MEDVETCHI EMIL (CH)
| US20020050027A1 | 2002-05-02 | |||
| EP1211339A1 | 2002-06-05 | |||
| EP1178136A1 | 2002-02-06 | |||
| EP0965666A2 | 1999-12-22 |
| 1. | Spinnereivorbereitungsmaschine, z.B. Karde, Krempel, Reiniger o.dgl., mit einer Vorrichtung zum berührungslosen Messen und/oder Einstellen von Parametern bei zwei sich gegenüberliegenden Garnituren (21 , 25), dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen (22, 26) der Garnituren (21 , 25) elektrisch leitend sind, dass eine Spannungsquelle (41 ; 101 ; 201 , 206) mit Spitzen (22, 26) mindestens einer der Garnituren (21 , 25) verbunden ist, und dass durch Anlegen einer veränderbaren Potentialdifferenz zwischen Spitzen (22, 26) der beiden Garnituren (21 , 25) elektrische Entladungen erzeugbar sind, die einen Hinweis auf den aktuellen Abstand (δ) und/oder den einzustellenden Abstand zwischen den Garniturspitzen (22, 26) und/oder den Abnutzungsgrad mindestens einer der Garnituren (21 , 25) und/oder die Positionierung der einen Garnitur (21) zu der anderen Garnitur (25), insbesondere deren Neigungswinkel (Θ) zueinander, geben. |
| 2. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (50) vorgesehen ist, die aus der registrierten Häufigkeit und/oder Anzahl und/oder Art der Entladungen und/oder mindestens einer elektrischen Grosse in Bezug auf die mindestens eine elektrische Entladung den Abstand (δ) zwischen den Garniturspitzen (22, 26) zu ermitteln vermag. |
| 3. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungswert (UE) unmittelbar vor der elektrischen Entladung (Funkenentladung) von einem Spannungsmessgerät (49; 104; 209) registrierbar ist, wobei dieser Spannungswert einem Wert für den kleinsten Abstand (δ) der Garniturspitzen bei der Funkenentladung entspricht. |
| 4. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle (41 ; 101+ 102 + 103; 206) als Spannungsgenerator (Impulsgenerator) zum Generieren einer veränderbaren Spannung ausgebildet ist, beispielsweise einer sägezahnförmigen Spannung oder einer Gleichspannung mit sägezahnförmigen Spitzen. |
| 5. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Elektrodenpaar (71 , 75) zur elektrischen Entladung als Referenzmesseinheit vorgesehen ist, dessen ggf. veränderbarer Abstand bekannt ist und welches an den Spitzen (73, 76) eine ähnliche Oberflächengeometrie wie die besagten Garniturspitzen (22, 26) aufweist. |
| 6. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Elektrodenpaar (71 , 75) ausserhalb des Kardierbereichs der als Karde ausgebildeten Spinnereivorbereitungsmaschine (1) angeordnet ist. |
| 7. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Elektrodenpaar (71 , 75) in einem Raum angeordnet ist, in den bei Betrieb der Spinnereivorbereitungsmaschine (1) im wesentlichen keine Fasern eindringen können. |
| 8. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Elektrodenpaar (71 , 75) in einem Raum angeordnet ist, durch den im Betrieb der Spinnereivorbereitungsmaschine (1) ein Luftstrom (L) geleitet wird. |
| 9. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Garnituren (21 , 25) samt ihrem Zwischenraum derart für einen Bediener einsichtig sind, dass die elektrischen Entladungen optisch kontrollierbar sind. |
| 10. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Garnitur (21) die Deckelgarnitur einer Karde (1) und die andere Garnitur (25) die zugeordnete Trommelgarnitur ist. |
| 11. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Garnituren (21 , 25) entweder gleich oder gegensinnig umlaufen. |
| 12. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelstäbe (13) gegenüber den zwei Gleitbögen (12), auf denen die Stirnseiten der Deckelstäbe (13) während eines Umlaufs zeitweise aufliegen, elektrisch isoliert sind. |
| 13. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Potentialdifferenzen zwischen den Garnituren (21 , 25) über die gesamte Kardierbreite (B) erzeugbar sind. |
| 14. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens ein Schleifkontakt (42, 43; 44, 45, 46; 144) zur Kontaktierung an den Deckelstäben (13) und/oder der Trommelwelle (46) vorgesehen ist, wobei mindestens einer der Schleifkontakte (42, 43; 44, 45, 46; 144) mit einer Spannungsquelle (41) verbunden ist. |
| 15. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, elektrisch nicht miteinander in Verbindung stehende Schleifkontakte (43, 44, 45) entlang des Kardierwegs zur Kontaktierung mit verschiedenen Deckelstäben (13) vorgesehen sind. |
| 16. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein langgestreckter Schleifkontakt (144) entlang zumindest einer Teilstrecke des Kardierwegs vorgesehen ist, mit dem mindestens ein Deckelstab (13) während des Transports entlang der Trommel (5) elektrischen Kontakt hat. |
| 17. | Maschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass über die Breite eines Deckelstabs (13) gesehen mehrere langgestreckte Schleifkontakte (144) vorgesehen sind, die mit verschiedenen, elektrisch getrennten Zonen der Garnitur (21) des mindestens einen Deckelstabs (13) elektrischen Kontakt haben. |
| 18. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Deckelstab (13) und Garniturstreifen (20) mindestens ein zumindest abschnittsweise elektrisch leitendes Flächenelement (30) vorgesehen ist, welches elektrischen Kontakt mit den den Garniturspitzen (22) abgewandten Garniturenden (23) hat und über welches der bei der elektrischen Entladung entstehende Entladungsstrom fliesst. |
| 19. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Flächenelement (30) mehrere elektrisch voneinander isolierte Leitzonen (31 , 32, 33; 31', 32', 33') aufweist, die über die Länge und/oder über die Breite des zugeordneten Garniturstreifens (20) verteilt sind. |
| 20. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale abstandsbezogene Potentialdifferenz, welche die Durchschlagfestigkeit der Luft überschreitet, zwischen besagten Spitzen (22, 26) der beiden Garnituren (21 , 25) abhängig vom gewünschten Messbereich im Bereich zwischen 1 000 und 10 000, vorzugsweise zwischen 2 000 und 5 000 V und vorzugsweise zwischen 2 500 und 3 500 V einstellbar ist. |
| 21. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnituren (21 , 25) und die Impedanz der Spannungsquelle derart aufeinander abstimmbar sind, dass die Entladungsenergie während der Messung auf unter 10 mJ, vorzugsweise auf unter 5 mJ, und bevorzugt auf unter 1 mJ begrenzt ist. |
| 22. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnituren (21 , 25) derart zueinander angeordnet sind und die besagte Potentialdifferenz durch eine Spannungsquelle (201) derart anlegbar ist, dass sich im Anschluss an eine Spannungsentladung für eine kurze Zeitspanne ein Plasma zwischen den Garnituren (21 , 25) bildet. |
| 23. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung zur Aufrechterhaltung eines Plasmastroms oder die Plasmalöschspannung (UP) registrierbar sind. |
| 24. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) zur Ermittlung der Abstandes (δ) der Garnituren (21 , 25) bzw. zur Auswertung der elektrischen Entladung mit Einstellmitteln (51) zum Einstellen des Abstandes (δ) der beiden Garnituren (21 , 25) verbunden ist und diesen einen Befehl zur Abstandseinstellung zu übermitteln vermag. |
| 25. | Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten eines vorgegebenen Abstandes (δ) der Garniturspitzen (22, 26) eine Kollisionsvorwarnung mittels einer Signaleinrichtung (53) ausgebbar ist und/oder eine geeignete Massnahme ergreifbar ist, um eine Kollission zu verhindern. |
| 26. | Berührungsloses Messverfahren im Bereich zweier sich gegenüberliegender Garnituren (21 , 25) an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde (1), Reiniger o. dgl., wobei die Garniturspitzen (22, 26) aus elektrisch leitendem Werkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass eine veränderbare Potentialdifferenz zwischen den Spitzen (22, 26) beider Garnituren (21 , 25) erzeugt wird, um eine elektrische Entladung zwischen den Spitzen (22, 26) hervorzurufen, wobei aus der Häufigkeit und/oder der Anzahl und/oder der Art der Entladungen und/oder mindestens einer elektrischen Grosse in Bezug auf die elektrischen Entladungen der Abstand (δ) zwischen zumindest einem Teil der Garniturspitzen (22, 26) und/oder der Abnutzungsgrad mindestens einer der Garnituren (21 , 25) und/oder die Positionierung der einen Garnitur (21) zu der anderen Garnitur (25), insbesondere deren Neigungswinkel (Θ) zueinander, ermittelt wird. |
| 27. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Elektrodenpaar (71 , 75) vorgesehen ist, deren ggf. veränderbarer Spitzenabstand (δv) bekannt ist und welches sich in demselben Betriebsmikroklima wie die besagten Garnituren (21 , 25) befindet, wobei dieses zusätzliche Elektrodenpaar (71 , 75) als Referenzmesseinheit verwendet wird, um die Einflüsse des Betriebsmikroklimas auf die Messwerte der elektrischen Entladungen zwischen den Garnituren (21 , 25) herauszurechnen. |
