專利名稱：用于在紡紗準(zhǔn)備機(jī)械中確定纖維材料質(zhì)量和/或質(zhì)量波動的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用在紡紗準(zhǔn)備機(jī)械中的裝置，所述紡紗準(zhǔn)備機(jī)械例如蓋板梳棉機(jī)，羅拉梳棉機(jī)，并條機(jī)，精梳機(jī)或諸如此類，該裝置用于探知纖維材料，例如棉花、合成纖維或諸如此類的至少一個纖維條、纖維網(wǎng)或諸如此類的質(zhì)量和/或質(zhì)量波動，其中纖維材料通過探測元件機(jī)械地掃描，將所述探測元件的偏移轉(zhuǎn)換成電信號，并且設(shè)有無接觸式距離傳感器，用于探測探測元件的位置。
本發(fā)明涉及探測裝置在導(dǎo)條裝置中的纖維束上的接觸壓力，如用于測量紡織機(jī)械上纖維束的厚度的探測裝置。這種紡織機(jī)械可以是蓋板梳棉機(jī)，并條機(jī)，粗紗機(jī)或精梳機(jī)。探測裝置的接觸壓力對于形成與纖維束厚度有關(guān)的正確測量信號是重要的。與厚度有關(guān)的測量信號對控制紡織機(jī)械上的其它過程是重要的。為了確定纖維束的厚度，將纖維束引導(dǎo)到導(dǎo)條裝置上，所述導(dǎo)條裝置被安裝在固定位置中。這種導(dǎo)條裝置可以是用它的旋轉(zhuǎn)軸固定的探測輥，或者是桿，導(dǎo)條通道或者導(dǎo)條喇叭口。纖維束與導(dǎo)條裝置接觸并因此被引導(dǎo)。探測裝置壓到導(dǎo)入到導(dǎo)條裝置中的纖維束上。接觸壓力由彈簧提供，所述彈簧處在張緊狀態(tài)下，并連接到探測裝置上。探測裝置可移動地安裝，也就是說根據(jù)所輸送的纖維束的厚度，探測裝置在距導(dǎo)條裝置一定距離處移動。在這情況下，探測裝置可以實施樞轉(zhuǎn)運(yùn)動或者前后運(yùn)動。探測裝置設(shè)有信號轉(zhuǎn)換器，所述信號轉(zhuǎn)換器探測探測裝置的移動，并將其轉(zhuǎn)換成電測量信號。探測裝置可以是例如可移動探測輥?？梢苿犹綔y輥壓到固定的探測輥上?？梢苿拥奶綔y輥可以設(shè)在樞轉(zhuǎn)臂或者往復(fù)運(yùn)動的滑架中。彈簧接合樞轉(zhuǎn)臂或往復(fù)運(yùn)動滑架，并提供接觸壓力。探測裝置也可以理解為探測元件，所述探測元件可以示意地采取指狀形式。這種探測元件沿輸送方向向?qū)l裝置方向突出。探測元件與纖維束接觸的部分為滑動表面的形式。探測元件可豎直地移動，并與纖維束行進(jìn)方向成直角。由于探測元件為杠桿臂的形式，所以它被彈簧沿導(dǎo)條通道或?qū)l喇叭口的固定滑動表面的方向按壓。導(dǎo)條通道或?qū)l喇叭口相當(dāng)于導(dǎo)條裝置。纖維束的厚度通過探測元件的移動而確定。連接的信號轉(zhuǎn)換器把移動的量轉(zhuǎn)變成等效的電信號。術(shù)語“纖維材料”應(yīng)理解為意思是指纖維束，如纖維網(wǎng)，由多股紗條加捻的纖維條，牽伸的纖維條或纖維簇絨網(wǎng)，纖維簇絨給料。
背景技術(shù)：
一種已知設(shè)備(DE 19538496A)具有一對探測輥，其中一個探測輥相對于另一個探測輥的間隙可變，并且它相對于感應(yīng)式工作的無接觸位移傳感器的偏移由具有樞軸關(guān)節(jié)(pivot joint)的杠桿臂確定。位移傳感器的輸出信號通過信號轉(zhuǎn)換器傳遞到測量值存儲器上，上述信號轉(zhuǎn)換器可以是比例元件，而上述測量值存儲器能通過所希望的數(shù)值幅度改變牽伸系統(tǒng)的中間輥和入口輥的傳動速度。缺點是這些位移傳感器通過專用的嵌入式連接器電連接到屏蔽控制線上。考慮到防止感應(yīng)，也就是說防止感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流，控制線由專用線構(gòu)成。為了防止對測量信號的任何干擾效應(yīng)，那種專用線必須按照EMC(電磁兼容性)準(zhǔn)則連接。還應(yīng)該想到，對向元件必須由金屬材料制成并且傳感器具有某種雜散場。另一個問題是，傳感器與溫度有關(guān)。此外，對某些應(yīng)用來說，所需的空間太大，而在上述某些應(yīng)用中小尺寸是重要因素。
因此，本發(fā)明的目的是提供在本文開始時所述的那種裝置，所述裝置避免了上述缺點，其結(jié)構(gòu)和安裝特別簡單，并能改善和更精確地測量纖維束。
發(fā)明內(nèi)容
通過權(quán)利要求1的區(qū)別特征實現(xiàn)上述目的。
按照本發(fā)明所述的無接觸距離傳感器能以結(jié)構(gòu)簡單的方式允許改善和精確測量。代替感應(yīng)電場，采用了電磁波，尤其是光波，例如激光，或者聲波，例如超聲波。利用光，尤其是激光，能集中掃描測量舌片或與測量舌片相關(guān)聯(lián)的對向元件，使得測量舌片具有小的尺寸，并能檢測高頻/CV(恒電壓)值。當(dāng)探測元件使用重量輕的非金屬材料例如陶瓷、纖維增強(qiáng)材料或諸如此類時，也得到那種優(yōu)點。如果光學(xué)信號是通過光導(dǎo)從測量點傳導(dǎo)到評價單元，則評價可以在測量點附近或者在控制箱中進(jìn)行。結(jié)果得到另一些優(yōu)點。由于光導(dǎo)不經(jīng)受任何干擾效應(yīng)，所以按照EMC準(zhǔn)則的連接變得不必要。這種無接觸距離測量還保證測量是絕對精確。測量是無摩損，與溫度無關(guān)，無電子干擾效應(yīng)(測量數(shù)據(jù)通過光導(dǎo)傳送)，并避免了由于連續(xù)清潔測量喇叭口而引起的污染。除了光學(xué)距離傳感器和/或光學(xué)波導(dǎo)裝置安裝很簡單之外，另外還可以根據(jù)測量過程，在任何時候使用評價測量信號的現(xiàn)有控制裝置實施測量喇叭口的最新校準(zhǔn)。測量喇叭口的校準(zhǔn)在開始運(yùn)轉(zhuǎn)時實施。另一個優(yōu)點是探測舌片偏移的測量路徑可編程以被固定，或者可變化。另一個優(yōu)點是相當(dāng)大地減輕了探測舌片的重量。由于可以使用光學(xué)距離傳感器/光學(xué)波導(dǎo)來觀察測量喇叭口內(nèi)探測舌片的任何點，所以探測舌片的重量可以減少到絕對最小(用于高頻的新測量方法)。所導(dǎo)致的重量的減輕允許探測舌片的高得多的檢測頻率，因為它的自然共振朝更高頻率方向移動。因此，控制裝置也能探知和顯示很高的實際CV值。
