Für die Überwachung oder für Untersuchungen ist es notwendig Materialproben aus dem Spinnereiprozess zu entnehmen. Die Probeentnahme soll dabei weder den zu messenden Prozess beeinflussen noch vom Prozess beeinflusst werden. In der Putzerei und Karderie werden auf verschiedenen Stellen im Prozess Proben gewünscht. Diese Proben sind für die Menge und/oder die Zusammenstellung des Materialstroms wichtig. Mit einer gezielten Probeentnahme kann die Leistung der Putzereilinie festgestellt werden und/oder können, wo nötig, Maschineneinstellungen korrigiert werden. Die Probeentnahme vom Abgang an einer Ausscheidestelle (Reinigungsstelle) einer Karde und die anschliessende Messung der Menge und Zusammensetzung kann zum Beispiel bei der Optimierung der Einstellungen dieser Ausscheidestelle helfen.

Die Baumwolle gelangt in hart gepressten Ballen in die Spinnereien. Für das Spinnen muss der Rohstoff allerdings bis zu Einzelfasern aufgelöst und gereinigt werden.

Diese Schritte des Reinigens und des Auflösen sind die Hauptaufgaben in der Putzerei und Karderie. Die Baumwolle wird von den Ballen abgenommen und in Flockenform mittels eines pneumatischen Transportsystems weitergeleitet an Grobreiniger, Mischer und/oder Feinreiniger. Am Ende der Putzereilinie steht die Karde, die schlussendlich das Band liefert, das durch weitere Spinnereimaschinen wie Strecke, Kämmmaschinen oder Spinnmaschinen weiter verwendet werden kann.

Die Karde reinigt und parallelisiert der Baumwolle zu Einzelfasern und bildet ein Kardenband. Dafür gibt es an der Karde Ausscheidestellen. An diesen Reinigungs- oder Ausscheidestellen sind meistens Absaugkanäle nachgeordnet, die den Abgang weiter transportieren. Dieser Abgang besteht zu einem Grossteil aus Verunreinigungen, aber kann auch noch einen Anteil an Gutsfasern erhalten. Ein

idealer Abgang enthält nur einen geringen Anteil der Gutsfasern. Dieser Anteil ist unter anderem abhängig von den Einstellungen der Ausscheidestelle, insbesondere von der Einstellung der Ausscheidemesser oder der Kardiersegmente. Durch eine lokale Messung dieses Abgangs direkt am Ausgang des Absaugkanals dieser Reinigungsstelle kann die Optimierung und Kontrolle der einzelnen Ausscheideelemente vorgenommen werden und dadurch die gesamte Leistung der Karde optimiert werden. Die Absaugkanäle, die direkt der Ausscheidestelle nachgeordnet sind, kommen bevorzugt in einem zentralen Kanal zusammen und werden dann weitertransportiert.

Probeentnahmevorrichtungen, die in der Praxis zur Anwendung kommen, beruhen auf dem Ersetzen eines Teils des Absaugkanals mit einem gleichförmigen Element mit einzelnen Kästen für die Aufnahme der Probe. Diese Kästen haben einen Flachfilter eingebaut, welcher die Absaugluft durchlässt, aber gröbere Partikel zurückbehält. Die Probeentnahme kann nur dann stattfinden, wenn die Karde die gewünschte Arbeitsbedingungen erreicht hat. Bei dieser Vorrichtung wird das in der Praxis heissen, dass die Kästen mehrmals geleert werden müssen, bevor die Entnahme eigentliche Probe stattfinden kann. Hierfür muss man mehrmals den Absaugkanal öffnen, was einen negativen Einfluss auf die Absaugung und dadurch auf die Ausscheidung an den Ausscheidungselementen hat. Zusätzliche Nachteile dieser Vorrichtung sind die ungenaue Probeentnahme, welcher sehr von der manuellen Bedienung abhängig ist. Auch die parallele Probeentnahme an mehreren Stellen in einer Karde ist sehr aufwendig.

Es gibt ähnliche Probeentnahmevorrichtungen, die mit Filterkerzen statt Kästen arbeiten, die auch manuell ein-und ausgebaut wurden. Hier wird auf den gewünschten Moment eine Filterkerze in den Absaugkanal eingebaut und diese wird nach der Probezeit wieder samt Probe herausgenommen. Auch bei dieser Methode muss ein Teil des Absaugkanals ersetzt werden. Und obwohl das mehrmalige Leeren wegfällt, muss für das Einsetzen und Entfernen des Filters immer noch der Kanal geöffnet werden, dadurch sind die meisten Nachteile immer noch vorhanden.

