专利名称:用于计量进入空气成型系统的物料的方法和装置的制作方法
本发明涉及用于计量物料，诸如纤维、进入一空气成形系统的纤维的一种方法和装置。
无纺的纺织棉絮具有许多用途，例如将这种棉絮用作可随意使用的手巾、卫生垫，新近已拟用作过滤介质。这种棉絮通常是由纤维组合物制造的。当用作过滤介质时，这种棉絮可包括木浆纤维和其他经常用的耐火的和/或纺织的纤维，诸如玻璃纤维、尼龙、等等。然而，为了制成质量颇为一致的合格的棉絮，必须将纤维或其他物料以一个基本上恒定的速率连续地输入到一空气成形机构。
空气成形机构可从一些供应厂商那儿买到。例如，美国专利4352649号所揭示的空气成形机构具有使纤维有可能在气流里一直保留到棉絮铺好为主的优点，但是存在这样的缺点没有办法计量进入系统的纺织纤维。于是，这种类型的机器迄今被用于由木浆纤维制造棉絮，当将纤维输送到一合适的锤磨机里加以断开时，它们可形成片状，并固有地自动计量。其他类型的空气铺放机器(例如在美国专利3918126里所表明的)能够将纤维，例如前述的木浆纤维加工成片状，也能够将纤维加工成块状。当将纤维加工成块状时，该类机器首先将纤维送到送料辊，它将纤维压成原料板。对于该类装置，困难在于，在形成棉絮期间，必须反复地加工纤维，并迫使纤维进入气流和从气流里移去。由于反复加工纤维往往会损耗纤维，因而想望提供一种适当计量供料的空气成形装置，它只需要最少次数地加工纤维。
本发明通过控制输入到一配重箱里的物料的重量和把物料卸到将其载入空气成形系统的运动的输送机传送带上并通过由调节输送机速率以调整重量的变化，计量以大致上恒定的速率进入空气成形系统的物料。于是，物料便以大致上恒定的计量速率输入空气成形系统里。虽然该装置是特别适宜于将物料输入空气成形系统，然而它也适宜于将其他非纤维形的物料输入这样一种空气成形系统。
由下面参照附图的描述，本发明的这些以及其他优点将变得很明显。图中图1是依照本发明的讲授所制成的计量装置的正视图;
图2是大致上沿图1的2-2线得到的视图;
图3是用于本发明的控制逻辑的图解表示。
现在参照附图，机器10包括一个外壳12，该外壳限定了一个用于容纳由机器计量的纤维或其他物料的储料器14。一水平输送带16安装在用动力驱动的滚轴18上并将物料输送到由标号22泛指的一升运输送带上，该升运输送带22包括安装在用动力驱动的滚轴26上的运输带24和用于向上输送物料的运输钉齿28(见图2)。如果驱动一电刷30使之沿所指示的方向旋转，它便将物料从输送带22上击落而击入由标号32泛指的通道里。如果物料在运输带24上保持块状，则沿所指示的方向运动的另一个带钉齿的运输带29将块体分离成较小的簇，其中某些由于运输带29的作用返回到储料器14里，而另一些小簇保留在输送带16上。
下落到通道32里的物料向下降落到一长的称量配重箱36，其底部被两个绕着对应的枢轴40转动的活板门38所限定。一电力气动致动器42响应电信号而向下插入，见图2，因而使门38绕枢轴40沿箭头所指示的方向转动，从而使存储在储料器36里的纤维等物降落到由标号46所泛指的环形输送机的上轨道44上。设置应变仪48以供连续称配重箱36的重量，因此便可连续监测存储在配重箱内的物料重量。
输送机46安装在用动力驱动的滚轴50上并由变速马达52操纵。正如由图1所能最佳显示的，配重箱36支承于输送机46的轨道44的上方，它沿着输送机轨道有用参数“X”表示的长度，见图1。上轨道44的长度近似为距离X的两倍。也如图1所示，因此，纤维或其他物料可被卸落在上轨道44(在图1中它沿箭头的方向运动)上，并在配重箱装以以供第二次卸载的料时保留在上轨通44上。管道54的入口位于输送带46的端部。该管道54与一普通的气体成形机器(图中未显示)连接。滚轴50中的一个装有拾音齿轮(toothcd tonc whccl)56，该拾音齿轮56上装有沿圆周配置的齿。由于拾音轮56随着它所对应的滚轴50旋转，拾音轮56的齿在安装于拾音轮56附近的电磁传感器58里产生一变化的磁脉冲。于是，正如那些本技术领域：
