CH720250A1 - Verfahren zur Untersuchung eines Faserflockenstroms in einer Spinnereivorbereitungsanlage - Google Patents

Abstract

Das computerimplementierte Verfahren dient zur Untersuchung eines Faserflockenstroms in einer Spinnereivorbereitungsanlage (1). Faserflocken werden von einem Ballenöffner (5) aus zu einer Ballenvorlage (4) aneinandergereihten Textilfaserballen (41) abgetragen. Eine Rohrleitung (6) verbindet den Ballenöffner (5) mit einer unmittelbar an den Ballenöffner (5) anschliessenden Prozessstufe. Ein die Faserflocken beinhaltender Faserflockenstrom wird durch die Rohrleitung (6) transportiert. Ein Wert mindestens eines Parameters des Faserflockenstroms wird von einer an der Rohrleitung (6) angebrachten Sensoreinrichtung (2) ermittelt. Der ermittelte mindestens eine Parameterwert wird von der Sensoreinrichtung (2) an einen mit der Sensoreinrichtung (2) verbundenen Computer (3) gesendet, von diesem empfangen und gespeichert. Ein vom mindestens einen Parameterwert abhängiges Signal wird vom Computer (3) ausgegeben.

Description

FACHGEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Qualitätsmanagements in der Textilindustrie. Sie betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Untersuchung eines Faserflockenstroms in einer Spinnereivorbereitungsanlage, gemass dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Ferner betrifft sie eine Spinnereivorbereitungsanlage gemäss dem Oberbegriff eines weiteren unabhängigen Patentanspruchs.

STAND DER TECHNIK

[0002] Verunreinigungen stellen eines der grossen Probleme heutiger Textilbetriebe dar. Es handelt sich dabei um Materialien, die sich vom Fasergrundmaterial, z. B. Baumwollfasern, unterscheiden. Sie können verschiedenen Ursprungs sein, wie z. B. Rückstände der Transportverpackung (Kunststoffverpackungen, Schnure). Zivilisationsverunreinigungen (Russteile, Plastiksäcke) oder Rückstände von Lebewesen (menschliche oder tierische Haare, Pflanzenbestandteile). Auch der so genannte Trash, d. h. unerwünschte Bestandteile wie Blätter, Stängel, Samen etc. der Baumwollpflanze selbst, werden in der vorliegenden Schrift als „Verunreinigungen“ bezeichnet.

[0003] In der Öffnerei einer Spinnereivorbereitungsanlage werden Textilfaserballen zu einer Ballenvorlage aneinandergereiht. Die Textilfaserballen werden mittels eines automatischen Ballenöffners geöffnet, schichtweise abgetragen und so zu Faserflocken aufgelöst. Der Ballenöffner weist einen längs der Textilfaserballen hin und her fahrbaren Turm auf, der einen quer zur Bewegungsrichtung sich erstreckenden Ausleger mit einem Faserabtragorgan trägt. Die Höhenposition des Auslegers auf dem Turm kann an die sich beim Abtragen ändernde Höhe der Textilfaserballen angepasst werden.

[0004] Die DE-40'38'685 A1 offenbart eine Reinigungseinrichtung, die mit der Oberfläche des Faserballens in Eingriff steht und relativ zur Oberfläche des Faserballens bewegbar angeordnet ist. Die Reinigungseinrichtung kann z. B. eine Reinigungswalze aufweisen. Zur Erkennung der Verschmutzung dient eine Kamera, die relativ zur Oberfläche des Faserballens bewegbar angeordnet ist. In einer ersten Ausführungsform ist die Reinigungseinrichtung an einem Mehrachsroboter angeordnet, der sich in einer Reinigungsstation einer Ballenaufbereitungsgesamtanlage befindet. In einer zweiten Ausführungsform ist sie in der Öffnerei am Ausleger oder Turm des Ballenöffners angeordnet.

[0005] In ähnlicher Weise sieht auch die US-5,489,028 A an einem Ballenabtragorgan eine Fremdkörpererkennungseinheit zum Feststellen von Fremdkörpern im Faserballen oder an der Oberfläche des Faserballens sowie eine Fremdkörperentfernungseinheit zum automatischen Entfernen von georteten Fremdkörpern vor. Die Fremdkörperentfernungseinheit kann einen Greifer oder Saugmittel beinhalten.

[0006] Nach dem Abtragen im Ballenöffner durchlaufen die Faserflocken in der Spinnereivorbereitungsanlage verschiedene Prozessstufen. Dazu gehören eine Vorreinigung, ein Mischen, eine Feinreinigung, eine Kardierung etc., wobei die Reihenfolge variieren kann und eine oder mehrere der genannten Prozessstufen mehrmals durchlaufen werden können. In diesen Prozessstufen werden Faserflocken aus verschiedenen Teilbereichen einer Ballenvorlage und auch aus verschiedenen Ballenvorlagen miteinander vermischt. Eine Textilfaser braucht eine beträchtliche, nicht genau anzugebende Zeitspanne von bis zu mehreren Stunden, um den Spinnereivorbereitungsprozess zu durchlaufen.

[0007] Die DE-195' 16' 569 A1 beschreibt und zeigt eine Spinnereivorbereitungsanlage mit einem Ballenöffner, einem Kondenser, einem Fremdstoffabscheider, einem Schwerteilabscheider, einem Multimischer, einem Feinöffner, einem Kardenspeiser und Karden. Der Ballenöffner ist mit dem Kondenser durch eine pneumatische Rohrleitung verbunden, wie auch die übrigen nachgeordneten Maschinen mit der jeweils nächsten. Im Fremdstoffabscheider wird das Fasermaterial durch einen Schacht gefördert. Fremdstoffe im Fasermaterial werden von einem optischen Sensorsystem, z. B. einer Kamera, detektiert und von einer Ausblaseinrichtung in einen Behälter ausgeblasen.

[0008] Auch die WO-02/066717 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen aus einem Fasermaterial. Das Fasermaterial wird über Zuführelemente einer Reinigungsstufe zugeführt, bei welcher es mittels einer Öffnerwalze über ein oder mehrere Abscheidemittel geführt und an einen nachfolgenden Förderkanal abgegeben wird. Die Erkennungs- und die Ausscheidevorrichtung für die Fremdstoffe ist unmittelbar im Abgabebereich der Reinigungsstufe angeordnet.

[0009] Alle vorgenannten Veröffentlichungen sind auf die Entfernung von Verunreinigungen aus dem Fasermaterial beschränkt.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0010] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Untersuchung eines Faserflockenstroms in einer Spinnereivorbereitungsanlage anzugeben, das bezüglich der untersuchten Eigenschaft und der Anwendung vielfältiger ist als die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren. Insbesondere sollen Resultate der Untersuchung für neuartige Anwendungen in der Spinnereivorbereitungsanlage genutzt werden können, auch für solche ausserhalb der Fremdstoffreinigung. Das Verfahren soll eine Optimierung des in der Spinnereivorbereitungsanlage ablaufenden Prozesses ermöglichen. Die Untersuchung soll Hinweise auf kritische Situationen in der Spinnereivorbereitung geben und so deren rasche, zielgerichtete Behebung ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Spinnereivorbereitungsanlage zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens zu schaffen.

[0011] Diese und andere Aufgaben werden durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Spinnereivorbereitungsanlage gelöst, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

[0012] Das erfindungsgemässe computerimplementierte Verfahren dient zur Untersuchung eines Faserflockenstroms in einer Spinnereivorbereitungsanlage. Faserflocken werden von einem Ballenöffner aus zu einer Ballenvorlage aneinandergereihten Textilfaserballen abgetragen. Ein die Faserflocken beinhaltender Faserflockenstrom wird durch eine Rohrleitung transportiert. Die Rohrleitung verbindet den Ballenöffner mit einer unmittelbar an den Ballenöffner anschliessenden Prozessstufe. Ein Wert mindestens eines Parameters des Faserflockenstroms wird von einer an der Rohrleitung angebrachten Sensoreinrichtung ermittelt. Der ermittelte mindestens eine Parameterwert wird von der Sensoreinrichtung an einen mit der Sensoreinrichtung verbundenen Computer gesendet, von diesem empfangen und gespeichert. Ein vom gespeicherten mindestens einen Parameterwert abhängiges Signal wird vom Computer ausgegeben.

[0013] In einer Ausführungsform beinhaltet die Sensoreinrichtung eine Kamera, die Bilder des Faserflockenstroms aufnimmt, und der Wert des mindestens einen Parameters wird durch Verarbeitung der Bilder durch eine mit der Kamera verbundenen Bildverarbeitungseinheit ermittelt.