根據(jù)這種無接觸測量過程，還能用從動舌槽輥實施纖維材料的測量。除了改善由纖維輸送所產(chǎn)生的紗條質(zhì)量之外，另一個優(yōu)點是從動舌槽輥可以代替單獨的傳送輥，并因此可以同時實現(xiàn)兩種功能(纖維密度的測量和纖維材料的輸送)。由于這種措施，輸出測量喇叭口和集合器變得完全不必要。作為無接觸距離測量的結(jié)果，用于探知輸出輥(舌/槽輥)處纖維密度的測量點可以直接在輥處，或者可選擇地在輥軸頸上。
權(quán)利要求2-84包含本發(fā)明的有利實施方式。
下面將參照附圖中所示的實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
圖1是具有纖維網(wǎng)喇叭口和按照本發(fā)明距離傳感器的蓋板梳棉機(jī)的示意側(cè)視圖；圖2具有導(dǎo)條喇叭口和按照本發(fā)明距離傳感器的并條機(jī)的牽伸系統(tǒng)的示意側(cè)視圖；圖3是帶入口和出口測量喇叭口的蓋板梳棉機(jī)牽伸系統(tǒng)的示意側(cè)視圖，每個入口和出口測量喇叭口具有按照本發(fā)明距離傳感器；圖4是用于自調(diào)勻整并條機(jī)的示意方框圖，所述自調(diào)勻整并條機(jī)具有兩個按照本發(fā)明的距離傳感器，所述兩個距離傳感器連接到開環(huán)和閉環(huán)電子控制裝置上；圖5a是具有多個舌槽輥并和用多個按照本發(fā)明的距離傳感器單獨掃描的構(gòu)造的側(cè)視圖；圖5b是圖5a中剖面I-I的前視圖；圖6是輸入側(cè)導(dǎo)條裝置的剖視平面圖，用于并條機(jī)的牽伸系統(tǒng)上游的多個纖維條，并條機(jī)具有彈簧加載的探測元件(雙臂式杠桿)和與加力杠桿臂相對的距離傳感器；圖7是用于并條機(jī)的牽伸系統(tǒng)下游用于纖維條的輸出側(cè)導(dǎo)條喇叭口的剖視平面圖，上述并條機(jī)具有與掃描探測元件相對的距離傳感器；圖8示出帶有發(fā)射器和接收器的距離傳感器(測量距離的傳感器)；圖9是舌-槽輥對的側(cè)視圖，其中距離傳感器安排成與探測輥的加載樞轉(zhuǎn)和夾持臂相對；圖10示出如圖9中一樣的舌-槽輥對，其中距離傳感器安排成與探測輥相對；圖11是舌-槽輥對的前視圖，其中距離傳感器安排成與探測輥的可移動地安裝的軸線相對；圖12示出如圖11中一樣的舌-槽輥對，其中距離傳感器安排在用于探測輥的可移動軸承上；圖13示出具有光學(xué)距離傳感器和光學(xué)波導(dǎo)管的紗導(dǎo)條嗽叭口的實施例；圖14示出在蓋板梳棉機(jī)上的纖維簇絨給料裝置，所述纖維簇絨給料裝置具有按照本發(fā)明所述的傳感器；及圖15示出在羅拉梳棉機(jī)上的纖維簇絨給料裝置，所述纖維簇絨給料裝置具有按照本發(fā)明所述的傳感器。
具體實施例方式
圖1示出一種蓋板梳棉機(jī)，比如Trützschler TC 03蓋板梳棉機(jī)，所述蓋板梳棉機(jī)具有喂料輥1、進(jìn)料板2、刺輥3a，3b，3c、錫林4、道夫5、剝?nèi)≥?、夾持輥7，8、纖維網(wǎng)引導(dǎo)元件9、纖維網(wǎng)喇叭口10、傳送輥11，12、帶引導(dǎo)輥和梳理蓋板條的回轉(zhuǎn)梳理蓋板13、條筒15和圈條器16。纖維束通過纖維網(wǎng)喇叭口10，纖維束以纖維網(wǎng)(未示出)形式進(jìn)入并以梳理條子14的形式排出。各輥的旋轉(zhuǎn)方向用彎曲的箭頭表示。附圖標(biāo)記字母M代表錫林4的中心點(軸線)。附圖標(biāo)記4a表示包布，而附圖標(biāo)記4b表示錫林4的旋轉(zhuǎn)方向。箭頭A表示工作方向。簇絨喂料裝置17安排在蓋板梳棉機(jī)的上游。圈條板19可旋轉(zhuǎn)地安裝在圈條板面板18中。圈條板19包括紗條通道20和回轉(zhuǎn)板21，所述紗條通道20具有用于纖維條14的入口和出口(見圖3)。纖維網(wǎng)喇叭口10的探測臂(見例如圖13)與按照本發(fā)明所述的光學(xué)距離傳感器22相關(guān)聯(lián)。
按照圖2，并條機(jī)，例如Trützschler-Strecke TD 03，具有牽伸系統(tǒng)23，所述牽伸系統(tǒng)23具有牽伸系統(tǒng)入口和牽伸系統(tǒng)出口。從條筒(未示出)出來的纖維條24進(jìn)入導(dǎo)條裝置，通過傳送輥牽拉，并輸送通過測量元件(見圖4)。牽伸系統(tǒng)23為4上3下的牽伸系統(tǒng)，也就是說，它包括三個下輥I，II，III(I為輸出下輥，II為中間下輥，III為輸入下輥)和四個上輥25，26，27，28。在牽伸系統(tǒng)23中，進(jìn)行纖維束24′的牽伸，上述纖維束24′由多個纖維條組成。牽伸操作包括初步牽伸操作和主牽伸操作。輥對28/III和27/II形成初步牽伸區(qū)，而輥對27/II和25，26/I形成主牽伸區(qū)。在牽伸系統(tǒng)出口中，經(jīng)過牽伸的纖維條(纖維網(wǎng)24IV)到達(dá)纖維網(wǎng)引導(dǎo)裝置30，并通過輸出輥31，32牽拉穿過導(dǎo)條喇叭口33，在所述導(dǎo)條喇叭口33中，它們結(jié)合以形成纖維條34，然后，纖維條通過圈條機(jī)和回轉(zhuǎn)板21，在條筒36中圈條成纖維條環(huán)35。附圖標(biāo)記字母B和C表示工作方向。按照本發(fā)明所述的光學(xué)距離傳感器221與導(dǎo)條喇叭口33的探測臂相關(guān)聯(lián)，上述導(dǎo)條喇叭口33同時起引出口測量喇叭口的作用。
