EP2500306A9 - Textilmaschine sowie Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents

Textilmaschine sowie Verfahren zu deren Betrieb Download PDF

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EP2500306A9
EP2500306A9 EP12153558A EP12153558A EP2500306A9 EP 2500306 A9 EP2500306 A9 EP 2500306A9 EP 12153558 A EP12153558 A EP 12153558A EP 12153558 A EP12153558 A EP 12153558A EP 2500306 A9 EP2500306 A9 EP 2500306A9
Authority
EP
European Patent Office
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fiber material
conveying speed
sensor
storage device
textile machine
Prior art date
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Granted
Application number
EP12153558A
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English (en)
French (fr)
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EP2500306A3 (de
EP2500306B1 (de
EP2500306A2 (de
Inventor
Michael Strobel
Dr. Klaus-Uwe Moll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rieter Ingolstadt GmbH
Original Assignee
Rieter Ingolstadt GmbH
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Publication date
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Publication of EP2500306A9 publication Critical patent/EP2500306A9/de
Publication of EP2500306A3 publication Critical patent/EP2500306A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2500306B1 publication Critical patent/EP2500306B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/76—Depositing materials in cans or receptacles
    • B65H54/80—Apparatus in which the depositing device or the receptacle is rotated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/311—Slivers

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a textile machine, in particular a spinning preparation machine, preferably a track, carding or comber, is deposited in the fiber material in the region of an output of the textile machine by a storage device, such as a storage tray with a defined conveying speed in a pot and a corresponding textile machine, in particular spinning preparation machine, preferably in the form of a line, carding or combing machine, with an output for fiber material and arranged in the region of the output storage device, such as a storage tray for depositing the fiber material at a defined conveying speed in at least one pot.
  • a storage device such as a storage tray with a defined conveying speed in a pot
  • spinning preparation machine preferably in the form of a line, carding or combing machine
  • Spinning preparation machines such as, for example, stretching, carding machines or combers, are used, inter alia, to uniformize the fiber material presented.
  • the spinning preparation machine usually has a number of drafting elements, usually in the form of a plurality of mutually arranged rollers between which the fiber material is guided along the respective so-called nip lines in the transverse direction of the strip. Between the rollers, the fiber material is finally stretched and at the same time evened out.
  • the fibrous material which is usually in the form of a sliver, is finally deposited in a corresponding container, a so-called jug, whereby the fibrous material is usually looped through a depositing device, for example a storage tray, in a circular or elliptical manner.
  • a depositing device for example a storage tray
  • the filled cans are then replaced by appropriately empty cans and sent to a subsequent textile machine, such. B. a spinning machine, passed.
  • the cans used usually have one or more coil springs, which press from below against the can bottom and should always keep it in an optimal position for storage.
  • cans of rectangular cross section are known in which usually two coil springs are arranged side by side in the can longitudinal direction.
  • a pantograph or safety lattice system is usually provided in these cans.
  • the can bottom of an empty jug is ideally raised at least to the upper jug edge when the tray is started in order to ensure guidance of the fiber material by the said friction.
  • the can bottom is finally lowered continuously during the storage process by the weight of the contents, so that the guide is always maintained.
  • the fiber material deposited at the beginning of the filling process has a relatively low quality in the cases mentioned, since there is no sufficient frictional engagement between the fiber material and the depositing device or the can bottom.
  • This object is achieved in terms of the method in that during the deposition of the fiber material by means of a sensor, an electrical signal is generated as soon as a contact between the deposited in the pot fiber material and the storage device, and that the conveying speed of the storage device is controlled taking into account the signal.
  • the fact can be taken into account in a simple yet reliable manner that a controlled storage from a certain conveying speed is only possible if a contact between the storage device, for. B. in the area of the underside of a storage tray, and the already stored in the pot fiber material, since the fiber material only from this point learns from all sides an appropriate leadership.
  • the time of contact is a crucial factor, which can now be considered with the help of the method according to the invention directly in the control of the conveying speed.
  • the detection of the signal does not necessarily have to result in the immediate change of the conveying speed. So it is also conceivable that the signal strength is taken into account and only after a certain signal strength or after a certain period of time from the detection of the signal, a corresponding adjustment takes place. This ensures that the conveying speed is not increased too soon and reliable storage of the fiber material can be ensured.
  • the conveying speed is increased as soon as there is contact between the deposited fiber material and the depositing device.
  • the fiber material from this point in time is guided essentially from all sides, so that the sliver can no longer slip uncontrollably into the jug during storage or, in the worst case, can be thrown out of the jug.
  • the storage device is at the beginning of the filing of the fiber material, in particular in an empty can, operated at a first conveying speed and from the detection of the contact with at least a second conveying speed, wherein the first conveying speed is less than the at least second conveying speed.
  • the conveying speed of the depositing device is now kept at a first low level only until a contact between deposited fiber material and depositing device is actually detected.
  • the achievement of this contact finally serves as a trigger signal to increase the conveying speed to a second value, which finally allows the highest possible production speed of the textile machine.
  • the conveying speed can of course be increased in any finely divided individual steps to their final amount. For example, it would be conceivable to initially store the sliver at a first, low conveying speed in order to increase the conveying speed gradually or gradually until the sensor signals contact between the depositing device and the fiber material. From this point on, finally, an increase to the maximum conveying speed is possible because the necessary guidance of the sliver is ensured.
  • the signal is generated with the aid of a force measuring and / or pressure sensor, a touch sensor, a proximity sensor, an optical sensor and / or a sensor for determining the friction between fiber material and depositing device.
  • sensors are available in various designs and can thus be selected depending on the type of textile machine.
  • other sensors such as sensors that respond to bending, conceivable, as far as it allows the design of the storage device.
  • different sensors can be used together to increase the reliability of the detection.
  • the sensors it should also be made clear in general that they send a signal for controlling the conveying speed to the controller when the fiber material comes into contact with the depositing device, since this is an indication that a guide of the fiber band passes through the depositing device or is imminent.
  • the sensors may be configured to generate a signal as soon as they come into contact with the fiber material deposited in the pot.
  • a contactless monitoring of the fiber material is possible.
  • corresponding transmitting and / or receiving units of an optical sensor preferably a light barrier, may be placed just above the can or just below the output of the depositing device. As soon as the sensor generates a permanent signal, it is this is an indication that the fiber material deposited in the jug is in contact with the depositing device.
  • the pressing force is taken into account, which exerts the deposited fiber material on the depositing device.
  • a certain frictional engagement between the fiber material and the can bottom or depositing device must be present.
  • this frictional engagement is proportional to the contact pressure exerted by the deposited fiber material on at least one component of the storage device, wherein the contact force in turn results from the spring force with which the can bottom is pressed in the direction of storage device.
  • the contact pressure is determined continuously or at defined time intervals. While continuous measurement allows for the most accurate adjustment of the conveying speed, in some cases it may also be sufficient to determine the contact force only at the beginning or end of the tray, especially to monitor these critical phases.
  • the sensor which detects the contact between the fiber material and the depositing device, is designed to determine the contact force, so that no additional measurement is required to measure this size Sensor is necessary.
  • a pressure sensor can be used. This in turn provides a signal as soon as the sliver comes into contact with the depositing device, wherein the signal strength or type finally changes proportionally to the contact force of the fiber material and thus allows a conclusion about the amount of contact force.
  • the contact force is averaged over a certain period of time and the resulting mean value used as the basis for the control of the conveying speed. Since the fiber material is usually stored in loops, this has an uneven surface in the pot, so that the contact pressure on the sensor is subject to fluctuations. If, however, the contact force is determined over a certain period of time, a large number of measured values are obtained, which can finally be averaged so that a meaningful measured variable is available.
  • the determined contact pressure is processed by means of a controller and from this a corresponding course of the conveying speed is calculated.
  • this results in the advantage that the most uniform regulation of the conveying speed can be realized.