| 28. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Elektrodenpaar (71 , 75) vorgesehen ist, deren ggf. veränderbarer Spitzenabstand (δv) bekannt ist und welches an den Spitzen (73, 76) eine ähnliche Oberflächengeometrie wie die besagten Garnituren (21 , 25) aufweist, wobei dieses zusätzliche Elektrodenpaar (71 , 75) als Referenzmesseinheit verwendet wird, um die Einflüsse der Oberflächengeometrie auf die Messwerte der elektrischen Entladungen zwischen den Garnituren (21 , 25) zu berücksichtigen. |
| 29. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Spannung eine Wiederholungssequenz aus mehreren aufeinander folgenden an und abfallenden Flanken verwendet wird, wobei die Frequenz dieser Wiederholungssequenz an die Drehgeschwindigkeit einer oder beider Garnituren (21 , 25) angepasst wird. |
| 30. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Spannung eine Wiederholungssequenz aus mehreren aufeinander folgenden an und abfallenden Flanken verwendet wird, wobei die Frequenz dieser Wiederholungssequenz an die Anzahl der Garniturspitzen (22, angepasst wird. |
| 31. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungswert (UE) unmittelbar vor einer Spannungsentladung gemessen wird. |
| 32. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an eine Spannungsentladung ein Plasma im Zwischenraum zwischen den beiden Garnituren für eine Zeitspanne im Millisekundenbereich oder darunter erzeugt wird, wobei aus der Plasmaspannung zur Aufrechterhaltung des Plasmastroms oder aus der Löschspannung der Abstand zwischen den Garniturspitzen (22, 26) ermittelt oder eingestellt wird. |
| 33. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch statistische Berechnungen eine Trennung von Messwerten bei Entladungen in Anwesenheit von Fasern von Messwerten bei Entladung in faserfreier Luft vorgenommen wird. |
| 34. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Abstandseinstellung der Garniturspitzen (22, 26) über die gesamte Breite der Deckelgarnitur (21) eine erste Seite der Deckelgarnitur (21) derart eingestellt wird, dass die gemessene Spannung (UE) unmittelbar vor den elektrischen Entladungen einem gewünschten Garniturabstand (δ) dieser ersten Seite entspricht, und dass anschliessend die zweite Seite abgesenkt und ggf. wieder angehoben wird, bis auf dieser zweiten Seite dieselbe Spannung (UE) und damit derselbe Garniturabstand (δ) wie auf der ersten Seite vorhanden ist. |
| 35. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage der ermittelten Spannung (UE) eine Kollisionsvorwarnung bei Unterschreiten eines vorgegebenen Abstandes (δ) der Garniturspitzen (22, 26) ausgegeben wird. |
| 36. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Signale von elektrisch voneinander isolierten, einem Deckel zugeordneten elektrischen Abgriffen, die verschiedenen Kardierzonen des Deckels zugeordnet sind, ausgewertet werden, um den Zustand der Spitzen in den verschiedenen Kardierzonen zu beurteilen. |
| 37. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Signale von elektrisch voneinander isolierten, einem Deckel zugeordneten elektrischen Abgriffen, die verschiedenen in Umlaufrichtung hintereinander angeordneten Kardierzonen des Deckels zugeordnet sind, ausgewertet werden, um den Zustand des Flexibelbogen (12) zu beurteilen. |
Die Erfindung betrifft eine Spinnereivorbereitungsmaschine sowie ein berührungsloses Messverfahren gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Es sind verschiedene berührungslose Messverfahren und entsprechende Vorrichtungen zum Ermitteln des Abstandes von Garniturspitzen bekannt. So ist beispielsweise in der DE 42 35 610 A1 ein induktiver Sensor offenbart, der dem Deckel einer Karde zugeordnet ist und der Walzengarnitur gegenüberliegt. In der DE 102 51 574 A1 ist ein optischer Sensor beschrieben, der den Abstand zwischen den freien Enden der
Garnituren sowie entsprechenden Bezugsflächen zu erfassen vermag. Die DE 39 13 996 A1 offenbart ebenfalls berührungslose Sensoren, wobei hier kapazitive, induktive sowie optische Sensoren genannt sind.
Indirekte Messmethoden sind solche, bei denen nicht der unmittelbare Abstand der sich gegenüberliegenden Garniturspitzen gemessen wird. Ein Beispiel hierfür ist in der oben genannten DE 42 35 610 A1 beschrieben, welche eine Abstandsmessung der Trommelgarnitur zu einem Deckelstab, in dem lediglich die Sensoren untergebracht sind, offenbart. Entsprechend der DE 39 13 996 A1 sind an den Stirnseiten der Garnituren Fühler vorgesehen, die der Kardentrommel zugeordnet sind und den Abstand zu gegenüberliegenden Gegenstücken am Deckel messen. Auch ist es bekannt, den Abstand der Gleitschuhe, die über Deckelköpfe an den Deckelstäben angebracht sind, zur Deckelgarnitur zu ermitteln. Aus diesen indirekten Abstandsmessungen wird dann auf den unmittelbaren Abstand der Garniturspitzen geschlossen.
Die vorgenannten Vorrichtungen und Verfahren haben den Nachteil, dass sie einerseits aufwendig sind und andererseits oftmals nur über eine grossere Anzahl von Garniturnadeln oder Garniturzähnen gemittelte Abstandwerte liefern. Zusätzlich ist eine Eichung basierend auf einer Handmessung notwendig.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges und präzises Messverfahren sowie eine entsprechende Spinnereivorbereitungsmaschine zur berührungslosen Messung und/oder Einstellung des Abstandes zweier sich gegenüberliegenden Garnituren und/oder deren Abnutzung und/oder der Messung deren räumlicher Lage zueinander vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird bei der Spinnereivorbereitungsmaschine bzw. dem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass eine direkte
Abstandsmessung zwischen den Spitzen von relativ zueinander bewegten Garnituren durchgeführt werden kann. Indem die Garniturspitzen selbst als Sensoren herangezogen werden, ist zudem eine äusserst kostengünstige Lösung realisiert. Durch die provozierten elektrischen Entladungen in Form von Spannungs- und/oder Stromentladungen kann insbesondere aus der bei der Spannungsentladung herrschenden Potentialdifferenz zwischen den Garniturspitzen geschlossen werden, wie gross der Abstand zwischen den besagten Spitzen ist. Hierbei können auch die Häufigkeit und/oder die Anzahl und/oder die Art der Entladungen beobachtet und/oder ausgewertet werden. Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens lassen sich derartige direkte Abstandsmessungen auch in kleinsten Abstandsbereichen, insbesondere zwischen 0 und 0,5 mm realisieren. Zusätzlich ermöglicht die Erfindung individuelle Abstandmessungen zwischen jeder einzelnen Deckel- zur Trommelgarnitur und/oder zwischen bestimmte Zonen der Deckelgarnitur zur Trommelgarnitur, wie später erläutert wird. Zudem bietet die Erfindung den Vorteil, dass Messungen unabhängig von Materialeigenschaften, Feuchtigkeit und Temperatur durchgeführt werden können, wenn diese Effekte herausgemittelt werden.
Vorzugsweise ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche die erfindungsgemässe Abstandsermittlung zwischen Garniturspitzen auf Grundlage der vorgenannten Parameter (Häufigkeit, Anzahl, Art der Entladungen sowie Auswertung der elektrischen Parameter bei elektrischer Entladung) auswertet. Eine derartige rechnergestützte Auswertung liefert schnell und präzise Werte zur verbesserten Einstellung der
Garniturspitzen zueinander, was die Leistungsfähigkeit der Maschine erhöht. Vorzugsweise wertet die Auswerteeinheit die Messwerte aus und gibt dem Bediener - beispielsweise auf einem Maschinendisplay - Hinweise, wie er den Abstand zwischen den Garnituren zu verändern hat. Auch können dem Bediener alternativ oder zusätzlich Hinweise über den momentanen Abnutzungszustand der Garnituren und/oder über den Neigungswinkel (Anzugswinkel) der Deckelgarnitur gegenüber der Trommel ausgegeben werden, wie später zu erläutern sein wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der Spannungswert unmittelbar vor einer Spannungsentladung von einem Spannungsmessgerät registriert. Dieser Spannungswert steht in direktem funktionellem Zusammenhang zum geringsten Abstand der sich gegenüberliegenden Garniturspitzen bei der Spannungsentladung, so dass eine präzise Ermittlung dieses Abstandes möglich ist.
Eine präzise Ermittlung der Durchschlagspannung bzw. der Spannung bei
Spannungsentladungen ist möglich, wenn die Spannungsquelle als Impulsgenerator ausgebildet ist, der eine veränderbare Spannung, beispielsweise eine sägezahnförmige Spannung oder eine Gleichspannung mit sägezahnförmigen Spitzen, zu erzeugen vermag. In dem letztgenannten Fall entspricht die konstante Komponente, d.h. die Gleichspannung, zweckmässigerweise dem kleinsten zulässigen Abstand zwischen den Garniturspitzen. Die maximale Spannung entspricht vorzugsweise mindestens dem grössten zu erwartenden Garniturabstand. Der Durchschlag wird zweckmässigerweise jeweils während des Spannungsanstiegs hervorgerufen, um bei der Spannungsentladung die momentan vorherrschende Spannung abzugreifen und hinsichtlich des Abstandes der Garniturspitzen auszuwerten.
