监测皮带引导的装置

申请号 CN200710089373.0 申请日 2007-03-23 公开(公告)号 CN101041914A 公开(公告)日 2007-09-26
申请人 里特机械公司; 发明人 B·怀曼; J·普伦;
摘要 本 发明 涉及监测循环的环形皮带(R)的侧向引导的装置,循环的环形皮带(R)被引导通过多个引导罗拉(R1-R6)以形成围绕纱芯(H)的环(S)的 棉 卷(WW),从而纱芯(H)被保持在两个棉卷盘(W1,W2)之间,棉卷盘(W1,W2)在径向上突出在纱芯(H)之上。为获得对污染不敏感、耐磨损和不昂贵的皮带运行监测装置,推荐了装置(10),装置(10)包括传感元件(12),传感元件(12)安装得借助于 弹簧 元件(22)使它可在皮带(R)的侧边沿(Rs)的方向上移动;从而设置了检测传感元件(22)的移动的 传感器 (44)并连接于控制单元(ST);而传感元件(12)及弹簧元件(22)至少部分地被罩(16)所包围;从而设置有 感知 表面(14)的传感元件(12)的感知头(13)在皮带(R)侧边沿(Rs)的方向上伸出罩(16)的开口(18)。
权利要求

1.监测循环的环形皮带(R)的侧向引导的装置(10),循环的环 形皮带(R)被引导通过多个引导罗拉(R1-R6)以形成围绕芯(H) 的环(S)的卷(WW),从而芯(H)被保持在两个棉卷盘(W1, W2)之间,棉卷盘(W1,W2)在径向上突出在芯(H)之上;其特 征在于:装置(10)包括传感元件(12),它被安装得借助于弹簧元 件(22)可在皮带(R)的侧边沿(Rs)的方向上移动;设置了检测传 感元件(22)的移动的传感器(44),其连接于控制单元(ST);而 传感元件(12)及弹簧元件(22)至少部分地被罩(16)所包围,设 置有感知表面(14)的传感元件(12)的感知头(13)在皮带(R)侧 边沿(Rs)的方向上伸出罩(16)的开口(18)。
2.根据权利要求1的装置,其特征在于:传感器(44)也被装在 罩(16)内部。
3.根据权利要求1-2中的一项的装置,其特征在于:弹簧元件含 有在一个端部(17)与罩(16)连接的螺旋弹簧(22),而螺旋弹簧 (22)的另一个端部安装有传感元件(12)。
4.根据权利要求3的装置,其特征在于:传感器(44)被构造成 范围传感器,并被布置在螺旋弹簧(22)的安装件与传感元件(12) 之间、与螺旋弹簧(22)相对并与它相距距离(c)。
5.根据权利要求1的装置,其特征在于:设置了终端止动件(41), 它限制传感元件(12)在皮带(R)方向上由弹簧引起的移动。
6.根据权利要求1-4中的一项的装置,其特征在于:至少是感知 头(13)的感知表面(14)是由耐磨损的材料制成的。
7.根据权利要求1-4中的一项的装置,其特征在于:至少是感知 头(13)的感知表面(14)是被回火的或被硬化的。
8.根据权利要求1-4中的一项的装置,其特征在于:至少是感知 头(13)的感知表面(14)具有耐磨损的覆盖层。
9.根据权利要求1-4中的一项的装置,其特征在于:感知头(13) 利用导电的连接线(60)连接于机架(MG)。
10.根据权利要求1-2中一项的装置,其特征在于:罩(16)安 装成使它可侧向于皮带运行方向(AR)被调节。
11.根据权利要求1-10中一项的装置,其特征在于:当横向于皮 带(R)运行方向(AR)观察时,罩(16)与皮带边沿(Rs)之间的 距离(K)大于布置在皮带(R)的相同侧的棉卷盘(W1)与皮带边 沿(Rs)之间的距离(a)。
12.根据权利要求1-2中一项的装置,其特征在于:除去传感元 件(12)的感知头(13)伸出的开口(18)之外,附加地设置有制成 在罩(16)的相对侧面上的至少两个其它开口(42,20)。
13.根据权利要求1的装置,其特征在于:控制单元(ST)连接调 节装置(46),以影响皮带运行方向(AR)。
14.根据权利要求1或12的装置,其特征在于:控制单元(ST) 具有专用程序(PR),程序(PR)用于评价由传感器(44)连续地或 间断地供输的信号,和用于启动相应的措施或用于输出控制命令。