  • the conveying speed is reduced again when a defined contact pressure is reached. So will the Pressing force when approaching the maximum filling level of the pot significantly increase, so this is a sign of reaching the storage end. Also at this stage, it may be advantageous to throttle the conveying speed to achieve a clean completion of the tray.
  • the decisive event here may be the sudden increase in the contact force or a specific maximum value thereof.
  • the filing of the fiber material is completely stopped upon reaching a defined contact pressure, wherein the corresponding contact force can be set either in advance as an absolute value or as a difference to an initial value when filling the pot, so that the actual spring force of respective pot is considered.
  • the textile machine according to the invention is finally distinguished by the fact that the storage device is assigned at least one sensor which is designed to generate an electrical signal as soon as there is contact between the fiber material deposited in the can and the storage device, the sensor having a control in FIG Connection is formed, the conveying speed of the storage device under consideration of the signal.
  • the result is a textile machine that allows a particularly efficient and reliable storage of the fiber material.
  • the controller is designed to increase the conveying speed as soon as there is contact between the deposited fiber material and the depositing device.
  • an additional guidance of the fiber material by the storage device arises from this point on. An increase in the conveying speed therefore does not result in an uncontrolled filing, as would be the case at the beginning of the filing process. Rather, the additional guidance allows a significant increase in the production speed of the textile machine, since from the contact time a faster storage is possible.
  • the depositing device to be operable with at least one second conveying speed at the beginning of depositing the fiber material, in particular into an empty can, with a first conveying speed and upon detection of the contact between deposited fiber material and depositing device, wherein the first conveying speed is lower as the at least second conveying speed.
  • the depositing device operable with at least one second conveying speed at the beginning of depositing the fiber material, in particular into an empty can, with a first conveying speed and upon detection of the contact between deposited fiber material and depositing device, wherein the first conveying speed is lower as the at least second conveying speed.
  • the senor is designed to determine the contact pressure, which exerts the deposited fiber material on the storage device.
  • the conveying speed can always be adjusted by the consideration of the contact pressure to the actual filling level of the pot, the counterforce, which acts by a the can bottom associated spring system on the can bottom, does not have to be known directly. Rather, this counterforce is indirectly taken into account by the contact pressure, the conveying speed of the storage device can always be kept at a maximum value, which just allows a clean filing.
  • the controller is designed to reduce the conveying speed or to stop the filing of the fiber material as soon as the deposited fiber material exerts a defined contact pressure on the depositing device. As a result, it can always be ensured in this way that the conveying speed is always only so high that a clean filing of the fiber material is possible.
  • the senor is a force measuring and / or pressure sensor, a touch sensor, a proximity sensor, an optical sensor and / or a sensor for determining the friction between the fiber material and the storage device, with respect to the advantages of the above statements is referenced.
  • the at least one sensor is arranged in or on an underside of a component of the storage device, so that it can be brought into contact with an upper layer of the fiber material deposited in the can.
  • a reliable and direct measurement of the contact force is possible, of course, other placements are conceivable.
  • the contact force can be detected over a certain period of time with the aid of the controller and converted into a mean value, and the resulting mean value can be used as a basis for regulating the conveying speed.
  • measuring fluctuations of the sensors can be effectively compensated, so that particularly reliable values for controlling the conveying speed are available.
  • statistical data can be taken into account, so that the measured values can also be included in the regulation of the conveying speed for any length of time.
  • the textile machine has further sensors that are in contact with the controller and with the help of additional sizes, such as type and / or dimensions of the jug, the type of fiber material, the length and / or the mass of the fiber material deposited in the pot, the production speed of the textile machine and / or environmental conditions, such as temperature or humidity, are detectable and can be taken into account in the regulation of the conveying speed.
  • additional sizes such as type and / or dimensions of the jug, the type of fiber material, the length and / or the mass of the fiber material deposited in the pot
  • the production speed of the textile machine and / or environmental conditions such as temperature or humidity
  • a further advantage is when the storage device has a drive whose drive speed can be varied continuously or stepwise to allow the most accurate adjustment of the storage speed.
  • the at least one sensor can be activated or deactivated.
  • FIG. 1 shows schematically a route in side view as an example of a textile machine according to the preamble of the independent claims.
  • a sliver 2 is taken from several so-called feed cans 1 and fed to the actual drafting system 3 of the route.
  • the drafting system 3 usually consists of three or more pairs of rollers 4, each comprising a lower roller and a top roller and cause by different speeds a delay and thus a homogenization of the sliver 2.
  • the stretched fiber material 5 is finally fed by means of a pair of calender rollers 6 to a rotating storage tray 7 and placed in a can 8 in the shape of a loop.
  • this has a spring system 9, with the help of the can bottom 10 is pressed in the direction of storage tray 7.
  • This frictional causes a leadership of the fiber material 5, so as to ensure that this can be stored in uniform loops in the can 8.
  • the can bottom 10 is finally moved steadily downwards by the weight of the fiber material 5, so that the contact force which acts on the fiber material 5 or the storage tray 7 remains, in the ideal case, constant.
  • the can bottom 10 can no longer be in its uppermost filling position even when the jug 8 is empty Fig. 1 shown is brought. If now the fiber material 5 with too high conveying speed discharged into the can 8, then there is an uneven storage or in the worst case to a spinning out of the fiber material 5, so that a machine stop is inevitable.
  • the conveying speed of the depositing device is preferably initially kept at a first low level until a certain contact pressure, resulting in a defined signal strength, is achieved by the initially deposited fiber material 5.
  • the achievement of this previously defined contact force finally serves as a start signal to increase the conveying speed to a second value, which finally allows the highest possible production speed of the textile machine.
  • the measurement of the contact force is expediently carried out with the aid of a sensor 11, in particular with the aid of a force measuring sensor, such as FIG. 2 shows, for example, is integrated in the bottom of the storage tray 7.
  • a sensor 11 in particular with the aid of a force measuring sensor, such as FIG. 2 shows, for example, is integrated in the bottom of the storage tray 7.
  • the aid of this sensor 11 it is finally possible to determine the contact force either continuously or at defined time intervals via a control, whereby the measured values can also be correlated with other variables, such as the type or size of the can, before controlling the conveying speed.
  • FIG. 2 shows only a single sensor, it is also possible to equip the storage tray 7 with a plurality of similar or different types of sensors.
  • the conveying speed of the depositing plate 7 at the beginning of the can filling (t 1 ) is first increased up to a time t 2 to a constant value v 1 , which ensures that the fiber material 5 is deposited cleanly in the can 8 Even if the can bottom 10 should not have reached its intended filling level.
  • a time t 3 is finally reached, in which the fiber material 5 comes into contact with the storage tray 7 and generates a contact force, resulting in a signal detected by the sensor 11.
  • the conveying speed of the storage device and thus the production speed of the track can be increased by a controller until this reaches an amount v 2 (time t 6 ), which corresponds to a maximum possible production speed.
  • FIGS. 4 to 6 a further possibility to monitor the progress of the fiber material deposit and in this case a possible contact between the already deposited in the can 8 fiber material 5 and the storage device, which in FIG. 5 is designed as a storage tray 7 (on the representation of constructive details of Ablagetellers7, which of course also has a corresponding opening for the passage of the fiber material supplied from above 5, was deliberately omitted).
  • the senor 11 may be formed as a light barrier, which includes a light source 12 and a corresponding reflector 13 in the example shown. With the help of the light barrier is thus detectable whether in the beam path (dashed line) is fibrous material 5 or not.
  • the light reflected by the reflector 13 is detected by means of a detector (not shown) which is placed in the example shown together with the light source 12 on one side of the storage device (of course, the reflector 13 can also be replaced by a detector, so that detector and light source 12 are disposed on different sides of the storage device).
  • the light beam is permanently interrupted, so that the relevant for the control of the conveying speed of the tray 7 contact between fiber material 5 and storage device can be reliably detected.
  • the tray 7 it would eventually be possible to rotate the tray 7 only about a stationary axis of rotation and to realize the filing of the fiber material 5 by a superposition of the rotation of the tray 7 with a corresponding rotation of the pot 8.