Die Anwesenheit von Fasern in dem Garniturenzwischenraum kann aufgrund der vorhandenen Restfeuchtigkeit zu vorzeitigen Hochspannungsentladungen führen, welche die Messergebnisse verfälschen können. Um solche Einflüsse zu umgehen, kann vorzugsweise im Anschluss an eine Spannungsentladung durch Anlegen einer geeigneten Potentialdifferenz im Tiefspannungsbereich für eine kurze Zeit eine Plasmaentladung mit einem Plasmastromfluss zwischen den Garniturspitzen
hervorgerufen werden. Dieses Phänomen kann ausgenutzt werden, indem die Spannung ermittelt wird, die zur Aufrechterhaltung des Piasmastroms (gemäss der Terminologie der Erfindung ebenfalls unter den Begriff „elektrische Entladung" fallend) benötigt wird. Diese Spannung wird auch Plasmalöschspannung genannt. Der kleinste Abstand zwischen den Garniturspitzen ist eine Funktion dieser Löschspannung und des Plasmastroms und somit auch durch rechnerische Auswertung einfach ermittelbar. Die im Tiefspannungsbereich liegende o.g. Potentialdifferenz ist abhängig von dem Garniturspitzenabstand und wird durch die Restfeuchtigkeit der Fasern nicht beeinflusst.
Besonders bevorzugt weist die erfindungsgemässe Maschine ein zusätzliches Elektrodenpaar auf, zwischen denen Spannungs- bzw. Funkenentladungen provoziert werden. Dieses Elektrodenpaar dient als Referenzmesseinheit, wobei der Abstand der beiden Elektrodenspitzen bekannt ist. Dieser Abstand lässt sich gemäss einer bevorzugten Ausführungsform definiert verändern, wobei auch hier der neue Abstand der Elektrodenspitzen bekannt sein muss. Das zusätzliche Elektrodenpaar weist bevorzugt eine ähnliche Oberflächengeometrie wie die Garnituren auf. Aufgrund des bekannten Abstandes zwischen den Referenzelektroden und der vergleichbaren Oberflächengeometrie können Einflüsse der Oberflächengeometrie auf die Messwerte der Spannungsentladungen zwischen den Garnituren mittels der Auswerteeinheit reduziert werden. Dieses Vorgehen erhöht somit die Genauigkeit der Abstandsberechnung zwischen den Garniturspitzen.
Das zusätzliche Referenzelektrodenpaar kann alternativ oder - was vorzuziehen ist - zusätzlich dazu verwendet werden, die Einflüsse des Mikrobetriebsklimas und/oder der Garniturgeometrien auf die Messwerte der elektrischen Entladungen zwischen den Garnituren herauszurechnen. Hierzu sind die Referenzelektroden in das gleiche Mikrobetriebsklima wie die Garnituren zu plazieren. Unter dem Begriff „Mikrobetriebsklima" sind insbesondere die Lufttemperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Luftgeschwindigkeit, die Anwesenheit von ionisierenden Partikeln und/oder
Restionisationen zu verstehen. Unter Garniturgeometrien sind insbesondere die Werte der Spitzenwinkel der Garnitur und die Werte der Spitzenradien zu verstehen. Die
vorgenannten Parameter haben Einfluss auf den Corona-Effekt und somit auf die Höhe der Entladungsspannung.
Vorteilhafterweise ist das zusätzliche Elektrodenpaar ausserhalb des Kardierbereichs der als Karde ausgebildeten Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet, um den Kardiervorgang nicht zu beeinflussen bzw. die Effizienz nicht herabzusetzen. Es hat sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn das zusätzliche Elektrodenpaar in einem Raum angeordnet ist, in den bei Betrieb der Spinnereivorbereitungsmaschine im wesentlichen keine Fasern eindringen können, so dass diese keine faserbedingten Durchschläge oder sonstige Beeinflussung der Messergebnisse mit den
Referenzelektroden einschliesslich einer Verflugung des Messraumes verursachen können. Wenn durch den Messraum des weiteren ein Luftstrom geleitet wird, der im wesentlichen keine Fasern enthält und aus dem Kardierbereich stammt, ist das Mikrobetriebsklima im Messraum im wesentlichen identisch mit demjenigen zwischen den beiden Garnituren.
Bei geeigneter Ausbildung der Maschine kann ein Benutzer zusätzlich oder alternativ eine optische Kontrolle der Funkenentladungen durchführen, vorausgesetzt diese sind hell genug, um sie genauer zu beobachten. Hierzu ist beispielsweise ein einsehbarer Spalt vorzusehen, durch den der Zwischenraum zwischen den Garnituren beobachtet werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die eine Garnitur als Deckelgarnitur einer Karde und die andere Garnitur als zugeordnete Trommelgarnitur ausgebildet. Gerade der Abstand zwischen diesen beiden Garnituren ist relevant für das Kardierergebnis, so dass eine optimale Einstellung von grossem Vorteil ist. Da praktisch alle am Kardierprozess beteiligten Garniturspitzen als Sensoren herangezogen werden können, ist eine äusserst präzise Abstandsermittlung und damit Abstandseinstellung möglich.
Entsprechendes gilt im Falle eines Krempels, bei dem die Erfindung ähnlich umgesetzt sein kann wie bei einer Karde.
Insbesondere bei der Abstandsermittlung zweier sich relativ zueinander bewegenden Garnituren (entweder im Gleich- oder Gegensinn) ist das erfindungsgemässe Verfahren mit Vorteil anwendbar, da aufgrund der Bewegungen der beteiligten Bauteile sowie den Kardierbedingungen die Gefahr einer raschen Abstandsveränderung besteht und somit durch Nachregulieren der Garnituren zueinander hierauf schnell reagiert werden kann.
In den meisten Anwendungsfällen wird bei auftretender Spannungsentladung die Potentialdifferenz zwischen den Spitzen der sich momentan gegenüber angeordneten Garniturspitzen gemessen; es sind daher entsprechende Abgriffe für diese Spannungswerte notwendig. Es bietet sich an, im Falle der Abstandsmessungen zwischen den Deckel- und Trommelgarnituren entsprechende Schleifkontakte an den Deckelstäben und/oder der Trommelwelle vorzusehen, wobei mindestens einer der Kontakte mit der Spannungsquelle verbunden ist. Der andere Kontakt kann geerdet oder ebenfalls mit der Spannungsquelle verbunden sein.
Es gibt hierbei mehrere Möglichkeiten, die elektrischen Werte abzugreifen. Bei einer Möglichkeit werden z.B. alle Deckel gemessen, wobei beispielsweise an bestimmten Messpunkten entlang der Deckelgarnitur fixe Messpunkte vorgesehen sind, mit denen jeder Deckel während seiner Bewegung in elektrischen Kontakt kommt. Hierzu sind an den Messpunkten jeweils kurze Schleifkontakte bzw. Schleifbürsten vorgesehen, die nur jeweils einen einzigen Deckel erfassen. Der Vorteil liegt in der Möglichkeit der Überwachung einzelner Deckel, um beispielsweise eventuelle Schäden und/oder die individuelle Garniturabnutzung zu ermitteln.
Bei einer weiteren Möglichkeit wird über einen grosseren, ggf. sogar über den gesamten, der Trommel gegenüberliegenden Laufbereich der Wanderdeckel gemessen. Bei einer derartigen Messung über den gesamten Kardierbereich wird vorzugsweise ein langer Schleifkontakt bzw. eine lange Schleifbürste verwendet, welche sich über die gesamte Laufbahn der Wanderdeckel erstreckt. Der Vorteil liegt hierbei in der Möglichkeit der Überprüfung und Überwachung der Positionsgenauigkeit des Flexibelbogens, der Trommel, des Trommelschildes und/oder der Deckelstäbe
unter Last, d.h. im Betrieb, und bei den während der Produktion entstehenden thermischen Bedingungen.
Selbstverständlich ist auch eine Kombination der beiden Methoden möglich, wobei z.B. an einer Maschinenseite die kurzen Schleifbürsten und an der anderen die lange Schleifbürste vorgesehen sind.
Eine elektrische Isolierung zwischen den beiden Garnituren ist vorteilhafterweise dergestalt ausgebildet, dass die Deckelstäbe stirnseitig auf zwei Gleitbögen aufliegen, wobei diese Gleitbögen aus elektrisch nicht leitfähigem Kunststoff bestehen oder mit einer derartigen Kunststoffschicht versehen sind. Derartige Gleitbögen sind vorzugsweise Flexibelbögen, auf denen die Deckelköpfe der Deckelstäbe während des Vorbeiwanderns an der Trommelgarnitur geführt werden. Diese elektrische Isolation gewährleistet die Spannungsentladung zwischen den Garniturspitzen.
Eine grosse Genauigkeit der Abstandsermittlung kann erhalten werden, wenn die Potentialdifferenzen zur Spannungsentladung zwischen den Garnituren über die gesamte Kardierbreite erzeugt werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung bzw. das erfindungsgemässe Verfahren ermöglichen somit einen grossflächigen Sensor, der gegenüber den bekannten Sensoren eine wesentlich grossere Messfläche abdeckt. Wird auf dieser Fläche eine Funkenentladung ausgelöst, erhält der Bediener einen Hinweis auf den kleinsten vorhandenen Abstand aller sich gegenüberliegenden Garniturspitzen und kann dementsprechend reagieren.