里的技术人员所熟知的那样，通过计算电磁传感器58里的由拾音轮的齿所产生的脉冲便能测定输送带46运行的距离。通过将计得的齿数除以时间，还能测定输送带的速度。
一个普通的微信息处理器安装于固定在机器10背面的控制板60上。该微信息处理器具有用于接收由电磁传感器58和应变仪48产生的数据的合适的输入端，并具有用于发送一个将变速马达调节到所要求的速度的速度信号的相应的输出端，以及另一个用于驱动电力气动致动器42以便使配重箱36的门38转动开启的输出端。于是，在机器运行期间的任何给定时刻，在控制单元60的存储器里已经存储了表示出输送机46的瞬时速度、自从上一次配重箱36里的东西被卸入输送机里以后上轨道44已运行的距离、以及由如应变仪48所测得的配重箱36里物料的重量的数据。装在控制板60上的微信息处理器也能在任何给定时刻产生输出信号以调节变速马达52的速度以及驱动电力气动致动器42。在板60中的微信息处理器还包括用于起动和止动升运输送带22的输出端，该升运输送带22是用一普通的电动机(图中未示出)作动力的。
参照图3，它表示微信息处理器依据其编程序的逻辑图。当机器启动时，如圆圈60所表示，按照方框62，输送机46起动，接着按照方框64，微信息处理器将输送机的速度调节到在微信息处理器里编制好的某一额定的速度，然后依据方框66，逻辑进而询问升运输送带22是否运行，如果不，按照方框68，输送带22启动。如果输送带已经运行了，程序便进行到方框70，致使微信息处理器读出如由应变仪48测得的配重箱里物料的重量。当然，在升运输送带22启动时，物料便被向上输送，接着经过通道32降落。然而，由于储料器14里物料的多少和重量会变化，并且还因为某些物料(百分比随所使用的特定物料而变化)会结块而不会被电刷30刷离升运输送带22，物料几乎决不会以均匀的速率输入配重箱36。当然，用该装置反复加工物料有助于使块体分裂开，以致最终物料就可使用。但不可能对于任一预先给定的时间在运输带运行时预计一给定的配重箱重量。
然后，在判定框72里将配重箱里物料的重量与存储在微信息处理器的存储器里的标重进行比较。如果配重箱里物料的重量大于标重，按照方框74，升运输送带22停止运动。接着，在任何情况下，微信息处理器都对如由电磁传感器58所测得的、自从上一次卸料后输送带46所运行的距离(或者从机器开动后它所运行的距离)作比较。该比较是在判定框76里作的。如果自从上一次卸料以后输送器所运行的距离(或者在第一次卸料的情况下，自从机器启动后它所运行的距离)是小于距离“X”(它表示悬挂在轨道44上方的称量配重箱36的长度)，按照圆圈78，程序等待着，微信息处理器继续处于循环时间，于是重复框70、72和76，直到上轨道44运行了距离“X”为止。此时，按照方框80，配重箱里物料的重量被存储。然后按照方框82，程序使致动器42将配重箱里的东西卸到输送机46的上轨道44上。接着按照制定框84，微信息处理器检验其存储器以确定先前所卸的料的重量是否已被存储。重要的是，要注意，判定框84所检验的存储的重量并不是在本次循环中已经卸料的配重箱的重量，而是前一循环，即配重箱的重量恰好被存储的那一循环之前的循环中所卸的料的重量。如果在存储器里没有这前一重量(换句话说，如果现时的卸料是在机器启动后的第一次卸料)，程序便直接转回到判定框66。如果在存储器里有来自前一循环的重量，微信息处理器传输一信号到变速马达52的控制器，以使输送器46的速度增加或减慢以便补偿前一个循环和再前一个循环之间重量的差异。该调整是循着图3的框图中的方框86作的。
