abtragen von Fasern,
    mit einer Ausscheidevorrichtung (10) zum Ausscheiden von sensorisch ermittelten Fremdstoffen (28) in den Fasern,
    mit einer vorzugsweise pneumatischen Transportvorrichtung (8, 9) für den Transport der abgetragenen Fasern als Fasergutstrom zu der Ausscheidevorrichtung (10),
    mit wenigstens einem Positionssensor (7) zum Ermitteln der Relativlage der Abtragvorrichtung (1),
    mit einem Rechner (20) zum Ermitteln der Relativlage der Abtragvorrichtung (1) bei einem Ausscheidevorgang unter Berücksichtigung der Transportzeit zwischen Abtragung und Ausscheidung eines Fremdstoffes (28),
    sowie mit einem Datenspeicher (23) zum Speichern der ermittelten Abtragposition.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragvorrichtung (1) auf verschiedenen horizontalen Ebenen linear über eine Ballenvorlage (26) vorschiebbar ist und dass der Positionssensor (7) ein Entfernungsmessgerät ist, mit dem die Entfernung der Abtragvorrichtung zu einem festen Messpunkt wenigstens bezogen auf die lineare Vorschubstrecke (5) messbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernungsmessgerät (7) ein ortsfestes Lasermessgerät ist, das auf eine an der Abtragvorrichtung (1) angeordnete Reflexionsfläche gerichtet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer Abtragvorrichtung (1) mehrere voneinander getrennte Arbeitsbereiche (A,B,C,D) zugeordnet sind und dass an jedem Arbeitsbereich ein Signal zur Identifikation des Arbeitsbereichs erzeugbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Abtragvorrichtungen (1A,1B) über je eine Transportvorrichtung mit der gleichen Ausscheidevorrichtung (10) verbunden sind und dass an jeder Abtragvorrichtung ein Signal zur Identifikation der Abtragvorrichtung erzeugbar ist.
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