Der oben beschriebene Schleifkontakt am Deckelstab hat üblicherweise aufgrund der Garniturnadelanbringung am Garniturstreifen elektrischen Kontakt mit allen Garniturspitzen. Daher lässt sich in diesem Fall nicht der genaue Ort der Funkenentladung lokalisieren. Demgegenüber liefert eine ortsaufgelöste Messung präzisere Aussagen. Hierzu kann zwischen Deckelstab und Garniturstreifen mindestens ein zumindest abschnittsweise elektrisch leitendes Flächenelement vorgesehen sein, welches elektrischen Kontakt mit den den Garniturspitzen abgewandten Garniturenden hat. Bei Funkenentladungen fliesst somit Strom von den Garniturspitzen über den
Kontakt der Garnituren mit dem elektrisch leitenden Flächenelement zur Spannungsquelle, um den Stromkreis zu schliessen. Dieses mindestens eine elektrisch leitende Flächenelement kann beispielsweise an bekanntermassen relevanten Stellen des Garniturstreifens am Deckelstab lokalisiert sein.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform weist das mindestens eine Flächenelement mehrere elektrisch voneinander isolierte Leitzonen verteilt auf das Flächenelement auf. Hierbei bietet es sich an, diese Leitzonen über die Länge und/oder über die Breite des zugeordneten Garniturstreifens zu verteilen, um spezielle Ortsaussagen über die Spannungsentladungen und damit über den geringsten Abstand der zugeordneten Garniturspitzen in den jeweiligen Abschnitten zu treffen. Über entsprechende Abgriffe und Signalleitungen sind diese Leitzonen jeweils mit der Spannungsquelle und dem Spannungsmessgerät verbunden, wobei bei Spannungsentladungen die Auswerteeinheit aufgrund der unterschiedlichen Stromkreise die Leitzonen voneinander zu unterscheiden vermag.
Ganz allgemein kann durch Signalauswertung von verschiedenen elektrisch voneinander isolierten, einem Deckel zugeordneten elektrischen Abgriffen, die verschiedenen Kardierzonen des Deckels zugeordnet sind, der Zustand der Spitzen in den verschiedenen Kardierzonen beurteilt werden.
In einem ähnlichen, ebenfalls vorteilhaften Verfahren kann anhand von Signalen derartiger elektrischer Abgriffe, die verschiedenen Kardierzonen des Deckels zugeordnet sind, der Zustand des Flexibelbogens beurteilt werden, wenn diese Kardierzonen in Umlaufrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind.
Da die Garnituren relativ zueinander bewegt werden, wird vorteilhafterweise eine Spannung mit einer Wiederholsequenz aus mehreren aufeinander folgenden an- und abfallenden Flanken verwendet. Vorteilhafterweise wird hierbei die Wiederholsequenz auf die maximal zu erwartenden relativen Geschwindigkeit zwischen den
Garniturspitzen und auf die grössten zu erwartenden Garniturspitzendichte festgelegt.
Bevorzugt ist eine maximale, zwischen den Garniturspitzen erzeugte abstandsbezogene Potentialdifferenz einstellbar, welche die Durchschlagfestigkeit der Luft (ca. 3 200 V/mm) überschreitet und abhängig vom erwünschten Messbereich im Bereich zwischen 1 000 und 10 000 V liegt. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser Bereich zwischen 2 000 und 5 000 V und vorzugsweise zwischen 2 500 und 3 500 V einstellbar ist. Bei einem Kardierspalt von ca. 0,4 mm liegt die rechnerische Durchschlagspannung bei ca. 1 280 V.
Die Entladungsenergie bei Funkenentladung sollte sich auf unter 10 mJ belaufen, da ansonsten eine Brand- und Elektroschockgefahr bestünde. Auch würden die
Garniturspitzen durch Elektroerosion über Massen abgenützt werden. Vorzugsweise liegt die Entladungsenergie sogar unter 5 mJ und bevorzugt unter 1 mJ. Bei diesen Entladungsenergien besteht keine Gefahr für den Bediener, falls er den Stromkreis mit seinem Körper versehentlich kurzschliesst.
Eine Weiterentwicklung des erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass statistische Berechnungen seitens der Auswerteeinheit durchgeführt werden, um Auswirkungen von Fasern im Garniturspalt auf die Messergebnisse zu eliminieren. Die statistische Auswertung liefert im Ergebnis somit Messwerte bei Funkenentladung in faserfreier Luft, die eine genaue Aussage über den tatsächlichen
Garniturspitzenabstand beinhalten. Selbstverständlich ist es alternativ oder zusätzlich möglich, Messungen auch ohne die Anwesenheit von Fasern durchzuführen, um derartige oder ähnliche Aussagen zu treffen.
Gemäss einer Weiterentwicklung der Erfindung kann der durch das erfindungsgemässe Verfahren ermittelte Garniturspitzenabstand herangezogen werden, um automatisch den Abstand optimal einzustellen. Hierzu sind entsprechende Einstellmittel vorgesehen, die auf Grundlage der rechnerischen Auswertung und/oder der optischen Kontrolle seitens des Bedieners den Garniturabstand einstellen. Vorzugsweise gibt die Auswerteeinheit nach Ermittlung des Garniturabstandes Stellbefehle an die Einstellmittel. Diese Einstellmittel sind beispielsweise Stelltriebe, die auf den Kurvenverlauf des Flexibelbogens einwirken, um die Gleitschuhe der Deckelstäbe
anzuheben oder abzusenken, um damit den Garniturspitzenabstand zu vergrössern bzw. zu verkleinern.
Gemäss einer Weiterentwicklung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Einstellen des Abstandes der Garniturspitzen wird vorgeschlagen, dass eine sukzessive Einstellung der beiden Deckelstabstirnseiten durchgeführt wird. Hierzu wird zunächst auf der ersten Seite der Abstand derart verringert, dass auf Grundlage der registrierten und/oder beobachteten Funkenentladungen ein gewünschter Abstandswert δ eingestellt wird. Dieser kann unter Umständen mit Hilfe der konventionellen Techniken der in den Kardierspalt einzuführenden Messstäbe kontrolliert werden. Dieser Abstandswert δ entspricht einem Durchschlagspannungswert UE = f(δ) bzw. einer vom Plasmastrom abhängigen Löschspannung Up= f(δ, Ip). Im Anschluss daran wird die zweite Stirnseite des entsprechenden Deckelstabs mit Hilfe des Flexibelbogens angenähert. Solange der Abstand zwischen der neu eingestellten Deckelseite zur Trommel δn > δ beträgt, entstehen wegen der Neigung des Deckels Funken an der ersten Deckelseite; somit bleiben auch die elektrischen Messparameter U E = f(δ) bzw. U P = f(δ,l P ) zunächst unverändert. Sobald aber der Abstand zwischen der zweiten Deckelseite zur Trommel 8N < δ wird, wechselt die Funkenbildung die Seite und der neue Durchschlagspannungswert beträgt U E N = f(δN) < UE bzw. die vom Plasmastrom abhängige neue Löschspannung beträgt UPN = f(ÖN, Ip) < U P . Da in diesem Fall der zweite Abstand einen optimalen Wert unterschritten hat, wird anschliessend die zweite Stirnseite wieder angehoben, bis der neue Durchschlagspannungswert UEN = UE bzw. die vom Plasmastrom abhängige neue Löschspannung U PN = Up. Damit wird erreicht, dass auch der neue Abstandswert δu den Sollwert δ annimmt. Hierbei steht nun der Deckel parallel zur Trommel. Dieses Prozedere gewährleistet einen im wesentlichen gleichen Abstand über die gesamte Kardierbreite des Deckelstabs.
Bei einer besonders einfachen, aber wirkungsvollen Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Entladungsspannung als Kollisionsvorwarnung bei Unterschreiten eines vorgegebenen Abstandes der Garniturspitzen herangezogen. Wenn die Spitzen sehr dicht beieinander sind, ist die Entladungsspannung entsprechend gering, so dass insbesondere bei Unterschreiten
einer vorgegebenen Entladungsspannung ein Kollisionshinweis mittels eines entsprechenden Signalapparates, z. B. akustisch und/oder optisch, ausgegeben wird und/oder eine geeignete Massnahme ergriffen wird, um die Kolission zu verhindern.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Karde;
Figur 2 eine Seitenansicht eines Deckelstabs mit einem Teil einer
Kardentrommel;
Figur 3 eine Vorderansicht eines Deckelstabs mit einem Teil einer
Kardentrommel;
Figur 4 eine schematische Darstellung der Funkenerzeugung zwischen einer Deckelgarnitur und einer Trommelgarnitur;
Figur 5 ein Schaltbild einer Messanordnung zur Messung der
Entladungsspannung;
Figur 6 ein Spannungs-Zeit-Diagramm sowie ein Strom-Zeit-Diagramm zur Darstellung der Funkenentladungen;
Figur 7 ein Schaltbild einer Messanordnung für die Messung eines
Plasmastroms;
Figur 8 ein Spannungs-Zeit-Diagramm zur Darstellung eines
Plasmastroms, ersichtlich im darunter befindlichen Strom-Zeit- Diagramm;
Figur 9 ein Faserleitelement in Seitenansicht mit integriertem
Referenzelektrodenpaar, geschnitten entlang der Linie l-l in der Figur 10;
Figur 10 die Anordnung der Figur 9 in Aufsicht;
Figur 11 eine zweite Ausführungsform eines Referenzelektrodenpaares in
Seitenansicht;
Figur 12 eine dritte Ausführungsform eines Referenzelektrodenpaares in Seitenansicht;
Figur 13 eine perspektivische Sicht auf einen Deckelstab mit elektrisch leitendem Flächenelement zwischen Deckelstab und Garniturstreifen;
Figur 14 eine vergrösserte Seitenansicht eines Garniturstreifens mit eingesteckten Garniturnadeln sowie Flächenelement;
Figur 15 eine erste Ausführungsform elektrisch leitender Flächenelemente in Unteransicht;
Figur 16 eine zweite Ausführungsform elektrisch leitender Flächenelementen in Unteransicht;
Figur 17 eine schematische Seitenansicht einer Wanderdeckelanordnung mit drei unabhängigen Messstellen;
Figur 18 eine Darstellung der gemessen Kardierspaltwerte an den drei
Messstellen in Abhängigkeit der Zeit;
Figur 19 eine schematische Seitenansicht einer Wanderdeckelanordnung mit drei langgestreckten Schleifkontakten entlang des Kardierwegs eines Deckelstabs, und
Figur 20 eine Darstellung von hypothetisch gemessenen Kardierspaltwerten an den drei Schleifkontakten in Abhängigkeit vom Messbereich ß.
In der Figur 1 ist eine bekannte Karde 1 dargestellt, wobei Flocken F von einem Füllschacht 2 einer Speisewalze 3 und einem nachfolgenden Briseur 4 zugeführt werden. Die Karde 1 umfasst eine einzige Trommel 5 (Hauptzylinder oder sog. Tambour), die drehbar in einem Gestell getragen wird. Die Trommel 5 arbeitet in bekannter Weise mit einer Wanderdeckelanordnung 6, einem Faserspeisesystem 7, das insbesondere die Speisewalze 3 und den Briseur 4 umfasst, sowie einem Faserabnehmersystem 8 zusammen, wobei letzteres insbesondere einen sog. Abnehmer 9 aufweist. In den Vor-, Nach- und Unterkardierzonen der Karde 1 können Kardierelemente 10 angeordnet sein. Zwischen der Wanderdeckelanordnung 6 und den Kardierelementen 10 sind hier nicht näher gezeigte Faserleitelemente angeordnet, auf die später noch genauer eingegangen wird. Das Faserabnehmersystem 8 fördert das Faserband FB zu einer schematisch angedeuteten Faserbandablage 11.
An der genannten Wanderdeckelanordnung 6 ist eine Vielzahl von Deckelstäben 13 vorgesehen, wobei in der Figur 1 nur einzelne Stäbe 13 schematisch abgebildet sind. Heute gebräuchliche Wanderdeckelanordnungen 6 umfassen eng beabstandet mehrere Deckelstäbe 13, die umlaufen. Hierzu werden die Deckelstäbe 13 in der Nähe ihrer jeweiligen Stirnseiten von Endlosbändern 18 (siehe Figur 3) getragen und gegen die Drehrichtung der Trommel 5 bewegt und auf der Unterseite der Wanderdeckelanordnung 6 an der Trommel 5 vorbeigeführt.
Figur 2 zeigt einen Deckelstab 13 von der Stirnseite her betrachtet. Ein Zentralabschnitt 14 des Deckelstabs 13 ist als Hohlprofil ausgebildet. Dabei ist ein Mittelsteg 15 zur Erhöhung der Stabilität des Deckelstabs 13 vorgesehen. An der Unterseite des Zentralabschnitts 14 ist ein Garniturstreifen 20 mit einer Deckelgarnitur 21 , bestehend
aus einer Vielzahl von Garniturnadeln, mittels Klipsen bzw. Klammern 16 befestigt. Der Deckelstab 13 wird in Bewegungsrichtung D an einer mit einer Trommelgarnitur 25 versehenen Aussenfläche einer Trommel 5 entlanggeführt, die sich in Richtung T umläuft. Die Trommelgarnitur 25 weist eine Vielzahl von schematisch dargestellten Garniturspitzen auf, die in Umfangsrichtung über die Trommeloberfläche verteilt sind.
In einem Kardierspalt δ zwischen der Deckelgarnitur 21 und der Trommelgarnitur 25 werden die der Karde zugeführten Faserflocken bis zur Einzelfaser aufgelöst, die hierbei zudem eine erhebliche Längsorientierung erfahren. Ausserdem werden verbliebene Unreinheiten inklusive Staub ausgeschieden, ein Teil der vorhandenen Kurzfasern eliminiert sowie Nissen aufgelöst. Damit diese Aufgaben einwandfrei durchgeführt werden können, ist es wesentlich, dass die Breite des Kardierspalts δ, welche nur einige wenige Zehntel eines Millimeters beträgt, korrekt eingehalten wird.
Figur 3 zeigt den Deckelstab der Figur 2 in einer gebrochenen Längsdarstellung. Er weist an seinen beiden Stirnseiten jeweils einen Deckelkopf 17 auf, der in den unteren Hohlabschnitt des Deckelstabs 13 eingesetzt ist. Jeder Deckelkopf 17 ist an seiner Unterseite mit einem Gleitschuh 19 versehen, der auf den beiden jeweils stirnseitig vom Deckelstab 13 angeordneten Flexibelbogen 12 unter Bildung einer Gleitfläche G aufliegt und entlang diesen Flexibelbögen 12 gleitet. In die Deckelköpfe 17 greifen zudem oberseitig die zwei Endlosriemen 18 ein. Der Übersichtlichkeit halber sind die Klammern 16 in der Figur 3 nicht dargestellt.
Aufgrund der Krümmung der Trommeloberfläche sowie des daran angepassten Verlaufs der Flexibelbögen 12 weisen die Garniturnadeln der Deckelgarnitur 21 über die Breite B des Deckelstabs 13 verschiedenen Abstände zur Trommelgarnitur 25 auf. In der Figur 2 sind dies die mit δ, δi und δ 2 bezeichneten Abstände, wobei der mit δ bezeichnete Abstand der kleinste ist. Diese verschiedenen Abstände können -je nachdem, wo und wie Signale von Entladungen über die Fläche des Garniturstreifens 20 abgegriffen werden - bei der Auswertung berücksichtigt werden. Insbesondere bei der Bestimmung des mit Θ bezeichneten Anzugswinkel, der den Neigungswinkel der Deckelgarnitur 21 gegenüber der Trommel 5 angibt und eine Funktion der Abstände δ-ι,
δ 2 sowie dem Radius der Trommel (r T romm e i) sowie der genannten Breite B ist, werden die Spannungsentladungen an den jeweils äusseren Garniturnadeln benötigt und ausgewertet. Ein dementsprechend ausgebildeter Signalabgriff wird später erläutert. In der Figur 4 ist schematisch die Funkenerzeugung und die Messung der Entladungsspannung dargestellt. Ein Spannungsgenerator 41 ist über eine Leitung mit einem stationären Schleifkontakt 42 verbunden. Der Schleifkontakt 42 kommt nacheinander in elektrischen Kontakt mit der Oberseite der jeweiligen, umlaufenden Deckelstäbe 13, die in Arbeitsrichtung D an dem Schleifkontakt 42 vorbeigeführt werden. An der Unterseite des Deckelstabs 13 ist der schon genannte Garniturstreifen 20 vorgesehen, in den die Garnitur 21 in Form von Garniturnadeln eingesteckt ist. Die Garniturnadeln durchdringen den Garniturstreifen 20, wobei die den Garniturspitzen abgewandten Enden der Nadeln an der Unterseite des Deckelstabs 13 unter elektrischer Kontaktbildung anliegen. Der Deckelstab 13 ist gegenüber den beiden Flexibelbögen 12 elektrisch isoliert; die Flexibelbögen sind hierzu beispielsweise aus Kunststoff gefertigt.
Der Spannungsgenerator 41 ist weiterhin über eine Leitung mit einem ortsfesten Schleifkontakt 43 verbunden, der an der Antriebswelle 5a der nur ausschnittweise dargestellten Trommel 5 anliegt. Über die Trommelwelle 5a und die Wände der Trommel 5 ist der Generator 41 mit der Trommelgarnitur 25 elektrisch verbunden. Durch Anlegen einer veränderbaren Spannung kann von den Spitzen 22 der Deckelgarnitur 21 zu den Spitzen 26 der Trommelgarnitur 25 eine Funkenentladung erzeugt werden, die den Kardierspalt δ zwischen den Spitzen 22, 26 überbrückt und einen Kurzschluss im Stromkreis verursacht. Die Entladungsspannung wird mit einem parallel zum Transformator 41 geschalteten Voltmeter 49 gemessen und an eine Auswerteeinheit 50 übermittelt. Die Auswerteeinheit 50 berechnet mittels eines hinterlegten Algorithmus' den momentanen, bei der Spannungs- bzw. Funkenentladung bestehenden Abstand δ (Kardierspalt) zwischen den Garniturspitzen 22, 26. Über eine Anzeige 52 kann dieser Abstand beispielsweise angezeigt werden. Bei einem zu geringen Kardierspalt δ, der eine Kollision der Spitzen 22, 26 befürchten lässt, kann über eine Signaleinrichtung 53 ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben werden. Alternativ und/oder zusätzlich wird die Wanderdeckelanordnung 6
und/oder die Trommel 5 gestoppt. Gleichfalls kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit 50, die als Mikrocomputer ausgebildet sein kann, einen Stellbefehl an einen Stelltrieb 51 ausgibt, der den Flexibelbogen neu einstellt, was wiederum Auswirkungen auf den Abstand δ der Spitzen 22, 26 hat (s. auch Figur 3).
Vorteilhafterweise ist der Kardierspalt δ von der Seite der Maschine her einsichtbar, damit ein Bediener auch optisch die Funkenerzeugung kontrollieren und evtl. zum manuellen Einstellen des Kardierspalts δ mittels der Flexibelbögen 12 nutzen kann.
In der Figur 5 ist eine einfache Messanordnung zur Erzeugung der Funken und zum Messen der Entladungsspannung dargestellt. Eine Hochspannungsquelle 101 lädt einen Kondensator 103 über einen veränderbaren Widerstand 102 auf, wobei die Höhe des eingestellten Widerstands die Entladungsfrequenz und die Kapazität des Kondensators 103 die Entladungsenergie bestimmt. Die Hochspannungsquelle 101 ist über einen stationären Schleifkontakt 42 mit der Garnitur 21 verbunden. Ein ortsfester Schleifkontakt 43, der an der Antriebswelle 29 der nur ausschnittweise dargestellten Trommel 5 anliegt, ist auf Masse gelegt. Bei einer Spannungsentladung zwischen den beiden Garnituren 21 , 25 entlädt sich der Kondensator 103, wobei die Entladungsspannung von einer Spannungsmessanordnung 104, die einen hochohmigen Eingang aufweist, gemessen wird.
In der Figur 6 ist der zeitliche Verlauf der an den Spitzen 22 angelegten Spannung dargestellt (genauer: die Potentialdifferenz zwischen den Spitzen 22, 26), wobei hier eine Wiederholungssequenz aus mehreren aufeinander folgenden an- und abfallenden Flanken in Form einer Sägezahnspannung gewählt ist. Diese steigt von Null linear bis zur Spannung U max an, um dann abrupt auf Null zu fallen. In diesem Bereich A, in dem keine Funkenentladungen auftreten, ist der tatsächliche Abstand 5A (Messabstand) der Garniturspitzen 22, 26 grösser als der maximal messbare Kardierspalt 5 M AX-
Im Bereich B hingegen liegt der Messabstand δ ß zwischen 0 und 5MAX, SO dass Funkenentladungen bei einer Durchschlagspannung von U E auftreten, d.h. die Potentialdifferenz zwischen den Garniturspitzen 22, 26 ist so gross, dass eine
Funkenentladung auftritt, ein Kurzschluss entsteht und daher die Spannung schnell auf Null sinkt, um anschliessend entsprechend dem vorgegebenen Spannungsverlauf wieder linear anzusteigen. Die Frequenz der Sägezahnspannung wird derart festgelegt, dass diese stets - auch bei grossen momentanen Relativgeschwindigkeiten zwischen Deckelgarnitur 21 und Trommelgarnitur 25 - alle möglichen Spitzen- und damit
Entladungspositionen erfasst. In diesem Fall ist die Entladungsspannung UE für darauf folgende elektrische Entladungen (Funkenentladungen) im wesentlichen gleich gross, vorausgesetzt, dass die zu messenden Abstände auch identisch sind.
Im Bereich C ist der Messabstand δ c kleiner als δ B , so dass die Durchschlagspannung UE 1 kleiner ist als die Durchschlagspannung UE im Bereich B. Daher ist auch die Häufigkeit der Durchschläge bzw. des Auftretens von Funkenentladungen im Bereich C grösser als im Bereich B.
In der unteren Hälfte der Figur 6 sind die Entladungsströme kurz nach den
Funkenentladungen als Funktion der Zeit dargestellt. Diese Kurzschlussströme fliessen lediglich kurze Zeit, da die Spannung U ebenfalls auf Null abgesackt ist. Der maximal fliessende Strom ist hier mit IE bezeichnet. Auch aus der Grosse des Stromwertes lassen sich gegebenenfalls Rückschlüsse auf den Garniturabstand δ machen.
Schliesslich ist im Bereich D die Situation eines Kurzschlusses dargestellt, bei der ein konstanter Kurzschlussstrom fliesst.
Sowohl im Bereich B als auch im Bereich C ist zudem jeweils dargestellt, wie insbesondere Fasern die Entladungsspannung bzw. den Entladungsstrom beeinflussen können (s. jeweils mit einem Stern markierte Stellen). Die durch Fasern verursachte Durchschlagspannung ist kleiner als bei faserfreiem Kardierspalt δ. Entsprechend ist auch der Entladungsstrom kleiner (siehe untere Hälfte der Figur 6). Durch mehrere Messungen können zudem beispielsweise statistische Berechnungen angestellt werden, mit Hilfe derer eine Trennung der Messwerte bei Entladungen in Anwesenheit von Fasern von denjenigen in faserfreier Luft durchgeführt werden kann. Auf diese Weise ist eine exakte Bestimmung des Kardierspalts δ in faserfreier Luft möglich.
In der Figur 7 ist eine Messanordnung dargestellt, mit welcher ein messbarer Plasmastrom erzeugt wird. Hierzu ist eine Spannungsquelle 201 zur Erzeugung einer Niederspannung an einen Spannungsregler 202 angeschlossen, auf dessen regelbaren Eingang der Ausgang einer Schalteinheit 203 aufgeschaltet ist. Der Ausgang des Spannungsreglers 202 ist auf den Eingang eines ersten Kommutationsblocks 204 geschaltet, dessen anderer Eingang von einem Impulsformer 207 gespeist wird. Ein zweiter Kommutationsblock 205 erhält ebenfalls von dem Impulsformer 207 entsprechende Signale. Der zweite Kommutationsblock 205 ist weiterhin an einen Signalformer 206 angeschlossen, der eine sägezahnförmige Spannung ausgibt. Der jeweilige Ausgang der beiden Kommutationsblöcke 204, 205 ist an einen
Messwiderstand 208 angeschlossen, der zwischen zwei Eingänge der erwähnten Schalteinheit 203 geschaltet ist. An einem dieser beiden Eingänge ist zudem ein Messkanal 209 angeschlossen, mit dem die Höhe der Nieder- bzw. Tiefspannung zur Aufrechterhaltung des Plasmastroms gemessen wird. Ein dritter Eingang der Schalteinheit 203 ist der Spannungsabgriff eines verstellbaren Widerstandes 210, mit dem der Soll-Plasmastrom eingestellt wird.
Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung gemäss der Figur 7 ist wie folgt: Die beiden Kommutationsblöcke 204, 205 werden vom Impulsformer 207 wechselweise angesteuert. Ist der Kommutationsblock 205 in der in Figur 7 dargestellten Stellung liegt die Sägezahnspannung vom Signalformer 206 zwischen den Garnituren von Deckelstab 13 und Trommel 5 an. Bei Durchschlag bricht die Spannung ein, was von der Schalteinheit 203 registriert wird. Diese gibt ein Signal an den Impulsformer 207, der nun die beiden Kommutationsblöcke 204, 205 in den jeweils anderen Schaltzustand schaltet. Nun liegt die Spannung vom Spannungsregler 202 am Messwiderstand 208 an und wird vom Messkanal 209 registriert. Die Höhe dieser Spannung (der Spannung zum Aufrechterhalten des Plasmastroms über den Garniturspalt δ) wird von der Schalteinheit 203 bestimmt, der hierzu den am Widerstand 210 eingestellte Soll- Plasmastrom verarbeitet.
In der Figur 8 ist ein Spannungs-Zeit-Diagramm und ein Strom-Zeit-Diagramm für den Fall der Plasmaerzeugung zur Kardierspaltbestimmung wiedergegeben. Wie bei der
Figur 6 wird hierbei eine sägezahnförmige Spannung U angelegt. Die Bereiche A und D entsprechen hierbei denjenigen in der Figur 6. Bei einer Spannung U E ,B (für den Bereich B) bzw. U E, c (für den Bereich C) hingegen, die jeweils unterhalb der maximalen Spannung U max liegen, werden Funkenentladungen mit dem Entladungsstrom IE,B bzw. l E ,v hervorgerufen. Allerdings wird die Spannung dann derart auf einen Spannungswert Up,B bzw. Up,c nachgeregelt, dass jeweils ein im wesentlichen konstanter Plasmastrom Ipfliesst. Unterhalb dieser Löschspannung Up 1B bzw. U P|C würde das Plasma zusammenbrechen und kein Plasmastrom Ip fliessen. Die beiden Parameter Up 1 Ip stehen in bekanntem, funktionellem Zusammenhang mit dem Abstand δ der Garniturspitzen 22, 26, so dass auch auf diese Weise direkt und berührungslos die Breite des Kardierspalts δ gemessen werden kann.
Wie in der Figur 6 sind an den mit einem Stern gekennzeichneten Stellen von Fasern erzeugte Durchschläge eingezeichnet.
In den Figuren 9 und 10 ist eine Ausführungsform gezeigt, mit deren Hilfe Referenzmessungen vorgenommen werden können. Ein Referenzelektrodenpaar 71 , 75 ist innerhalb eines Faserleitelements 60 montiert, das somit eine Doppelfunktion innehat. Das Faserleitelement 60 befindet sich zwischen der Wanderdeckelanordnung 6 und einem Kardierelement 10 (beide hier nicht dargestellt, s. aber Figur 1). Auf der
Unterseite des Faserleitelements 60, der Mantelfläche der Trommel 5 gegenüber, ist ein sich in Trommeid rehrichtung verengender Spalt 61 vorgesehen, um die von der Trommel 5 mitgerissene Luft L (gestrichelte gepunktete Linie) zu komprimieren. Daran schliesst sich in Strömungsrichtung der Luft L eine Öffnung 62 an, durch welche die Luft L in den Innenraum des Faserleitelements 60 eindringt. Die konkave Form und die Grosse dieser Öffnung 62 verhindern, dass Fasern in den Innenraum des Faserleitelements 60 eindringen können. Die weitgehend faserfreie Luft in dem Gehäuse des Faserleitelements 60 zirkuliert weiter durch eine stromabwärts gelegene Öffnung 63 an der Unterseite des Faserleitelements 60, wobei ein zusätzlicher dynamischer Unterdruck, der in der sich verbreiternden, nachfolgenden Spalte 64 entsteht, die Luftstrombewegung unterstützt. Die Öffnungen 62 und 63 können
nacheinander in einer Linie oder versetzt (s. die Aufsicht gemäss der Figur 10) angeordnet sein.
In dem Innenraum des Faserleitelements 60 wird ein geschlossener Raum durch Wände 65 und die abnehmbare Abdeckung 66 (in 9 aufgesetzt, in Figur 10 abgenommen) begrenzt. In diesem Raum befindet sich das Referenzelektrodenpaar, das einerseits eine fixe Elektrode 71 , die auf einem Isolator 72 angeordnet ist und eine Elektrodenspitze 73 aus einer Platin-Legierung aufweist, und andererseits eine von Hand im Abstand zur Elektrode 71 einstellbare Elektrode 75 mit einer Elektrodenspitze 76 aus ebenfalls einer Platin-Legierung umfasst. Die Elektrode 75 ist schwenkbar an einem Schenkel 79 befestigt. Der genannte Abstand wird durch eine den Schenkel 79 durchsetzende Stellschraube 77 eingestellt, die auf die mittels einer Feder 78 beaufschlagte, schwenkbare Elektrode 75 wirkt. Die Elektrode 75 wird z. B. elektrisch an der Masse und die Elektrode 71 mittels einem durch einen Isolator 67 in der Abdeckung 66 geführten Kabel 68 an eine Messeinheit bzw. ein Voltmeter 49 (s. Figur 4) angeschlossen.
Die Elektrodenspitzen 73 bzw. 76 besitzen die Hauptgeometriemerkmale der Spitzen 26 der Trommelgarnitur 25 (Radius R-i, Winkel cci) bzw. der Spitzen 22 der Deckelgarnitur 21 (Radius R 2 , Winkel α 2 .). Diese geometrischen Eigenschaften haben einen direkten Einfluss auf den Corona-Effekt und ermöglichen damit vergleichbare Ergebnisse zwischen den Referenzentladungen zwischen den Elektroden 71 , 75 einerseits und den Messentladungen zwischen den Spitzen der Deckelgarnitur 21 und der Trommelgarnitur 25 andererseits. Durch das Einstellen des Abstandes zwischen den Elektroden 71 und 75 auf einem Wert δv (=δvergieich), der ähnlich gross wie der zu erwartende
Garniturabstand δ ist, werden die Voraussetzungen geschaffen, Einflüsse der Oberflächengeometrien der Garnituren 21 , 25 sowie der Mikrobetriebsklimafaktoren auf die Messentladungen zu eliminieren. Hierzu wird der bekannte Abstand zwischen den Referenzelektroden 71 , 75 und die vergleichbare Oberflächengeometrie der Referenzelektroden 71 , 75 herangezogen. Unter dem Begriff „Mikrobetriebsklima" sind insbesondere die Lufttemperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Luftgeschwindigkeit, die Anwesenheit von ionisierenden Partikeln und/oder Restionisationen zu verstehen. Unter
Garniturgeometrien sind insbesondere die Werte der Spitzenwinkel der Garnituren 21 , 25 und die Werte der Spitzenradien zu verstehen.
In der Figur 11 ist ein Beispiel für eine elektromechanische Lösung zur Einstellung des Abstandes des Referenzelektrodenpaares 71 , 75 wiedergegeben. Bei sonst gleichen Bauelementen (mit gleichen Bezugszeichen) wie bei der Ausführungsform gemäss der Figuren 9 und 10 wirkt ein Elektromotor 177 auf die Elektrode 75. Damit kann der Abstand δ v auch während des Kardenbetriebs an einen neuen Garnituren-Sollabstand angepasst werden, indem der Motor 177 durch eine nicht dargestellte Steuerung angesteuert wird.
In der Figur 12 wird der Abstand der Referenzelektroden 71 , 75 mittels piezoelektrischer Bauelemente eingestellt. Auf der elektrisch nicht leitender Unterstützungsplatte 80 sind zwei piezoelektrische, gleich grosse Aktoren 81 und 82 angeordnet. An diesen sind die beiden Elektroden 71 bzw. 75 angeschlossen, die vorliegend beide beweglich ausgebildet sind. Durch diese Anordnung wird die thermische Ausdehnung der beiden Aktoren 81 , 82 kompensiert. Werden die beiden Piezo-Aktoren 81 , 82 mit derselben Steuerspannung in einer Parallelschaltung mit einer umgekehrten Polung beaufschlagt werden, kann der Abstand δv der beiden Elektroden 71 , 75 voneinander während der Produktion an einen neuen Garnituren-Sollabstand angepasst werden.
In der Figur 13 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, um die Entladungsspannung UE zu messen. Hierbei dient nicht der Deckelstab 13 als Leiter, sondern ein zwischen Deckelstab 13 und Garniturstreifen 20 angeordnetes
Flächenelement 30, das an seiner Unterseite zumindest abschnittsweise elektrisch leitend ausgebildet ist, jedoch an der Oberseite keinen elektrischen Kontakt mit dem Deckelstab 13 hat. In der Figur 13 sind Deckelstab 13, Flächenelement 30 und Garniturstreifen 20 in Explosionsdarstellung gezeigt. Bei Einsatz in der Maschine liegen diese Elemente aneinander an und werden mittels Klammern 16 (siehe Figur 2) zusammengehalten.
In der Figur 14 ist ein Abschnitt eines Garniturstreifens 20 von der Seite dargestellt, durch den die Garniturnadeln der Garnitur 21 von oben hindurchgeschoben sind. Der Garniturstreifen 20 besteht üblicherweise aus einem Textil- oder Ledermaterial. Die rückwärtigen Schenkel 23 der Garniturnadeln 21 liegen an elektrisch leitfähigen Abschnitten, den hier als solche bezeichneten Leitzonen 34 an, so dass Strom von den Spitzen 22 der Garnitur 21 zu den Leitzonen 34 fliessen kann. Die Leitzonen 34 sind hierbei in das Flächenelement 30 eingelassen, aufgedruckt, aufgeklebt oder auf sonstige Weise am Flächenelement 30 vorgesehen.
In den Figuren 15 und 16 sind zwei verschiedene Ausführungsformen von
Flächenelementen 30 und 30' von der Unterseite her dargestellt. Die Ausführungsform der Figur 15 weist drei Leitzonen 31 , 34, 37 auf, die elektrisch isoliert voneinander in Längsrichtung des Flächenelements 30 angeordnet sind. Diese Leitzonen 31 , 34, 37 sind über Signalleitungen 32, 35, 38 mit Kontakten 33, 36, 39 an den Stirnseiten des Flächenelements 30 verbunden, zu denen ortsfeste, gegenüberliegende Schleifkontakte korrespondieren. Jeder dieser Kontakte 33, 36, 39 ist mit dem Voltmeter 49 (s. Figur 4) verbunden, um ortsaufgelöst die Spannungsentladungen im Bereich der jeweiligen Leitzonen 31 , 34 bzw. 37 zu messen. Hierdurch lassen sich beispielsweise Aussagen über den Zustand der Spitzen in den den verschiedenen Leitzonen zugeordneten Kardierzonen treffen.
Die Ausführungsform gemäss der Figur 16 bietet zudem die Möglichkeit einer ortsaufgelösten Messung über die Breite des Flächenelements 30 und damit des Garniturstreifens 20. Hierbei sind sechs Leitzonen vorgesehen, wobei jeweils zwei Leitzonen 31' bzw. 34' bzw. 37' in Bewegungsrichtung des Deckelstabs 13 nebeneinander liegen. Diese paarweise angeordneten Leitzonen 31', 34' bzw. 37' sind - wie bei der Ausführungsform gemäss der Figur 15 - über die Länge des Flächenelements 30' verteilt. Diese Anordnung ermöglicht es, die Spannungsentladungen in sechs verschiedenen Bereichen ortsaufgelöst zu messen. Die Anordnung der Leitungen 32', 35', 38' sowie der Kontakte 33', 36', 39' an den Stirnseiten des Flächenelements 30' entsprechen denjenigen der Figur 15. Durch die
Anordnung gemäss der Figur 16 ist ggf. auch eine Beurteilung des Zustandes des Flexibelbogens 12 (s. Figuren 1 , 3, 19) möglich.