Zusätzlich sind die Filterkerzen für die gewünschte Probemenge gross. Bei neueren Hochleistungskarden fehlt öfter den Platz, um die Filterkerze effektiv einzubauen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere das Öffnen der Maschine während der Probeentnahme überflüssig macht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Durch eine Klappe mit einem Betätigungsmechanismus kann der Materialstrom entweder in den Probebehälter gelangen oder an diesem vorbei den normalen Transportweg weiterverfolgen. Dadurch entfällt das Öffnen des Absaugkanals während der effektive Probeentnahme.

Die erfindungsgemässe Probeentnahmevorrichtung kann als eine mobile Variante verwendet oder permanent eingebaut werden. Permanent eingebaute Vorrichtungen sind insbesondere für Maschinen geeignet, die für die Forschung und Entwicklung eingesetzt werden oder für die Spinnereien oder Maschinen, die oft einem Produktionswechsel durchführen oder wo die genaue Überwachung der Leistung der Maschine gefragt ist. Die Befestigung kann in diesen Fall mittels permanenter Befestigungsmittel stattfinden. Die mobile Probeentnahmevorrichtung ist eher geeignet für unregelmässige Kontrollen oder kann durch Servicepersonal eingesetzt werden bei der Kontrolle oder nach dem Revidieren einer Maschine. Da die Maschine nicht mit Befestigungsmitteln ausgerüstet ist und weil die Vorrichtung auch nicht immer eingebaut ist, sind für die Befestigung der mobilen Einheit eher noninvasive Mittel von Vorteil, insbesondere Befestigungsmagnete und/oder Krallen, oder Befestigungsmittel die mit Vakuum arbeiten, zum Beispiel Saugnapf ähnelnde Befestigungsmittel oder Saugbalken. Damit die Vorrichtung an verschiedenen Kanälen angehängt werden kann, genügen in der Regel einfache Passstücke, die insbesondere eine Falschluftströmung vermeiden sollen, damit die gesamte Probe entnommen werden kann.

Das Gehäuse für die Probeentnahmevorrichtung soll bevorzugt klein genug sein, damit es in den Absaugkanal plaziert werden kann, ohne das die Absaugkapazität des Kanals weitgehend eingeschränkt wird, damit keine Beeinträchtigung der Absaugung der einzelne Abscheidungsstelle stattfinden kann. Dazu kommt, dass auch der Transport von Fasern und ausgeschiedenem Material von anderen Ausscheidungskanälen gewährleistet ist. Dafür soll das Gehäuse bevorzugt eine glatte Wand aufweisen die nicht faserhaftend ist und insbesondere soll die Konstruktion derart gewählt werden, dass keine toten Räume im Kanal oder unerwünschte Wirbel entstehen. Insbesondere sollen Wände die der direkten Öffnung im Kanal im Strömungsrichtung vorgelagert sind, derart konstruiert werden, dass die Öffnung nicht direkt im zentralen Materialstrom mündet, eine bevorzugte Form sieht vor, dass die Wand eine Neigung enthält, die vor der direkten Öffnung eine Ruhezone herstellt.

Das Mittel zur Betätigung der Klappe kann bestehen aus den eigentliche Antrieb um die Klappe zu bewegen und mittel den Antrieb zu steuern, insbesondere ein öffnen oder schliessen der Klappe als Reaktion auf ein geeignetes Signal, insbesondere durch das Öffnen ein Ventil oder das aktivieren einer Relais.

Man könnte die Klappe vom Hand mit einem Hebel der ausserhalb des Kanals angeordnet ist manuell betätigen, vor allem in den Fällen wo die Vorrichtung permanent eingesetzt werden soll. Aber bevorzugtere Lösungen wäre insbesondere pneumatische, elektrische oder elektromagnetische Antriebe.

Das geeignete Signal kann zum Beispiel eine manuelle Betätigung eines Knopfes die mit einem kleinen Kabel mit ein Relais oder Ventil in der Vorrichtung verbunden ist sein. Aber auch eine Schaltuhr in den Vorrichtung integriert könnte die benötige Signalen geben. Bevorzugt sind die Probeentnahmevorrichtungen mit eine externe Steuerung auch von einer autonomen Steuereinrichtung ausgehen, hierdurch hat man die Option auch mehrere Probeentnahmevorrichtungen parallel zu bedienen. Die Steuerung der Vorrichtungen kann auch in die Maschine-und/oder in die Anlagesteuerung integriert werden.

