用于确定纤维切割装置上刀具的状态的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于确定纤维切割装置上的刀具的状态的一种装置和一种方法，其中 从连续的纤维束中产生短纤维，所述纤维束至少部分地围绕着切割轮被引导，并且通过压 力元件被压靠到刀具的切割部上。
[0002] 在切割轮和挤压辊之间运行着连续的纤维束，所述纤维束通过刀具根据刀具在刀 架周围的布置所形成的分布被分割成预定长度的短纤维。因为这个过程不是经典的切割， 而是利用滑动摩擦压断，所以在一定的时间以后，刀具可能会变钝甚至折断，由此使得断片 进入到用于短纤维的接收容器中，与此同时，在一个周期中短纤维不具有预定的长度。对于 进一步加工处理来说，在含有短纤维的容器中存在金属断片是不希望出现的。
【背景技术】
[0003] 按照现有技术公知的是，将金属探测器布置在切割装置下方的收集漏斗中。但是， 借此无法探测到断裂的切割部的小块。连刀具的状态，例如锋利度，也无法被获取。
[0004] 文献EP 1877603 B1描述了一种用于监控单个刀刃的状态的方法，其中，传感器确 定构件的正在发射的固体声，并且在与额定值有偏差时，机器控制器指示有故障。这种方 法耗费很大，因为最小的变化，例如即使是刀具的金属组成的变化，也会让频率范围发生变 化，这对控制/调节方法会造成影响。与先前所述的现有技术相反的是，在这种方法中，灵 敏度过高，以至于无法持久无干扰地在鲁棒性的运行状态下运行。
【发明内容】
[0005] 本发明的任务是，实现用于切割纤维的、成本低廉的并且鲁棒性的一种装置和一 种方法，利用所述装置和方法能够可靠地识别或监控刀具的状态。
[0006] 本发明的目的通过根据本发明的用于从一股连续的纤维束中切割短纤维的装置 和方法来实现，所述纤维束至少部分地围绕能够转动的切割轮被引导，其中所述切割轮在 其周围具有多个刀具，所述刀具与压力负载的或力负载的压力元件共同作用，使得在所述 压力元件和所述刀具之间的纤维束被切断，并且用于切割短纤维的装置具有用于识别所述 刀具的状态的装置，其中，通过所述压力元件与所述切割轮的间距的变化和/或通过压力 装置在压力元件上的挤压力的变化能够确定所述刀具的状态。
[0007] 根据本发明，用于从一股连续的纤维束中切割短纤维的装置包括至少一个可旋转 的、带有多个刀具的切割轮，这些纤维束至少部分地围绕着所述切割轮被引导。布置在切割 轮的周围的多个刀具与压力负载或力负载的压力元件如此共同作用，从而使得压力元件和 刀具之间的纤维束被切断。此外，用于切割短纤维的装置具有用于识别刀具的状态的装置。
[0008] 根据本发明，通过压力元件与切割轮的间距的变化和/或通过压力装置在压力元 件上的挤压力的变化可以确定刀具的状态。
[0009] 在此，本发明从以下认识出发，g卩：在刀具断裂时，挤压辊到切割轮的间距由于刀 具断裂而在切割轮的周围的相同位置上先变小，但是然后再次增大，因为在这个位置上不 能切割纤维束。
[0010] 替代地或者补充地，可以通过压力装置到压力元件上的挤压力的变化确认刀具的 状态。当刀具被过度使用或者变钝或者甚至断裂时，压力必然上升。
[0011] 为此，以有利的方式使用至少一个例如是近接开关（Niiherimgsschalter )的开 关或者传感器，其能够确定小的间距变化，其中通过机器控制器分析所述至少一个开关或 传感器的信号。与现有技术不同的是，能够利用简单的组件非常可靠地确定刀具的状态或 者说断裂。
[0012] 根据本发明的特征，能够实现一种用于短纤维的、成本低廉并且鲁棒性的切割装 置，它能够可靠地确定刀具的状态。
[0013] 优选地，压力元件构造为挤压辊，所述挤压辊通过作为压力装置的缸被挤压到切 割轮上。
[0014] 在另一种有利的实施方式中，开关或传感器可以布置在缸上，所述缸将挤压辊压 向切割轮。因为多个缸已经集成了用于终端位置的开关，所以可以使用其信号来识别刀具 断裂。为此，机器控制器要设有修改后的软件，所述软件能够分析挤压辊和切割轮之间的小 的间距变化。
[0015] 另一种改进方案能够通过以下方式实现，方法是使开关或传感器与缸的操作杆共 同作用。于是挤压辊和切割轮之间的间距变化是线性传递的。
[0016] 以有利的方式，所述缸具有作为开关元件的磁性活塞，利用所述磁性活塞触发开 关。
[0017] 在此，开关元件可以与另一个开关共同作用，这个开关同样也布置在缸上，并且在 切割装置处于驶来的位置时，这个开关至少停止驱动切割轮。
[0018] 通过使挤压辊借助杠杆臂围绕着旋转中心可摆动地被支承，使得能够在机械上非 常简单地实现缸。在此挤压辊不需要有引导件，沿着所述引导件挤压辊能够朝向切割轮移 动。
