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Patent Searching and Data


Title:
CARD ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/095722
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a card engine or card machine comprising a measuring device for detecting the force prevailing between a revolving cover (1) and a drum (2). The device can be improved in such a manner that the quality of the treated fibres can be influenced in an economical and efficient manner. This is achieved by virtue of the fact that the measuring device comprises a sensor (6) for detecting the power consumption of the drive (3) of the revolving cover. The sensor is arranged on the drive of the revolving cover or acts thereas, thereby facilitating the use of commercially available elements, which in turn is more economical.

Inventors:
BOCHT BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/003446
Publication Date:
November 20, 2003
Filing Date:
April 02, 2003
Export Citation:
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Assignee:
HOLLINGSWORTH GMBH (DE)
BOCHT BERNHARD (DE)
International Classes:
D01G15/36; D01G31/00; (IPC1-7): D01G31/00; D01G15/02; D01G15/36
Foreign References:
EP1215312A12002-06-19
CH659087A51986-12-31
DE4130184A11993-03-18
Attorney, Agent or Firm:
GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & SCHWANHÄUSSER (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Karde oder Krempel mit einer Messeinrichtung zum Erfassen der zwischen Wanderdeckel (1) und Tambour (2) herrschenden Kräfte, dadurch gekenn zeichnet, dass die Messeinrichtung einen Sensor (6) zum Erfassen der Leis tungsaufnahme des Antriebs (3) des Wanderdeckels (1) umfasst.
2. Karde oder Krempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert an einem elektrischen Motor zum Antrieb des Wanderdeckels (1) ermittelbar ist.
3. Karde oder Krempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über den Sensor (6) die Leistungsaufnahme des Wanderdeckelantriebsmotors (3) messbar ist, der Messwert zum Kreieren eines Steuersignales nutzbar ist.
4. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der Messwert weiterverarbeitet wird.
5. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Messwert in einer Recheneinheit (7) verarbeitet wird.
6. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Messwert mit einem vorher definierten oberen Grenzwert verglichen wird oder einem vorher definierten unteren Grenzwert verglichen wird, und vorher festgelegte Steuersignale erzeugbar sind.
7. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass über Steuersignale die Zufuhr von Fasern in den Spalt zwi schen Wanderdeckel (1) und Tambour (2) steuerbar ist.
8. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Überlastschutz des Wanderdeckels (1) darstellbar ist, da durch dass der Wanderdeckelantrieb bei Vorliegen eines Messwertes über ei nen vorher definierten maximalen Wert abschaltbar ist.
9. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Kardierkräfte nach Messung der Leistungsaufnahme des Wanderdeckelantriebmotors (3) regelbar sind.
10. Karde oder Krempel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, dass der Sensor (6) den Messwert über eine Erfassung des Medi ums misst, welches zum Antrieb des Wanderdeckels (1) nutzbar ist.
11. Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Karde oder Krempel, mit einer Messeinrichtung zum Erfassen der zwischen Wanderdeckel (1) und Tambour (2) herrschenden Kräfte, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsauf nahme des Antriebs des Wanderdeckels (1) ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert über eine Erfassung des Strombedarfes des Wanderdeckelantriebmotors (3) ermittelt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Fasern zur Karde oder Krempel entsprechend des erfass ten Messwertes geregelt wird.
Description:
KARDE Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Karde oder Krempel mit einer Messeinrichtung zum Erfassen der zwischen Wanderdeckel und Tambour herrschenden Kräfte.

Bisher existieren bereits Karden oder Krempel, in denen die Kraftzustän- de zwischen Wanderdeckel und Tambour gemessen werden. So werden nach dem Stand der Technik Dehnmessstreifen auf dem Wanderdeckel aufgebracht, um die Kräfte, die im Betrieb der Karde oder Krempel auf treten, erfassen zu können.

Der bisherige Stand der Technik weist allerdings einige Nachteile auf.

Zum einen müssen zusätzliche separate Bäuelemente auf der Karde oder Krempel angebracht werden, nämlich Dehnmessstreifen. Dies zieht er- höhte Kosten nach sich. Zum'anderen hilft es nicht nur einen oder weni- ge Dehnmessstreifen zu verwenden, sondern es müssen eine Vielzahl von Dehnmessstreifen verwendet werden. Nur dann lässt-sich die ge- samte Breite des Wanderdeckels mit Dehnmessstreifen abdecken. Wer- den nur wenige Dehnmessstreifen verwendet, so ist das Meßergebnis ungenau. Das Aufbringen der Dehnmessstreifen als solches ist zusätzlich dazu teuer. Teuer und aufwändig ist auch eine Verbindung der Dehn- messstreifen, die, da sie auf dem Wanderdeckel befestigt sind und somit mit rotieren, signalübertragend mit dem feststehenden Bauelement zur Aufnahme des Signals verbunden sein müssen.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Karde oder Krempel mit einer Sensiereinrichtung zu gestalten, die sowohl langlebig als auch kosten- günstig konstruiert, aufgebaut und betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Messein- richtung einen Sensor zum Erfassen der Leistungsaufnahme des Antriebs des Wanderdeckels umfasst.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Karde oder Krempel, wird somit der Leistungsbedarf des zum Antrieb genutzten Motors des Wanderdeckels gemessen. Hierzu wird ein Sensor benutzt. Mit Hilfe die- ses Messwertes, der von dem Sensor ermittelt wird, lässt sich indirekt die Kraft im Spalt zwischen Wanderdeckel und. Tambour ermitteln. Somit kann eine Zerstörung der Karde oder Krempel verhindert werden, da ü- bermäßig hohe Kräfte im Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour vermieden werden. Durch die Anbringung des Sensors am Motor des Wanderdeckels wird sehr schnell eine Steuerung der Kraft im Spalt zwi- schen Wanderdeckel und Tambour ermöglicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergege- ben.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Messwert an einem elektrischen Motor zum Antrieb des Wanderdeckels ermittelbar ist, da eine Messung an einem elektrischen Motor besonders einfach und effizient vonstatten gehen kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn über den Sensor die Leistungsauf- nahme des Wanderdeckelantriebmotors messbar ist, der Messwert zum Kreieren eines Steuersignales nutzbar ist. In einer solchen Konstellation lässt sich besonders schnell auf übermäßige Kraftspitzen in Karde oder Krempel reagieren und die Qualität der bearbeiteten Fasern optimieren.

Wenn der Messwert weiterverarbeitet wird, kann für jeden Messwert eine bestimmte Steueraktion festgelegt werden. Dadurch kann ein flexibles Reagieren ermöglicht werden. Falls der Messwert in einer Recheneinheit verarbeitet wird, können Standardelemente, die günstig am Markt erhält- lich sind, verwendet werden. Dadurch lassen sich die Kosten bei der Entwicklung einer Karde oder Krempel minimieren.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Messwert mit einem vorher defi- nierten oberen Grenzwert verglichen wird oder einem vorher definierten unteren Grenzwert verglichen wird und vorher festgelegte Steuersignale erzeugbar sind. Dadurch lassen sich Grenzen des Betriebes festlegen, in denen ein wirtschaftlicher Betrieb von Karde oder Krempel ermöglicht wird.

Auch kann es besonders vorteilhaft sein, wenn über Steuersignale die Zufuhr von Fasern in den Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour steuerbar ist. Somit kann vermieden werden, dass zu viele Fasern in den Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour eindringen und ein Verstop- fen der Karde oder der Krempel die Folge ist. Somit kann die Qualität der bearbeiteten Fasern positiv beeinflusst werden.

Wenn ein Überlastschutz des Wanderdeckels darstellbar ist, dadurch dass der Wanderdeckelantriebe bei Vorliegen eines Messwertes über ei- nen vorher definierten maximalen Wert abschaltbar ist, kann eine totale Zerstörung der Karde oder Krempel bei Überlast verhindert werden. Dies kann eine besonders langlebige Karde oder Krempel bedingen.

Wenn die Kardierkräfte nach Messung der Leistungsaufnahme des Wan- derdeckelantriebmotors regelbar sind, kann eine flexible Betriebsart der Karde oder Krempel ermöglicht werden. Dies ist besonders beim Betrieb mit unterschiedlichen Fasern von Bedeutung.

Wenn der Sensor den Messwert über eine Erfassung des Mediums misst, welches zum Antrieb des Wanderdeckels nutzbar ist, so kann auf indi- rektem Weg die Kraft zwischen Wanderdeckel und Tambour ermittelt werden. Über diese indirekte Art lässt sich an einer einfach zu erreichen- den Stelle eine Messung vornehmen, die eine hohe Genauigkeit hat.

Wenn die Leistungsaufnahme des Antriebs des Wanderdeckels ermittelt wird, kann in einem derartigen Verfahren ein Rückschluss auf die Kräfte im Spalt zwischen Wanderdeckel und Tambour stattfinden.

Besonders vorteilhaft bei einem erfindungsgemäßen Verfahren kann es sein, wenn der Messwert über eine Erfassung des Strombedarfes des Wanderdeckelantriebmotors ermittelt wird. Bei der hierbei möglichen Be- nutzung von marktüblichen Elementen, kann auf günstige und verlässli- che Weise eine Regelung der Karde oder der Krempel stattfinden.

Wenn die Zufuhrmenge der Fasern zu Karde oder Krempel entsprechend des erfassten Messwertes bei Überschreiten eines vorher definierten Grenzwertes geregelt wird, kann sich eine Regelung ergeben, die einen äußerst geringen Zeitverzug hat und somit sehr schnell anspricht, was eine hohe Bearbeitungsqualität nach sich zieht und einen Überlastschutz aufweist, was in einer langen Lebensdauer resultiert.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 die Seitenansicht auf eine Karde oder Krempel und Fig. 2 die Detailansicht des Spaltes zwischen Wanderdeckel und Tam- bour.

In Fig. 1 ist schematisch eine Kardiervorrichtung in einer Ebene senk- recht zu einer Drehachse A einer Kardierwalze bzw. eines Tambours 2 dargestellt. Die Mantelfläche 8 des Tambours 2 ist mit einer Garnitur 9 zum Bearbeiten von Fasermaterial versehen. Die Garnitur 9 besteht aus aufgewickeltem Zahndraht, wobei die einzelnen Zähen mit ihren Spitzen in Drehrichtung bzw. Kardierrichtung B weisen. Die Ausgestaltung sol- cher Garnituren 9 ist bestens im Stand der Technik bekannt und soll hier nicht näher beschrieben werden. Anhand des Pfeiles B ist zu erkennen, dass sich der Tambour 2 im Urzeigersinn dreht. Auf der linken Seite be- findet sich schematisch dargestellt eine Öffnerwalze 10, die die Fasern dem Tambour 2 zuführt. An die Öffnerwalze 10 schließt eine Zuführen- heit 4 an, die die Fasern der Öffnerwalze 10 zuführt. Auch hier können bekannte Öffnerwalzenvorrichtungen eingesetzt werden. Im Stand der Technik gibt es hierzu genügend Beispiele.

Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich zumindest eine Abneh- merwalze 11, die schematisch für die Abnahmevorrichtung steht, die die kardierten Fasern wieder von dem Tambour 2 entfernt und für die Weiter- verarbeitung abführt. Auch bezüglich der Abnahmevorrichtungen 11 gibt es im Stand der Technik genügend Beispiele, auf die nicht näher einge- gangen werden muss.

Am Außenumfang, zumindest im oberen Bereich (im Abschnitt zwischen Öffnerwalze 10 und Abnehmerwalze 11) der Karde oder Krempel, befin- det sich der Wanderdeckel 1. Der Wanderdeckel 1 wird über den Wan- derdeckelantriebsmotor 3 angetrieben. Der Wanderdeckelantriebsmotor 3 ist mit dem Wanderdeckel 1 kraftschlüssig verbunden. Der Wander- deckelantrieb 1 liegt oberhalb des Tambours 2 und rotiert in die gleiche Richtung wie der Tambour. Der Wanderdeckel ist in dem hier dargestell- ten Ausführungsbeispiel ein gezahntes Band, welches endlos umlaufend ist. Das Band wird über mindestens zwei Umlenkrollen 12 und 13 derart umgelenkt, dass sich zwischen dem oberen Bereich des Tambours, näm- lich der Mantelfläche 8 im oberen Bereich des Tambours 2, und dem um- gelenkten Band ein gleichmäßiger und gleich großer Abstand ergibt. Der Wanderdeckelantriebsmotor 3 treibt über eine kraftschlüssige Verbindung die Umlenkrolle 12 an und treibt dadurch den Wanderdeckel 1 an.

Der Wanderdeckei 1, welcher beweglich ausgestaltet ist, verläuft im Be- reich des Tambours an die Kontur des Tambours 2 angepasst bogenför- mig, wobei die Unterseite möglichst immer im gleichen Abstand zur Mantelfläche 3 angeordnet ist. Auf der Unterseite des Wanderdeckels 1 ist eine Zahngarnitur 14 vorgesehen.

Die Garnitur 9 und die Garnitur 14 sowie die prinzipielle Ausgestaltung und Anordnung solcher Garnituren an Kardierelementen ist im Stand der Technik ausreichend bekannt. So bestehen diese Zahngarnituren 9 und 14 aus nebeneinander angeordneten Zahndrahtabschnitten.

Der Wanderdeckel 1 ist in einem geringen Abstand über den Tambour 2 schwebend angeordnet und bewegt sich entgegen der Rotationsrichtung B des Tambours 2. Demnach ist zwischen Zahngarnitur 9 des Tambours 2 und der Zahngarnitur 14 des Wanderdeckels ein Spalt 15 zum Kardie- ren der nicht dargestellten Fasern vorhanden.

Der Zuführeinheitantriebsmotor 5 treibt die Zuführeinheit 4 an. Ein Sen- sor 6 misst die Leistungsaufnahme am Wanderdeckelantriebsmotor 3.

Dieses Signal wird an eine Recheneinheit 7 weiter übertragen. In der Re- cheneinheit 7 wird dann ein Steuersignal erzeugt, welches den Zu- führeinheitantriebsmotor 5 steuert.

Wenn im Betrieb der Karde oder der Krempel die Kraft zwischen Wan- derdeckel 1 und Tambour 2 zu groß ist, wird die Zufuhrmenge an Fasern über die Zuführeinheit 4 vermindert. Dies ermöglicht ein exaktes Beein- flussen der Bearbeitungsqualität der Fasern.

Im Betrieb werden Fasern über die Zuführeinheit 4 der Karde oder der Krempel zugeführt. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der Zuführein- heitantriebsmotor 5 die Zuführeinheit 4 antreibt. Über zwei Rollen gelan- gen die Fasern zum Tambour 2, welcher die Fasern in den Spalt zwi- schen Wanderdeckel 1 und Tambour 2 befördert. Der Wanderdeckel 1 wird über den Wanderdeckelantriebsmotor 3 separat angetrieben. Der Sensor 6 misst dabei die Leistungsaufnahme des Wanderdeckelan- triebsmotors 3. Wenn der Messwert größer als ein vorher festgelegter Schwellenwert ist, so wird der Messwert, welcher an die Recheneinheit 7 weitergeleitet wurde, dergestalt verarbeitet, dass als Steuersignal zum Zuführeinheitantriebsmotor 5 geleitet wird, mit der Folge, dass die Leis- tung des Zuführeinheitantriebsmotors 5 minimiert wird. Dies ermöglicht eine Minimierung der Zufuhrmenge von Fasern über die Zuführeinheit 4.

An der Abnehmerwalze 11 kann somit ein qualitativ hochwertiges Produkt abgenommen und in die Weiterverarbeitung geführt werden.

In Fig. 2 ist der Spalt 15 zwischen Tambour 2 und Wanderdeckel 1 in ei- nem Detailausschnitt dargestellt. Die Garnitur 14 und deren gezahnte Ausführungsform ist deutlich erkennbar. Auch ist die Garnitur 9 und de- ren gezahnte Ausführungsform dargestellt. In dem Spalt 15 werden die nicht dargestellten Fasern gefördert und bearbeitet.

Zum Befüllen der Karde oder Krempel mit Fasern, werden die Fasern auf die Zuführeinrichtung 4 aufgebracht und über die Öffnerwalze 10 und die Zuführeinheit 4 auf den Tambour 2 befördert. Der Tambour 2 rotiert im Uhrzeigersinn und fördert die Fasern nach oben. Die Fasern gelangen in den Spalt 15 zwischen der Garnitur 9 auf der Mantelfläche 8 des Tam- bours 2 und der Garnitur 14 des Wanderdeckels 1. Der Wanderdeckel 1 rotiert im Uhrzeigersinn. Dadurch findet ein Kämmen der Fasern zwi- schen Wanderdeckel 1 und Tambour 2 statt. Wenn sich die Kraft im Spalt 15 verändert, wird auch die Leistungsaufnahme des Wanderdeckelan- triebsmotors 3 welche vom Sensor 6 gemessen wird, verändert. Beim Überschreiten eines vorher definierten Grenzwertes durch den im Sensor 6 gemessenen Messwert, wird durch eine Recheneinheit 7 der Zuführein- heitantriebsmotor 5 derart geregelt, dass sich seine Leistung vermindert.

Dadurch wird die Leistung der Zuführeinheit 4 vermindert. Als Folge wer- den weniger Fasern der Karde oder Krempel zugeführt.

Auch wird ein Messprotokoll, welches die Messwerte des Sensors 6 und die Qualität der Fasern nach der Bearbeitung durch Karde oder Krempel und Abscheidung an der Abnehmerwalze 11 in Relation bringt, erstellt.

Somit ist es möglich, die Qualität der bearbeiteten Fasern den bei der Bearbeitung vorliegenden Messwerten zeitlich zuzuordnen. Somit ist es möglich, reproduzierbare Ergebnisse im Betrieb der Karde und Krempel zu erreichen.