  • the axis of rotation of the pot 8 would be in this case preferably parallel to the axis of rotation of the tray 7, resulting in the in FIG. 6 shown loop shape of the discarded sliver.

Landscapes

  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Coiling Of Filamentary Materials In General (AREA)
  • Looms (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Textilmaschine, insbesondere einer Spinnereivorbereitungsmaschine, vorzugsweise einer Strecke, Karde oder Kämmmaschine, bei dem Fasermaterial (5) im Bereich eines Ausgangs der Textilmaschine durch eine Ablagevorrichtung, wie beispielsweise einen Ablageteller (7), mit einer definierten Fördergeschwindigkeit in eine Kanne (8) abgelegt wird. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass während der Ablage des Fasermaterials (5) mit Hilfe eines Sensors (11) ein elektrisches Signal erzeugt wird, sobald ein Kontakt zwischen dem in der Kanne (8) abgelegten Fasermaterial (5) und der Ablagevorrichtung besteht, und dass die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung unter Berücksichtigung des Signals geregelt wird. Ferner wird eine entsprechende Textilmaschine mit einem Ausgang für Fasermaterial (5) und einer im Bereich des Ausgangs angeordneten Ablagevorrichtung, wie beispielsweise einem Ablageteller (7), zum Ablegen des Fasermaterials (5) mit einer definierten Fördergeschwindigkeit in wenigstens eine Kanne (8) beschrieben, wobei der Ablagevorrichtung erfindungsgemäß wenigstens ein Sensor (11) zugeordnet ist, der ausgebildet ist, ein elektrisches Signal zu erzeugen, sobald ein Kontakt zwischen dem in der Kanne (8) abgelegten Fasermaterial (5) und der Ablagevorrichtung besteht, wobei der Sensor (11) mit einer Steuerung in Verbindung steht, die ausgebildet ist, die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung unter Berücksichtigung des Signals zu regeln.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Textilmaschine, insbesondere einer Spinnereivorbereitungsmaschine, vorzugsweise einer Strecke, Karde oder Kämmmaschine, bei dem Fasermaterial im Bereich eines Ausgangs der Textilmaschine durch eine Ablagevorrichtung, wie beispielsweise einen Ablageteller, mit einer definierten Fördergeschwindigkeit in eine Kanne abgelegt wird sowie eine entsprechende Textilmaschine, insbesondere Spinnereivorbereitungsmaschine, vorzugsweise in Form einer Strecke, Karde oder Kämmmaschine, mit einem Ausgang für Fasermaterial und einer im Bereich des Ausgangs angeordneten Ablagevorrichtung, wie beispielsweise einem Ablageteller, zum Ablegen des Fasermaterials mit einer definierten Fördergeschwindigkeit in wenigstens eine Kanne.
  • Spinnereivorbereitungsmaschinen, wie beispielsweise Strecken, Karden oder Kämmmaschinen, werden unter anderem eingesetzt, um vorgelegtes Fasermaterial zu vergleichmäßigen. Hierfür besitzt die Spinnereivorbereitungsmaschine meist eine Reihe von Verzugsorganen, in der Regel in Form von mehreren zueinander angeordneten Walzen, zwischen denen das Fasermaterial entlang der jeweiligen so genannten Klemmlinien in Bandquerrichtung geführt wird. Zwischen den Walzen wird das Fasermaterial schließlich verstreckt und dabei gleichzeitig vergleichmäßigt. Im Anschluss an diesen Vorgang wird das meist als Faserband vorliegende Fasermaterial schließlich in einen entsprechenden Behälter, eine so genannte Kanne, abgelegt, wobei das Fasermaterial durch eine Ablagevorrichtung, beispielsweise einen Ablageteller, meist kreis- oder ellipsenförmig geschlungen wird. Die befüllten Kannen werden anschließend durch entsprechend leere Kannen ersetzt und an eine nachfolgende Textilmaschine, wie z. B. eine Spinnmaschine, weitergegeben.
  • Da jedoch für eine zufriedenstellende Qualität der Ablage ein Reibschluss zwischen Ablagevorrichtung und Fasermaterial notwendig ist, können insbesondere zu Beginn der Ablage in eine leere Kanne Komplikationen auftreten, die meist durch den Aufbau der Kannen selbst bedingt sind. So weisen die eingesetzten Kannen meist eine oder mehrere Spiralfedern auf, welche von unten gegen den Kannenboden drücken und ihn stets in einer für die Ablage optimalen Position halten sollen. Ebenso sind Kannen mit rechteckigem Querschnitt bekannt, bei denen zumeist zwei Spiralfedern in Kannenlängsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Zur Stabilisierung des Kannenbodens in der Horizontalen ist bei diesen Kannen üblicherweise ein Pantographen- oder Scherengittersystem vorgesehen. Durch die nach oben wirkende Federkraft ist der Kannenboden einer leeren Kanne idealerweise mindestens bis zum oberen Kannenrand angehoben, wenn mit der Ablage begonnen wird, um durch die genannte Reibung eine Führung des Fasermaterials zu gewährleisten. Der Kannenboden wird schließlich während des Ablagevorgangs durch das Gewicht des Füllgutes kontinuierlich abgesenkt, so dass die Führung stets erhalten bleibt.
  • Während die genannte Auf- und Absenkung des Kannenbodens bei neuen Kannen einwandfrei funktioniert, kommt es mit zunehmender Betriebsdauer zu einem Ermüden oder einem Verschmutzen der Federsysteme, so dass die verbleibende Federkraft nicht mehr ausreicht, um den Kannenboden einer leeren Kanne in seine obere Befüllstellung zu verfahren. Wird die Kanne beispielsweise am Ausgang eines Streckwerks eingesetzt, ist der Abstand zwischen Abgabevorrichtung, in diesem Fall in Form der Unterseite eines Ablagetellers, und dem gegenüberliegenden Kannenboden schließlich zu groß. Das Fasermaterial wird nicht mehr geordnet abgelegt, sondern rutscht unkontrolliert über den Kannenboden und kann im schlimmsten Fall auch seitlich über den Kannenrand hinausgeschleudert werden. Ähnliche Folgen haben Toleranzen bei den Federn, deren Kenndaten, wie Material, Länge und Federkonstante, relativ genau gewählt werden müssen, um eine präzise Kraftbeaufschlagung des Kannenbodens zu erreichen.
  • Im Ergebnis weist das zu Beginn des Befüllvorgangs abgelegte Fasermaterial in den genannten Fällen eine relativ niedrige Qualität auf, da kein genügender Reibschluss zwischen dem Fasermaterial und der Ablagevorrichtung bzw. dem Kannenboden vorhanden ist.
  • Um diesem Problem zu begegnen, schlägt beispielsweise die DE 36 21 794 A1 vor, den Kannenboden während des Ablagevorgangs mittels eines vertikal verschiebbaren Stempels von einer oberen Stellung allmählich abzusenken. Dieses Absenken wird derart durchgeführt, dass die auf das abgelegte Bandpaket einwirkende Kompressionskraft, die durch das Anliegen der zuletzt abgelegten Bandzykloiden entsteht, während des gesamten Ablegvorgangs in etwa konstant ist. Zu diesem Zweck wird die auf das Bandpaket einwirkende Kompressionskraft erfasst und ihre Abweichung von einem einstellbaren Wert ermittelt. Abhängig von dieser Abweichung wird dann der Stempel mit Hilfe eines Antriebs aktiv verfahren.
  • Vergleichbar hierzu beschreibt auch die DE 196 11 500 A1 eine aktive Antriebsvorrichtung zur Höhenverstellung des Kannenbodens, wobei durch Messung von Kraft und/oder Weg eine Steuerung der Absenkung des Bodens unter Berücksichtigung des Füllgrades der Kanne ermöglicht werden soll.
