具有纱线插入设备的纱线测试设备的制作方法

本发明属于织物质量控制领域，如第一项权利要求前序部分所述，涉及用于测试纱线样本的纱线测试设备。根据本发明的纱线测试器设计为不包括在生产过程中的分立装置，并且因此可以使用在脱机操作中，例如织物实验室。

背景技术：

这种类型的纱线测试设备用来测试测试纱线的质量。旨在一方面实现要生产的织物产品质量的一致性，另一方面在以脱机方式获得的随机样本的基础上监控织物生产过程。

这种类型的已知纱线测试器根据连续流动原理操作，即要测试的纱线在单个测试运转中被从线轴拉出并且连续地经过在纱线测试器中的传感器装置以便于测量要确定的参数。这基本上是连续的过程。较新型的纱线测试设备可以连续自动处理多个纱线样本，其必须首先由操作者手动插入。然后样本的变换，各个纱线样本插入纱线通道以及测量过程都会自动进行，就操作者而言不需要任何干预。

US-2,590,398 A示出具有可以被主动致动并且安装在闭合链条上的抓握机构的纱线测试设备。链条在矩形形式的轨道上运行，矩形一侧大约与纱线通道一致。通过链条旋转的抓握机构在纱线路径开始处抓握纱线样本，将它插入纱线通道，并且将它释放在纱线路径的端部处。

具有半自动纱线变换设备和自动纱线插入设备的纱线测试设备公开在US-3,805,607 A中。要测试的多个纱线样本被手动插入纱线变换设备。在测试操作中，纱线变换器的位置可以自动对齐到纱线通道和纱线插入设备。位于测试位置中的相应纱线样本由纱线插入设备抓握，自动插入纱线测试设备的纱线通道，从而可以开始纱线的测试。纱线插入设备形成为以固定方式安装的枢转臂，可以主动被致动的抓握机构在其自由端部。枢转臂在插入纱线时实施大约90°的旋转运动。和US-3,805,607 A的纱线插入设备相似的纱线插入设备也示出在US-5,351,535 A中。在后者情况下，枢转臂在插入纱线时实施大约180°的旋转运动。-具有枢转臂的纱线插入设备的一个缺点是枢转臂和抓握机构旋转远离纱线测试设备前侧的大弧形。这有导致操作者受伤的风险。

US-2008/0209998 A1示出另一种具有半自动纱线变换设备和自动插入设备的纱线测试设备，即本专利申请人的纱线测试设备 TESTER 5。 TESTER 5不实施旋转运动，而是基本上线性的位移运动(除了轻微弯曲之外)。这样显著减少了伤害操作者的风险。可位移的抓握器形成为两个分叉并被动地运行。使用该纱线插入设备的前提是纱线变换器以实际与纱线测试设备的前部齐平的方式被附接。然而，该布置带来的缺点是装载纱线变换器额外地费时又费力。操作者必须从后侧以松散方式以正确的顺序把所有纱线样本布置在纱线变换器上。然后操作者绕着纱线测试设备走到它的前侧并且将每个布置好的纱线的端部夹持在相应纱线夹中。

技术实现要素：

本发明的目的在于进一步改进已知的现有纱线测试设备中的纱线插入设备。具体地，作为纱线插入设备的结果应该具有对操作者伤害的较低风险。纱线插入设备应该比已知纱线插入设备提供用于处理纱线样本的更大可能性。纱线样本的抓握以及纱线插入应该至少与根据现有技术的纱线变换设备一样可靠或者甚至比其更可靠。纱线插入设备应该适用于半自动纱线变换设备，其中纱线样本的手动插入是特别简单和省时的。

如在第一权利要求中限定的，以上和其他发明目的可以根据本发明的纱线测试设备实现。有利实施例体现在从属权利要求中。

本发明基于的构思是以既可位移又可旋转的方式形成纱线插入设备的抓握设备，其中可位移性和可旋转性互相独立。位移基本上平行于纱线通道发生，而旋转则绕着垂直于纱线通道并且平行于由前部限定的前平面的旋转轴发生。

术语“抓握”、“抓握设备”等在本说明书中用于与纱线的相互作用,目的是为了将其插入纱线通道中。术语“抓握设备”因此包括例如从 TESTER 5已知的被动设备和例如从2,590,398 A已知的主动设备。-

根据本发明用于测试纱线样本的纱线测试设备包含沿着纱线测试设备的前部延伸的纱线通道，沿着纱线通道布置用于测试纱线样本的至少一个传感器，以及用于将纱线样本插入纱线通道的纱线插入设备。纱线插入设备包括反向地抓握纱线样本的可运动抓握设备。抓握设备既可沿着基本平行于纱线通道的方向位移也可绕着垂直于纱线通道并且垂直于由前部限定的前平面的旋转轴线旋转。可位移性和可旋转性互相独立。

在一个实施例中，纱线插入设备包括抓握器臂可旋转地安装在其上的可位移承载器，抓握设备的自由端部位于抓握器臂的自由端部处。承载器优选地是可线性位移的。承载器可以经由至少一个驱动带由固定在纱线测试设备中的第一马达驱动用于位移。抓握器臂可以由固定到承载器的第二马达驱动用于旋转。抓握器臂优选地以这样的方式形成，抓握设备一方面沿着轴向方向与承载器间隔开并且另一方面沿着径向方向与旋转轴线间隔开。

在一个实施例中抓握设备可以气动致动。抓握器臂可以为管状，可以通过其供应压缩空气到抓握设备。

在一个实施例中，抓握设备包括一对基本上相对平行的相互夹持面，用于施压于相互夹持面的闭合机构，以及用于使夹持面彼此分离的打开机构。闭合机构包含如预张紧弹簧，其弹力按压夹持面使其抵靠彼此，打开机构包含如单动气动气缸，当给所述气缸供应压缩空气时，夹持面通过其彼此分离。

在一个实施例中，纱线测试设备包括用于提供多个纱线样本的半自动纱线变换设备。自动纱线变换设备包含具有用于夹持纱线样本的多个夹持位的夹持设备，该夹持位被固定相邻地布置并且间隔开；以及用于输送夹持设备的输送设备，因此夹持在任意夹持位处的需要测试的纱线样本可以被输送到预定测试位置。纱线插入设备以这样的方式相对于纱线变换设备形成和布置，夹持在测试位置中的纱线样本可以由它的抓握设备抓握。如果每个夹持位包含纱线入口孔眼和布置在纱线入口孔眼下游的两个对齐纱线夹，并且纱线入口孔眼和两个纱线夹以基本上互相间隔一定距离设置在直线上，是特别有利的。半自动纱线变换设备可以附接到纱线测试设备的顶板并且可以以纱线测试设备的至少三分之一深度关于纱线测试设备的前部偏移到后部。半自动纱线变换设备的输送设备例如以这样的方式形成，它产生夹持设备的线性位移并且线性位移的方向为垂直于纱线通道并且平行于前平面。

由于抓握设备的可位移性和可旋转性,纱线插入设备给处理纱线样本提供了新的可能性。因此纱线插入设备不仅可以用于纱线插入，而且可用于将纱线样本按压到切割设备中。由于更大的灵活性，也确保了抓握纱线样本和插入纱线的可靠性。抓握器臂的转动半径可以保持为比纱线插入设备其中的抓握设备仅可旋转不可位移的情况小，从而降低操作者受伤的风险。根据本发明的纱线测试设备优选地与具有半自动纱线变换设备的纱线插入设备组合，其中纱线样本的手动插入特别简单且省时。操作者可以相应地从设置在纱线测试设备后面的纱线承载器拉出纱线样本的一个端部并且通过单手动作将所述样本插入纱线变换设备。一旦已经对所有纱线样本执行该过程，那么纱线变换设备就被完全装载并且不需要额外的操作。因此操作者在装载纱线变换设备上节省了可观的时间，其可以用于其他方面。

附图说明

下面将参考附图更详细地解释本发明的实施例，其中

图1从前左侧以立体图表示根据本发明的纱线测试设备；

图2从前右侧以立体图表示根据本发明的纱线测试设备的纱线变换设备，视角为顶部。

图3示意性地表示纱线变换设备与在根据本发明的纱线测试设备中的纱线插入设备的相互布置；

图4在侧视图中表示用于根据本发明的纱线测试设备的纱线插入设备；

图5从前左侧以立体图表示图4的纱线插入设备的一部分；

图6表示通过用于图5的(a)在闭合状态中和(b)在打开状态中的纱线插入设备的抓握设备的纵向剖视图。

具体设施方式

图1借由示例在从前左侧的视图中表示根据本发明的纱线测试设备1的实施例。纱线测试设备1具有前部11，纱线通道12沿着其延伸用于要测试的纱线样本(在图1中未示出)。用于将纱线样本插入纱线通道12中的自动插入设备2附接到纱线测试设备1的不同于前部11的一侧。为了插入纱线通道12，纱线样本由插入装置2的可位移和可旋转抓握器5抓握，并且由抓握器5的相应构件引导，其在将下面被更详细地解释。