圖3示出這樣一個實施例，其中在蓋板梳棉機(jī)(見圖1)和圈條板19(見圖1)之間，將蓋板梳棉機(jī)牽伸系統(tǒng)39布置在圈條板19的上方。蓋板梳棉機(jī)牽伸系統(tǒng)39為3上3下牽伸系統(tǒng)，也就是說，牽伸系統(tǒng)39包括三個下輥I、II和III及三個上輥41、42、43。入口測量喇叭口44設(shè)在牽伸系統(tǒng)39的入口處，而出口測量喇叭口45設(shè)在牽伸系統(tǒng)的出口處。入口測量喇叭口44的探測臂76a(見圖7和13)與出口測量喇叭口45的探測臂每個分別與按照本發(fā)明所述的光學(xué)距離傳感器222和223相關(guān)聯(lián)。安排在出口喇叭口45下游的是兩個傳送輥46，47，所述兩個傳送輥46，47沿彎曲的箭頭方向旋轉(zhuǎn)，并將經(jīng)過牽伸的纖維條48牽拉出出口喇叭口45。出口下輥I、傳送輥46，47和圈條板19由主電機(jī)49驅(qū)動，而入口輥和中間下輥III和II由調(diào)節(jié)電機(jī)50驅(qū)動。電機(jī)49和50連接到電子控制和調(diào)節(jié)裝置(未示出)上，所有距離傳感器222、223也連接到上述控制和調(diào)節(jié)裝置上。
按照圖4，牽伸系統(tǒng)入口設(shè)在牽伸系統(tǒng)23的上游。從條筒(未示出)出來的多個纖維條24進(jìn)入導(dǎo)條裝置51，由傳送輥52，53牽拉，并運(yùn)送通過導(dǎo)條裝置51中的加載探測臂72(見圖6)，再以纖維束24′的形式通過輸出輥52，53排出，并送到入口輥28/III。探測臂72與按照本發(fā)明所述的距離傳感器224相關(guān)聯(lián)。傳送輥52，53、輸入下輥II和中間下輥II，例如通過有齒的皮帶機(jī)械地耦接在一起，它們由調(diào)節(jié)電機(jī)54驅(qū)動，能夠指定所希望的值(相關(guān)的各上輥與其一起旋轉(zhuǎn))。輸出下輥I和傳送輥31、32由主電機(jī)55驅(qū)動。調(diào)節(jié)電機(jī)54和主電機(jī)55每個分別具有它自己的調(diào)節(jié)器56和57。在每種情況下都是通過閉合的調(diào)節(jié)電路，利用測速發(fā)電機(jī)58和測速發(fā)電機(jī)59實施調(diào)節(jié)(速度調(diào)節(jié))，上述測速發(fā)電機(jī)58與調(diào)節(jié)電機(jī)54相關(guān)聯(lián)，而測速發(fā)電機(jī)59與主電機(jī)55相關(guān)聯(lián)。在牽伸系統(tǒng)入口處，通過入口測量裝置224測量與質(zhì)量成正比的變量，例如進(jìn)入的纖維條24的橫截面。在牽伸系統(tǒng)出口處，通過出口測量裝置221得到出去的纖維條34的橫截面，上述出口測量裝置221與導(dǎo)條喇叭口33相關(guān)聯(lián)。中央計算機(jī)單元60(開環(huán)和閉環(huán)控制裝置)，例如具有微處理器的微型計算機(jī)，把對調(diào)節(jié)電機(jī)54所希望的值的設(shè)定值傳送到調(diào)節(jié)器56。將從兩個測量裝置224和221所測得的變量在牽伸操作期間傳送到中央計算機(jī)單元60。在中央計算機(jī)單元60中利用從入口測量裝置224測得的變量和用于出去的纖維條34橫截面所希望的值，來確定用于調(diào)節(jié)電機(jī)54的所希望的值。利用從輸出測量元件221測得的變量來監(jiān)控出去的纖維絲條34(輸出條監(jiān)控)。利用那個閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以補(bǔ)償進(jìn)入的纖維條24橫截面的波動，或者可以通過合適的牽伸操作的閉環(huán)控制系統(tǒng)使纖維條變均勻。附圖標(biāo)記61代表顯示屏，附圖標(biāo)記62代表界面，附圖標(biāo)記63代表輸入裝置，及附圖標(biāo)記64代表存儲器。下輥I、II和III可以每個分別由它自己的速度控制電機(jī)(以未示出的方式)驅(qū)動。