说明书全文

技术领域

发明涉及监测循环的环形皮带的侧向引导的装置,所述循环的 环形皮带被引导通过多个引导辊以形成围绕芯的环的卷,从而所述 芯被保持在两个棉卷盘之间,所述两个棉卷盘在径向上突出于所述芯 的上方。

背景技术

用于生产棉卷的这种卷绕装置被显示和描述于WO 2005/038100 A1中。此处,利用被引导通过多个引导罗拉的循环皮带来形成棉卷并 形成围绕芯或管的环,棉卷片卷绕在所述芯或管上。这个公布曾描述: 在棉卷形成过程期间,如果皮带横向移出给定的容差范围,则可能遇 到的关于皮带的使用寿命以及还有要制成的棉卷的质量问题。在WO′ 100中曾提荐:特别是在进入环区域之前的区域中,用于皮带引导或用于 纠正横向漂移的各种装置。此处,例如推荐了设置有引导法兰的辊子, 这些辊子被布置在皮带的边沿区域用于侧向引导。此外,可在引导法 兰区域中设置传感器,它们监测皮带的侧向移动。在某些情况下这些 引导装置非常复杂并要求精确设定。此外,它们必须被定期地维护。 所列举的公布还显示了一种装置,其中在所有情况下转动的罗拉以预 定距离被布置在皮带的边沿区域中。当皮带向一侧或另一侧偏离出预 定的容差范围时,与皮带边沿接触的有关罗拉就被开动旋转。这个旋 动运动由传感器检测,传感器把产生的信号传送至控制单元。然后经 控制单元启动相应的措施。措施之一可能例如涉及关机。进一步的措 施是控制命令,经控制单元被传送至调节装置,调节装置被设置得适 于引导皮带返回进入其所需位置。虽然感知皮带边沿的这种罗拉的安 装提供了精确监测横向的皮带引导的可能性,但罗拉受到一定的磨 损,并且对于污染也是敏感的,特别是在飞花方面。
此外,所描述的装置仅当皮带已经移出其容差范围时起作用。
公布JP-2003-20142A也显示了具有循环的环形皮带的卷绕装 置,因而在所有情况下为横向的皮带引导推荐了两个转动的罗拉,两 个转动的罗拉被安装得使它们可相对于皮带边沿侧向地调节。在工作 过程期间,其圆周与皮带边沿接触的这些罗拉仅具有引导功能而没有 监测功能。因此这些罗拉受到磨损,并且它们的功能特别是被飞花所 削弱。
此外,根据图42,在公布“Leichttransport-Bandtechnick,2nd Edition,K.Koster,Vulkan Verlag Essen”中,为监测皮带的侧向移动推 荐了多个不同的监测传感器。一方面推荐了光学传感器、气压传感器 以及还有机械传感元件。此处所示的实施例对于污染也是敏感的,其 结果是,它们的功能被削弱。特别是当纤维在要被感知的皮带边沿区 域变得堵塞,所示的非接触传感器(气压的,光学的)便可能提供假 信号。图42中显示的机械传感元件对污染也是敏感的,并且可在高的 带速及高的带横向下非常快地磨损。

发明内容

因此本发明的目的是推荐监测横向的皮带引导的装置,它消除了 已知实施例的缺点,它是耐磨损的,并且被构造成对污染不敏感。
为实现所述目的,推荐了用于监测皮带的侧向引导的一种装置, 而所述装置包括传感元件,传感元件被安装得使它可利用弹簧元件在 皮带的侧边沿方向上移动,从而设置了检测传感元件的移动的传感器 并连接至控制单元,而传感元件及弹簧元件至少是部分地被罩所包 围,从而设置有感知表面的传感元件的感知头在皮带侧边沿方向上伸 出罩的开口。
这个装置保证仅是每个传感元件的具有感知表面的感知头伸入皮 带边沿的区域中。因此保证传感元件的可动性的其余区域,基本被保 护不受产生的飞花的影响,使得其功能得以保持。这个实施例的意图 为:至少是只要皮带在给定的容差范围内,感知头的感知表面就恒定 地与皮带的侧边沿接触。感知表面在皮带边沿上的接触由传感元件的 可能的移动性的构造所决定。
优先推荐:检测传感元件运动的传感器也藏纳在罩内,并因此也 被保护而免于损伤和污染。
弹簧元件较好是由螺旋弹簧构成,螺旋弹簧的一个端部连接于 罩,而传感元件安装在它的另一个端部。
用于检测传感元件移动的传感器可被构造成范围传感器,范围传 感器位于螺旋弹簧的固定件与传感元件之间、与螺旋弹簧相对并与它 相隔一定距离。
为在工作期间使传感元件以某恒定接触力与皮带边沿接触,采取 了安装端点止动件的措施,端点止动件限制了由弹簧力引起的在皮带 方向上的传感元件的移动。这意味着:当传感元件停靠在止动件上时, 它仍在由弹簧元件引起的预拉力作用下。
为提高传感元件的使用寿命,还推荐:至少是感知头的感知表面 是由耐磨材料制成的。因此还有可能:整个传感元件是完全由耐磨材 料制成的。
为增加耐磨损,还可能有一个实施例,其中至少是感知头的感知 表面是被回火的或被硬化的。
还可以想象:至少是感知头的感知表面可能具有耐磨损的覆盖 层。
为避免皮带边沿带静电,推荐:感知头在电路上连接于机架
为补偿容差和出于调节的目的,推荐:罩被安装得使它能对皮带 运行方向进行横向调节。因此可能相对于皮带侧边沿的通道精确地调 节传感元件的位置。
还曾推荐:当对皮带的运行方向侧向地观察时,罩与皮带边沿之 间的距离大于棉卷盘与皮带边沿之间的距离,所述棉卷盘布置在皮带 的同侧。这保证:即使皮带侧向地漂移,皮带首先接触一个棉卷盘的 内侧并在该处被引导,其结果是罩从开始就被保护免于与皮带边沿接 触。仅当皮带进一步侧向移动时,例如由于皮带边沿在棉卷盘区域内 偏移时,在皮带边沿与罩之间可能有接触。因此罩为传感元件的固定 件提供了保护套,并保护了罩免受由皮带引起的损伤。依次,也保护 了皮带免受由固定件引起的损伤。自然地还可能借助于相应的控制程 序来使用传感元件的传感器传送的信号,在皮带边沿接触罩之前去关 断机器。
在工作期间,尽管设置了罩,污物还是可能通过罩的开口进入弹 簧元件或传感器的区域,感知头就是通过罩的开口伸出的。然而,这 种污物仅在相对长的时间间隔导致可能损害所述装置。为消除这个可 能的污染,曾推荐:除去传感元件的感知头伸出的开口之外,罩附加 地设置有造在罩相对边上的至少两个其它开口。罩内部区域可借助于 压缩空气装置经这些附加的开口清除任何沉积物。可以想象:工作期 间附加的开口用相应的盖封闭,以避免灰尘侵入。
优先推荐:经传感器接受有关皮带运行信号的控制单元被连接于 影响皮带运行方向的调节装置。这种调节装置在已列举的WO 2005/038100 A1中已经作了解释和描述。
为了执行由传感器连续地或间断地提供的信号以启动相应的措施 或传送控制命令,曾推荐:控制单元具有专用的程序。
附图说明
通过参考下列示例性实施例更详细地图释及描述了本发明的其它 优点。
图1显示皮带络筒(卷绕)机的卷绕装置的简略侧视图;
图1a显示图1的A-A处的缩小的剖视图;
图2显示具有根据本发明要求的罩的传感元件的简略侧视图;
图3显示图2的传感元件的另一个视图;以及
图4显示图1的可调节罗拉的简略视图。

具体实施方式

图1显示卷绕装置1,它已在先前公布的EP-A1-929 705中以类似 形式被显示及详细描述。为此,在下列说明中仅是表面地描述这个卷 绕装置的功能。利用皮带R在所显示的卷绕装置1上生产了棉卷WW。 因此皮带R被引导通过固定的或可转动的罗拉R1-R6,由此它形成了 围绕在罗拉R1与R2之间的固定转动轴线AX的环S。为生成棉卷 WW,衬垫W借助于轧光辊K1-K4在两个罗拉R1与R2之间被供输 入围绕纱管H圆周的环S中。在卷绕过程期间,纱管H被夹持在图1a 中显示的两个棉卷盘W1、W2之间。因此在棉卷盘W1、W2与皮带之 间造成了距离a,以便在卷绕过程期间皮带边沿Rs不被磨损。由于棉 卷WW的尺寸增大,所以围绕棉卷的环S的尺寸增大,直至棉卷达到 所希望的直径。所希望的棉卷直径的达到,或者利用处于棉卷圆周上 的相应传感器直接地确定,或者通过感知所供输的衬垫长度间接地确 定。在卷绕过程期间,皮带定位及皮带张紧的控制通过张紧装置3来 影响,张紧装置3在作用缸Z的控制下移动。张紧罗拉R6通过张紧装 置3而绕轴4转动。在卷绕过程期间,棉卷WW在转动方向D上转动。 在卷绕过程刚结束之前,轧光辊K1-K4的驱动器被关断,同时经皮带 R使棉卷WW转动的驱动器仍然工作。结果是,衬垫在引导板6的区 域中被分离。分离过程一完成,卷绕装置1的驱动器就被停机。利用 可绕轴线AX转动的臂8使罗拉R2向下摆动,使得通过臂9使罗拉R3 也向下摆动。利用张紧装置3使皮带R进一步被张紧,而完工的棉卷 WW被弹射到接收装置(未显示)上。在弹射过程之后,罗拉R2、R3 被摆回入它们的图1所示位置,新的纱管H被插入而新的卷绕过程开 始。为此轧光辊K1-K4被驱动器再次投入运动,驱动器未被更详细显 示。与此同时,皮带R的罗拉R1-R6中的一个,因而卷绕装置,被驱 动器(未图释)驱动,使得可制成新的棉卷。
只要衬垫W经导向件11被连续地供向轧光辊K1-K4,所描述的 棉卷形成过程就能连续地被完成。然而,如果衬垫的供应被中断,例 如由于材料供输包装用完了,或万一要加工的纤维材料变化了,就需 要在轧光辊K1-K4之间穿入衬垫的新端头。在穿入新的衬垫之前,仍 在环S中的棉卷WW应被弹射,而卷绕装置要准备好生成新的棉卷。
为使图1a中所示的对两个棉卷盘W1、W2的距离a得以保持和能 够监测皮带的运行,监测装置10被布置在罗拉R1的上行线路区域中, 这个监测装置在图2及图3中被放大地显示。
为使皮带边沿Rs不被对棉卷盘W1、W2的摩擦所磨损,需要对这 些棉卷盘保持最小的距离a。根据罗拉R1-R6的轴承中的容差和根据 皮带R的加热,在卷绕过程期间,皮带R有可能漂移至一侧或另一侧。 结果是,它可能移出给定的容差范围,其结果是皮带边沿与棉卷盘之 一接触。如果在皮带与有关的棉卷盘之间生成的摩擦被保持,则皮带 边沿Rs可被磨损。因此具有这个磨损(例如皮带的织物层的帘子线的 端部伸出皮带)把纤维撕出棉卷WW的边沿区域和导致不整齐的棉卷 的险。从而这对精梳机上后续的其它加工有不良的影响,导致质量 的恶化。此外,在皮带边沿区域可能发生翘起,引起要被制成的棉卷 具有不整齐的边沿。
除去对高质量棉卷WW的生产形成障碍外,因为与棉卷盘的横向 接触引致的摩擦,使皮带的边沿区域受到磨损,其结果是其使用寿命 被缩短了。
为避免这种质量损失,需要监测皮带侧向移动。因此把用于此目 的监测装置以这样一种方法构造是重要的:在整个卷绕过程中尽管在 皮带上存在飞花及其它沉积物(诸如纤维及其它杂质),但它充分保 持了功能。
图1简略地显示了:当在皮带R的驱动方向AR观察时,安装在 机架上位于引导罗拉R1的上游线路的监测装置10。如同特别地从图2 的放大视图X中可看到的,监测装置10包含具有感知头13的传感元 件12,感知头13依次具有感知表面14。感知头13从罩16的开口18 伸出并用其感知表面14以接触力F靠在通过的皮带R的皮带边沿Rs 上。接触力F相对地小,但只要皮带边沿Rs在感知头13的移动区域 内,就保证传感元件的感知表面14可靠地并连续地与皮带边沿Rs保 持接触。
当皮带R相对于其侧向引导在允许的容差范围内移动时,经常处 于图2所示的位置。
为在通过的皮带边沿Rs上施加所希望的接触力F,传感元件的感 知表面14的相对端部连接于弹簧元件22(也称为片簧)。而弹簧元件 22的另一个端部17用螺钉19连接于架子25。架子25被固定在罩16 的后壁38内。
因此在所示位置上弹簧元件22的几何形状是这样:弹簧元件处于 预张紧力作用下,并在通过的皮带边沿Rs方向上施加力F。
如果皮带相对于其驱动方向侧向地向右移动,在弹簧元件22或由 弹簧元件22施加的力F作用下,传感元件12也将跟随这个侧向移动, 直至安装在弹簧元件上的止动件41接触罩16前壁37的内侧边为止。 在所述过程中,止动件41移过距离b,距离b对应于皮带R的侧向移 动b1。在这个终端位置中,其中止动件41也与前壁37的内侧边接触, 弹簧元件22的小预张紧力仍然存在。这保证了:即使皮带R在监测器 10的方向上往回移动,当皮带边沿刚再次与感知表面14接触,在接触 力F的作用下传感元件12就永远与皮带边沿Rs接触。
为避免皮带边沿Rs带静电(由皮带R与感知表面14之间的摩擦 产生)或静电放电,感知头13在电路上通过导线60连接于机架MG。
为抵消皮带的侧向移动,有可能(未图释)使R1-R6的至少一个 罗拉或辊12具有冕状表面(具有向外弯曲的半径的外表面)。这个形 式的实施例例如已在CH 694 559中描述过。
为监测侧向的皮带移动,与传感元件12连接的弹簧元件22的移动 受到监测。为此目的设置了范围传感器44,它安装在罩16的后壁38 上,距弹簧元件22的距离为c。皮带边沿Rs刚侧向移动,传感元件12 就也移动,结果是距离c变化了。这个变化由传感器44经线路21传送 至控制单元ST。而控制单元ST装设有程序PR,利用程序PR评价来 自传感器44的信号,而如果需要,产生驱动器AN或调节装置46的相 应控制信号去影响皮带引导。因此控制单元经线路23连接于驱动器 AN,而经线路24连接于调节装置46。
例如,如果对于给定的时间长度皮带运行超出给定的容差范围, 将利用程序PR经控制单元向机器的驱动器AN发送控制信号,这个信 号关断机器的驱动器,而同时产生相应的报警信号(光学的,声响的), 以便向操作者指示:机器不能再工作而必须采取相应的措施。
然而,在到达不希望的皮带位置之前,有可能通过采用合适的装 置,引导皮带返回进入预先确定的容差范围内。为此目的,控制单元 ST经线路24连接于简略地表示的调节装置46,利用调节装置46可启 动引导皮带返回的合适措施。然后如果这些措施不成功,仅在这时关 断整个机器。
图4(也参见图1)更详细地显示这种形式的调节装置的例子。
监测装置10的传感器44经线路21连接于控制单元ST,由传感器 44传送的信号在控制单元ST中被处理。控制单元ST经路径23连接 于卷绕装置1的驱动器AN。经另一个路径24,控制单元ST控制26, 利用阀26来形成及中断28至作用缸Z1的连接。图4中的罗拉R5 的剖视图对应于图1的视图U。
作用缸Z1连接于其内固定有轴30的容纳元件31。在容纳元件31 的相对侧有另一个容纳元件32,容纳元件32被构造用来容纳轴30的 另一个端部。容纳元件32被构造成这样(未图释):轴30可在容纳元 件32中作微小的转动运动,这个微小的转动运动是由容纳元件31的移 动经作用缸Z1而产生的。这个移动的可能性用双向箭头简略地表示。 轴30偏出其原始零位置(在约略平行于皮带进入平面延伸的平面中) 的倾斜位置,也引致皮带R在罗拉R5上的进入线EL(图1)的位置 相对于皮带的先前传输方向的变化,结果是皮带的传输方向也改变 了。在皮带转动单圈之后,这个变化也产生了皮带R在罗拉R5上的侧 向移动,用双向箭头简略地表示。罗拉R5被安装成这样,使得它可利 用轴承34、35而在轴30上转动。自然,罗拉R5在轴向上也被固定在 其位置上。应用例如在WO 2005/038100中更详细描述的这个装置,有 可能产生使皮带返回预先确定的容差范围中的移动。
倘若不成功,启动上述机器的关断。
为连接监测装置10或其罩16,具有槽50(图3)的搭接板48被 固定在后壁38上。螺钉49通过槽50伸出并用螺纹拧入简略地表示的 机架MG中。槽50允许监测装置10相对于皮带边沿Rs侧向地移动, 侧向移动用双向箭头表示。因此传感元件12可相对于皮带通道精确地 调节。
如同特别可从图4中看到的,监测装置的罩16或其侧壁37距皮带 边沿Rs的距离K比棉卷盘W1的内表面45距皮带边沿Rs的距离更 大,当皮带R在容差范围内移动时,后者距离为a。这意味着:棉卷盘 W1的表面45及罩16侧壁37的外表面40的走向—从横向于皮带运 行方向看—具有平行距离e。
这保证了:即使在传感元件12的方向上侧向移动,皮带边沿Rs 首先接触棉卷盘W1,而监测装置10还未接触皮带R。仅在万一皮带 进一步侧向移动时,罩16起到保护传感元件的固定件的作用。
结果是,皮带R在进入与传感元件12的罩16接触之前,在某些 情况下可被引导返回至预先确定的容差范围中。
此外,罩16的上盖39具有开口42,开口42用塞子43封闭。罩 16在下侧是敞开的或具有开口20。在工作期间,如果需要这也可用合 适的盖子加以封闭。
由于不能消除污染,例如还有纤维可通过开口18进入罩到达感知 头13的区域中,在一定的时间间隔中需要清洁罩的内侧边。
为此,塞子43被取去,并且通过把压缩空气连接于开口42,经开 口20把这个污物从罩16的内侧边除去或吹出。如果开口20也具有盖, 自然在吹出之前也必须被取去。
在这个清洁操作之后,盖43和如果安装了开口20的盖的话,它们 必须再装上。
还可想象:在上开口42上提供永久安装的压缩空气接头,经过它 压缩空气可在间断清洁的间隔期间被吹进罩16。
所推荐的监测装置10及主要部分被遮蔽的传感元件12构成了一 种装置,这种装置被保护免于污染并提供了低磨损的、有效能的和不 昂贵的实施例。它还保证了:即使有侧向移动,皮带不接触传感元件 的固定件。这防止了阻塞和由于这些因素而损伤皮带。
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