在测试过程期间，纱线样本通过根据本发明的自动纱线变换设备6进入纱线通道12。纱线样本经过在纱线通道12中的各个传感器。纱线样本由传送设备13沿着纵向方向传送通过纱线通道12。纱线样本最后通过抽吸开口14离开纱线通道12。

纱线测试设备1具有塔状机构。塔状机构可以包括各种功能模块。在当前示例中第一功能模块15包含传送设备13和抽吸开口14。第二功能模块16包括用于检测纱线的均匀性的电容传感器组件17。设置在第二功能模块16上方的其他功能模块可以包含其他(例如，光学)传感器，但在图1中由于前盖看不到。

图2在从顶前右侧的视图中表示纱线变换设备6。它包含具有用于夹持纱线样本9的多个夹持位8的夹持设备7，该夹持位被互相固定相邻地布置并且互相间隔开。这里讨论的实施例包括24个夹持位8，它们以等间距方式布置在455mm的长度上，其中等间距因此为19.8mm。每个夹持位8包含纱线入口孔眼81和布置在纱线入口孔眼81下游的两个对齐纱线夹82、83。纱线入口孔眼81和两个纱线夹82、83基本上互相间隔开地布置在直线80上。两个纱线夹82、83使用来夹持纱线样本9。纱线入口孔眼81旨在预确定用于纱线样本9的粗略位置，并且旨在从垂直于纱线的纵向方向的张紧力释放第一纱线夹82。此外，每个夹持位8可以包含布置在两个纱线夹82、83下游的纱线出口孔眼84。然而，纱线出口孔眼84优选地位于前述直线80下方并且不应该与运行中的纱线样本9发生互相作用。它仅替代地用来保持在限定位置中在空闲状态下夹持在夹持位8中的纱线样本9的自由端部。

在这里讨论的实施例中，夹持位8设置在基本上为矩形的平坦承载板70上。承载板70的长侧71水平地延伸。承载板70的短侧72设置为平行于前述直线80并且相对于水平面倾斜25°，例如以这样的方式，纱线运行方向从底部到顶部横向地延伸。在该倾斜中，每个夹持位8的纱线夹82、83比相同夹持位8的纱线入口孔眼81高。夹持位8被水平互相相邻地布置，并且所有纱线入口孔眼81位于相同高度上。承载板70相对于纱线测试设备1的后侧沿着向下方向的倾斜促进了将纱线样本9插入夹持设备8。为了发挥该简化的作用，承载板70相对于水平面的倾斜角度应该在0°到45°之间。承载板70也可以水平地放置(倾斜角度为0°)，但是不应该倾斜到前侧，因为这样会使插入更困难。承载板70承载纱线夹82、83。当它的边缘设置在上游和下游时，它包括从它的平面伸出并且承载纱线入口孔眼81和纱线出口孔眼84的凸缘73、74。

图2表示在第一夹持位8中的纱线样本9。纱线样本9位于夹持位中的这部分的纵向方向与前述直线80一致。纱线样本9在它在纱线测试设备1中的测试期间的运行方向由箭头91表示。在本说明书中使用的术语“下游”和“上游”也涉及该运行方向。

根据本发明的纱线变换设备6还包含用于输送夹持设备7的输送设备7(图中未示出)。在这里讨论的实施例中，夹持设备7的输送涉及线性位移。位移方向由双箭头75表示。它是水平的，平行于承载板70的长侧71并且垂直于前述直线80。夹持设备7的输送用来将要测试的纱线样本9带到测试位置，该纱线样本9被夹持在任何其中一个夹持位8处。测试位置由纱线通道12在纱线测试设备1中的位置预确定。图2中所示的纱线样本9现在位于测试位置。处于与纱线通道12对齐的偏转轮86可以使位移测试位置中的纱线样本9偏转到纱线通道12。在完成测试之后用于切断纱线样本9的切割设备85可以设置在夹持设备7与偏转轮86之间。

图2还示出纱线插入设备2的抓握器5，即在它抓握位于测试位置中的纱线样本9的位置中。抓握发生在两个纱线夹82、83之间。纱线样本9的位置最佳地限定在那里，并且纱线样本9在那里被紧紧地张紧，当它由两个纱线夹82、83夹持时。一旦抓握器5已经抓握纱线样本9，两个纱线夹82、83主动打开，并且纱线插入设备2引导被抓握的纱线样本9经由偏转轮86到抽吸开口14进入纱线通道12。

如图1和图2所示，纱线变换设备6附接到纱线测试设备1的顶板，并且以纱线测试设备1的至少三分之一并且优选地超过一半的深度相对于纱线测试设备1的前部11偏移到后部。这样使从后部插入纱线样本9更加方便。

图3示意性地表示纱线变换设备6与在根据本发明的纱线测试设备1中的插入设备3的相互布置。为了更好地理解，推荐连同图1的立体图结合起来观看该示意图。在该示例中假设为直线的纱线通道12基本上沿着方向z垂直和向下地延伸。纱线测试设备1的前部11限定由轴线x和z定义并且包含纱线通道12的前平面111。夹持设备8的位移方向75为平行于方向x，即垂直于纱线通道12并且平行于前平面111。纱线插入设备2的抓握器5一方面可沿着为平行于纱线通道12和方向z的方向101位移。另一方面，插入设备2的抓握器5可绕着为垂直于纱线通道12并且平行于前平面111的旋转轴线102旋转，其由双箭头103指示。也可以说旋转轴线102为平行于夹持设备8的位移方向75并且平行于方向x。在其中发生抓握器5的旋转103的旋转平面因此由轴线y和z限定并且垂直于前平面111竖立。

用于根据本发明的纱线测试设备1的纱线插入设备2在在图4中以侧视图示出，其中纱线插入设备2的可运动元件示出在多个可能位置中。在该实施例中纱线插入设备2包括承载器3。承载器3可沿着导轨34前后位移，其由双箭头101指示。线性位移的方向101对应于纱线通道12和轴线z的方向(参见图1和图3)。承载器3紧固到环形齿带33并且经由齿带33由固定在纱线测试设备1中的第一马达31驱动用于位移。齿带33经由第一带齿轮32以减少传动比连接到第一马达31。承载器3示出在两个不同位置A、B中。在该实施例中承载器3的位移的最大路径大约为60cm。

抓握器臂4可旋转地安装在承载器3上；旋转由双箭头103指示。旋转103的旋转轴线102为垂直于纱线通道12并且平行于前平面111(参见图3)。第二马达41紧固到承载器3用于驱动旋转，该第二马达经由第二带齿轮42以减少传动比连接到抓握器臂4。抓握器臂4和抓握设备5示出在五个不同位置Aa、Ab、Ac、Ba、Bb中。在该实施例中抓握器臂4的最大旋转角度为大约240°

第一马达31和第二马达41可以单独地触发。承载器3的位移和抓握器臂4的旋转因此互相独立。电缆和/或压缩空气软管经由牵引链35供应到承载器3，牵引链35一方面紧固到纱线测试设备1的线缆出口并且另一方面紧固到承载器3。

图5从前左侧以立体图表示图4的纱线插入设备2的一部分。抓握器臂4以这样的方式形成在三维空间中，它可以不与纱线测试设备1的其他部件冲突地实施它的功能并且尽可能不从纱线测试设备1伸出。抓握设备5位于抓握器臂4的活动端,其细节会参考图6详述。抓握器臂4以这样的的方式形成,抓握设备5一方面沿着轴向方向与承载器3间隔开并且另一方面沿着径向方向与旋转轴线102间隔开。例如沿着轴向方向与承载器3距离区域≈16cm，而沿着径向方向与旋转轴线102的半径r≈20cm。参考图6解释抓握设备5。抓握设备5具有闭合状态以便能够抓握和释放纱线样本9，其闭合状态示出在图6(a)中，并且其打开状态示出在图6(b)中。这两种状态可以相反地转换成彼此。抓握设备5基本上形成为具有气缸壳体53的单动气动气缸。轴向可位移活塞55设置在气缸壳体53中。内平坦表面用作第一夹持面51的夹持板56紧固到在气缸壳体53外侧的活塞55。气缸壳体53的顶板54形成第二夹持面52。第一夹持面51和第二夹持面52基本上平行于彼此并且互相作用以便于将纱线样本9夹持在闭合状态中(图6(a))。所需的夹持力由张紧在活塞55与顶板54之间的压力弹簧57施加，并且它的弹簧力将两个夹持面51、52按压抵靠彼此。

为了打开抓握设备5，由空气入口43(参见图5)通过管状的抓握器臂4供应压缩空气到抓握设备5。所供应压缩空气相对于压缩弹簧57的弹簧力反向地按压活塞55并且因此使两个夹持面51、52互相分开。在该打开状态(图6(b))中，抓握设备5释放纱线样本9并且准备再次抓握纱线样本9。它在减少空气压力之后再次闭合。

根据本发明的纱线测试设备1还可以包含被动抓握设备，举例而言，替代如上面描述了其实施例的主动可致动抓握设备5的叉。

下面描述根据本发明的纱线测试设备1的功能。

在空闲状态中，抓握器臂位于空闲位置Aa中(参见图4)。处于测试位置中的纱线夹82、83闭合，并且先前手动插入的纱线样本9夹持在纱线夹82、83之间。抓握设备5由于压缩空气的供应而打开。抓握器臂4以大约60°旋转到后部并且因此被带到抓握位置Ab，其也示出在图2中。-切断压缩空气并且夹持在测试位置中的纱线样本9被夹持在抓握设备5的两个夹持面51、52之间。一旦抓握设备5已经抓握纱线样本9，两个纱线夹82、83打开。纱线样本9现在可以由纱线插入设备2插入纱线通道12中。抓握纱线样本9的抓握器臂4为此以大约100°旋转到前部到第一位移位置Ac。它在那里沿着向下方向(沿着方向+z)位移大约60cm到第二位移位置Ba。位移终止并且抓握器臂4沿着向下方向进一步以大约140°旋转到释放位置Bb。然后纱线样本9的端部位于抽吸开口14的区域中。再次给抓握设备5供应压缩空气以便它释放纱线样本9。纱线样本9被吸入抽吸开口14。抓握器臂4以大约140°转回到第二位移位置Ba并且抓握设备5闭合。抓握器臂由此沿着向上方向(沿着方向-z)位移到第一位移位置Ac并且以大约-40°旋转到空闲位置Aa。当纱线样本9被测试时其保持在该位置。在操作状态中，当纱线样本9由传送设备13传送通过纱线通道12并且由传感器17测试时，两个纱线夹82、83必须保持打开以便于避免阻碍纱线样本9自由运行通过夹持位8。

在测试结束之后，传送设备13停止并且纱线样本9仍然竖立。纱线夹82、83再次闭合，以便它们再次夹持纱线样本9。抓握器臂4向下位移(沿着方向+z)大约9cm以便抓握设备5沿着向下方向将纱线样本9按压入切割设备85中。切割设备85被致动并且切割在夹持位8下游的纱线样本9。抓握器臂4沿着向上方向(沿着方向-z)位移大约9cm回到空闲位置Aa。然后输送设备7使夹持设备7位移到这样的程度，下一个要测试的纱线样本位于测试位置处；可以再次交替地测试相同纱线样本9，不需要位移夹持设备7。一旦下一个要测试的纱线样本位于测试位置中，纱线变换设备1准备用于新的测试周期。

可以理解本发明不限于上述讨论的实施例。本发明领域的技术人员将能够推出其他变形，它们也属于本发明的主题。

附图标记列表

1 纱线测试设备

10 盖板

11 前部

12 纱线通道

13 传送设备

14 抽吸开口

15,16 功能模块

17 电容传感器组件

2 纱线插入设备

3 承载器

31 第一马达

32 第一带驱动器

33 齿带

34 导轨

35 牵引链

4 抓握器臂

41 第二马达

42 第二带驱动器

5 抓握器设备

51，52 夹持面

53 气缸壳体

54 顶板

55 活塞

56 夹持板

57 压力弹簧

6 纱线变换设备

7 夹持设备

70 承载板

71 承载板的长侧

72 承载板的短侧

73，74 在承载板上的凸缘

75 用于纱线夹的保持器

8 夹持位

80 直线

81 纱线入口孔眼

82，83 纱线夹

84 纱线出口孔眼

85 切割设备

86 偏转轮

9 纱线样本

91 纱线样本的运行方向

101 纱线插入设备的位移方向

102 插入设备的旋转轴线

103 插入设备的旋转

111 前平面

A，B 承载器的位置

Aa，Ab，Ac，Ba，Bb 抓握设备的位置