按照圖5b，設(shè)置了多個舌片輥65a-65f和槽輥66a-66f，在所示的實施例中分別都為6個。舌片輥65a-65f具有寬度為d，所述距離d與槽輥66a-66f的槽側(cè)面65″，65之間的距離e相對應(yīng)。舌片輥65a-65f和槽輥66a-66f在每種情況下都分別設(shè)在共用可旋轉(zhuǎn)軸68和67上。按照圖5a，舌片的外表面65′和槽的底表面66′相互分開距離f。舌片輥65a-65f和槽輥66a-66f的內(nèi)輥的直徑d1和d2相同。槽輥66a-66f的外輥的直徑d3大于d2。探測元件67的寬度基本上對應(yīng)于間隙d和e。在操作中，纖維材料24在探測元件67a-67f(在圖5a中只示出一個探測元件67)和槽的底表面66′之間只縮合到掃描厚度和/或不規(guī)則性所需要的程度，且不會妨礙沿方向B的輸送。在表面65′、66′，66″，66之間的輥隙中，纖維材料只縮合到傳送輥65，66運(yùn)輸所需要的程度。纖維材料不需要縮合到材料的橫截面。在圖5a，5b中所示的實施例允許單個紗條掃描。測量元件具有多個探測元件67a-67f(在圖5a中只示出探測元件67)，每個探測元件67a-67f可移動地安裝在樞轉(zhuǎn)軸承69a-69f上(在圖5a中只示出樞轉(zhuǎn)軸承69)，用于在各個纖維條24a-24f的厚度變化的情況下位移，并且每個都由彈簧70偏壓，將各個探測元件67a-67f的位移加在一起。按照圖5a，5b所述的構(gòu)造(在平面圖中可看到)基本上或完全平行地引導(dǎo)纖維條從牽伸系統(tǒng)入口，穿過牽伸系統(tǒng)23至牽伸系統(tǒng)出口的纖維網(wǎng)引導(dǎo)裝置30。結(jié)果，防止了纖維條24a-24f會聚、展開、轉(zhuǎn)向或諸如此類。探測元件67a-67f每個與移動的對表面(counter-surface)66′協(xié)同工作。按照圖5a，與面向槽底部66′，亦即遠(yuǎn)離壓縮彈簧70的一側(cè)上的探測元件67相對，在距離C處設(shè)置了距離傳感器22，比如激光傳感器。附圖標(biāo)記22′表示掃描光束，箭頭F和E表示輥65′和66(包括軸67和68)的旋轉(zhuǎn)方向，而箭頭G和H表示探測元件67a-67f的樞轉(zhuǎn)方向。
在圖5a，5b所示的實施例中，每個羅拉夾持點中還可以有一個以上的纖維條。進(jìn)入的多個纖維條24通過一個以上的掃描裝置掃描。按照圖5a，5b，掃描裝置包括多個機(jī)械探測元件和多個距離傳感器22。按照圖5a，5b的構(gòu)造還可以修改(以未示出的方式)，以便探測元件67a-67f的偏移機(jī)械地傳遞到集成元件上，并因此形成平均值，且單個距離傳感器22設(shè)置成與共用集成元件相對并與其隔開。
圖6示出如何使各單根纖維束股24在導(dǎo)條裝置51中彼此相鄰地處在一起，并在導(dǎo)條裝置51的狹窄點處通過探測元件72(測量臂)掃描。探測元件72安裝在樞轉(zhuǎn)軸承71中，杠桿臂72a機(jī)械地掃描纖維條24，而杠桿臂72b被壓縮彈簧74作用。杠桿臂72a貫穿導(dǎo)條裝置51的壁開口51′。距離傳感器22安排成與彈簧加載杠桿臂72b相對并隔開。
單根纖維條(見圖4中的纖維條34)按照圖7沿箭頭C的方向通過導(dǎo)條喇叭口33，所述單根纖維條通過探測元件機(jī)械地掃描。探測元件76安裝在樞轉(zhuǎn)軸承77中，且杠桿臂76a掃描纖維條34，而杠桿臂76b被拉簧78作用，所述拉簧的一端安裝在固定支撐物上。杠桿臂76a貫穿導(dǎo)條喇叭口33的壁開口。距離傳感器22安排成與掃描杠桿臂76a相對并隔開。
按照圖8，光學(xué)距離傳感器22設(shè)在夾持元件80中的一側(cè)開口的凹部中的固定位置中。距離傳感器22(光傳感器)包括發(fā)光器22a和光接收器22b。由發(fā)光器22a所發(fā)出的光束22′被杠桿臂72b(見圖6)的光滑表面72′反射，并且通過光接收器22b接收反射光束22″。附圖標(biāo)記81代表電線，距離傳感器22通過上述電線81連接到評價裝置(見圖4中的電子控制和調(diào)節(jié)裝置60)。
按照圖9，舌槽輥對65，66的可移動的探測輥65通過固定軸承83上雙頭杠桿82的杠桿臂82a樞轉(zhuǎn)地安裝。距離傳感器安排成與杠桿臂82b相對并隔開，所述杠桿臂82b受拉簧84偏壓。
圖10示出與圖9類似的實施例，然而，其中距離傳感器22設(shè)置成與可旋轉(zhuǎn)的探測輥65的外表面相對并隔開。
按照圖11，探測輥65的軸68安裝在可移動的軸承85a，85b中。槽輥66的軸67安裝在兩個固定軸承86a，86b中。固定的距離傳感器22安排成與可旋轉(zhuǎn)并可移動的軸68相對并隔開。
圖12示出與圖11類似的構(gòu)造，然而，距離傳感器22設(shè)在可移動的軸承85a上，并設(shè)置成與固定的相對元件87相對和隔開。
按照圖13，所述圖13示出帶探測舌片76的導(dǎo)條喇叭口33，可移動的杠桿臂76a被壓縮彈簧88的一端偏壓，而上述壓縮彈簧88的另一端支撐在固定支撐物89上。玻璃纖維光纜90的開口端設(shè)置成與杠桿臂76a遠(yuǎn)離壓縮彈簧88的一側(cè)相對，并間隔開距離b，玻璃纖維光纜90的另一端連接到距離傳感器22上。距離傳感器22的位置已經(jīng)移動離開導(dǎo)條喇叭口33，例如，它設(shè)在控制箱(未示出)或類似物中。玻璃纖維光纜90包括兩股玻璃纖維90a，90b，一股玻璃纖維90a用作發(fā)射器，而另一股玻璃纖維90b用作接收器。距離傳感器22是光學(xué)傳感器，優(yōu)選地是激光傳感器。這種實施例尤其是提供了下列優(yōu)點-在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)(輥，軸端部，探測舌片，腹桿(web lever)，也就是說，高測量頻率是可行的)上直接測量，-可以通過光學(xué)波導(dǎo)90極簡單地集成傳感器22，-幾乎與距離無關(guān)(mm-幾cm)，-對生產(chǎn)過程沒有高的要求，因為根據(jù)具體情況(教導(dǎo))可以調(diào)整傳感器間隙b；以及
-使用光學(xué)波導(dǎo)90使這個測量系統(tǒng)不太受干擾的影響。