虽然当配重箱36达到其标重时升运输送带22停止运动，由于在通道32里的气载的物料在运输带22停止以后降落到配重箱36里，配重箱的重量会超过标重。虽然在图3里没有表示出来，一个附加的特性可编制到程序里，它存储若干次连续卸料的重量。如果这些卸下的料全部超重，则标重下降，其下降的百分数与卸下的料超重的平均百分数相同。由于在运输带22停止以后，物料从气流里降落到配重箱36里，于是程序便假设最初的标重可利用减少了的标重得到。
参照图1，在输送器46上的物料进入输入管道54以前，配重箱36两次所卸的料可在输送机46的上轨道上加以调节。现在假设机器是刚开动。将输送机46调定到以某一额定的速度运行，然后如上文所讨论的那样，通过升运输送带22的操作对配重箱36装料。假定在输送机运行了距离X以前标重已获得，输送带停止，机器一直等待到输送机运行了距离X为止。于是，配重箱36里的东西卸落在输送机46上。然而，既然这是机器启动以后的第一次卸料，在上轨道44的配重箱右边的部分也就没有物料(见图)。于是，没有物料进入管道54。
当物料被输送到右边，如图1所示，通过升运输送带的操作，再对配重箱36装料。当输送机又运行了距离X时，前一次卸下的料已被传输到配重箱右边的那部分输送带上。其时，配重箱里的东西又卸在输送带上。重要的是，要注意，直到此时，还没有物料被输送到管道54里。此时，微信息处理器检验其存储器并按照判定框84发现现在已移动到配重箱36右边的那部分传送带上的物料(如图1所示)的重量已经被存储在存储器里。微信息处理器还确定这次卸料已达到了标重，于是不需要改变输送机的速度便能以恒定的速率将物料输入管道54。那时，物料开始输入到管道54里，并且第二次卸下的物料被传输到右边以取代第一次卸下的输送到管道54里的物料。同时，升运输送带22对配重箱36第三次装料。
当输送机又运行了距离X时，配重箱又一次卸料。其时，第二次卸下的料开始输入管道54。按照判定框76，如果输送机对于第二次卸料已运行了距离X以前，第二次卸下的物料的重量未达到目标重量，一个对于第二次卸的料来说“不足的”重量便被存储在存储器里。因此，如果输送带的速度不改变的话，由该次卸下的物料输送到管道54里的速率将低于由前一次卸下的物料的输送速率。然而，按照方框86，输送带的速度便增高以补偿不足的重量，并因而保证物料以大致上恒定的速率输入管道54。
反之，如果卸下的料超过标重(例如由于在输送带停止以后气载的物料降落在配重箱里)，输送带的速度相应地降低。因此，物料是在一大致恒定的计量速率下被连续不断地输送。
权利要求
1.计量进入一空气成形系统的物料的方法，包括下列步骤将物料输送到一配重箱(36)里，称配重箱(36)里物料的重量，在连续气流中将物料从配重箱(36)传输到用于将物料输送到空气成形系统的入口的输送机(46)，其特征在于，上述方法包括调节作为已传输到输送机(46)并正被输送到空气成形系统里的物料重量的函数的输送机(46)速度的步骤。
2.按照权利要求
1所述的计量物料的方法，其特征在于，将物料输送到配重箱(36)里的步骤在配重箱(36)的重量达到预定标重时终止。
3.按照权利要求
2所述的计量物料的方法，其特征在于，仅在前一次传输物料到输送机(46)上后输送机(46)运行了一个预定的距离以后，物料才从配重箱(36)传输到输送机(46)的。
4.按照权利要求
3所述的计量物料的方法，其特征在于，调节输送机(46)速度的步骤实现了基于在一个传输循环里传输到输送机(46)上的物料重量而作的输送机速度的调节，在后一个循环里，传输到输送机(46)的物料重量被确定。
5.按照权利要求
3所述的计量物料的方法，其进一步的特征在于，上述物料是通过从悬挂在输送机(46)上方的上述配重箱(36)卸下该物料而传输到输送机(46)上的。
6.按权利要求