Eine zusätzliche alternative Möglichkeit ist es, ein Sensor im Behälter zu integrieren der den Füllgrad überprüft, zum Beispiel ein Drucksensor oder ein optischer Sensor.

Dieses Signal kann insbesondere benutzt werden um, die Probeentnahmezeit zu steuern : bei einer festgelegten Füllmenge gibt der Sensor ein Signal an die Klappe, den Behälter zu schliessen, eventuell kombiniert mit einem Signal an der Karde, die Materialzufuhr an der Karde zu anzuhalten.

Die Wahl der luftdurchlässigen Behälter ist abhängig von der Beschaffenheit des Kanals, der gewünschten Probemenge und der Fraktion der Probe, die man tatsächlich erfassen will. Insbesondere eignen sich Säcke aus Filtertuch. Aber auch papierene Filtersäcke, Filterkerzen oder Filterbehälter aus Metall oder Kunststoff könnte eingesetzt werden. Es kann notwendig sein, die Form der Behälter anzupassen und/oder eine luftundurchlässige Zone im Behälter zu integrieren, insbesondere wenn um die Probeentnahmevorrichtung die lokalen Strömungsverhältnissen derart sind, dass die Probe sich nicht am Boden der Behälter ansammelt, sondern im oberen Teil hängen bleibt. Die lokalen Strömungsbedingungen können es auch notwendig machen, eine zusätzliche Befestigung für den Behälter bereitzustellen. Da vorzugsweise mit noninvasiven Befestigungen gearbeitet wird, könnte ein einfacher Bügel über den Behälter angebracht werden und an der gewünschten Position an der Wand zum Beispiel mit Magneten oder Saugbalken befestigt werden. Vorzugsweise ist der Bügel biegbar, damit er in jeder Lage eingebracht werden kann. Vorzugsweise liegt der Behälter in Strömungsrichtung.

Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen Probebehälter und Gehäuse derartig gebildet, dass der Probebehälter einfach und insbesondere ohne Hilfsmittel zu befestigen, entfernen und/oder zu ersetzen ist. Insbesondere ist die Verbindung zwischen Probebehälter und Gehäuse derartig gebildet, dass der Behälter ausgetauscht werden kann, ohne dass die Vorrichtung ausgebaut werden muss.

Zusätzlich wäre es von Vorteil wenn die Verbindung und das Gehäuse eine Einheit bilden, die die Luftströmungen minimal stört, und die insbesondere platzsparend angeordnet ist.

Allerdings muss die Verbindung zwischen Probebehälter und Gehäuse derartig gestaltet werden, dass der Behälter von der Luftströmung im zentralen Kanal nicht

mitgenommen werden kann oder dass der Behälter beim Einbauen vom Gehäuse fallen kann. Zusätzlich kann der Behälter durch eine seitliche Führung zentriert werden, damit kein Probematerial zwischen Behälter und Gehäuse verloren gehen kann.

Die Verbindung kann aus mehrere Komponenten bestehen : - eine erste Verbindungskomponente, die eine Verbindung bildet, die eine Kraft in der Strömungsrichtung entgegenwirkt, zum Beispiel Nocken, die zusammen mit Schlitzen eine Verbindung bilden ; - eine zweite Verbindungskomponente, mit einer eingeprägten Vertiefung und einem passenden Gegenstück, die eine formschlüssige Verbindung bildet und auch einer Kraft im Strömungsrichtung entgegenwirkt. Die Vertiefung und das Gegenstück sollen an der Aussenseite des Gehäuses eine flache Oberfläche bilden.

- und eine dritte Verbindungskomponente, die eine Sicherung zwischen den Verbindungszonen des Gehäuses und der Behälter dar stellt, insbesondere ein Magnet oder Federverbindung.

Die erste und zweite Verbindungskomponente sind beide in der gleiche Kraftrichtung lösbar, damit der Behälter einfach entfernt werden kann.

Figur 1 Schematische Seitenansicht einer Karde.

Figur 2 Beispiel eines Elements des zentralen Absaugkanals Figur 3 Probeentnahmevorrichtung gemäss Stand der Technik Figur 4 Element des zentralen Absaugkanals wo schematisch eine Probeentnahmevorrichtung gemäss der Erfindung eingebaut ist Figur 5A, B Schematische Darstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung im Absaugkanal.