圖14示出Trützschler TC 03型蓋板梳棉機(jī)(見圖1)上的SENSOFEED集合盤(integral tray)，上述蓋板梳棉機(jī)具有喂料輥1，進(jìn)料板2和測量杠桿91，所述測量杠桿91為雙頭杠桿的形式，其中一個杠桿臂通過壓縮彈簧92偏壓，而另一個杠桿臂上連接了多個彈簧元件93(片簧)，所述多個彈簧元件93在橫跨寬度上一個挨著另一個地安排。進(jìn)料板2將纖維簇絨網(wǎng)94送到彈簧元件93。每個彈簧元件93本身精確地適合于所送入的纖維簇絨網(wǎng)94的瞬時質(zhì)量，也就是說，在纖維簇絨網(wǎng)94中質(zhì)量波動的情況下，彈簧元件93就位移不同的量。所有例如10個彈簧元件93的偏移通過測量杠桿91取平均值，并用作短波調(diào)節(jié)的實際值。為此目的，將距離傳感器22與測量杠桿91面向遠(yuǎn)離壓縮彈簧92的端部相對設(shè)置，將距離傳感器22通過控制裝置連接到喂料輥1的可變速驅(qū)動電機(jī)95上。
按照圖15，用于羅拉梳棉機(jī)的TRTZSCHLER SCAFEED TF簇絨加料器橫跨它的寬度，在加料槽96的下端處，具有多個加料盤97，每個加料盤97在樞軸關(guān)節(jié)98上的一端處鉸接。在遠(yuǎn)離纖維的一側(cè)上，加料盤97安裝在角支撐件的一個分支上，其另一個分支支承彈簧99的一端，而彈簧99的另一端頂著安裝在底壁上的角支承件壓緊。近似U形的角杠桿100的一端安裝在每個樞轉(zhuǎn)軸承98上，上述角杠桿100在一端處可樞軸旋轉(zhuǎn)。按照本發(fā)明所述的多個距離傳感器22設(shè)置成與角杠桿100的自由端相對并間隔開—一個傳感器對應(yīng)一個加料盤97。這樣，加料盤97的樞轉(zhuǎn)和杠桿臂100沿箭頭M，N方向的偏移產(chǎn)生電脈沖，所述電脈沖與纖維材料在輸入夾持點中的厚度改變的情況下產(chǎn)生的加料盤的偏移相對應(yīng)。
本發(fā)明不限于所顯示和說明的實施例。當(dāng)使用傳送輥時，例如輥11，12(圖1)，輥31，32(圖2和4)，輥46，47(圖3)，輥52，53(圖4)，可以應(yīng)用裝備有舌槽輥對65，66(見圖9-12)的實施例。當(dāng)測量單個纖維條時，可以采用涉及導(dǎo)條喇叭口，例如纖維網(wǎng)喇叭口10(圖1)，導(dǎo)條喇叭口33(圖2和4)，導(dǎo)條喇叭口44，45(圖3)的實施例(圖7，13)。
另外包括的是一種裝置，其中在圖1-12，14和15中所示的距離傳感器22，221、222、223、224可以按照圖13和用圖13所示的方式連接到光學(xué)波導(dǎo)90上。
在所顯示和說明的實施例中，距離傳感器22，221、222、223、224(除圖12以外)都安裝在固定的夾持裝置或類似物，例如圖8中的夾持元件8，圖12中的對向元件87上。
權(quán)利要求
1.一種用在紡紗準(zhǔn)備機(jī)械上的裝置，用于確定纖維材料的質(zhì)量和/或纖維材料質(zhì)量的波動，紡紗準(zhǔn)備機(jī)械例如蓋板梳棉機(jī)，羅拉梳棉機(jī)，并條機(jī)，精梳機(jī)或諸如此類，所述纖維材料例如棉花、合成纖維或諸如此類的至少一個纖維條、纖維網(wǎng)或諸如此類，其中，纖維材料通過探測元件機(jī)械地掃描，探測元件的偏移被轉(zhuǎn)換成電信號，設(shè)有用于檢測探測元件位置的無接觸距離傳感器(鄰近探測傳感器)，其特征在于，利用光波(22′，22″)或光線(22′，22″)的該距離傳感器是測量距離(a，b，c)的傳感器(22，221、222、223、224)，所述傳感器連接到(81)電評價裝置(60)。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述距離傳感器確定相對于探測元件的距離。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，距離傳感器確定相對于與探測元件相關(guān)聯(lián)的對向元件的距離。
4.按照權(quán)利要求1-3中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器被固定，而對向元件相對于距離傳感器可移動。
5.按照權(quán)利要求1-4中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器可移動，而對向元件相對于距離傳感器固定。
6.按照權(quán)利要求1-5中任意一項所述的裝置，其特征在于，對向元件具有平的掃描表面。
7.按照權(quán)利要求1-6中任意一項所述的裝置，其特征在于，對向元件具有光滑的掃描表面。
8.按照權(quán)利要求1-7中任意一項所述的裝置，其特征在于，對向元件具有彎曲的掃描表面。
9.按照權(quán)利要求1-8中任意一項所述的裝置，其特征在于，掃描表面是反射的。
10.按照權(quán)利要求1-9中任意一項所述的裝置，其特征在于，使用光學(xué)距離傳感器(測量距離的傳感器)。
11.按照權(quán)利要求1-10中任意一項所述的裝置，其特征在于，使用聲學(xué)距離傳感器(測量距離的傳感器)。
12.按照權(quán)利要求1-11中任意一項所述的裝置，其特征在于，使用超聲距離傳感器(測量距離的傳感器)。
13.按照權(quán)利要求1-12中任意一項所述的裝置，其特征在于，將光束或聲束聚焦。
14.按照權(quán)利要求1-13中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器是光學(xué)掃描器。