5所述的计量物料的方法，其进一步的特征在于，上述输送机(46)的长度至少为上述配重箱(36)长度的两倍，因而在上述输送机(46)上接纳了来自二个卸料循环的物料，当来自下一个卸料循环的物料被传输到配重箱(36)里时，来自前一个卸料循环的物料被传输而离开上述配重箱(36)，输送机(46)的速度作为输送到上述空气成形系统里的物料重量的函数加以调节。
7.用于计量进入空气成形系统的物料及实施权利要求
1至8的方法的装置，它包括一个外壳(12)，一个悬挂在上述外壳(12)上的配重箱(36)，一个限定在上述外壳(12)里的用于装载物料的储料器(14)，用于将物料从储料器(14)传输到配重箱(36)的装置(16，22，29，30)，用于计量配重箱(36)里物料重量的装置(48)，一个用于接纳来自配重箱(36)的物料并将它输送到上述在连续气流里的空气成形机器里的环形输送带(46)，上述容器(36)包括用于将物料从配重箱(36)传输到输送带(46)的装置(38，42)，其特征在于，上述装置包括用于控制输送带(46)的速度从而使物料以大致上恒定的速度从输送带(46)传输到机器里的控制装置(60)。
8.按照权利要求
7所述的用于计量物料的装置，其进一步的特征在于，上述输送带(46)的长度足以接纳在本次循环里和在至少一个先前的循环里从配重箱(36)传输出来的物料，上述控制装置(60)包括用于记录在上述两个循环里从配重箱(36)传输到输送带(46)的物料重量的装置(80)，上述控制装置(60)控制作为在上述前一个循环里传输到输送带(46)的物料重量的函数的上述输送带(46)的速度。
9.按照权利要求
8所述的用于计量物料的装置，其特征在于，上述控制装置(60)包括用于当配重箱(36)里的物料的重量达到预定量时阻止上述装置(16，22，29，30)将物料从上述储料器(14)传输到配重箱(36)的装置(74)。
10.按照权利要求
8所述的计量物料的装置，其进一步的特征在于，上述配重箱(36)是一个悬挂在上述输送带(46)上面的长容器，上述输送带(46)面对配重箱(36)的上轨道长度至少为配重箱(36)的长度的两倍。
11.按照权利要求
10所述的计量物料的装置，其进一步的特征在于，上述控制装置包括当上述输送带(46)移动了大致等于配重箱(36)的长度的距离时将配重箱(36)里的东西传输到上述输送带(46)上的装置(82)。
12.按照权利要求
10所述的计量物料的装置，其进一步的特征在于，上述控制装置(60)控制作为在那部分输送带(46)上而不是在上述配重箱(36)下面的物料重量的函数的输送带(46)的速度。
13.按照权利要求
12所述的计量物料的装置，其进一步的特征在于，上述控制装置(69)包括用于称配重器(36)里物料重量的装置(48)，用于记录上述重量的装置(80)，用于测量上述输送带(46)运行距离的装置(58)，以及用于调节作为仅当输送带运行了相当于配重箱(36)长度的距离之后所记录得的上述重量的函数的上述输送带(46)速度的装置(60)。
专利摘要
通过将物料输入一长的配重箱、称配重箱重量、将物料卸到输送机上及调节输送机速率以调节重量的变化，在均匀的速率和连续气流里将纤维或其他松散物料输入空气成型系统，当配重箱内重量达标重后，物料不再输入配重箱，然而直到输送机运行了至少相当于配重箱长度的距离后配重箱才卸料。输送机的长度至少是配重箱的两倍，以便使配重箱两次卸的料同时被输送机接纳，因而许可将输送带速度调节到以大致恒定的速率将物料输入空气成型系统。
文档编号B65G53/66GK87106842SQ87106842
公开日1988年6月22日 申请日期1987年10月8日
发明者拉德克利夫·威尔科克斯·法利 申请人:阿莱德公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan