专利名称：监测皮带引导的装置的制作方法
技术领域：
本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棉卷，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 2005/038100A1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，2ndEdition，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力下非常快地磨损。
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WO2005/038100 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。
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。
具体实施例方式
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风险。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控制阀26，利用阀26来形成及中断泵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。
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)的棉卷(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)方向上由弹簧力引起的移动。
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。
全文摘要
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)。
文档编号B65G15/60GK101041914SQ20071008937
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月23日 优先权日2006年3月24日
发明者B·怀曼, J·普伦 申请人:里特机械公司