15.按照權(quán)利要求1-14中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器具有發(fā)射器和接收器。
16.按照權(quán)利要求1-15中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器是激光掃描器。
17.按照權(quán)利要求1-16中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器使用可見光。
18.按照權(quán)利要求1-17中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器使用紅外光。
19.按照權(quán)利要求1-18中任意一項所述的裝置，其特征在于，用于位置確定的距離傳感器與對向元件的掃描表面成90°安裝。
20.按照權(quán)利要求1-19中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器和對向元件設(shè)置在封閉的外殼中。
21.按照權(quán)利要求1-20中任意一項所述的裝置，其特征在于，評價裝置連接到電子控制和調(diào)節(jié)裝置上。
22.按照權(quán)利要求1-21中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器是模擬傳感器。
23.按照權(quán)利要求1-22中任意一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置用來確定和顯示纏繞。
24.按照權(quán)利要求1-23中任意一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置用來確定和顯示紗條斷裂。
25.按照權(quán)利要求1-24中任意一項所述的裝置，其特征在于，使用光學(xué)波導(dǎo)將信號從測量點傳導(dǎo)到評價裝置。
26.按照權(quán)利要求1-25中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器掃描可移動探測舌片的偏移。
27.按照權(quán)利要求1-26中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器掃描可移動探測輥的偏移。
28.按照權(quán)利要求1-27中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器直接或間接地掃描探測舌片或者探測輥的偏移。
29.按照權(quán)利要求1-28中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器用來確定細(xì)長的基本上無捻的纖維束的紗條質(zhì)量。
30.按照權(quán)利要求1-29中任意一項所述的裝置，其特征在于，纖維束基本上由天然纖維，尤其是棉花和/或合成纖維材料組成。
31.按照權(quán)利要求1-30中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器用于測量連續(xù)移動的纖維束中的紗條質(zhì)量。
32.按照權(quán)利要求1-31中任意一項所述的裝置，其特征在于，用于紗條質(zhì)量的確定值用來通過控制紡紗準(zhǔn)備機(jī)械的至少一個牽伸裝置而調(diào)平纖維束紗條質(zhì)量的波動，纖維束在上述牽伸裝置中牽伸。
33.按照權(quán)利要求1-32中任意一項所述的裝置，其特征在于，紡紗準(zhǔn)備機(jī)械是受調(diào)節(jié)的蓋板梳棉機(jī)，具有自調(diào)勻整器牽伸系統(tǒng)的蓋板梳棉機(jī)，具有帶或不帶自調(diào)勻整器的牽伸系統(tǒng)的精梳機(jī)，或者是并條機(jī)。
34.按照權(quán)利要求1-33中任意一項所述的裝置，其特征在于，移動的纖維束的紗條質(zhì)量的確定在紡紗準(zhǔn)備機(jī)械上提供，所述紡紗準(zhǔn)備機(jī)械具有用于牽伸纖維條的多個相繼的牽伸裝置。
35.按照權(quán)利要求1-34中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器設(shè)在紡紗準(zhǔn)備機(jī)械的牽伸系統(tǒng)的入口和/或出口處。
36.按照權(quán)利要求1-35中任意一項所述的裝置，其特征在于，紗條質(zhì)量的波動在入口處和/或在出口處監(jiān)控，并且如果必要，在紗條質(zhì)量或紗條質(zhì)量的波動低于或超過臨界值的情況下，將紡紗準(zhǔn)備機(jī)械關(guān)閉和/或發(fā)生警報信號。
37.按照權(quán)利要求1-36中任意一項所述的裝置，其特征在于，距離傳感器用來探測纖維束或者纖維束的纖維條中的紗條斷裂。
38.按照權(quán)利要求1-37中任意一項所述的裝置，其特征在于，根據(jù)對紗條質(zhì)量的計算值，紡紗準(zhǔn)備機(jī)的調(diào)節(jié)單元實施至少一個牽伸裝置的開環(huán)控制，用于使紗條質(zhì)量波動均勻(入口自調(diào)勻整)。
39.按照權(quán)利要求1-38中任意一項所述的裝置，其特征在于，根據(jù)對紗條質(zhì)量的計算值，紡紗準(zhǔn)備機(jī)的調(diào)節(jié)單元實施至少一個牽伸裝置的閉環(huán)控制，用于使紗條質(zhì)量波動均勻(出口自調(diào)勻整)。
40.按照權(quán)利要求1-39中任意一項所述的裝置，其特征在于，入口和出口自調(diào)勻整裝置形成交叉(intermeshed)自動控制系統(tǒng)(同時控制及開環(huán)和閉環(huán)控制)。