Figur 1 zeigt eine Wanderdeckelkarde, z. B. die Rieter Karde C60 mit einer Arbeitsbreite von 1,5 Meter, mit einem Füllschacht 1. Faserflocken werden durch Transportkanäle (nicht gezeigt) durch die verschiedenen Putzereiprozessstufen transportiert und schlussendlich in den Füllschacht der Karde zugeführt. Diese gibt die Faserflocken dann als Watte an die Karde weiter. Die Speisewalze 2 und

Speisemulde 3 zusammen speisen die Faserflocken zu den Vorreissern 5. Die Vorreisser öffnen die Faserflocken und entfernen einen Teil der Schmutzpartikel. Die letzte Vorreisserwalze übergibt die Fasern an die Kardentrommel 6. Die Kardentrommel 6 arbeitet mit den Deckeln 7 zusammen und parallelisiert hierbei die Fasern noch weiter. Die Deckel werden gereinigt durch eine Deckelreinigung 4.

Nachdem die Fasern zum Teil mehrere Umläufe auf der Kardentrommel 6 durchgeführt haben, werden sie von der Abnehmerwalze 8 von der Kardentrommel 6 abgenommen, der Quetschwalze 9 zugeführt und schliesslich als Kardenband 10 in einem Kannenstock in einer Kanne abgelegt (nicht gezeigt). An der Trommel sind zusätzliche Reinigungs-oder Ausscheidestellen angeordnet, zum Beispiel Kardierelemente 12 oder Ausscheideelemente mit Messer 11. Verschiedene Reinigungsstellen haben zusätzlich Absaugkanäle nachgeordnet, die den ausgeschieden Schmutz weiterleiten sollen. Die, lokal einzelnen Reinigungselementen zugeordnete, Absaugkanäle werden an einer Seite der Karde in einem zentralen Absaugkanal zusammengeführt. Ein Beispiel so einer Absaugeinrichtung an einer Karde ist beschrieben in EP 750059 (Rieter). Gerade die Schnittstelle zwischen dem lokal zugeordneten Kanal und dem zentralen Kanal wäre eine geeignete Stelle, um die erfindungsgemässe Probeentnahmevorrichtung in der Karde einzusetzen. Mit Pfeilen sind mögliche Probeentnahmestellen angegeben.

Durch die einzelnen Messungen der Messpunkte kann man die Leistung der Karde und die der einzelnen Reinigungsstellen eruieren.

Figur 2 zeigt ein Beispiel eines Elementes eines zentralen Absaugkanals. Oben am Element an den Öffnungen 20 können Seitenkanäle angeschlossen werden zum Beispiel solche, die ein Reinigungsstelle nachgeordnet sind. Der Materialstrom geht direkt vom Seitenkanal in den zentralen Kanal über und wird via diese weitertransportiert. In Figur 3 ist ein Probeentnahmevorrichtung gemäss den heutige Praxis gezeigt, wie in der Einleitung beschrieben. Für den Einbau dieser Vorrichtung wird ein Element wie gezeigt in Figur 2 ausgebaut. Die Kästen 22 bestehen zum Beispiel aus einem festen Boden und einer Filterwand 25. Eine Türe ermöglicht die Entfernung von aufgefangenem Material. Figur 4 zeigt das gleiche Element wie in Figur 2 gezeigt. Hier ist eine Probeentnahmevorrichtung gemäss der Erfindung 26

eingebaut. Für die Einbau ist es nicht notwendig, ein Element des Kanals zu ersetzen.

Ein Eingang im Kanal die meistens vorhanden ist um den Kanal zu Reinigen oder zu Kontrollieren reicht aus um die Vorrichtung einzusetzen. Bei einem mobilen Geräts ist dies sogar sehr einfach realisierbar mit festen Magneten und eventuell einer Kralle um der Gehäusewand und der Kanalwand. Die Kralle verhindert, dass der Vorrichtung sich verschieben kann.

Figur 5 zeigt einen schematischen Querschnitt einer erfindungsgemässen Vorrichtung für die Probeentnahme, angeordnet in einem Absaugkanal einer Karde. Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 14, einer Klappe 16 und einem Luftdurchlässigen Behälter 18. Das Gehäuse hat mindestens drei Öffnungen, eine Eingangsöffnung, eine Öffnung die direkt vom Gehäuse im zentrale Kanal führt und eine Öffnung die indirekt via den Luftdurchlässige Behälter für den Probe im zentrale Kanal führt. Es ist von Vorteil, wenn die Querschnitt des Eingangs kleiner ist als die der Ausgängen, damit die Strömung aus dem Seitenkanal nicht behindert wird durch das Gehäuse.

Die Klappe 16 hat zwei Grundpositionen, in Position) wird der Probebehälter geschlossen, wie in Figur 5A gezeigt, und Position II wird der direkte Weg in dem zentralen Absaugkanal geschlossen, wie in Figur 5B gezeigt. Normalerweise fliesst der Materialstrom vom lokalen Absaugkanal direkt in den zentralen Kanal.

Vorzugsweise ist das Gehäuse 14 so konstruiert, dass es weder der Absaugung aus den einzelnen Seitenkanälen 20, die den Reinigungselementen zugeordnet sind, noch die Absaugung des zentralen Kanals 13 negativ beeinflusst. Es dürfen sich in und um das Gehäuse keine toten Winkel bilden, die eine Anhäufung von Fasern ermöglichen.

Insbesondere sollte das Material und die Beschaffenheit des Gehäuses so gewählt werden, das keine Fasern anhängen können. Vorzugsweise ist das Gehäuse so konstruiert das die direkte Öffnung nicht direkt in den Faserstrom mundet, insbesondere durch die Wand des Gehäuses, die vor der direkten Öffnung in Gegenstromrichtung liegt, ein leichter Neigung zu verleihen oder eine Schutzwand gegen der Strömung anzuordnen.

Figur 6 zeigt ein Beispiel einer möglichen Verbindung zwischen dem Behälter und dem Gehäuse der Probeentnahmevorrichtung. Figur 6A zeigt die Schlitze 19 für die erste Verbindungskomponente und die Vertiefung 17 an der Aussenseite des Gehäuses 14 als zweite Komponente. Der Magnet 27 sorgt als dritte Komponente für die Sicherung. Zusätzlich sind noch Führungen 26 gezeigt, wodurch der Behälter im Gehäuse zentriert wird. Figur 6B zeigt den Behälter 18 mit einer Verbindungszone in Form eines Rahmens 28, dieser enthält die Gegenstücke um die Verbindung zu komplimentieren, die Nocken 19', das Gegenstück 17'und das Material, z. Bsp. ferromagnetisches, des Gehäuses als Gegenkomponente für den Magneten.

Die Verbindung entsteht durch die beide Teilen-Gehäuse und Behälter-zusammen zu führen, wobei der Behälter etwas erhöht eingeschoben wird und dann den Behälter nach unter einzurasten. Kräfte in Längsrichtung (siehe Pfeil in Figur 6A) können die Verbindung nicht aufheben. Der Magnet sorgt dafür, dass nur bei einer erhöhten Kraft die Verbindung wieder auseinander gehen kann. Obwohl die gezeigte Form die meist bevorzugte Verbindung darstellt, können auch andere Kombinationen mit den gleichen Aufgaben in Betracht gezogen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die Karde allein beschränkt, die erfindungsgemässe Probeentnahmevorrichtung kann auch an der Reinigungsstelle in einem Füllschacht oder an einer Reinigungsstelle in Putzereimaschine, insbesondere an einem Feinreiniger eingesetzt werden. Auch ein Einsatz im pneumatischen Flockentransportsystem ist denkbar. Grundsätzlich an der Stelle, wo Flocken und/oder ausgeschiedenes Material durch einblasen oder Absaugen in ein Luftstrom transportiert werden.

Legende : 1. Füllschacht 2. Speisemulde 3. Speisewalze 4. Deckelreinigung 5. Vorreisserwalze 6. Trommel 7. Deckelsatz 8. Abnehmerwalze 9. Quetschwalze 10. Faserband 11. Ausscheidestelle oder Reinigungsstelle mit Absaugung 12. Kardierelement 13. Sammelkanal für die Absaugung 14. Gehäuse 15. Befestigungselement 16. Klappe 17. 17'Vertiefung und Gegenstuck 18. Probebehälter 19. 19'Schlitze und Nocken 20. Ausgang der lokalen Absaugstelle, zum Beispiel die Stelle, die mit Pfeile in Figur 1 angegeben sind 21. Element des zentralen Absaugkanals 21'Probeentnahmevorrichtung, hergestellt als Austauschelement für den zentralen Absaugkanal nach Figur 2 22. Kästen für die Probe 23. Türe für die Probeentnahme 24. Filterwand 25. Probeentnahmevorrichtung 26. Seitliche Führungen 27. Magnet 28. Rahmen oder Verbindungszone