专利名称：卷轴及识别缠绕材料性质的装置的制作方法
巻轴及识别缠绕材料性质的装置
本发明涉及一种设有巻轴套以及以多层的形式缠绕在巻轴套上的带状或线状巻轴材 料的巻轴。
本发明同样还涉及识别巻轴上巻轴材料的性质的装置。
在线、带、金属丝等的工业生产中，经常要把线、带、金属丝等从供给巻轴(以下简 称"巻轴")以预定的线速度v解开。以在织机上的生产为例，其中织机材料通常固定的 生产速度界定了巻轴的解开速度。
为使生产过程尽可能地高效，必须确保及时识别到即将到达线的尽头，以便例如停止 织机工序后，新巻轴的线可"无缝地"驳上，并保证运作连续不断。因为在生产过程中如 要操控停机的话通常需要一定量的时间以使相应的机器确定中止操作，所以识别即将到达 的线的末端是尤其重要的。在这种中止操作或减速之后，还应该预留有少量巻轴材料使新 的(现在是满的)供给巻轴的线驳上。
按照现有技术，在解开过程中可实现对特定位置如将要到达的线的末端的识别。例如， 通过使用机械扫描控制杆， 一到达预定位置该控制杆就会启动微型开关。在这一方案中， 鉴于带的厚度可薄至0.01mm，其所需的扫描架以及所需极精确的调节器的机械支出为不 利因素。
作为这种完全机械式扫描的替代，光学传感器同样是已知的，它从颜色差检测正在接 近的线的末端，或者检测线和巻轴箱之间的不同反射表现。然而，如果线和箱的颜色相同 或类似，或者正被巻起的线或带是透明的，这种方法是会失败的。这种光学方法的另一个 不利因素是光学传感器可能有被污染的危险，在于进行纺织品生产的机器上经常存在的危 险是寄生的线或者从巻轴材料上碎裂而甩出去的材料碎粒。
本发明目的是要创造一个有力、不易磨损且成本合理的解决方案，该方案能安全并有 效地在解开过程中检测到即将到达特定的巻筒位置，如巻轴材料尽头的将近到达，而无需 采用如巻轴材料的假定的颜色、传导性等某些性质或者也不存在着污染传感器的危险。一 般而言，该方案能够识别巻轴材料的具体性质而不仅是巻轴的填充水平。
按照本发明，使用本说明书开始提到的巻轴类型达到此目的，其中，以放置角度的显 著变化的形式提供了至少一个标记以显示巻轴材料的性质。
就本发明来说，显著变化指的是这种变化与放置角度的传统变化可容易地相区分，例 如目的是为了达到好的缠绕质量的那种改变。
由于本发明，在巻起巻轴时，能够极为简单地做出标记而无需额外的资源如着色。
在本发明的有利的进一步展开中，可以预想提供标记以指明巻轴材料正在接近末端。
这种标记尤其可用于解决及时地停止巻拢操作以调换巻轴这一目的。
此外，如果巻轴上的几个区域或位置设有预定设计样式的标记，那么这是有利的。这
样，可仅通过改变放置角度以照应巻轴的不同信息。
关于可靠读出，如果很多标记代表了指明巻轴材料的二进制字和/或巻轴材料的数量，
那么就特别有利。
此目的也可通过一用于识别在巻轴上的巻轴材料的性质的装置而解决:该巻轴设有一 巻轴套以及以多层的形式缠绕在其上的带状或线状巻轴材料，并且通过这些层，以放置角 度的显著变化的形式提供了至少一个标记以显示巻轴材料的性质，其中巻轴上配有转速传 感器，来自该转速传感器的输出信号被传递给一计算器，由于计算器的探测器特性，转速 传感器感应到来自于巻轴材料解开时产生的转速的输出信号的变化形成在标记区域巻拢 时的输出信号，相对于这信号，通过计算器不发出主动输出信号的方式产生了来自巻轴的 缠绕材料的非标记区域的传统转速信号。
在这种装置的帮助下，通过放置角度的改变，印在巻轴上的信息很容易地被读出。
然而，这并不排除也可能使用其它装置来识别该信息，通过所述装置，不仅转速，而 且例如连角度也可被直接测出。
本发明另一有利发展是在于计算器的输出信号可通过驱动电路以及有线或无线传输 线路传给上一级生产线或控制装置。
因此也可预想巻轴的轴直接或通过驱动器与一发电机相连，这样可创造一有利的转速 传感器。因此如果使用发电机的电能供给计算器和/或驱动电路则特别有利。
某些情况下，如果提供一作用于巻轴的刹车装置，则有利于本发明的实施。
为了安全地识别标记，如果为独立的标记区域设立计算器以产生串联或并联形式的输 出信号则更加有利。
具有更多优点的本发明以如下附图中所示的优选实施例为基础如下所述，其中
图1为巻轴示意图，该巻轴设有其上缠绕有巻轴材料的巻轴套，以及与之相连的发电
机，
图2为该种巻轴，其大部分已被缠绕，
图3为整个识别巻轴材料性质的装置，以及
图4为在按照本发明的巻轴上的标记的实例。
图1所述为设有巻轴套8以及其上缠绕有巻轴材料5的供给巻轴1。巻轴材料5可为 带状或线状或金属丝的。巻轴材料的巻拢是在缠绕机器的帮助下以已知方式进行，其中在 缠绕过程中，放置角度(p(—次为正向角度缠绕， 一次为负向角度缠绕)并非固定不变的， 而是为了达到尽可能稳定的缠绕而发生变化，其方式类似于EP0 561 188A中所述的精密缠绕。
本发明现提供的实质为以放置角度的显著变化的形式提供了至少一个标记，其中就本
发明而言的显著变化是指与为得到较好的缠绕质量而对放置角度所作的传统变化明显不 同的变化。关于这一点可参见图4，其中放置角度cp的绝对值由巻轴的填充水平("满的" 或"空的")分配。在此描述(仅看作一例子，比例不真实)中可认识到该角度水平上仅 发生很小的变化，例如满的状态与空的状态之间总共相差仅为3度。这是对放置角度(p 的传统变化过程，不被看作"显著"。
图4中现可识别两个标记，即标记MA和Me。例如，在巻轴材料的第一层中或一开 始的几层的其中一层中提供的标记MA。标记MA并在此处在较大放置角度方面有两个跳 跃变化，其中标记MA界定了例如巻轴材料的性质。当巻轴材料的末端快要出现前，提供 了另一标记ME，标记ME包括在增大的情况下的放置角度的跳跃变化以及其后放置角度 在减少的情况下的跳跃变化。该标记ME宣告巻轴材料正接近末端。
标记ME仅出现在图1和图2所示的短区域9中，图1和图2所示为几乎完全缠绕满 的巻轴套。这种标记既不扰乱巻轴的展开，也不改变巻轴本身其标记出现的小范围区域、 视觉外观或其质量。还应注意图1中的发电机14的示意图，发电机直接位于例如巻轴的 轴上。此外，参考标签15配给发电机14用于刹车装置，刹车装置在本发明中可通过发电 机14以及与之连接的电阻进行实施。当然，所有现有技术中常见的其它刹车装置，如涡 流刹车，叶片或机械刹车都可想到。因为，取决于用于标记的设计样式的类型，相对于基 本转速，转速上升和/或下降可在标记区域显现为特征的转速变化，所以这种刹车装置是 很切合实际的。如果使用引起转速下降的标记样式，除正常的层摩擦之外还要使用制动转 矩(特别是在转动惯量高的巻轴中)以减少巻轴的转动能，以防止巻轴材料5被提起而离 开巻轴l。在这种情况下，刹车装置15确保恰当的解开并且是稳定的，或者保证转速的 改变可被及时识别。
现参考图3，巻轴l可如就图l所述被再一次识别，巻轴位于巻轴的轴心4上，其中 这里发电机14与巻轴的轴a连接。此外，轴心4上有转速传感器3，在转速传感器的帮 助下巻轴或巻轴轴心4在解开时的瞬间转速n就能被确定。对于本领域技术人员来说，可 得到多个转速传感器3的实施例，例如光学的、电力学的和磁解码器。此转速n取决于直 径、巻轴材料5的预定线速度v以及放置样式的增加(因此为放置角度cp)。所以放置角 度cp的变化被复制为转速的变化。
转速传感器3的输出信号6被传递给计算器10，计算器根据设计样式的改变检测特 有的转速的变化，并且如果标记上放置角度cp的变化为"显著"时，那么就发出输出信 号11。该输出信号11之后被驱动电路12送至生产线和控制装置16。相应的传输线路(此 处标为13)也可发展为无线的，例如红外或高频传输线路。如果解开装置位于不易进入 的位置或者完全不与生产机器稳固地机械连接，则这种无线连接非常有利。例如，如果织 机梭子的纬线被巻轴解开则为后种情况。至于闭式供给，如果提供了所示发电机14，该 发电机可通过驱动器与巻轴轴心4连接并且提供计算器10和驱动电路12的所需电能，则
这种情况也是有利的。这里需注意的是在一适当的实施例中，发电机14也可行使转速传 感器3的功能。在大多数情况下，最重要的经常也是唯一的标记为在巻轴材料末端的标记 Me，该标记引起相应信号的产生，假如例如可关掉机器以调换现在为空或几乎为空的巻 轴。正如上文已经提到的，使用的巻轴材料或供给巻轴的批号可被识别或读出，并因此可 在巻轴材料的开始处被标记Ma核対。
计算器IO在最简单的情况下被设计为微处理器，但是当然也可设想引进模拟电路以 识别转速变化以及通过它识别标记。
权利要求
1.一种设有卷轴套(8)以及以多层的形式缠绕在其上的带状或线状卷轴材料(5)的卷轴(1)，其特征在于在卷轴材料上以放置角度( id="icf0001" file="A2006800448790002C1.tif" wi="3" he="4" top= "37" left = "119" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>)的显著变化的形式提供至少一个标记(MA；ME)以显示卷轴材料(5)的性质。
2. 按照权利要求1所述的巻轴(1)，其特征在于提供标记(ME)以识别巻轴材料 (5)正在接近其末端。
3. 按照权利要求1或2所述的巻轴，其特征在于在该巻轴的几个区域或层以预定的 放置样式设有标记(MA; ME)。
4. 按照权利要求3所述的巻轴(1)，其特征在于多个标记代表了用于识别巻轴材料 (5)和/或巻轴材料数量的二进制值。
5. —种用于识别巻轴(1)上巻轴材料(5)性质的装置，该巻轴设有一巻轴套(8) 以及以多层的形式缠绕在其上的带状或线状巻轴材料，并且在巻轴材料上以显著改变放置 角度(cp)的形式提供了至少一个标记(MA; ME)以标记巻轴材料(5)的性质，其中该 巻轴配有一转速传感器(3)，来自该转速传感器的输出信号(6)被传递给一计算器(10)， 由于计算器的探测器的特性，来自于巻轴材料(5)解开时产生的转速传感器的输出信号 的变化形成标记区域巻拢时的输出信号(11)，相对于这信号，通过计算器(10)不发出 主动输出信号(11)的方式产生了来自巻轴缠绕材料的非标记区域的传统转速信号。
6. 按照权利要求5所述的装置，其特征在于计算器(10)的输出信号(11)通过驱 动电路(12)以及有线或无线传输线路(13)传递给上一级生产线或控制装置(16)。
7. 按照权利要求5或6所述的装置，其特征在于该巻轴(1)的轴(a)与发电机(14) 直接连接或通过驱动器连接。
8. 按照权利要求7所述的装置，其特征在于该发电机(14)的电能被用来供给该 计算器(10)和/或该驱动电路(12)。
9. 按照权利要求5至8中任一权利要求所述的装置，其特征在于一刹车装置(15) 在该巻轴(1)上运转。
10. 按照权利要求5至9中任一权利要求所述的装置，其特征在于设置该计算器(10) 为独自的标记区域(9)以生成串联或并联形式的输出信号(11)。
全文摘要
本发明涉及一种包括卷轴套(8)以及以多层的形式缠绕在其上带状或线状卷轴材料(5)的卷轴(1)，其中以放置角度(f)的显著变化的形式提供至少一个标记(MA；ME)以显示卷轴材料(5)的性质。本发明还涉及用于识别在所述类型的线轴(1)上的缠绕材料(5)的性质的装置。所述卷轴与转速传感器(3)连接。转速传感器的输出信号(6)被导入计算器(10)并且依照该计算器检测特性(当缠绕物质(5)被缠绕时发生的)的转速传感器(3)输出信号的波动在所述标记区域内解开时产生输出信号(11)，而来自该卷轴缠绕材料的非标记地区的普通转速信号由通过计算器(10)不发出主动输出信号(11)的方式进行处理。
文档编号B65H63/08GK101341087SQ200680044879
公开日2009年1月7日 申请日期2006年11月24日 优先权日2005年11月30日
发明者亚历山大·迈尔 申请人:路纳通工业电子有限公司;Bsw机械贸易有限公司