  • Derartige Anlagen weisen jedoch den Nachteil auf, dass mit der jeweiligen Antriebsvorrichtung ein zusätzliches Bauteil vorhanden ist, welches erhöhte Anschaffungs- und Wartungskosten verursacht.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Textilmaschine und ein Verfahren zu deren Betrieb vorzuschlagen, die eine saubere und kontrollierbare Ablage von Fasermaterial in herkömmliche und insbesondere lediglich federgelagerte Kannen auch zu Beginn des Ablagevorgangs ermöglichen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dahingehend, dass während der Ablage des Fasermaterials mit Hilfe eines Sensors ein elektrisches Signal erzeugt wird, sobald ein Kontakt zwischen dem in der Kanne abgelegten Fasermaterial und der Ablagevorrichtung besteht, und dass die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung unter Berücksichtigung des Signals geregelt wird. Hierdurch kann auf einfache und dennoch zuverlässige Art und Weise der Tatsache Rechnung getragen werden, dass eine kontrollierte Ablage ab einer bestimmten Fördergeschwindigkeit erst dann möglich ist, wenn ein Kontakt zwischen der Ablagevorrichtung, z. B. im Bereich der Unterseite eines Ablagetellers, und dem bereits in die Kanne abgelegten Fasermaterial besteht, da das Fasermaterial erst ab diesem Zeitpunkt von allen Seiten eine entsprechende Führung erfährt. Somit stellt der Zeitpunkt des Kontakts eine entscheidende Größe dar, die nun mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens direkt bei der Regelung der Fördergeschwindigkeit berücksichtigt werden kann. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Detektion des Signals nicht zwangsläufig die unmittelbare Veränderung der Fördergeschwindigkeit zur Folge haben muss. So ist es ebenso denkbar, dass die Signalstärke berücksichtigt wird und erst ab einer bestimmten Signalstärke oder nach einer gewissen Zeitspanne ab der Detektion des Signals eine entsprechende Anpassung erfolgt. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Fördergeschwindigkeit nicht zu bald erhöht wird und eine zuverlässige Ablage des Fasermaterials gewährleistet werden kann.
  • Insbesondere ist es hierbei von Vorteil, wenn die Fördergeschwindigkeit erhöht wird, sobald ein Kontakt zwischen dem abgelegten Fasermaterial und der Ablagevorrichtung besteht. Wie bereits erwähnt, wird das Fasermaterial ab diesem Zeitpunkt im Wesentlichen von allen Seiten geführt, so dass das Faserband während der Ablage nicht mehr unkontrolliert in der Kanne verrutschen oder im schlimmsten Fall aus der Kanne herausgeschleudert werden kann. Vorteilhafterweise wird die Ablagevorrichtung dabei zu Beginn der Ablage des Fasermaterials, insbesondere in eine leere Kanne, mit einer ersten Fördergeschwindigkeit und ab der Detektion des Kontakts mit wenigstens einer zweiten Fördergeschwindigkeit betrieben, wobei die erste Fördergeschwindigkeit geringer ist als die wenigstens zweite Fördergeschwindigkeit. Insbesondere während des Beginns der Ablage, beispielsweise nach einem Kannenwechsel oder beim Anfahren der Textilmaschine, kommt es häufig zu Problemen bei der Bandablage, wenn das Federsystem der Kanne nicht mehr in der Lage ist, den Kannenboden bis in seine oberste Füllposition anzuheben. Wird die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung in diesem Stadium zu hoch gewählt, so kann es zu einer Fehlablage kommen, bei der das Fasermaterial entweder ungleichmäßig abgelegt wird oder sogar über den Kannenrand getragen werden kann. Die Folge sind Maschinenstillstände und/oder eine schlechte Qualität des Fasermaterials. Zwar ist es bereits bekannt, die Fördergeschwindigkeit zu Beginn der Ablage für einen konstanten Zeitraum auf einem niedrigeren Niveau zu halten. Diese Zeit reicht bei schlecht erhaltenen Kannen jedoch oft nicht aus oder aber ist für neue Kannen zu groß bemessen, so dass die Textilmaschine hier langsamer betrieben wird, als es notwendig wäre. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung nun nur noch solange auf einem ersten niedrigen Niveau gehalten, bis tatsächlich ein Kontakt zwischen abgelegtem Fasermaterial und Ablagevorrichtung detektiert wird. Das Erreichen dieses Kontakts dient schließlich als Triggersignal, um die Fördergeschwindigkeit auf einen zweiten Wert zu erhöhen, der schließlich eine möglichst hohe Produktionsgeschwindigkeit der Textilmaschine erlaubt. Während zwar auch ein Betrieb mit nur zwei unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten möglich ist, kann die Fördergeschwindigkeit selbstverständlich auch in beliebig fein unterteilten Einzelschritten auf ihren Endbetrag erhöht werden. Beispielsweise wäre es denkbar, das Faserband zu Beginn mit einer ersten, niedrigen Fördergeschwindigkeit abzulegen, um die Fördergeschwindigkeit schließlich allmählich oder stufenweise zu erhöhen bis der Sensor einen Kontakt zwischen Ablagevorrichtung und Fasermaterial signalisiert. Ab diesem Zeitpunkt ist schließlich eine Erhöhung auf die maximale Fördergeschwindigkeit möglich, da die notwendige Führung des Faserbands sichergestellt ist.
  • Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Änderung der Fördergeschwindigkeit fließend erfolgt, da hierdurch eine besonders sanfte Ablage des Fasermaterials gewährleistet ist. Ebenso kann es jedoch auch von Vorteil sein, wenn die Änderung der Fördergeschwindigkeit stufenweise erfolgt, wobei die jeweilige Art der Regelung nicht zuletzt von dem vorhandenen Antrieb der Ablagevorrichtung abhängen kann oder wird.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn das Signal mit Hilfe eines Kraftmess- und/oder Drucksensors, eines Berührungssensors, eines Näherungssensors, eines optischen Sensors und/oder eines Sensors zur Ermittlung der Reibung zwischen Fasermaterial und Ablagevorrichtung erzeugt wird. Derartige Sensoren sind in unterschiedlichsten Ausführungen erhältlich und können somit je nach Art der Textilmaschine passend ausgewählt werden. Selbstverständlich sind auch andere Sensoren, wie beispielsweise Fühler, die auf Biegung reagieren, denkbar, soweit es die Ausgestaltung der Ablagevorrichtung zulässt. Weiterhin können auch unterschiedliche Sensoren gemeinsam eingesetzt werden, um die Zuverlässigkeit der Detektion zu erhöhen. Hinsichtlich der Sensoren sei ferner generell klargestellt, dass diese ein Signal zur Regelung der Fördergeschwindigkeit an die Steuerung senden, wenn das Fasermaterial mit der Ablagevorrichtung in Berührung kommt, da dies ein Zeichen ist, dass eine Führung des Faserbandes durch die Ablagevorrichtung besteht oder direkt bevorsteht. Bereits ab diesem Zeitpunkt ist es somit vorteilhaft, die Fördergeschwindigkeit erfindungsgemäß zu regeln. Denkbar ist in diesem Zusammenhang schließlich auch, dass die Regelung erst mit einem gewissen Zeitversatz ab der ersten Berührung einsetzt. Darüber hinaus sei klargestellt, dass die Sensoren ausgebildet sein können, ein Signal zu erzeugen, sobald sie mit dem in die Kanne abgelegten Fasermaterial in Berührung kommen. Ebenso ist auch eine kontaktlose Überwachung des Fasermaterials möglich. Beispielsweise können entsprechende Sende- und/oder Empfangseinheiten eines optischen Sensors, vorzugsweise einer Lichtschranke, knapp oberhalb der Kanne bzw. knapp unterhalb des Ausgangs der Ablagevorrichtung platziert sein. Sobald der Sensor nun ein dauerhaftes Signal erzeugt, ist dies ein Zeichen, dass das in der Kanne abgelegte Fasermaterial mit der Ablagevorrichtung in Kontakt steht.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn bei der Regelung der Fördergeschwindigkeit die Anpresskraft berücksichtigt wird, die das abgelegte Fasermaterial auf die Ablagevorrichtung ausübt. Wie bereits oben erwähnt, muss für eine hohe Qualität der Ablage und damit des abgelegten Fasermaterials ein bestimmter Reibschluss zwischen Fasermaterial und Kannenboden bzw. Ablagevorrichtung vorhanden sein. Dieser Reibschluss ist jedoch proportional zu der Anpresskraft, die das abgelegte Fasermaterial auf wenigstens ein Bauteil der Ablagevorrichtung ausübt, wobei sich die Anpresskraft wiederum aus der Federkraft ergibt, mit welcher der Kannenboden in Richtung Ablagevorrichtung gedrückt wird. Misst man nun diese Anpresskraft, so steht ein Parameter zur Verfügung, der den individuellen Zustand jeder Kanne berücksichtigt, so dass Ermüdungs- und Verschmutzungserscheinungen der Kanne bzw. deren Federsystem zwar nicht behoben, aber bei der Befüllung der Kanne wirkungsvoll berücksichtigt werden können. Hierfür muss lediglich einer bestimmten Anpresskraft, die den Reibschluss zwischen Fasermaterial, Kannenboden und Ablagevorrichtung, wie z.B. einem Ablageteller einer Strecke, widerspiegelt, eine bestimmte Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung zugeordnet werden, bei der jeweils noch eine saubere Ablage gewährleistet ist, um die Ablagevorrichtung schließlich stets mit der optimalen Fördergeschwindigkeit betreiben zu können.