41.按照權(quán)利要求1-40中任意一項所述的裝置，其特征在于，實施共振頻率匹配的測量頻率與進(jìn)入紡紗準(zhǔn)備機(jī)械的纖維束輸入速度或者纖維束離開紡紗準(zhǔn)備機(jī)械的輸出速度匹配。
42.按照權(quán)利要求1-41中任意一項所述的裝置，其特征在于，測量頻率與固定的，優(yōu)選地恒定不變的掃描長度(長度方向掃描)匹配。
43.按照權(quán)利要求1-42中任意一項所述的裝置，其特征在于，測量頻率與固定時間周期(時間-取向掃描)匹配，所述時間周期取決于纖維束的速度。
44.按照權(quán)利要求1-43中任意一項所述的裝置，其特征在于，每次測量探測纖維束某一部分的掃描在沿著纖維束彼此相對位移的多個重疊測量中進(jìn)行。
45.按照權(quán)利要求1-44中任意一項所述的裝置，其特征在于，根據(jù)通過至少一個距離傳感器所得到的測量值產(chǎn)生或補(bǔ)充纖維束的光譜圖或一部分光譜圖。
46.按照權(quán)利要求1-45中任意一項所述的裝置，其特征在于，在紡紗準(zhǔn)備機(jī)械的入口處和/或出口處記錄纖維束的光譜圖。
47.按照權(quán)利要求1-46中任意一項所述的裝置，其特征在于，將多個纖維條彼此相鄰地并且在平面圖中基本上相互平行地從入口到出口引導(dǎo)通過紡紗準(zhǔn)備機(jī)械。
48.按照權(quán)利要求1-47中任意一項所述的裝置，其特征在于，纖維束或形成纖維束的各組纖維條通過至少一個喇叭口或通過引導(dǎo)元件，例如導(dǎo)板或者導(dǎo)桿。
49.按照權(quán)利要求1-48中任意一項所述的裝置，其特征在于，引導(dǎo)元件是導(dǎo)條裝置。
50.按照權(quán)利要求1-49中任意一項所述的裝置，其特征在于，引導(dǎo)元件是纖維網(wǎng)引導(dǎo)裝置。
51.按照權(quán)利要求1-50中任意一項所述的裝置，其特征在于，壁至少部分地為錐形構(gòu)造，并且一對輥設(shè)在導(dǎo)條裝置或纖維網(wǎng)引導(dǎo)裝置的下游，其中有加載的可移動探測元件，所述可移動探測元件與固定的對向表面一起，形成對纖維束的限制，上述纖維束包括正在通過的至少一個纖維條，并且在纖維束的厚度變化的情況下，所述探測元件的位置中的變化作用在轉(zhuǎn)換器上以產(chǎn)生控制脈沖。
52.按照權(quán)利要求1-51中任意一項所述的裝置，其特征在于，探測元件與紗條引導(dǎo)裝置相關(guān)聯(lián)，并且多個纖維條在導(dǎo)條裝置的一個平面中縮合和掃描，并且輥對拉出已掃描的纖維條。
53.按照權(quán)利要求1-52中任意一項所述的裝置，其特征在于，探測元件與纖維條從中通過的導(dǎo)條喇叭口相關(guān)聯(lián)。
54.按照權(quán)利要求1-53中任意一項所述的裝置，其特征在于，探測元件安裝在固定的樞轉(zhuǎn)軸承上。
55.按照權(quán)利要求1-54中任意一項所述的裝置，其特征在于，探測元件是可樞轉(zhuǎn)地安裝的杠桿。
56.按照權(quán)利要求1-55中任意一項所述的裝置，其特征在于，探測元件與力元件，例如配重，彈簧或諸如此類協(xié)同工作。
57.按照權(quán)利要求1-56中任意一項所述的裝置，其特征在于，探測元件如此安裝，以便沿水平方向可移動。
58.按照權(quán)利要求1-57中任意一項所述的裝置，其特征在于，探測元件在一端彈性地安裝。
59.按照權(quán)利要求1-58中任意一項所述的裝置，其特征在于，探測元件安裝在夾持構(gòu)件，例如杠桿上。
60.按照權(quán)利要求1-59中任意一項所述的裝置，其特征在于，探測元件如此安裝，以便可繞垂直軸線樞轉(zhuǎn)。
61.按照權(quán)利要求1-60中任意一項所述的裝置，其特征在于，可移動地安裝的探測元件的偏壓通過機(jī)械、電子、液壓或氣動裝置，例如彈簧，重物，天然彈性體，加載汽缸，磁體或諸如此類實現(xiàn)，并可進(jìn)行調(diào)節(jié)。
62.按照權(quán)利要求1-61中任意一項所述的裝置，其特征在于，傳送輥的軸水平地安裝在出口處。
63.按照權(quán)利要求1-62中任意一項所述的裝置，其特征在于，傳送輥的軸豎直地安裝在出口處。
64.按照權(quán)利要求1-63中任意一項所述的裝置，其特征在于，將控制脈沖提供到調(diào)節(jié)器。
65.按照權(quán)利要求1-64中任意一項所述的裝置，其特征在于，調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)牽伸系統(tǒng)的至少一個驅(qū)動電機(jī)的速度。
66.按照權(quán)利要求1-65中任意一項所述的裝置，其特征在于，有多個距離傳感器，每個距離傳感器都用探測元件掃描纖維條的厚度(單根纖維條掃描)。
67.按照權(quán)利要求1-66中任意一項所述的裝置，其特征在于，各個探測元件的位移可以加在一起。
68.紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，尤其是蓋板梳棉機(jī)，并條機(jī)或精梳機(jī)，特別用于實施按照上述權(quán)利要求中任意一項所述的過程，具有至少一個距離傳感器，所述距離傳感器用于測量連續(xù)移動的纖維束的紗條質(zhì)量。
69.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，至少一個距離傳感器安裝在紡紗準(zhǔn)備機(jī)械的入口處。
70.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，至少一個距離傳感器安裝在紡紗準(zhǔn)備機(jī)械的出口處。
71.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，至少一個距離傳感器與自調(diào)勻整單元相關(guān)聯(lián)，所述自調(diào)勻整單元根據(jù)測得的纖維束的紗條質(zhì)量值，實現(xiàn)紡紗準(zhǔn)備機(jī)械的至少一個牽伸裝置的開環(huán)和/或閉環(huán)控制。
72.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，多個纖維條可通過至少一個距離傳感器檢測，上述多個纖維條彼此相鄰并相互平行地行進(jìn)。
73.按照上述設(shè)備權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，多個纖維條可從入口到出口引導(dǎo)穿過紡紗準(zhǔn)備裝置，上述多個纖維條彼此相鄰地并且在平面圖中基本上相互平行地行進(jìn)。
74.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，引導(dǎo)裝置設(shè)置在傳感器的上游和下游，用于在張力下引導(dǎo)纖維束。
75.按照權(quán)利要求74所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，引導(dǎo)裝置包括旋轉(zhuǎn)輥對，纖維束可夾緊在所述輥對之間。
76.按照權(quán)利要求75所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，安排在距離傳感器上游和/或下游的輥對與距離傳感器之間的距離很小。
77.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，引導(dǎo)裝置包括至少一個縮合元件，所述縮合元件為喇叭口，導(dǎo)板或?qū)U的形式，位于所述至少一個距離傳感器的上游，用于實施纖維束或纖維束的各組纖維條的會聚。
78.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，引導(dǎo)裝置包括至少一個縮合元件，所述縮合元件具有引導(dǎo)表面，該引導(dǎo)表面相對于纖維束的縱向方向橫向地升起，用于使纖維束或纖維束的各組纖維條合在一起。
79.按照權(quán)利要求1-78中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，至少一個引導(dǎo)裝置是可樞轉(zhuǎn)的。
80.按照上述設(shè)備權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，在傳感器和紡紗準(zhǔn)備機(jī)械中牽伸系統(tǒng)之間，如此安排了用于引導(dǎo)纖維束的纖維條的引導(dǎo)元件，以便纖維條基本上覆蓋距離傳感器和牽伸系統(tǒng)之間的相同路徑。
81.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，紡紗準(zhǔn)備機(jī)械為具有自調(diào)勻整牽伸系統(tǒng)的蓋板梳棉機(jī)形式，或者為具有自調(diào)勻整牽伸系統(tǒng)的精梳機(jī)形式，在每種情況下，沒有自調(diào)勻整的牽伸系統(tǒng)都可以設(shè)在自調(diào)勻整器牽伸系統(tǒng)的上游。
82.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，紡紗準(zhǔn)備機(jī)械為蓋板梳棉機(jī)或精梳機(jī)的形式，其出口可以與模塊形式的自調(diào)勻整牽伸系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。
83.按照上述裝置權(quán)利要求中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，紡紗準(zhǔn)備機(jī)械為蓋板梳棉機(jī)的形式，在其出口處安裝了至少一個距離傳感器以代替機(jī)械位移測量傳感器。
84.按照權(quán)利要求1-83中任意一項所述的紡紗準(zhǔn)備機(jī)械，其特征在于，距離傳感器是測量光學(xué)或聲學(xué)距離的傳感器。
全文摘要
一種用在紡紗準(zhǔn)備機(jī)械上的裝置，用于纖維材料的質(zhì)量和/或纖維材料質(zhì)量的波動，紡紗準(zhǔn)備機(jī)械例如蓋板梳棉機(jī)，羅拉梳棉機(jī)，并條機(jī)，精梳機(jī)或諸如此類，所述纖維材料例如棉花、合成纖維或諸如此類的至少一個纖維條、纖維網(wǎng)或諸如此類，其中，纖維材料通過探測元件機(jī)械地掃描，探測元件的偏移被轉(zhuǎn)換成電信號，設(shè)有用于檢測探測元件位置的無接觸距離傳感器(鄰近探測傳感器)，其特征在于，利用光波或光線的該距離傳感器是測量距離的傳感器，所述傳感器連接到電評價裝置。
文檔編號G01B11/06GK1865578SQ20061008244
公開日2006年11月22日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
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