[0019] 通过获取压力装置的挤压力并且传递给测量装置，能够获取挤压力的变化，并且 获取每个单独的刀具的状态。
[0020] 为了迅速辨别单个的刀具，另一个传感器获取切割轮的位置，并且将信号或者传 递给测量装置或者传递给控制器。
[0021] 控制器还可以分析位置或挤压力的变化，并且当超过确定的极限值时，通过信号 使机器停止、发出警报或警告。
[0022] 用于获取纤维切割装置上的刀具的状态的方法，其中从连续的纤维束中制造短纤 维，其中所述纤维束至少部分地围绕着切割轮被引导，并且通过压力元件被压靠到刀具的 切割部上，其特征在于，通过压力元件和切割轮之间的间距变化和/或通过压力装置朝向 压力元件的挤压力的变化可以识别刀具的状态。
[0023] 通过在刀具断裂时，挤压辊到切割轮的间距由于断裂的刀具在切割轮圆周的相同 位置上先是变小，但是然后再次增加，因为在该位置上无法切割纤维束，由此能够非常可靠 地识别出刀具断裂。
[0024] 通过改变压力装置作用到压力元件上的挤压力能够替代地或者补充地确定刀具 的状态。当刀具被过度使用或者变钝或者甚至断裂时，压力必然增高。
[0025] 以有利的方式，通过至少一个开关或传感器来获取间距的变化，其信号由机器控 制器分析。
[0026] 在优选的实施方式中，所述至少一个开关或传感器与构造为缸的压力装置共同作 用，所述压力装置将挤压辊向切割轮挤压。
[0027] 替代地或者补充地，可以用传感器检测切割轮的位置，并传输给测量装置或者控 制器。由此可以确定并记录每个单独的刀具在切割轮转动一转之后的状态。
[0028] 特别优选地，传感器获取压力装置的挤压力，并且将值传输给测量装置。通过压力 的变化能够准确地获取刀刃的锋利度或者损坏。
【附图说明】
[0029] 下面借助一种可能的示意性地示出的实施例对本发明更进行详细阐述。图中示 出：
[0030] 图1是用于切割短纤维的装置的示意性的原理简图；
[0031] 图2是根据本发明的用于切割短纤维的装置的第一实施方式的示意图；
[0032] 图3是根据本发明的用于切割短纤维的装置的第一实施方式的另一个示意图；
[0033] 图4是根据本发明的用于切割短纤维的装置的第一实施方式的第三个示意图；
[0034] 图5是根据本发明的用于切割短纤维的装置的第二实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0035] 图1示出了根据本发明的、用于从一股连续的纤维束5中切割短纤维的切割装置。 可围绕所述纤维束的转动轴线3旋转的并且通过马达驱动的圆柱状的切割轮1在其周围具 有多个刀具2,所述刀具以其切割部指向外圆周的方向。在本实施例中，仅仅示例性地示出 了总共大约50到90个刀具中的仅仅四个刀具2。切割部到外周的间距在此等于未来切割 的纤维长度。刀具2从下面和上面利用盖板4遮盖，所述盖板以凸缘的形式竖立，同时如同 在一个部分敞开的通道中那样引导纤维束5。在该实施例中，切割轮1沿顺时针方向上旋 转。
[0036] 压力元件在本实施例中设计为挤压辊6,所述挤压辊借助压力装置7施加压力，并 且利用其外圆周与刀具2在分度盘2a上的切割部共同作用。挤压辊6在本实施例中构造 为旋转对称的，并且根据实施方式同样也可以利用一个单独的驱动件可旋转地被驱动，或 者通过纤维束5旋转地被带动。圆形的分度盘2a由所有布置在切割轮1上的刀具2的切 割部构成。在此，挤压辊6在逆时针方向上旋转。在其转动轴线以外，挤压辊6通过杠杆臂 9围绕着旋转中心10可摆动地受支承。对挤压辊6的压力或力由操作杆11施加，操作杆 利用一个端部固定在挤压辊6上，并且利用另一个端部与缸8、例如气气缸或液压缸共同作 用。
[0037] 纤维束5连续不断地在切线方向上朝着正在旋转的切割轮1的圆周运行，然后围 绕着切割轮1(在本实施例中围绕着大约270° )被引导并且同时靠在刀具的切割部上。因 为刀具2的切割部朝向切割轮1的圆周，所以通过挤压辊6对纤维束5的压力使纤维束断 开。切断的纤维在切割轮1的下方穿过未示出的通道被拉走。切割的纤维长度在此大致等 于切割部到切割轮1的周围的间距。纤维束的未切断的单个纤维逐渐地缠绕到切割轮上， 并且在下一次旋转时随着后来增高的挤压力被切断。为了防止发生过度的刀具断裂，应该 尽可能不要让横向力作用于切割部。为此，进入切割轮1的纤维束5的速度与刀具2在切 割部上的圆周速度同步。
[0038] 本发明的第一实施方式在图2至图4中得以描述。
[0039] 在图2中，切割轮1和纤维束5仅仅象征性地示出。这个图示出了挤压辊6的位 置，挤压辊利用它的外周靠在分度盘2a上。正如之前展述的那样，缸8负责产生必要的挤 压力，挤压力通过操作杆11施加到