  • Vorteilhaft ist zudem, wenn die Anpresskraft kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen ermittelt wird. Während eine kontinuierliche Messung die genaueste Anpassung der Fördergeschwindigkeit erlaubt, kann es in manchen Fällen auch ausreichend sein, die Anpresskraft nur zu Beginn oder am Ende der Ablage zu ermitteln, um besonders diese kritischen Phasen zu überwachen. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Sensor, der den Kontakt zwischen Fasermaterial und Ablagevorrichtung detektiert, ausgebildet ist, die Anpresskraft zu ermitteln, so dass zur Messung dieser Größe kein zusätzlicher Sensor notwendig ist. Beispielsweise kann in diesem Fall ein Drucksensor zum Einsatz kommen. Dieser liefert wiederum ein Signal, sobald das Faserband mit der Ablagevorrichtung in Berührung kommt, wobei sich die Signalstärke oder -art schließlich proportional zur Anpresskraft des Fasermaterials ändert und damit einen Rückschluss auf den Betrag der Anpresskraft zulässt.
  • Vorteilhafterweise wird die Anpresskraft über einen bestimmten Zeitraum gemittelt und der resultierende Mittelwert als Basis für die Regelung der Fördergeschwindigkeit herangezogen. Da das Fasermaterial meist in Schlaufen abgelegt wird, weist dieses in der Kanne eine ungleichmäßige Oberfläche auf, so dass auch die Anpresskraft am Sensor Schwankungen unterliegen wird. Wird die Anpresskraft jedoch über eine gewisse Zeit ermittelt, so erhält man eine Vielzahl von Messwerten, die schließlich gemittelt werden können, so dass eine aussagekräftige Messgröße zur Verfügung steht.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die ermittelte Anpresskraft mit Hilfe einer Steuerung verarbeitet und hieraus ein entsprechender Verlauf der Fördergeschwindigkeit berechnet. Im Gegensatz zu einer direkten Anpassung der Fördergeschwindigkeit an die jeweils ermittelte Anpresskraft ergibt sich hieraus der Vorteil, dass eine möglichst gleichmäßige Regelung der Fördergeschwindigkeit realisiert werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, die Fördergeschwindigkeit in Abhängigkeit des Anstiegs der Anpresskraft für eine gewisse Zeit im Voraus zu berechnen. Hierdurch wird vermieden, dass die Fördergeschwindigkeit stets nur als Reaktion auf die zuvor ermittelte Anpresskraft nachreguliert wird. Auch können vorberechnete Werte unter Berücksichtigung der momentan ermittelten Anpresskraft nachkorrigiert werden, so dass stets eine möglichst genaue Anpassung der Fördergeschwindigkeit ermöglicht wird.
  • Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn die Fördergeschwindigkeit bei Erreichen einer definierten Anpresskraft wieder reduziert wird. So wird sich die Anpresskraft beim Annähern an den maximalen Füllgrad der Kanne deutlich erhöhen, so dass dies ein Zeichen für das Erreichen des Ablageendes ist. Auch in diesem Stadium kann es von vorteilhaft sein, die Fördergeschwindigkeit zu drosseln, um einen sauberen Abschluss der Ablage zu erreichen. Als ausschlaggebendes Ereignis kann dabei der sprunghafte Anstieg der Anpresskraft oder auch ein bestimmter Maximalwert derselben gewählt werden.
  • Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn die Ablage des Fasermaterials bei Erreichen einer definierten Anpresskraft vollständig gestoppt wird, wobei die entsprechende Anpresskraft entweder im Voraus als Absolutwert oder auch als Differenz zu einem Anfangswert beim Befüllen der Kanne festgelegt werden kann, so dass die tatsächliche Federkraft der jeweiligen Kanne berücksichtigt wird.
  • Vorteile bringt es weiterhin mit sich, wenn bei der Regelung der Fördergeschwindigkeit zusätzliche Größen, wie beispielsweise Art und/oder Abmessungen der Kanne, die Art des Fasermaterials, die Länge und/oder die Masse des in die Kanne abgelegten Fasermaterials, die Produktionsgeschwindigkeit der Textilmaschine und/oder Umweltbedingungen, wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, berücksichtigt werden. Auf diese Weise wird das Verfahren bestmöglich angepasst, da für die korrekte Ablage des Fasermaterials nicht nur die Anpresskraft alleine eine Rolle spielt. Die genannten Daten können entweder in eine Steuerung eingegeben oder durch entsprechende Sensoren einmalig oder auch kontinuierlich ermittelt werden.
  • Die erfindungsgemäße Textilmaschine zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass der Ablagevorrichtung wenigstens ein Sensor zugeordnet ist, der ausgebildet ist, ein elektrisches Signal zu erzeugen, sobald ein Kontakt zwischen dem in der Kanne abgelegten Fasermaterial und der Ablagevorrichtung besteht, wobei der Sensor mit einer Steuerung in Verbindung steht, die ausgebildet ist, die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung unter Berücksichtigung des Signals zu regeln. Im Ergebnis erhält man eine Textilmaschine, die eine besonders effiziente und zuverlässige Ablage des Fasermaterials ermöglicht. So ist es unter Berücksichtigung des Signals nun möglich, die Fördergeschwindigkeit zu Beginn der Ablage auf einem Niveau zu halten, das ein Herausschleudern des Fasermaterials oder dessen unkontrollierte Ablage verhindert, während nach der Detektion des Kontakts zwischen dem Fasermaterial und der Ablagevorrichtung eine Anpassung der Fördergeschwindigkeit möglich ist, die in einer möglichst schnellen und zuverlässigen Ablage des Fasermaterials resultiert.
  • Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Steuerung ausgebildet ist, die Fördergeschwindigkeit zu erhöhen, sobald ein Kontakt zwischen dem abgelegten Fasermaterial und der Ablagevorrichtung besteht. Wie bereits oben erwähnt, entsteht ab diesem Zeitpunkt eine zusätzliche Führung des Fasermaterials durch die Ablagevorrichtung. Eine Erhöhung der Fördergeschwindigkeit resultiert daher nicht in einer unkontrollierten Ablage, wie es zu Beginn des Ablagevorgangs der Fall wäre. Vielmehr erlaubt die zusätzliche Führung eine signifikante Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit der Textilmaschine, da ab dem Kontaktzeitpunkt eine schnellere Ablage möglich ist. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass die Ablagevorrichtung zu Beginn der Ablage des Fasermaterials, insbesondere in eine leere Kanne, mit einer ersten Fördergeschwindigkeit und bei Detektion des Kontakts zwischen abgelegtem Fasermaterial und Ablagevorrichtung mit wenigstens einer zweiten Fördergeschwindigkeit betreibbar ist, wobei die erste Fördergeschwindigkeit geringer ist als die wenigstens zweite Fördergeschwindigkeit. Hierdurch wird der Tatsache Rechnung getragen, dass für eine sichere Ablage des Fasermaterials ein bestimmter Anpressdruck des Kannenbodens gegen das Fasermaterial notwendig ist. Insbesondere bei alten und/oder schlecht erhaltenen Kannen kann es jedoch vorkommen, dass der Kannenboden einer leeren Kanne durch die verbleibende Federkraft eines den Kannenboden anhebenden Federsystems nicht mehr bis in die oberste Befüllstellung angehoben werden kann. Würde die Ablagevorrichtung in diesem Stadium mit einer zu hohen Fördergeschwindigkeit betrieben, bestünde die Gefahr, dass das Fasermaterial seitlich vom Kannenboden oder sogar über den Kannenrand hinaus rutschen würde. In jedem Fall wäre eine saubere Ablage nahezu unmöglich. Erhöht man die Fördergeschwindigkeit jedoch erst allmählich und erst dann, wenn ein Kontakt zwischen der Ablagevorrichtung und dem abgelegten Fasermaterial besteht, so können die genannten Nachteile vermieden und die Textilmaschine stets mit einer maximal möglichen Produktionsgeschwindigkeit betrieben werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sensor ausgebildet ist, die Anpresskraft zu ermitteln, die das abgelegte Fasermaterial auf die Ablagevorrichtung ausübt. Auf diese Weise kann die Fördergeschwindigkeit durch die Berücksichtigung der Anpresskraft stets auf die tatsächliche Füllhöhe der Kanne angepasst werden, wobei die Gegenkraft, die durch ein dem Kannenboden zugeordnetes Federsystem auf den Kannenboden wirkt, nicht direkt bekannt sein muss. Vielmehr wird diese Gegenkraft indirekt durch die Anpresskraft berücksichtigt, wobei die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung stets auf einem maximalen Wert gehalten werden kann, der gerade noch eine saubere Ablage ermöglicht.
  • Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn die Steuerung ausgebildet ist, die Fördergeschwindigkeit zu reduzieren oder die Ablage des Fasermaterials zu stoppen, sobald das abgelegte Fasermaterial eine definierte Anpresskraft auf die Ablagevorrichtung ausübt. Im Ergebnis kann auf diese Art stets sichergestellt werden, dass die Fördergeschwindigkeit stets nur so hoch ist, dass eine saubere Ablage des Fasermaterials möglich ist.
  • Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn der Sensor ein Kraftmess- und/oder Drucksensor, ein Berührungssensor, ein Näherungssensor, ein optischer Sensor und/oder ein Sensors zur Ermittlung der Reibung zwischen Fasermaterial und Ablagevorrichtung ist, wobei bezüglich der Vorteile auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
  • Nicht zuletzt ist es vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Sensor in oder an einer Unterseite eines Bauteils der Ablagevorrichtung angeordnet ist, so dass er mit einer oberen Lage des in der Kanne abgelegten Fasermaterials in Kontakt bringbar ist. Hierdurch wird eine zuverlässige und direkte Messung der Anpresskraft ermöglicht, wobei selbstverständlich auch andere Platzierungen denkbar sind. So wäre es auch möglich, die Anpresskraft indirekt zu bestimmen, beispielsweise durch Messung der Leistungsaufnahme der Ablagevorrichtung, die mit zunehmender Anpresskraft zunimmt.
  • Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn die Anpresskraft über einen bestimmten Zeitraum mit Hilfe der Steuerung erfassbar und in einen Mittelwert umrechenbar ist und der resultierende Mittelwert als Basis für die Regelung der Fördergeschwindigkeit herangezogen werden kann. Hierdurch lassen sich Messschwankungen der Sensoren wirkungsvoll ausgleichen, so dass besonders zuverlässige Werte zur Regelung der Fördergeschwindigkeit zur Verfügung stehen. Ebenso können statistische Daten berücksichtigt werden, so dass auch die Messwerte über beliebig lange Zeiträume in die Regelung der Fördergeschwindigkeit einfließen können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Textilmaschine weitere Sensoren aufweist, die mit der Steuerung in Kontakt stehen und mit deren Hilfe zusätzliche Größen, wie beispielsweise Art und/oder Abmessungen der Kanne, die Art des Fasermaterials, die Länge und/oder die Masse des in die Kanne abgelegten Fasermaterials, die Produktionsgeschwindigkeit der Textilmaschine und/oder Umweltbedingungen, wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, detektierbar und bei der Regelung der Fördergeschwindigkeit berücksichtigbar sind. Zwar stellt auch die Regelung ausschließlich auf Basis der Anpresskraft eine signifikante Verbesserung des Standes der Technik dar. Werden jedoch weitere Faktoren berücksichtigt, so kann die Regelung weiter verfeinert und optimal auf die vorliegenden Bedingungen angepasst werden.
  • Von Vorteil ist weiterhin, wenn die Ablagevorrichtung einen Antrieb aufweist, dessen Antriebsgeschwindigkeit stufenlos oder schrittweise verändert werden kann, um eine möglichst genaue Anpassung der Ablagegeschwindigkeit zu ermöglichen.
  • Von Vorteil ist es schließlich auch, wenn der wenigstens eine Sensor aktivierbar bzw. deaktivierbar ist. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, den Sensor nach einer Anfangsphase der Befüllung zu deaktivieren und erst nach einem Kannenwechsel wieder zu reaktivieren. Auch kann es bei der Verarbeitung bestimmter Fasermaterialien überflüssig sein, die Fördergeschwindigkeit zu Beginn der Ablage zu drosseln, so dass die Textilmaschine in dieser Zeit auch ohne Messung der Anpresskraft betrieben werden kann.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Seitenansicht einer Strecke,
    Figur 2
    eine Schnittdarstellung eines Ablagetellers einer erfindungsgemäßen Strecke,
    Figur 3
    einen möglichen Verlauf von Anpresskraft und Fördergeschwindigkeit in Abhängigkeit der Zeit,
    Figur 4
    eine Seitenansicht einer Ablagevorrichtung einer Strecke zu Beginn der Fasermaterialablage in eine Kanne,
    Figur 5
    eine Seitenansicht der Ablagevorrichtung gemäß Figur 4 nach einer gewissen Ablagezeit, und
    Figur 6
    eine schematische Draufsicht auf eine bereits teilweise befüllte Kanne.
  • Figur 1 zeigt schematisch eine Strecke in der Seitenansicht als Beispiel einer Textilmaschine gemäß Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Während des Betriebs der Strecke wird aus mehreren sogenannten Vorlagekannen 1 ein Faserband 2 entnommen und dem eigentlichen Streckwerk 3 der Strecke zugeführt. Das Streckwerk 3 besteht in der Regel aus drei oder mehr Walzenpaaren 4, die jeweils eine Unterwalze und eine Oberwalze umfassen und durch unterschiedliche Drehzahlen einen Verzug und somit eine Vergleichmäßigung des Faserbandes 2 bewirken.
  • Im Anschluss an das Streckwerk 3 wird das verstreckte Fasermaterial 5 schließlich mit Hilfe eines Kalanderwalzenpaares 6 einem rotierenden Ablageteller 7 zugeführt und durch diesen schlingenförmig in eine Kanne 8 abgelegt. Um zu verhindern, dass das Fasermaterial 5 hierbei unkontrolliert in die Kanne 8 gleitet, weist diese ein Federsystem 9 auf, mit dessen Hilfe der Kannenboden 10 in Richtung Ablageteller 7 gedrückt wird. Hierdurch entsteht ein Reibschluss zwischen Fasermaterial 5 und den jeweils benachbarten Flächen von Kannenboden 10 und Ablageteller 7. Dieser Reibschluss bewirkt eine Führung des Fasermaterials 5, so dass sichergestellt wird, dass dieses in gleichmäßigen Schlingen in der Kanne 8 abgelegt werden kann. Während des Befüllvorgangs wird der Kannenboden 10 schließlich durch das Gewicht des Fasermaterials 5 stetig nach unten bewegt, so dass die Anpresskraft, die auf das Fasermaterial 5 bzw. den Ablageteller 7 wirkt, im Idealfall konstant bleibt.