[0014] Der mindestens eine Parameter mindestens kann ein Element aus der folgenden Menge sein: Geschwindigkeit, Farbeigenschaft, Flockengrösse, Anzahl von Verunreinigungen pro Zeiteinheit, Grösse der Verunreinigungen, Art der Verunreinigungen. Die Farbeigenschaft ist z. B. ein Farbton, eine Farbsättigung und/oder eine Helligkeit.

[0015] Das vom Computer ausgegebene Signal kann verwendet werden, um mindestens eine der Handlungen aus der folgenden Menge zu bewirken: Auslösen eines Alarms, Ausgabe einer grafischen Darstellung, Darstellung einer erweiterten Realität (augmented reality, abgekürzt AR), Entfernen von Material aus einem Bereich eines Textilfaserballens, Entfernen eines Teilbereichs aus der Ballenvorlage, Steuern eines die Ballenvorlage bearbeitenden Ballenöffners, Steuern einer die Ballenvorlage reinigenden Ballenreinigungseinrichtung, Steuern einer in der Spinnereivorbereitungsanlage dem Ballenöffner nachgelagerten Vorrichtung, insbesondere eines Fremdstoffreinigers, Bewerten eines Ballenlieferanten.

[0016] In einer Ausführungsform wird ein zeitlicher Verlauf des mindestens einen Parameters ermittelt, indem eine Vielzahl von Werten des mindestens einen Parameters zeitlich nacheinander aufgenommen wird. Das vom Computer ausgegebene Signal wird vorzugsweise an eine Ausgabeeinheit übermittelt und der zeitliche Verlauf von der Ausgabeeinheit in einer grafischen Darstellung dargestellt. Das vom Computer ausgegebene Signal kann einen Alarm auslösen, wenn der zeitliche Verlauf mindestens ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Das mindestens eine Kriterium berücksichtigt vorzugsweise mindestens ein Element aus der folgenden Menge: Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch den zeitlichen Verlauf, Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch eine zeitliche Ableitung des zeitlichen Verlaufs, Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch einen Quotienten aus den Werten verschiedener Parameter zur selben Zeit.

[0017] In einer Ausführungsform werden Parameterwerte für mindestens zwei verschiedene zeitlich begrenzte Teilabschnitte des Faserflockenstroms ermittelt, deren Faserflocken aus verschiedenen räumlich begrenzten Teilbereichen der Ballenvorlage abgetragen wurden. Die ermittelten Parameterwerte werden von der Sensoreinrichtung an einen Computer gesendet und von diesem empfangen. Jedem der empfangenen Parameterwerte wird vom Computer eine Angabe der Lage des zugehörigen Teilbereichs in der Ballenvorlage zugeordnet. Die Parameterwerte und die ihnen zugeordneten Lageangaben werden unter Erhaltung der Zuordnung vom Computer gespeichert. Ein von den gespeicherten Parameterwerten und den ihnen zugeordneten Lageangaben abhängiges Signal wird vom Computer ausgegeben.

[0018] Die Zuordnung der Lagenangabe zu jedem der empfangenen Parameterwerte erfolgt z. B. anhand einer Angabe einer Momentanposition des Ballenöffners. Diese Angabe kann vom Ballenöffner selbst und/oder von einem Innenraum-Positionsbestimmungssystem (englisch „Indoor Positioning System“, IPS) stammen. Solche Innenraum-Positionsbestimmungssysteme sind an sich bekannt und brauchen hier nicht ausführlich diskutiert zu werden. Die verschiedenen bekannten IPS funktionieren auf unterschiedliche Weise. Eines davon beinhaltet z. B. innerhalb des Innenraums, vorliegend also der Spinnereivorbereitungsanlage, verteilte Funkfeuer und Rechner zur Auswertung der empfangenen Funksignale.

[0019] Bei der Zuordnung der Lagenangabe zu jedem der empfangenen Parameterwerte wird vorzugsweise ein Zeitintervall, das zwischen dem Abtragen einer Faserflocke durch den Ballenöffner und dem Erreichen der Sensoreinrichtung durch die Faserflocke verstreicht, berücksichtigt. Das vom Computer ausgegebene Signal kann an eine Ausgabeeinheit übermittelt werden und die Parameterwerte oder daraus abgeleitete Informationen in Abhängigkeit von den Lagen der zugehörigen Teilbereiche in der Ballenvorlage können von der Ausgabeeinheit in einer grafischen Darstellung dargestellt werden. Die grafische Darstellung beinhaltet vorzugsweise im Wesentlichen eine verkleinerte und vereinfachte Abbildung der Ballenvorlage. Alternativ oder zusätzlich kann das vom Computer ausgegebene Signal an ein mobiles elektronisches Gerät übermittelt werden, und die Parameterwerte oder daraus abgeleitete Informationen können von dem mobilen elektronischen Gerät in Verbindung mit einem Bild der Ballenvorlage als erweiterte Realität dargestellt werden. Die grafische Darstellung bzw. die Darstellung der erweiterten Realität beinhaltet vorzugsweise einen Code für die Parameterwerte, vorzugsweise einen Farbcode. Verschiedene Klassen können für den mindestens einen Parameter festgelegt werden, und vom Computer kann jedem der gespeicherten Parameterwerte in Abhängigkeit vom jeweiligen Parameterwert eine der Klassen zugeordnet werden. Für alle Parameterwerte innerhalb einer Klasse wird vorzugsweise derselbe Code verwendet.

[0020] Die erfindungsgemäss Spinnereivorbereitungsanlage beinhaltet einen Ballenöffner zum Abtragen von Faserflocken aus zu einer Ballenvorlage aneinandergereihten Textilfaserballen, eine unmittelbar an den Ballenöffner anschliessende Prozessstufe, eine Rohrleitung zum Transportieren eines die Faserflocken beinhaltenden Faserflockenstroms, eine an der Rohrleitung angebrachte Sensoreinrichtung zum Ermitteln eines Wertes mindestens eines Parameters des Faserflockenstroms und einen mit der Sensoreinrichtung verbundenen Computer. Die Rohrleitung verbindet den Ballenöffner mit der unmittelbar an den Ballenöffner anschliessenden Prozessstufe. Die Sensoreinrichtung weist erste Sendemittel zum Senden des ermittelten mindestens einen Parameterwertes an den Computer auf. Der Computer weist erste Empfangsmittel zum Empfangen des von der Sensoreinrichtung gesendeten mindestens einen Parameterwertes auf. Der Computer ist dazu eingerichtet, den empfangenen mindestens einen Parameterwert zu speichern und ein von dem gespeicherten mindestens einen Parameterwert abhängiges Signal auszugeben.

[0021] In einer Ausführungsform beinhaltet die Sensoreinrichtung eine Kamera, die dazu eingerichtet ist, Bilder des Faserflockenstroms aufzunehmen. Eine mit der Kamera verbundene Bildverarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, den Wert des mindestens einen Parameters durch Verarbeitung der Bilder zu ermitteln.

[0022] Der mindestens eine Parameter kann mindestens ein Element aus der folgenden Menge sein: Geschwindigkeit, Farbeigenschaft, Flockengrösse, Anzahl von Verunreinigungen pro Zeiteinheit, Grösse der Verunreinigungen, Art der Verunreinigungen. Die Farbeigenschaft ist z. B. ein Farbton, eine Farbsättigung und/oder eine Helligkeit.

[0023] Der Computer kann so eingerichtet sein, dass das von ihm ausgegebene Signal geeignet ist, mindestens eine der Handlungen aus der folgenden Menge zu bewirken: Auslösen eines Alarms, Ausgabe einer grafischen Darstellung, Darstellung einer erweiterten Realität, Entfernen von Material aus einem Bereich eines Textilfaserballens, Entfernen eines Teilbereichs aus der Ballenvorlage, Steuern eines die Ballenvorlage bearbeitenden Ballenöffners, Steuern einer die Ballenvorlage reinigenden Ballenreinigungseinrichtung, Steuern einer in der Spinnereivorbereitungsanlage dem Ballenöffner nachgelagerten Vorrichtung, insbesondere eines Fremdstoffreinigers, Bewerten eines Ballenlieferanten.

[0024] In einer Ausführungsform ist der Computer dazu eingerichtet, eine Vielzahl von zeitlich nacheinander aufgenommenen Werten des mindestens einen Parameters zu speichern und daraus einen zeitlichen Verlauf des mindestens einen Parameters zu ermitteln. Die Spinnereivorbereitungsanlage beinhaltend vorzugsweise zusätzlich eine mit dem Computer verbundene Ausgabeeinheit, die dazu eingerichtet ist, das vom Computer ausgegebene Signal zu empfangen und den zeitlichen Verlauf in einer grafischen Darstellung darzustellen. Der Computer ist z. B. so eingerichtet, dass das von ihm ausgegebene Signal geeignet ist, einen Alarm auszulösen, wenn der zeitliche Verlauf mindestens ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Das mindestens eine Kriterium kann mindestens ein Element aus der folgenden Menge berücksichtigen: Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch den zeitlichen Verlauf, Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch eine zeitliche Ableitung des zeitlichen Verlaufs, Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch einen Quotienten aus den Werten verschiedener Parameter zur selben Zeit.

[0025] In einer Ausführungsform ist der Computer dazu eingerichtet, Parameterwerte für mindestens zwei verschiedene zeitlich begrenzte Teilabschnitte des Faserflockenstroms zu empfangen, deren Faserflocken aus verschiedenen räumlich begrenzten Teilbereichen der Ballenvorlage abgetragen wurden, jedem der empfangenen Parameterwerte eine Angabe der Lage des zugehörigen Teilbereichs in der Ballenvorlage zuzuordnen, die Parameterwerte und die ihnen zugeordneten Lageangaben unter Erhaltung der Zuordnung zu speichern und ein von den gespeicherten Parameterwerten und den ihnen zugeordneten Lageangaben abhängiges Signal auszugeben.

[0026] In einer Ausführungsform weist der Ballenöffner zweite Sendemittel zum Senden einer Angabe seiner Momentanposition an den Computer auf, weist der Computer zweite Empfangsmittel zum Empfangen der vom Ballenöffner gesendeten Momentanposition auf und ist der Computer dazu eingerichtet, die Zuordnung der Lagenangabe zu jedem der empfangenen Parameterwerte anhand der empfangenen Angabe der Momentanposition des Ballenöffners vorzunehmen.

[0027] In einer Ausführungsform beinhaltet die Spinnereivorbereitungsanlage zusätzlich ein Innenraum-Positionsbestimmungssystem zum Bestimmen einer Momentanposition des Ballenöffners. Das Innenraum-Positionsbestimmungssystem weist dritte Sendemittel zum Senden einer Angabe der Momentanposition des Ballenöffners an den Computer auf. Der Computer weist dritte Empfangsmittel zum Empfangen der vom Innenraum-Positionsbestimmungssystem gesendeten Momentanposition auf und ist dazu eingerichtet, die Zuordnung der Lagenangabe zu jedem der empfangenen Parameterwerte anhand der empfangenen Angabe der Momentanposition des Ballenöffners vorzunehmen.

[0028] Der Computer kann dazu eingerichtet sein, bei der Zuordnung der Lagenangabe zu jedem der empfangenen Parameterwerte ein Zeitintervall, das zwischen dem Abtragen einer Faserflocke durch den Ballenöffner und dem Erreichen der Sensoreinrichtung durch die Faserflocke verstreicht, zu berücksichtigen. Vorzugsweise beinhaltet die Spinnereivorbereitungsanlage zusätzlich eine mit dem Computer verbundene Ausgabeeinheit, die dazu eingerichtet ist, das vom Computer ausgegebene Signal zu empfangen und die Parameterwerte oder daraus abgeleitete Informationen in Abhängigkeit von den Lagen der zugehörigen Teilbereiche in der Ballenvorlage in einer grafischen Darstellung darzustellen. Die grafische Darstellung beinhaltet vorzugsweise im Wesentlichen eine verkleinerte und vereinfachte Abbildung der Ballenvorlage. Alternativ oder zusätzlich kann die Spinnereivorbereitungsanlage ein mit dem Computer verbundenes mobiles elektronisches Gerät beinhalten, das dazu eingerichtet ist, das vom Computer ausgegebene Signal zu empfangen und die Parameterwerte oder daraus abgeleitete Informationen in Verbindung mit einem Bild der Ballenvorlage als erweiterte Realität darzustellen. Das mobile elektronische Gerät ist z. B. als Smartphone, als Tabletcomputer oder als Augmented-Reality-Brille ausgebildet.

[0029] Dank der Erfindung kann der in der Spinnereivorbereitungsanlage ablaufende Prozess optimiert werden. Die in der erfindungsgemässen Untersuchung ermittelten Parameterwerte des Faserflockenstroms können einem räumlich begrenzten Teilbereich der Ballenvorlage zugeordnet werden. Dies ermöglicht Erkenntnisse über die Beschaffenheit der Ballenvorlage nicht nur als Ganzes, sondern auch über ihre innere Struktur. Die örtliche Verteilung des betrachteten Parameters innerhalb der Ballenvorlage offenbart Auffälligkeiten und Unregelmässigkeiten der Ballenvorlage. Dasselbe gilt für den zeitlichen Verlauf eines Parameterwertes. Kritische Situationen und Probleme in der Spinnereivorbereitungsanlage können dank der Erfindung rasch erkannt und nötigenfalls zielgerichtet behoben werden.

[0030] Die Erfindung erlaubt auch neuartige Anwendungen in der Spinnereivorbereitungsanlage. Aufgrund der erfindungsgemässen Untersuchung kann die Ballenvorlage optimiert, können Vorrichtungen in der Spinnereivorbereitungsanlage gesteuert und können Ballenlieferanten bewertet werden.

AUFZÄHLUNG DER ZEICHNUNGEN

[0031] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert erläutert. Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Teils einer erfindungsgemässen Spinnereivorbereitungsanlage. Figur 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Sensoreinrichtung einer erfindungsgemässen Spinnereivorbereitungsanlage. Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm von Ausführungsformen der Erfindung. Figur 4 zeigt ein Diagramm eines Zeitverlaufs von ermittelten Parameterwerten. Figur 5 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäss ausgegebenen grafischen Darstellung. Figur 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Spinnereivorbereitungsanlage.

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0032] Ein Teil einer erfindungsgemässen Spinnereivorbereitungsanlage 1 ist schematisch inFigur 1in einer Seitenansicht dargestellt. Darin sind mehrere Textilfaserballen 41 zu einer Ballenvorlage 4 aneinander aufgereiht. Ein Ballenöffner 5 fährt entlang der Ballenvorlage 4 hin und her und trägt dabei aus Textilfasern, z. B. Baumwollfasern, bestehende Faserflocken von einer oberen, freiliegenden Ballenoberfläche 42 ab. Der Ballenöffner 5 beinhaltet üblicherweise einen Turm 51 und einen darauf höhenverstellbar angebrachten, über die Textilfaserballen 41 ragenden Ausleger 52 mit einem Faserabtragorgan.

[0033] Die einzelnen Textilfaserballen 41 können sich bezüglich verschiedener Parameter voneinander unterscheiden. Beispiele für solche Parameter sind Feuchtigkeit, Farbeigenschaft, Anzahl von Verunreinigungen, Farbeigenschaft einer Verunreinigung, Lage einer Verunreinigung, Grösse einer Verunreinigung, Art einer Verunreinigung.

[0034] Ein Ventilator 61 fördert die abgetragenen Faserflocken durch eine Rohrleitung 6 vom Ballenöffner 5 zu einer (nicht eingezeichneten) unmittelbar an den Ballenöffner 5 anschliessenden Prozessstufe der erfindungsgemässen Spinnereivorbereitungsanlage 1, z. B. einem Grobreiniger. Die Faserflocken werden in einem Luftstrom durch die Rohrleitung 6 transportiert, wodurch in der Rohrleitung 6 ein Faserflockenstrom 63 entsteht. Die Richtung des Faserflockenstroms 63 ist in Figur 1 durch Pfeile 62 angedeutet. An der Rohrleitung 6 ist eine Sensoreinrichtung 2 zum Ermitteln eines Wertes mindestens eines Parameters des Faserflockenstroms 63 ermittelt. Beispiele für den mindestens einen Parameter sind Geschwindigkeit, Farbeigenschaft, Flockengrösse, Anzahl von Verunreinigungen pro Zeiteinheit, Grösse der Verunreinigungen, Art der Verunreinigungen. Der Querschnitt der Rohrleitung 6 im Bereich der Sensoreinrichtung 2 kann rechteckig, kreisförmig, elliptisch oder von anderer Form sein.

[0035] Die Spinnereivorbereitungsanlage 1 beinhaltet ferner einen mit der Sensoreinrichtung 2 verbundenen Computer 3. Die Verbindung zwischen der Sensoreinrichtung 2 und dem Computer 3 ist in Figur 1 durch eine erste Datenleitung 23 symbolisiert, wobei die Verbindung leitungsgebunden oder drahtlos sein kann. Der ermittelte Parameterwert wird von der Sensoreinrichtung 2 über die erste Datenleitung 23 an den Computer 3 gesendet, von diesem empfangen und gespeichert.