Neben der Registrierung des Abstandes zwischen den Garniturspitzen 22, 26 anhand der Entladungs- bzw. Löschspannung ist es ebenfalls möglich, die Häufigkeit und/oder die Anzahl und/oder die Art der Entladungen zur Auswertung heranzuziehen; die hierzu notwendigen Zähl- bzw. Messeinrichtungen sind nicht näher dargestellt. Beispielsweise auf Grundlage einer statistischen Auswertung der Signale kann auf die Bedingungen im Kardierspalt geschlossen werden, beispielsweise auf die Faserbelegung. Diese Informationen können ggf. auch zur genaueren Bestimmung des
Gamiturspitzenabstandes δ und/oder dem Abnutzungszustand der Garnituren in verschiedenen Kardierbereichen herangezogen werden.
In der Figur 17 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, um individuelle Abstandsmessungen zwischen einzelnen Deckelgarnituren 21 und der Trommelgarnitur 25 zu realisieren. Hierzu sind gemäss Figur 17 drei ortsfeste Messstellen zum Messen der Entladungsspannungen vorgesehen, die über den Flexibelbogen 12 (s. Figur 1) verteilt sind und an denen jeweils ein Schleifkontakt 44, 45, 46 mit dem jeweiligen gerade vorbeitransportierten Deckelstab 13 besteht. Jeder Schleifkontakt erfasst hierbei nur einen Deckelstab 13. Jeweils aufeinander folgende Deckelstäbe 13 sind im Bereich des Schleifkontakts 44 mit i-1 , i, i+1 , im Bereich des Schleifkontakts 45 mit j-1 , j, j+1 und im Bereich des Schleifkontakts 46 mit k-1 , k, k+1 bezeichnet. Die Schleifkontakte 44, 45, 46 der drei Messstellen sind über Verbindungsleitungen an voneinander unabhängige Messkanäle angeschlossen, die hier mit römischen Ziffern I, Il und III bezeichnet und Teil einer Mess- und Auswerteeinheit 50 sind. Alternativ ist lediglich ein Messkanal vorhanden, der kommutierend die Signale von den Schleifkontakten 44, 45, 46 verarbeitet. Die Schleifkontakte 44, 45, 46 sind - wie anhand der Figuren 4, 5, 7 schon erläutert - an hier nicht näher dargestellte Spannungsquellen angeschlossen.
Die Ausführung gemäss der Figur 17 weist zudem zwei weitere Messstellen 47, 48 auf. Zum einen ist dies eine berührungslose Erfassung (z.B. induktiv, optisch, mit Ultraschall etc.) an der Oberseite der Wanderdeckelanordnung 6 (Messstelle 47), mit der ein mit
„1" gekennzeichneter Deckelstab 13 aus der Gesamtzahl n der Deckelstäbe mittels eines Sensor 91 erfasst wird, der eine Zuordnung der gemessenen Abstände zu den betreffenden Deckelstäben i, j, k erlaubt. Die weitere Messstelle 48 mit einem berührungslos messenden Sensor 92 ist im Bereich der Drehachse der Trommel 5 vorgesehen und meldet die momentane Winkelposition der Trommel 5 anhand einer auf die Achse 5a aufgesetzten Nooke 5b, um die geometrischen Ungenauigkeiten der Trommelaussenfläche (wie z.B. Rundheitsfehler) aus den mittels der Messkanäle I, Il und III ermittelten Abstandsmessungen herauszurechnen.
An jeder der drei Schleifkontakten 44, 45, 46 kann der Abstand δ der jeweiligen Deckelgarnitur 21 jedes Deckelstabs 13 von der Trommelgarnitur 25 mit Hilfe der Spannungsmesswerte (s. Figur 6 oder Figur 8) ermittelt werden. In der Figur 18 sind diese ermittelten Werte genauer dargestellt, wobei auf der y-Achse für jeden Deckelstab k, k+1 , k+2, ... bzw. j, j+1 , j+2, ... bzw. i, i+1 , i+2, ... der gemessene Kardierspalt δ als Funktion der Zeit für die drei Messkanäle I, Il und III aufgetragen ist.
Mit Hilfe der Ausführungsform der Figur 17 und anhand der in Figur 18 dargestellten Ergebnisse können gleichfalls der Abnutzungsgrad jeder einzelnen Deckelgarnitur 21 oder eventuelle Schäden an diesen ermittelt werden. Ebenfalls kann auf diese Weise der Anzugswinkel bzw. Neigungswinkel der Deckelgarnitur 21 gegenüber der Trommel 5 (s. Figur 2) gemessen werden.
In der Figur 19 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, wobei hier über nahezu den gesamten Kardierbereich, d.h. hier über einen Messbereich mit einem Winkel ß, der Verlauf des Kardierspalts δ mit Hilfe der Messungen der Entladungsspannungen gemessen wird. Mindestens ein langer Schleifkontakt 144 spannt sich über diesen Messbereich ß, der entlang diesem mit der Oberseite eines speziell präparierten Referenz-Deckelstabs 13 in elektrischen Kontakt kommt. Es kann somit der Kardierspalt δ über die gesamte Laufbahn dieses Deckelstabs 13 gemessen werden.
Bevorzugt ist eine Ortsauflösung der Kardierspaltmessung über die Breite dieses Deckelstabs 13, d.h. quer zu seiner Umlaufrichtung, vorgesehen. Hierzu ist
beispielsweise an der linken und der rechten Seite des Deckelstabs 13 sowie in seiner Mitte ein jeweiliger Schleifkontakt vorgesehen, wobei hierzu beispielsweise ein Flächenelement 30 mit drei über die Breite verteilten Leitzonen 31 , 34, 37 entsprechend der Figur 15 vorgesehen sein kann. Die Kontaktierung dieser Leitzonen kann beispielsweise über drei nebeneinander verlaufende Schleifkontakte realisiert werden, wobei in der Figur 19 lediglich ein derartiger Schleifkontakt 144 dargestellt ist; entsprechend sind in der Figur 19 allerdings drei Verbindungsleitungen gezeigt, die zu einem „Messkanal links", einem „Messkanal Mitte" bzw. einem „Messkanal rechts" führen. Auch hier kann alternativ ein kommutierender Messkanal vorgesehen sein.
Die Messstellen 47 und 48 mit ihren Sensoren 91 bzw. 92 entsprechen denjenigen der Figur 17.
In der Figur 20 ist beispielhaft die Grosse des Kardierspalts δ über den Messbereich ß für die drei Messkanäle aufgetragen. Diese hypothetischen Kurven würden einem Benutzer der Karde Hinweise darauf geben, in welchen Teilbereichen des Messbereichs ß der Kardierspalt δ nachgestellt werden sollte, insbesondere durch Auswechseln von Deckelstäben 13 und/oder durch Nachjustierung des Flexibelbogens 12 (s. Figuren 1 und 3).
Analog zu der Ausführungsform gemäss der Figur 17 ist auch bei der in Figur 19 gezeigten Ausführungsform eine berührungslose Messung der Position eines bestimmten Deckelstabs (gekennzeichnet „1") vorgesehen. Ebenso werden Unrundheiten der Trommel 5 mittels einer berührungslosen Messung an der Trommelwelle 5a erfasst.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So wurde anhand der Figuren die Abstandsmessung zwischen den Garniturspitzen 22, 26 von Deckelgarnitur 21 und Sägezahngarnitur 25 einer Kardentrommel 5 beschrieben. Ohne Einschränkungen ist das beschriebene Messprinzip auch zur Abstandsmessung zwischen den Sägezahngarnituren der Trommel 5 und einem Briseur (siehe Figur 1) übertragbar. Gleichfalls sind andere
Möglichkeiten zur elektrischen Kontaktbildung möglich, beispielsweise trommelseitig durch Abgriff an einem Ringflansch der Trommel 5 anstatt an der Trommelwelle. Auch kann zum Spannungsabgriff im Bereich des Deckelstabs 13 zumindest auf einer Stirnseite eine ortsfeste Stromschiene angeordnet sein, die in Schleifkontakt mit dem Deckelstab (bei der Ausführungsform gemäss Figur 4) oder mit den Kontakten 33, 36, 39 bzw. 33', 36' bzw. 39' (bei den Ausführungsformen gemäss der Figuren 15, 16) kommen. Statt Schleifkontakten können gleichfalls andere Spannungsabgriffe eingesetzt werden.
Wenn im Vorstehenden der Begriff Funkenentladung verwendet wurde, sind damit auch Spannungsentladungen mitumfasst, die für das blosse Auge kaum oder nicht zu sehen sind.
Die Erfindung betrifft daher eine Spinnereivorbereitungsmaschine, z.B. Karde, Krempel, Reiniger o.dgl., mit einer Vorrichtung zum berührungslosen Messen und/oder Einstellen von Parametern bei zwei sich gegenüberliegenden Garnituren (21 , 25). Die Spitzen (22,
26) der Garnituren sind hierbei elektrisch leitend ausgebildet, eine Spannungsquelle
(41 ; 101 ; 201 , 206) ist mit Spitzen mindestens einer der Garnituren verbunden, und durch Anlegen einer veränderbaren Potentialdifferenz zwischen Spitzen der beiden Garnituren sind elektrische Entladungen erzeugbar. Diese geben einen Hinweis auf den aktuellen Abstand (δ) und/oder den einzustellenden Abstand zwischen den
Garniturspitzen und/oder den Abnutzungsgrad mindestens einer der Garnituren und/oder die Positionierung der einen Garnitur zu der anderen Garnitur, insbesondere deren Neigungswinkel (Θ) zueinander. Gleichfalls betrifft die Erfindung ein entsprechendes berührungsloses Messverfahren.
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