  • Ist das Federsystem 9 bedingt durch Ermüdung oder Verschmutzung jedoch geschwächt, so kann der Kannenboden 10 selbst bei leerer Kanne 8 nicht mehr in seine oberste Befüllstellung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, gebracht werden. Wird nun das Fasermaterial 5 mit zu hoher Fördergeschwindigkeit in die Kanne 8 entlassen, so kommt es zu einer ungleichmäßigen Ablage oder im schlimmsten Fall zu einem Herausschleudern des Fasermaterials 5, so dass ein Maschinenstopp unumgänglich ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun vorgeschlagen, die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung auf Basis eines mit Hilfe eines Sensors 11 erzeugten Signals zur regeln, welches den Kontakt zwischen Ablagevorrichtung und Fasermaterial 5 anzeigt und hierbei in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung proportional zur Anpresskraft ist, die das abgelegte Fasermaterial 5 auf die Unterseite des Ablagetellers 7 und damit die Ablagevorrichtung ausübt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung vorzugsweise zunächst solange auf einem ersten niedrigen Betrag gehalten, bis durch das anfangs abgelegte Fasermaterial 5 eine bestimmte Anpresskraft, resultierend in einer definierten Signalstärke, erreicht wird. Das Erreichen dieser vorher definierten Anpresskraft dient schließlich als Startsignal, um die Fördergeschwindigkeit auf einen zweiten Wert zu erhöhen, der schließlich eine möglichst hohe Produktionsgeschwindigkeit der Textilmaschine erlaubt. Ebenso ist es selbstverständlich möglich, die Fördergeschwindigkeit in beliebig vielen Einzelschritten von einem ersten Betrag auf die gewünschte Endgeschwindigkeit zu erhöhen, wobei die Erhöhung auch bereits ab dem Zeitpunkt der Detektion des Signals erfolgen kann, da ab diesem Zeit.
  • Die Messung der Anpresskraft erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Sensors 11, insbesondere mit Hilfe eines Kraftmesssensors, der, wie Figur 2 zeigt, beispielsweise in die Unterseite des Ablagetellers 7 integriert ist. Mit Hilfe dieses Sensors 11 ist es schließlich möglich, die Anpresskraft über eine Steuerung entweder kontinuierlich oder auch in definierten Zeitabständen zu ermitteln, wobei die Messwerte vor der Regelung der Fördergeschwindigkeit auch mit anderen Größen, wie beispielsweise der Kannenart oder -größe korreliert werden können. Während Figur 2 nur einen einzigen Sensor zeigt, ist es auch möglich, den Ablageteller 7 mit mehreren gleichartigen oder auch verschiedenartigen Sensoren auszustatten.
  • Schließlich ist in Figur 3 ein möglicher Verlauf von Anpresskraft F (Kurve A) und Fördergeschwindigkeit v (Kurve B) in Abhängigkeit der Zeit t dargestellt.
  • Wie die Kurven zeigen, wird die Fördergeschwindigkeit des Ablagetellers 7 zu Beginn der Kannenbefüllung (t1) zunächst bis zu einem Zeitpunkt t2 auf einen konstanten Wert v1 erhöht, bei dem sichergestellt ist, dass das Fasermaterial 5 sauber in die Kanne 8 abgelegt wird, auch wenn der Kannenboden 10 nicht seine vorgesehene Befüllhöhe erreicht haben sollte. Durch die Ablage des Fasermaterials 5 wird schließlich ein Zeitpunkt t3 erreicht, bei dem das Fasermaterial 5 mit dem Ablageteller 7 in Kontakt kommt und eine Anpresskraft erzeugt, resultierend in einem vom Sensor 11 detektierten Signal. Diese Anpresskraft und damit die Signalstärke steigt ab diesem Zeitpunkt stetig an, bis sich zum Zeitpunkt t5 eine Art Gleichgewicht zwischen Anpresskraft und der von unten wirkenden Federkraft des Federsystems 9 einstellt, wobei die Federkraft durch die Kompression des Federsystems 9 und damit auch die Anpresskraft ab diesem Zeitpunkt geringfügig weiter ansteigen.
  • Wird eine vorher definierte Anpresskraft F1 (Zeitpunkt t4) erreicht, bei der eine sichere und kontrollierte Ablage des Fasermaterials 5 sichergestellt ist, so kann schließlich die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung und somit auch die Produktionsgeschwindigkeit der Strecke mit Hilfe einer Steuerung erhöht werden, bis diese einen Betrag v2 erreicht (Zeitpunkt t6), der einer maximal möglichen Produktionsgeschwindigkeit entspricht.
  • Alternativ ist es schließlich ebenso denkbar, die Fördergeschwindigkeit bereits ab dem Zeitpunkt t3 zu erhöhen, ab dem der Sensor 11 ein Signal an die Steuerung der Textilmaschine sendet, die einen Kontakt zwischen Fasermaterial 5 und Ablagevorrichtung und damit das Vorhandensein der notwendigen Führung des Fasermaterials 5 durch die Ablagevorrichtung signalisiert.
  • Während in Figur 2 eine lineare Regulierung der Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung dargestellt ist, kann diese selbstverständlich auch jeden anderen Verlauf annehmen, um schließlich eine möglichst optimale Regulierung zu erzielen.
  • Abschließend zeigen die Figuren 4 bis 6 eine weitere Möglichkeit, den Fortschritt der Fasermaterialablage und hierbei einen möglichen Kontakt zwischen dem bereits in der Kanne 8 abgelegten Fasermaterial 5 und der Ablagevorrichtung zu überwachen, die in Figur 5 als Ablageteller 7 ausgebildet ist (auf die Darstellung konstruktiver Details des Ablagetellers7, der selbstverständlich auch eine entsprechende Durchbrechung für den Durchtritt des von oben zugeführten Fasermaterials 5 aufweist, wurde bewusst verzichtet).
  • Wie sich aus der Zusammenschau der genannten Figuren ergibt, kann der Sensor 11 als Lichtschranke ausgebildet sein, die im gezeigten Beispiel eine Lichtquelle 12 und einen korrespondierenden Reflektor 13 umfasst. Mit Hilfe der Lichtschranke ist somit detektierbar, ob sich im Strahlengang (gestrichelte Linie) Fasermaterial 5 befindet oder nicht. Die Detektion des vom Reflektor 13 reflektierten Lichts erfolgt mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Detektors, der im gezeigten Beispiel zusammen mit der Lichtquelle 12 auf einer Seite der Ablagevorrichtung platziert ist (selbstverständlich kann der Reflektor 13 auch durch einen Detektor ersetzt werden, so dass Detektor und Lichtquelle 12 auf unterschiedlichen Seiten der Ablagevorrichtung angeordnet sind).
  • Die Funktionsweise ist nun die folgende: Sobald Fasermaterial 5 von oben auf den Kannenboden 10 abgelegt wird (siehe Figur 4, die den Beginn der Ablage zeigt), kommt es in regelmäßigen Zeitabständen zur Unterbrechung des von der Lichtquelle 12 emittierten Lichtstrahls, da die kreisförmige Bewegung des Ablagetellers 7 sowie dessen Eigendrehung (siehe Figur 6: die jeweiligen Bewegungen erfolgen derart, dass das Fasermaterial 5 spiralförmig abgelegt wird) dazu führt, dass das Fasermaterial 5 bezüglich des Kannenbodens 10 stets an einer anderen Stelle abgelegt wird. Die resultierenden pulsartigen Signale der Lichtschranke sind somit ein Zeichen dafür, dass zwar bereits Fasermaterial 5 in die Kanne 8 abgelegt wird, es aber noch nicht zu einem Kontakt zwischen Fasermaterial 5 und Ablageteller 7 gekommen ist.
  • Sobald dies schließlich der Fall ist (s. Figur 5), wird der Lichtstrahl dauerhaft unterbrochen, so dass der für die Steuerung der Fördergeschwindigkeit des Ablagetellers 7 relevante Kontakt zwischen Fasermaterial 5 und Ablagevorrichtung zuverlässig detektiert werden kann. Hierbei wäre es schließlich auch möglich, erst dann ein Signal an eine Steuereinheit weiterzuleiten, wenn der Lichtstrahl für eine gewisse Zeitspanne unterbrochen ist. Auf diese Weise würden die oben beschriebenen pulsartigen Signale, die zu Beginn der Ablage detektiert werden, bereits vor der Weiterleitung an einer Steuereinheit ausgefiltert.
  • Alternativ wäre es schließlich auch möglich, den Ablageteller 7 lediglich um eine ortsfeste Drehachse rotieren zu lassen und die Ablage des Fasermaterials 5 durch eine Überlagerung der Drehung des Ablagetellers 7 mit einer entsprechenden Drehung der Kanne 8 zu realisieren. Die Drehachse der Kanne 8 würde sich in diesem Fall vorzugsweise parallel zur Drehachse des Ablagetellers 7 befinden, resultierend in der in Figur 6 gezeigten Schlingenform des abgelegten Faserbandes.
  • Der Vorteil in einer derartigen Ausführung läge in der Tatsache, dass der Ablageteller 7 außerhalb des Strahlengangs der Lichtquelle 12 platziert werden könnte, wie dies auch in der Momentanansicht gemäß Figur 6 der Fall ist. Eine Unterbrechung des Lichtstrahls würde in diesem Fall erst dann auftreten, wenn soviel Fasermaterial 5 in die Kanne 8 abgelegt wurde, dass ein Kontakt zwischen dem Fasermaterial 5 und dem Ablageteller 7 besteht oder zumindest unmittelbar bevorsteht.
  • Im Übrigen ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind sämtliche Kombinationen der beschriebenen Einzelmerkmale, wie sie in den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren gezeigt oder beschrieben sind und soweit eine entsprechende Kombination technisch möglich bzw. sinnvoll erscheint, Gegenstand der Erfindung.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorlagekanne
    2
    Faserband
    3
    Streckwerk
    4
    Walzenpaar
    5
    Fasermaterial
    6
    Kalanderwalzenpaar
    7
    Ablageteller
    8
    Kanne
    9
    Federsystem
    10
    Kannenboden
    11
    Sensor
    12
    Lichtquelle
    13
    Reflektor

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Textilmaschine, insbesondere einer Spinnereivorbereitungsmaschine, vorzugsweise einer Strecke, Karde oder Kämmmaschine, bei dem Fasermaterial (5) im Bereich eines Ausgangs der Textilmaschine durch eine Ablagevorrichtung, wie beispielsweise einen Ablageteller (7), mit einer definierten Fördergeschwindigkeit in eine Kanne (8) abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ablage des Fasermaterials (5) mit Hilfe eines Sensors (11) ein elektrisches Signal erzeugt wird, sobald ein Kontakt zwischen dem in der Kanne (8) abgelegten Fasermaterial (5) und der Ablagevorrichtung besteht, und dass die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung unter Berücksichtigung des Signals geregelt wird.
  2. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördergeschwindigkeit erhöht wird, sobald ein Kontakt zwischen dem abgelegten Fasermaterial (5) und der Ablagevorrichtung besteht.
  3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal mit Hilfe eines Kraftmesssensors, eines Drucksensors, eines Berührungssensors, eines Näherungssensors, eines optischen Sensors und/oder eines Sensors zur Ermittlung der Reibung zwischen Fasermaterial und Ablagevorrichtung erzeugt wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung der Fördergeschwindigkeit die Anpresskraft berücksichtigt wird, die das abgelegte Fasermaterial (5) auf die Ablagevorrichtung ausübt.
  5. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft, insbesondere mit Hilfe des Sensors (11), kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen ermittelt wird, und dass die Anpresskraft vorzugsweise über einen bestimmten Zeitraum gemittelt wird und der resultierende Mittelwert als Basis für die Regelung der Fördergeschwindigkeit herangezogen wird.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe einer Steuerung die ermittelte Anpresskraft verarbeitet und hieraus ein entsprechender Verlauf der Fördergeschwindigkeit berechnet wird.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördergeschwindigkeit bei Erreichen einer definierten Anpresskraft reduziert oder die Ablage des Fasermaterials (5) gestoppt wird.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung der Fördergeschwindigkeit zusätzliche Größen, wie beispielsweise Art und/oder Abmessungen der Kanne (8), die Art des Fasermaterials (5), die Länge und/oder die Masse des in die Kanne abgelegten Fasermaterials (5), die Produktionsgeschwindigkeit der Textilmaschine und/oder Umweltbedingungen, wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, berücksichtigt werden.
  9. Textilmaschine, insbesondere Spinnereivorbereitungsmaschine, vorzugsweise in Form einer Strecke, Karde oder Kämmmaschine, mit einem Ausgang für Fasermaterial (5) und einer im Bereich des Ausgangs angeordneten Ablagevorrichtung, wie beispielsweise einem Ablageteller (7), zum Ablegen des Fasermaterials (5) mit einer definierten Fördergeschwindigkeit in wenigstens eine Kanne (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Ablagevorrichtung wenigstens ein Sensor (11) zugeordnet ist, der ausgebildet ist, ein elektrisches Signal zu erzeugen, sobald ein Kontakt zwischen dem in der Kanne (8) abgelegten Fasermaterial (5) und der Ablagevorrichtung besteht, wobei der Sensor (11) mit einer Steuerung in Verbindung steht, die ausgebildet ist, die Fördergeschwindigkeit der Ablagevorrichtung unter Berücksichtigung des Signals zu regeln.
  10. Textilmaschine nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung ausgebildet ist, die Fördergeschwindigkeit zu erhöhen, sobald ein Kontakt zwischen dem abgelegten Fasermaterial (5) und der Ablagevorrichtung besteht.
  11. Textilmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (11) ausgebildet ist, die Anpresskraft zu ermitteln, die das abgelegte Fasermaterial (5) auf die Ablagevorrichtung ausübt.
  12. Textilmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung ausgebildet ist, die Fördergeschwindigkeit zu reduzieren oder die Ablage des Fasermaterials (5) zu stoppen, sobald das abgelegte Fasermaterial (5) eine definierte Anpresskraft auf die Ablagevorrichtung ausübt.
  13. Textilmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (11) ein Kraftmesssensor, ein Drucksensor, ein Berührungssensor, ein Näherungssensor, ein optischer Sensor und/oder ein Sensors zur Ermittlung der Reibung zwischen Fasermaterial und Ablagevorrichtung ist, und/oder dass der wenigstens eine Sensor (11) in oder an einer Unterseite eines Bauteils der Ablagevorrichtung angeordnet ist, so dass er mit einer oberen Lage des in der Kanne (8) abgelegten Fasermaterials (5) in Kontakt bringbar ist.
  14. Textilmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilmaschine weitere Sensoren aufweist, die mit der Steuerung in Kontakt stehen und mit deren Hilfe zusätzliche Größen, wie beispielsweise Art und/oder Abmessungen der Kanne (8), die Art des Fasermaterials (5), die Länge und/oder die Masse des in die Kanne abgelegten Fasermaterials (5), die Produktionsgeschwindigkeit der Textilmaschine und/oder Umweltbedingungen, wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, detektierbar und bei der Regelung der Fördergeschwindigkeit berücksichtigbar sind.
  15. Textilmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablagevorrichtung einen Antrieb aufweist, dessen Antriebsgeschwindigkeit stufenlos oder schrittweise veränderbar ist.
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