[0036] Der Computer 3 ist dazu eingerichtet, den empfangenen mindestens einen Parameterwert zu speichern und ein von dem gespeicherten mindestens einen Parameterwert abhängiges Signal auszugeben. Der Computer 3 kann mit einer Ausgabeeinheit 31, z. B. einem Computerbildschirm, zur Ausgabe von Informationen an eine Bedienperson verbunden sein.

[0037] Figur 2zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Sensoreinrichtung 2 einer erfindungsgemässen Spinnereivorbereitungsanlage 1. Die Sensoreinrichtung 2 ist an der Rohrleitung 6 zum Transportieren des die Faserflocken 64 beinhaltenden Faserflockenstroms 63 angebracht. Die Transportrichtung des Faserflockenstroms 63 und des Luftstroms ist durch Pfeile 62 angedeutet. Die Rohrleitung 6 hat in dieser Ausführungsform einen rechteckigen Querschnitt.

[0038] Vier Lichtquellen 202 sind in der Nähe von Fenstern 201 in einander gegenüberliegenden Wänden der Rohrleitung 6 angeordnet. Die Lichtquellen 202 beleuchten aus verschiedenen Richtungen den Faserflockenstrom 63 in der Rohrleitung 6. Die Lichtquellen 202 können z. B. als Leuchtstoffröhren oder als LED-Arrays ausgebildet sein. Letztere haben die Vorteile, dass sie kleiner sind und sich besser an die Querschnittsform der Rohrleitung 6 anpassen lassen. Die Anzahl der Lichtquellen 202 kann alternativ kleiner oder grösser als vier sein.

[0039] In der Ausführungsform von Figur 2 beinhaltet die Sensoreinrichtung 2 zwei Kameras 204, z. B. CCD-Kameras, die Bilder des Faserflockenstroms 63 durch die Fenster 201 aus zwei verschiedenen Richtungen aufnehmen. Das von den Lichtquellen 202 ausgesendete Licht kann nach einer Wechselwirkung mit dem Faserflockenstrom 63 zwischen den Fenstern 201 und den Kameras 204 mittels entsprechend gekippter Spiegel 203 abgelenkt werden. Die Anzahl der Kameras 204 kann alternativ kleiner oder grösser als zwei sein. So können z. B. 30 gegen eine Achse der Rohrleitung 6 gerichtete Minikameras entlang des Umfangs der Rohrleitung 6 montiert sein.

[0040] Die Kameras 204 sind nur ein Beispiel für Sensoren der Sensoreinrichtung 2; andere oder zusätzliche Sensoren können in der Sensoreinrichtung 2 eingesetzt werden. Solche alternativen oder zusätzlichen Sensoren können Eigenschaften des Faserflockenstroms 63 aufgrund von elektromagnetischen Wellen im sichtbaren oder unsichtbaren Bereich, einschliesslich Ultraviolett, Infrarot und Mikrowellen, von akustischen Wellen etc. detektieren. Andere alternative oder zusätzliche Sensoren benötigen keine Lichtquellen.

[0041] Die Kameras 204 sind mit einer Bildverarbeitungseinheit 205 zur Verarbeitung von Ausgangssignalen der Kameras 204 verbunden. Die Bildverarbeitungseinheit 205 ist über die zweite Datenleitung 23 mit dem Computer 3 verbunden. Alternativ kann die Bildverarbeitung in den Kameras 204 selbst oder im Computer 3 erfolgen.

[0042] Die Sensoreinrichtung 2 dient zum Ermitteln eines Wertes mindestens eines Parameters des Faserflockenstroms 63. Der Parameter ist z. B. eine Geschwindigkeit, eine Farbeigenschaft, eine Flockengrösse, eine Anzahl von Verunreinigungen pro Zeiteinheit, eine Grösse der Verunreinigungen oder eine Art der Verunreinigungen. Diese Parameter können aus den von den Kameras 204 aufgenommenen, von der Bildverarbeitungseinheit 205 verarbeiteten Bildern des Faserflockenstroms 63 ermittelt werden. Zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Faserflockenstroms 63 braucht es bspw. zwei nacheinander aufgenommene Bilder, welche dieselbe Faserflocke zu verschiedenen Zeiten zeigen. Aus den zwei Bildern kann eine von der Faserflocke zurückgelegte Wegstrecke Δs ermittelt werden. Ein Zeitintervall Δt zwischen den zwei Bildern ist bekannt. Daraus ergibt sich die Geschwindigkeit v gemäss v = Δs/Δt.

[0043] Im Blockdiagramm vonFigur 3sind schematisch Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens und der erfindungsgemässen Spinnereivorbereitungsanlage illustriert. Ein Wert mindestens eines Parameters des Faserflockenstroms 63 (siehe Figur 2) wird von der Sensoreinrichtung 2 ermittelt 311. Der ermittelte mindestens eine Parameterwert wird von der Sensoreinrichtung 2 an den Computer 3 gesendet, von diesem empfangen und gespeichert. Der Computer 3 gibt ein vom gespeicherten mindestens einen Parameterwert abhängiges Signal aus.

[0044] Das vom Computer 3 ausgegebene Signal kann verwendet werden, um mindestens eine der nachfolgend beschriebenen Handlungen 331-339 zu bewirken, insbesondere auszulösen und/oder zu steuern. Die gestrichelte Darstellung im rechten Teil von Figur 3 deutet an, dass die betreffenden Handlungen 331-339 einander nicht ausschliessende Alternativen sind, während die Ermittlung des mindestens einen Parameterwertes 311 im linken Teil erfindungswesentlich ist. Es können eine oder mehrere der Handlungen 331-339 gleichzeitig oder nacheinander ausgeführt werden.

[0045] Liegt ein Parameterwert ausserhalb eines zulässigen Bereichs, so kann das vom Computer 3 ausgegebene Signal einen Alarm auslösen 331. Die Ausgabe des Alarms kann z. B. auf eine an sich bekannte Weise akustisch oder optisch am Ballenreiniger 5, am Computer 3 und/oder an der Sensoreinrichtung 2 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Alarm auf einem mobilen elektronischen Gerät an eine Bedienperson ausgegeben werden.

[0046] Ein Beispiel für die Auslösung 331 eines Alarms wird nun anlässlich vonFigur 4diskutiert. Diese bezieht sich auf eine Ausführungsform, in der ein zeitlicher Verlauf des mindestens einen Parameters ermittelt wird, indem eine Vielzahl von Werten des mindestens einen Parameters zeitlich nacheinander aufgenommen wird. Figur 4 zeigt ein Diagramm 400 mit einem beispielhaften zeitlichen Verlauf 403 von ermittelten Werten eines Parameters, bspw. der Anzahl von Verunreinigungen pro Zeiteinheit. Dabei sind entlang einer Abszisse 401 die Zeit t und entlang einer Ordinate 402 der zeitabhängige Parameterwert P(t) aufgetragen.

[0047] Der Computer 3 kann so eingerichtet sein, dass das von ihm ausgegebene Signal einen Alarm auslöst 331, wenn der zeitliche Verlauf 403 mindestens ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Im Beispiel von Figur 4 sind ein unterer Schwellwert 404 und ein oberer Schwellwert 405 eingezeichnet, zwischen denen ein zulässiger Bereich 406 für die Parameterwerte liegt. Das Kriterium für einen Alarm ist dann erfüllt, wenn mindestens ein Parameterwert ausserhalb des zulässigen Bereichs 406 liegt. Dies ist im Beispiel von Figur 4 nach einer Zeit t* der Fall. Dann löst das vom Computer 3 ausgegebene Signal einen Alarm aus 331.

[0048] Ein anderes Kriterium für die Auslösung 331 eines Alarms wäre ein Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch eine zeitliche Ableitung des zeitlichen Verlaufs 403. Mit anderen Worten würde ein Alarm ausgelöst 331, wenn der zeitliche Verlauf 403 eine zu steile Stelle aufweisen würde, die auf eine starke Änderung des Parameterwerts innerhalb einer kurzen Zeit hinweisen würde.

[0049] In einer Ausführungsform beinhaltet die Spinnereivorbereitungsanlage 1 eine mit dem Computer 3 verbundene Ausgabeeinheit 31 (siehe Figur 1). Die Ausgabeeinheit 31 kann ein Bestandteil des Computers 3 sein. Alternativ kann sie aber Bestandteil eines anderen Computers oder eines mobilen elektronischen Gerätes sein, an den bzw. an das das vom Computer 3 ausgegebene Signal übermittelt wird.

[0050] Die Ausgabeeinheit 31 kann dazu eingerichtet sein, das vom Computer 3 ausgegebene Signal zu empfangen und das Diagramm 400 gemäss Figur 4 in einer grafischen Darstellung darzustellen 332, was eine weitere Ausführungsform gemäss Figur 3 ist. Eine solche grafische Darstellung ermöglicht einer Bedienperson einen schnellen Überblick über den zeitlichen Verlauf 403 und über mögliche Probleme in der Spinnereivorbereitungsanlage 1.

[0051] Zeitliche Verläufe mehrerer verschiedener Parameter können gleichzeitig in einem Diagramm grafisch dargestellt werden 332. Zu ihrer Unterscheidung können unterschiedliche grafische Symbole, Linienarten und/oder Farben verwendet werden. Als weiteres Kriterium für die Auslösung 331 eines Alarms kann diesfalls ein Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch einen Quotienten aus den Werten zweier verschiedener Parameter zur selben Zeit verwendet werden. Ist dieses Kriterium erfüllt, so bedeutet dies, dass sich ein erster Parameter im Vergleich mit einem zweiten Parameter stark geändert hat, was auf ein Problem in der Spinnereivorbereitungsanlage 1 hinweisen kann.

[0052] In einer Ausführungsform der Erfindung werden von der Sensoreinrichtung 2 Parameterwerte für mindestens zwei verschiedene zeitlich begrenzte Teilabschnitte des Faserflockenstroms 63 ermittelt, deren Faserflocken 64 aus verschiedenen räumlich begrenzten Teilbereichen der Ballenvorlage 4 abgetragen wurden. Ein solcher Teilbereich kann aus einem Teil eines Textilfaserballens 41, aus einem Textilfaserballen 41 oder aus einer beliebigen rationalen Zahl von Textilfaserballen 41 bestehen. Eine Grenze zwischen zwei angrenzenden Teilbereichen braucht nicht notwendigerweise mit eine Grenze zwischen zwei Textilfaserballen 41 zusammenzufallen.

[0053] Die ermittelten Parameterwerte werden von der Sensoreinrichtung 2 an den Computer 3 gesendet und von diesem empfangen. Jedem der empfangenen Parameterwerte wird vom Computer 3 eine Angabe der Lage des zugehörigen Teilbereichs in der Ballenvorlage 4 zugeordnet. Die Parameterwerte und die ihnen zugeordneten Lageangaben werden unter Erhaltung der Zuordnung vom Computer 3 gespeichert. Ein von den gespeicherten Parameterwerten und den ihnen zugeordneten Lageangaben abhängiges Signal wird vom Computer 3 ausgegeben.

[0054] Die Zuordnung der Lagenangabe zu jedem der empfangenen Parameterwerte kann anhand einer Angabe einer Momentanposition des Ballenöffners 5 erfolgen. Dazu kann der Ballenöffner 5 über eine leitungsgebundene oder drahtlose zweite Datenleitung 53 (siehe Figur 1) mit dem Computer 3 verbunden sein und über die zweite Datenleitung 53 die Angabe der Momentanposition des Ballenöffners 5 an den Computer 3 übermitteln. Alternativ kann die Spinnereivorbereitungsanlage 1 ein (nicht eingezeichnetes) Innenraum-Positionsbestimmungssystem beinhalten, das über eine Datenleitung mit dem Computer 3 verbunden ist und über die Datenleitung die Angabe der Momentanposition des Ballenöffners 5 an den Computer 3 übermittelt.

[0055] Zwischen dem Abtragen einer Faserflocke durch den Ballenöffner 5 und dem Erreichen der Sensoreinrichtung 2 durch die Faserflocke verstreicht ein gewisses bekanntes Zeitintervall Δt. Dieses Zeitintervall Δt kann bei der Zuordnung vorzugsweise berücksichtigt werden, indem einem zur Zeit t2ermittelten Parameterwert diejenige Lage des zugehörigen Teilbereichs in der Ballenvorlage 4 zugeordnet wird, an der sich der Ballenöffner 5 zur Zeit t1= t2- Δt befand.

[0056] In der oben beschriebenen Ausführungsform wird das vom Computer 3 ausgegebene Signal vorzugsweise an die Ausgabeeinheit 31 übermittelt. Die Parameterwerte oder daraus abgeleitete Informationen werden in Abhängigkeit von den Lagen der zugehörigen Teilbereiche der Ballenvorlage von der Ausgabeeinheit 31 in einer grafischen Darstellung dargestellt, was in Figur 3 durch den Block 332 symbolisiert ist. Somit gibt die Ausgabeeinheit 31 die grafische Darstellung an eine Bedienperson aus 332.

[0057] Figur 5zeigt ein Beispiel einer von der Ausgabeeinheit 31 ausgegebenen grafischen Darstellung 500. Sie beinhaltet im Wesentlichen eine verkleinerte und vereinfachte Abbildung der Ballenvorlage 4, bspw. eine Ansicht derselben von oben.

[0058] Im Beispiel von Figur 5 besteht die Ballenvorlage aus Textilfaserballen, die in zwei Ballenreihen 503, 504 aneinandergereiht sind. Zwischen den Ballenreihen 503, 504 fährt ein Ballenöffner 505 hin und her und öffnet jeweils eine der Ballenreihen 503, 504. Die aktuelle Bewegungsrichtung des Ballenöffners 505 kann in der grafischen Darstellung 500 mit einem Pfeil 553 angegeben werden.

[0059] Ohne Einschränkung der Allgemeinheit wird angenommen, der im Ausführungsbeispiel von Figur 5 betrachtete Parameter sei eine Anzahl von Verunreinigungen, die für einen Teilbereich der Ballenvorlage ermittelt wurde.

[0060] Die grafische Darstellung 500 kann einen Code für die Parameterwerte beinhalten, bspw. einen Farbcode oder einen Schraffurcode. Für die Codierung werden verschiedene Klassen für den betreffenden Parameter festgelegt, und vom Computer 3 wird jedem der gespeicherten Parameterwerte in Abhängigkeit vom jeweiligen Parameterwert eine der Klassen zugeordnet. Für diese Zuordnung können Bereiche für die Parameterwerte vorgegeben und jedem der Bereiche eine Klasse zugeordnet werden. Statt fest vorgegebener Bereiche können die Grenzen der Bereiche laufend den gemessenen Parameterwerten angepasst und z. B. als Quantile aller bisher in der aktuellen Ballenvorlage ermittelten Werte des betreffenden Parameters definiert werden. Für alle Parameterwerte innerhalb einer Klasse wird derselbe Code verwendet. Im Beispiel von Figur 5 gibt es drei Klassen: „schwach verunreinigt“, dargestellt durch grüne Rechtecke 543, „mittelmässig verunreinigt“, dargestellt durch gelbe Rechtecke 544, und „stark verunreinigt“, dargestellt durch rote Rechtecke 545. So ergibt sich eine „Heat Map“ der Ballenvorlage bezüglich Verunreinigung.

[0061] Bei der Darstellung des (im vorliegenden Beispiel einzigen) stark verunreinigten Teilbereichs 545 der Ballenvorlage kann zusätzlich ein Warnhinweis 546 dargestellt werden, der Einzelheiten wie den ermittelten Verunreinigungsgrad und/oder Handlungsempfehlungen beinhalten kann. Ein akustischer oder anderer Alarm kann eine Bedienperson auf die Detektion des stark verunreinigten Teilbereichs 545 aufmerksam machen.

[0062] Mit einem geeigneten grafischen oder alphanumerischen Code können auf analoge Weise wie in Figur 5 andere Parameter wie eine Farbeigenschaft - d. h. Farbton, Farbsättigung und/oder Helligkeit - der Teilbereiche dargestellt werden.

[0063] Auf der Ausgabeeinheit 31 können zusätzliche Informationen ausgegeben werden. Eine solche Information kann z. B. angeben, welcher Anteil der Ballenvorlage 4 bereits abgetragen und somit für die Ermittlung des mindestens einen Parameterwerts berücksichtigt wurde. Diese Information kann grafisch, bspw. mit einem Würfel 560, einem Balken, einem Kreisdiagramm etc., und/oder numerisch, bspw. als Prozentangabe, dargestellt werden. Im Beispiel von Figur 5 stellt der obere Teil des Würfels 560 den bereits abgetragenen Anteil (ca. 33 %) der Ballenvorlage 4 dar.

[0064] In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das vom Computer 3 ausgebebene Signal an ein mobiles elektronisches Gerät übermittelt. Die Parameterwerte oder daraus abgeleitete Informationen werden von dem mobilen elektronischen Gerät in Verbindung mit einem Bild der Ballenvorlage als erweiterte Realität dargestellt, was in Figur 3 durch einen Block 333 symbolisiert ist. Somit gibt das mobile elektronische Gerät die Darstellung der erweiterten Realität an eine Bedienperson aus. Das mobile elektronische Gerät kann z. B. als Smartphone, als Tabletcomputer oder als Augmented-Reality-Brille ausgebildet sein.

[0065] In einem Ausführungsbeispiel ist das mobile elektronische Gerät ein Smartphone, das eine Bedienperson in der Spinnereivorbereitungsanlage 1 auf die Ballenvorlage 4 richtet. Das Smartphone nimmt mit seiner eingebauten Kamera laufend Bilder der Ballenvorlage 4 auf und stellt sie in Echtzeit auf seinem eingebauten Bildschirm so dar 333, dass sie eine Fortsetzung der sich der Bedienperson darbietenden Szenerie bildet. Die auf dem Smartphone dargestellten Bilder werden um zusätzliche Informationen ergänzt, die auf den vom Smartphone empfangenen Parameterwerten oder daraus abgeleiteten Daten zusammen mit den zugehörigen Identifikatoren beruhen. Die auf dem Smartphone dargestellten zusätzlichen Informationen können einen Code für die Parameterwerte beinhalten, bspw. einen Farbcode oder einen Schraffurcode für drei Klassen der Verunreinigung, wie er anlässlich von Figur 5 erläutert wurde. Auch in der Darstellung 333 der erweiterten Realität kann ein Warnhinweis die Bedienperson auf einen stark verunreinigten Teilbereich der Ballenvorlage 4 aufmerksam machen. Ebenso können auf dem mobilen elektronischen Gerät weitere Informationen ausgegeben werden.

[0066] Die grafische Darstellung 500 gemäss Figur 5 oder die Darstellung 333 einer erweiterten Realität ermöglicht es einer Bedienperson, sich schnell, leicht und intuitiv einen Überblick über die Beschaffenheit der Ballenvorlage 4 zu verschaffen. Ausserdem gibt sie die örtliche Verteilung des betrachteten Parameters innerhalb der Ballenvorlage 4 an, die auf Auffälligkeiten und Unregelmässigkeiten hin geprüft werden kann. Ferner gibt sie Hinweise auf kritische Situationen und ermöglicht so deren rasche, zielgerichtete Behebung.

[0067] Das vom Computer 3 ausgegebene Signal kann bewirken, dass Material, z. B. eine Verunreinigung, aus einem bestimmten Teilbereich der Ballenvorlage 4 gezielt entfernt wird 334 (siehe Figur 3). Das Entfernen 334 kann manuell durch eine Bedienperson erfolgen, nachdem ihr eine Lage des Teilbereichs angezeigt worden ist. Alternativ kann die Verunreinigung automatisch durch eine geeignete Ballenreinigungseinrichtung aus dem Teilbereich entfernt werden 334. Eine solche Ballenreinigungseinrichtung kann z. B. als Mehrachsroboter gemäss der DE-40'38'685 A1, als Greifer oder Sauger am Ableger des Ballenöffners gemäss der US-5,489,028 A oder als unbemanntes Luftfahrzeug (Drohne) mit entsprechenden Greifern oder Saugern ausgebildet sein.

[0068] Wird ein Teilbereich der Ballenvorlage 4 mit einem klar ungenügenden Parameterwert festgestellt, so kann das vom Computer 3 ausgegebene Signal bewirken, dass der betreffende Teilbereich aus der Ballenvorlage 4 entfernt wird 335 (siehe Figur 3). Das Entfernen 335 des Teilbereichs kann manuell durch eine Bedienperson erfolgen, nachdem ihr eine Lage des Teilbereichs angezeigt worden ist, bspw. gemäss Figur 5. Alternativ kann der Teilbereich automatisch aus der Ballenvorlage 4 durch eine geeignete Vorrichtung entfernt werden 335.

[0069] InFigur 6sind verschiedene Vorrichtungen 601-605 einer erfindungsgemässen Spinnereivorbereitungsanlage 1 schematisch dargestellt, nämlich Ballenöffner 601, Grobreiniger 602, Mischer 603, Feinreiniger 604 und Karde 605. Die Sensoreinrichtung 2 und der mit ihr verbundene Computer 3 sind in einem ersten Block 611 zusammengefasst, wobei das Ermitteln des mindestens einen Parameterwertes durch einen zwischen den Ballenöffner 601 und den Grobreiniger 602 zielenden Pfeil 621 symbolisiert ist.

[0070] Das vom Computer 3 ausgegebene Signal kann den Ballenöffner 5, 601 steuern, was in Figur 6 durch einen Pfeil 336 und in Figur 3 durch einen Block 336 symbolisiert ist. Eine solche Steuerung 336 kann z. B. vorsehen, dass ein Teilbereich der Ballenvorlage 4 mit einem klar ungenügenden Parameterwert vom Ballenöffner 5, 601 übersprungen, d. h. nicht abgetragen wird.

[0071] Ferner kann das vom Computer 3 ausgegebene Signal zur Steuerung einer die Ballenvorlage 4 reinigenden Ballenreinigungseinrichtung, wie sie etwa aus der DE-40'38'685 A1 bekannt ist, verwendet werden. Dies ist in Figur 6 durch einen Pfeil 337 und in Figur 3 durch einen Block 337 symbolisiert. Die Steuerung 337 kann z. B. bewirken, dass ein besonders stark verschmutzter Teilbereich der Ballenvorlage 4 intensiver gereinigt wird als andere Teilbereiche.

[0072] Ausserdem kann das vom Computer 3 ausgegebene Signal zur Steuerung einer in der Spinnereivorbereitungsanlage 1 dem Ballenöffner 5, 601 nachgelagerten Vorrichtung verwendet werden. In Figur 6 ist ein zwischen dem Feinreiniger 604 und der Karde 605 angeordneter Fremdstoffreiniger als zweiter Block 612 eingezeichnet. Der Fremdstoffreiniger 612 und entfernt Verunreinigungen aus dem Faserflockenstrom, was in Figur 6 durch einen Pfeil 622 symbolisiert ist. Ein Beispiel eines Fremdstoffreinigers 612 ist das Gerät USTER<®>JOSSI VISION SHIELD 2, das in der Broschüre „USTER<®>JOSSI VISION SHIELD 2, - The perfect starting point for Total Contamination Control“, Uster Technologies AG, 2021, beschrieben ist. Das vom Computer 3 ausgegebene Signal kann den Fremdstoffreiniger 612 steuern, was in Figur 6 durch einen Pfeil 338 und in Figur 3 durch einen Block 338 symbolisiert ist. Wenn z. B. die Sensoreinrichtung 2 und der Computer 3 feststellen, dass die Ballenvorlage 4 oder ein Teilbereich davon ausserordentlich viele rote Verunreinigungen enthält, kann die Empfindlichkeit des Fremdstoffreinigers 612 durch das vom Computer 3 ausgegebene Signal so eingestellt werden 338, dass mehr rote Verunreinigungen als üblich detektiert und ausgeschieden werden. Dadurch wird sichergestellt, dass nicht mehr rote Verunreinigungen als sonst in die nachfolgenden Prozessstufen gelangen.

[0073] Alternativ kann das vom Computer 3 ausgegebene Signal eine andere dem Ballenöffner 5, 601 nachgelagerte Vorrichtung steuern als den Fremdstoffreiniger 605, bspw. den Grobreiniger 602, den Mischer 603 und/oder den Feinreiniger 604.

[0074] Das vom Computer 3 ausgegebene Signal kann ferner zur Bewertung eines Ballenlieferanten dienen, was in Figur 3 durch einen Block 339 symbolisiert ist. Zu diesem Zweck wird vom Computer 3 jedem Textilfaserballen 41 aus dem Teilbereich der Ballenvorlage 4 ein Identifikator für den Lieferanten, der den Textilfaserballen 41 geliefert hat, zugeordnet. Aufgrund der Zuordnung können Textilfaserballen 41 eines bestimmten Lieferanten ausgesondert und ihre Parameterwerte statistisch ausgewertet werden. Die statistische Auswertung kann ein Lagemass wie einen Mittelwert und/oder ein Streuungsmass wie eine Standardabweichung ergeben. Die Resultate der statistischen Auswertung und somit der Ballenlieferant können z. B. mit Hilfe der USTER<®>STATISTICS bewertet werden 339. Die USTER<®>STATISTICS sind ein in der Textilindustrie weltweit anerkannter Vergleichsmassstab für die Qualität von textilen Materialien; siehe USTER<®>NEWS BULLETIN Nrn. 49 und 51, Uster Technologies AG, November 2012 bzw. Oktober 2018, und https://www.uster.com/value-addedservices/uster-statistics. Die USTER<®>STATISTICS liefern im Wesentlichen einen Perzentilwert, der den betreffenden Ballenlieferanten mit der Gesamtheit aller Ballenlieferanten weltweit vergleicht und somit bewertet 339. Alternativ kann der Ballenlieferant mit anderen Ballenlieferanten verglichen werden, die ebenfalls in der Ballenvorlage 4 enthaltene Textilfaserballen 41 geliefert haben. Aufgrund der Resultate der statistischen Auswertung kann z. B. eine Rangliste all dieser Ballenlieferanten erstellt werden; die Lage eines Ballenlieferanten innerhalb der Rangliste stellt ebenfalls eine Bewertung 339 dar.

[0075] Bei den in den Zeichnungen dargestellten und oben erläuterten Ausführungsformen handelt es sich nur um eine Auswahl einiger Beispiele. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die oben diskutierten Ausführungsformen beschränkt. Bei Kenntnis der Erfindung wird der Fachmann weitere Varianten herleiten können, die auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0076] 1 erfindungsgemässe Spinnereivorbereitungsanlage 2 Sensoreinrichtung 23 erste Datenleitung 3 Computer 31 Ausgabeeinheit, Bildschirm 4 Ballenvorlage 41 Textilfaserballen 42 freiliegende Oberfläche der Textilfaserballen 5 Ballenöffner 51 Turm 52 Ausleger 53 zweite Datenleitung 6 Rohrleitung 61 Ventilator 62 Richtung des Faserflockenstroms 63 Faserflockenstrom 64 Faserflocke 201 Fenster in Wand der Rohrleitung 202 Lichtquellen 203 Spiegel 204 Kameras 205 Auswerteeinheit 311 Parameterwert 321 Zuordnung und Speicherung 331 Auslösen eines Alarms 332 Ausgabe einer grafischen Darstellung 333 Darstellung einer erweiterten Realität 334 Entfernen von Material aus einem Bereich eines Textilfaserballens 335 Entfernen eines Teilbereichs aus der Ballenvorlage 336 Steuern eines Ballenöffners 337 Steuern einer Ballenreinigungseinrichtung 338 Steuern einer dem Ballenöffner nachgelagerten Vorrichtung 339 Bewerten eines Ballenlieferanten 400 Diagramm 401 Abszisse 402 Ordinate 403 zeitlicher Verlauf von Parameterwerten 404 unterer Schwellwert 405 oberer Schwellwert 406 zulässiger Bereich 500 grafische Darstellung 503 dargestellte erste Reihe der Ballenvorlage 504 dargestellte zweite Reihe der Ballenvorlage 505 dargestellter Ballenöffner 543 grüne Teilbereiche der Ballenvorlage 544 gelbe Teilbereiche der Ballenvorlage 545 roter Teilbereich der Ballenvorlage 546 Warnhinweis 550 Bewegungsrichtung des Ballenöffners 560 grafische Darstellung des abgetragenen Anteils des Faserballens, Würfel 601 Ballenöffner 602 Grobreiniger 603 Mischer 604 Feinreiniger 605 Karde 611 Sensoreinrichtung und Computer 612 Fremdstoffreiniger 621 Ermitteln des mindestens einen Parameterwertes 622 Entfernen von Fremdstoffen

Claims (34)

1. Computerimplementiertes Verfahren zur Untersuchung eines Faserflockenstroms (63) in einer Spinnereivorbereitungsanlage (1), wobei Faserflocken (64) von einem Ballenöffner (5, 601) aus zu einer Ballenvorlage (4) aneinandergereihten Textilfaserballen (41) abgetragen werden, ein die Faserflocken (64) beinhaltender Faserflockenstrom (63) durch eine Rohrleitung (6) transportiert wird, ein Wert (311) mindestens eines Parameters des Faserflockenstroms (63) von einer an der Rohrleitung (6) angebrachten Sensoreinrichtung (2) ermittelt wird, der ermittelte mindestens eine Parameterwert (311) von der Sensoreinrichtung (2) an einen mit der Sensoreinrichtung (2) verbundenen Computer (3) gesendet, von diesem empfangen und gespeichert wird und ein vom gespeicherten mindestens einen Parameterwert (311) abhängiges Signal vom Computer (3) ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (6) den Ballenöffner (5, 601) mit einer unmittelbar an den Ballenöffner (5, 601) anschliessenden Prozessstufe (602) verbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinrichtung (2) eine Kamera beinhaltet, die Bilder des Faserflockenstroms (63) aufnimmt, und der Wert (311) des mindestens einen Parameters durch Verarbeitung der Bilder durch eine mit der Kamera verbundenen Bildverarbeitungseinheit ermittelt wird.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Parameter mindestens ein Element aus der folgenden Menge ist: Geschwindigkeit, Farbeigenschaft, Flockengrösse, Anzahl von Verunreinigungen pro Zeiteinheit, Grösse von Verunreinigungen, Art von Verunreinigungen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, wobei das vom Computer (3) ausgegebene Signal verwendet wird, um mindestens eine der Handlungen aus der folgenden Menge zu bewirken: Auslösen (331) eines Alarms, Ausgabe (332) einer grafischen Darstellung, Darstellung (333) einer erweiterten Realität, Entfernen (334) von Material aus einem Bereich eines Textilfaserballens (41), Entfernen (335) eines Teilbereichs aus der Ballenvorlage (4), Steuern (336) eines die Ballenvorlage (4) bearbeitenden Ballenöffners (5), Steuern (337) einer die Ballenvorlage (4) reinigenden Ballenreinigungseinrichtung, Steuern (338) einer in der Spinnereivorbereitungsanlage dem Ballenöffner (601) nachgelagerten Vorrichtung (602-605, 612), insbesondere eines Fremdstoffreinigers (612), Bewerten (339) eines Ballenlieferanten.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein zeitlicher Verlauf (403) des mindestens einen Parameters ermittelt wird, indem eine Vielzahl von Werten (311) des mindestens einen Parameters zeitlich nacheinander aufgenommen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das vom Computer (3) ausgegebene Signal an eine Ausgabeeinheit (31) übermittelt und der zeitliche Verlauf (403) von der Ausgabeeinheit (31) in einer grafischen Darstellung (500) dargestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das vom Computer (3) ausgegebene Signal einen Alarm auslöst (331), wenn der zeitliche Verlauf (403) mindestens ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das mindestens eine Kriterium mindestens ein Element aus der folgenden Menge berücksichtigt: Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes (404, 405) durch den zeitlichen Verlauf (403), Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch eine zeitliche Ableitung des zeitlichen Verlaufs 403), Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch einen Quotienten aus den Werten (311) verschiedener Parameter zur selben Zeit.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Parameterwerte (311) für mindestens zwei verschiedene zeitlich begrenzte Teilabschnitte des Faserflockenstroms (63) ermittelt werden, deren Faserflocken (64) aus verschiedenen räumlich begrenzten Teilbereichen der Ballenvorlage (4) abgetragen wurden, die ermittelten Parameterwerte (311) von der Sensoreinrichtung (2) an den Computer (3) gesendet und von diesem empfangen werden, jedem der empfangenen Parameterwerte vom Computer (3) eine Angabe der Lage des zugehörigen Teilbereichs in der Ballenvorlage (4) zugeordnet wird, die Parameterwerte (311) und die ihnen zugeordneten Lageangaben unter Erhaltung der Zuordnung vom Computer (3) gespeichert werden und ein von den gespeicherten Parameterwerten und den ihnen zugeordneten Lageangaben abhängiges Signal vom Computer (3) ausgegeben wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Zuordnung der Lagenangabe zu jedem der empfangenen Parameterwerte (311) anhand einer Angabe einer Momentanposition des Ballenöffners (5) erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Angabe der Momentanposition des Ballenöffners (5) vom Ballenöffner (5) selbst und/oder von einem Innenraum-Positionsbestimmungssystem stammt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei bei der Zuordnung ein Zeitintervall, das zwischen dem Abtragen einer Faserflocke (64) durch den Ballenöffner (5) und dem Erreichen der Sensoreinrichtung (2) durch die Faserflocke (64) verstreicht, berücksichtigt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-12, wobei das vom Computer (3) ausgegebene Signal an eine Ausgabeeinheit (31) übermittelt wird und die Parameterwerte (311) oder daraus abgeleitete Informationen in Abhängigkeit von den Lagen der zugehörigen Teilbereiche in der Ballenvorlage (4) von der Ausgabeeinheit (31) in einer grafischen Darstellung (500) dargestellt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die grafische Darstellung (500) im Wesentlichen eine verkleinerte und vereinfachte Abbildung der Ballenvorlage (4) beinhaltet.

15. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das vom Computer (3) ausgegebene Signal an ein mobiles elektronisches Gerät übermittelt wird und die Parameterwerte (311) oder daraus abgeleitete Informationen von dem mobilen elektronischen Gerät in Verbindung mit einem Bild der Ballenvorlage (4) als erweiterte Realität dargestellt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-15, wobei die grafische Darstellung (500) bzw. die Darstellung der erweiterten Realität einen Code für die Parameterwerte (311), vorzugsweise einen Farbcode, beinhaltet.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-16, wobei verschiedene Klassen für den mindestens einen Parameter festgelegt werden und vom Computer (3) jedem der gespeicherten Parameterwerte (311) in Abhängigkeit vom jeweiligen Parameterwert (311) eine der Klassen zugeordnet wird.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 16 und 17, wobei für alle Parameterwerte (311) innerhalb einer Klasse derselbe Code verwendet wird.

19. Spinnereivorbereitungsanlage (1) mit einem Ballenöffner (5, 601) zum Abtragen von Faserflocken (64) aus zu einer Ballenvorlage (4) aneinandergereihten Textilfaserballen (41), einer unmittelbar an den Ballenöffner (5, 601) anschliessenden Prozessstufe (602), einer Rohrleitung (6) zum Transportieren eines die Faserflocken (64) beinhaltenden Faserflockenstroms (63), einer an der Rohrleitung (6) angebrachten Sensoreinrichtung (2) zum Ermitteln eines Wertes (311) mindestens eines Parameters des Faserflockenstroms (563) und einem mit der Sensoreinrichtung (2) verbundenen Computer (3), wobei die Sensoreinrichtung (2) erste Sendemittel zum Senden des ermittelten mindestens einen Parameterwertes (311) an den Computer (3) aufweist, der Computer (3) erste Empfangsmittel zum Empfangen des von der Sensoreinrichtung (2) gesendeten mindestens einen Parameterwertes (311) aufweist und der Computer (3) dazu eingerichtet ist, den empfangenen mindestens einen Parameterwert (311) zu speichern und ein von dem gespeicherten mindestens einen Parameterwert (311) abhängiges Signal auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (6) den Ballenöffner (5, 601) mit der unmittelbar an den Ballenöffner (5, 601) anschliessenden Prozessstufe (602) verbindet.

20. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 19, wobei die Sensoreinrichtung (2) eine Kamera beinhaltet, die dazu eingerichtet ist, Bilder des Faserflockenstroms (63) aufzunehmen, und eine mit der Kamera verbundene Bildverarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, den Wert (311) des mindestens einen Parameters durch Verarbeitung der Bilder zu ermitteln.

21. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 19 oder 20, wobei der mindestens eine Parameter mindestens ein Element aus der folgenden Menge ist: Geschwindigkeit, Farbeigenschaft, Flockengrösse, Anzahl von Verunreinigungen pro Zeiteinheit, Grösse von Verunreinigungen, Art von Verunreinigungen.

22. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 19-21, wobei der Computer (3) so eingerichtet ist, dass das von ihm ausgegebene Signal geeignet ist, mindestens eine der Handlungen aus der folgenden Menge zu bewirken: Auslösen (331) eines Alarms, Ausgabe (332) einer grafischen Darstellung, Darstellung (333) einer erweiterten Realität, Entfernen (334) von Material aus einem Bereich eines Textilfaserballens (41), Entfernen (335) eines Teilbereichs aus der Ballenvorlage (4), Steuern (336) eines die Ballenvorlage (4) bearbeitenden Ballenöffners (5), Steuern (337) einer die Ballenvorlage (4) reinigenden Ballenreinigungseinrichtung, Steuern (338) einer in der Spinnereivorbereitungsanlage dem Ballenöffner (601) nachgelagerten Vorrichtung (602-605, 612), insbesondere eines Fremdstoffreinigers (612), Bewerten (339) eines Ballenlieferanten..

23. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 19-22, wobei der Computer (3) dazu eingerichtet ist, eine Vielzahl von zeitlich nacheinander aufgenommenen Werten (311) des mindestens einen Parameters zu speichern und daraus einen zeitlichen Verlauf (403 des mindestens einen Parameters zu ermitteln.

24. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 23, zusätzlich beinhaltend eine mit dem Computer (3) verbundene Ausgabeeinheit (31), die dazu eingerichtet ist, das vom Computer (3) ausgegebene Signal zu empfangen und den zeitlichen Verlauf (403) in einer grafischen Darstellung (500) darzustellen.

25. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 23 oder 24, wobei der Computer (3) so eingerichtet ist, dass das von ihm ausgegebene Signal geeignet ist, einen Alarm auszulösen (331), wenn der zeitliche Verlauf (403) mindestens ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.

26. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 25, wobei das mindestens eine Kriterium mindestens ein Element aus der folgenden Menge berücksichtigt: Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes (404, 405) durch den zeitlichen Verlauf (403), Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch eine zeitliche Ableitung des zeitlichen Verlaufs (403), Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch einen Quotienten aus den Werten (311) verschiedener Parameter zur selben Zeit.

27. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 19-26, wobei der Computer (3) dazu eingerichtet ist, Parameterwerte (311) für mindestens zwei verschiedene zeitlich begrenzte Teilabschnitte des Faserflockenstroms (63) zu empfangen, deren Faserflocken (64) aus verschiedenen räumlich begrenzten Teilbereichen der Ballenvorlage (4) abgetragen wurden, jedem der empfangenen Parameterwerte (311) eine Angabe der Lage des zugehörigen Teilbereichs in der Ballenvorlage (4) zuzuordnen, die Parameterwerte (311) und die ihnen zugeordneten Lageangaben unter Erhaltung der Zuordnung zu speichern und ein von den gespeicherten Parameterwerten (311) und den ihnen zugeordneten Lageangaben abhängiges Signal auszugeben.

28. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 27, wobei der Ballenöffner (5) zweite Sendemittel zum Senden einer Angabe seiner Momentanposition an den Computer (3) aufweist, der Computer (3) zweite Empfangsmittel zum Empfangen der vom Ballenöffner (5) gesendeten Momentanposition aufweist und der Computer (3) dazu eingerichtet ist, die Zuordnung der Lagenangabe zu jedem der empfangenen Parameterwerte (311) anhand der empfangenen Angabe der Momentanposition des Ballenöffners (5) vorzunehmen.

29. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 27 oder 28, wobei die Spinnereivorbereitungsanlage (1) zusätzlich ein Innenraum-Positionsbestimmungssystem zum Bestimmen einer Momentanposition des Ballenöffners (5) beinhaltet, das Innenraum-Positionsbestimmungssystem dritte Sendemittel zum Senden einer Angabe der Momentanposition des Ballenöffners (5) an den Computer (3) aufweist, der Computer (3) dritte Empfangsmittel zum Empfangen der vom Innenraum-Positionsbestimmungssystem gesendeten Momentanposition aufweist und der Computer (3) dazu eingerichtet ist, die Zuordnung der Lagenangabe zu jedem der empfangenen Parameterwerte (311) anhand der empfangenen Angabe der Momentanposition des Ballenöffners (5) vorzunehmen.

30. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 28 oder 29, wobei der Computer (3) dazu eingerichtet ist, bei der Zuordnung ein Zeitintervall, das zwischen dem Abtragen einer Faserflocke (64) durch den Ballenöffner (5) und dem Erreichen der Sensoreinrichtung (2) durch die Faserflocke (64) verstreicht, zu berücksichtigen.

31. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 27-30, zusätzlich beinhaltend eine mit dem Computer (3) verbundene Ausgabeeinheit (31), die dazu eingerichtet ist, das vom Computer (3) ausgegebene Signal zu empfangen und die Parameterwerte (311) oder daraus abgeleitete Informationen in Abhängigkeit von den Lagen der zugehörigen Teilbereiche in der Ballenvorlage (4) in einer grafischen Darstellung (500) darzustellen.

32. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 31 wobei die grafische Darstellung (500) im Wesentlichen eine verkleinerte und vereinfachte Abbildung der Ballenvorlage (4) beinhaltet.

33. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 27-30, zusätzlich beinhaltend ein mit dem Computer (3) verbundenes mobiles elektronisches Gerät, das dazu eingerichtet ist, das vom Computer (3) ausgegebene Signal zu empfangen und die Parameterwerte (311) oder daraus abgeleitete Informationen in Verbindung mit einem Bild der Ballenvorlage (4) als erweiterte Realität darzustellen.

34. Spinnereivorbereitungsanlage (1) nach Anspruch 33, wobei das mobile elektronische Gerät als Smartphone, als Tabletcomputer oder als Augmented-Reality-Brille ausgebildet ist.