专利名称：用在纺纱准备机上用于确定梳理可调变量的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用在纺纱准备机尤其是盖板梳理机、罗拉梳理机等上用于确定梳理可调变量的装置，其中盖有针布的快速旋转罗拉与至少一个盖有针布的部件相对定位，通过接触而与其相关的压电传感器与电评价装置相连，所述电评价装置与显示装置和/或转换装置通信。
背景技术：
从EP 1215312 A1中已知，对于回转梳理盖板顶杆和固定梳理部分，在每种情况下采用压电层测量两个梳理构件处的梳理力(剪切力)。这些压电层与测量装置相连。测量装置使相应的信号进入控制和调节装置。通过压电层和相关的测量装置测定梳理力，并使梳理力借助于信号输送至控制和调节装置。在这种结构中，通过力的测量确定固定梳理构件或回转梳理盖板顶杆处的梳理力。不利地是通过针尖之间的纤维引起的梳理力极小并且梳理力传感器因与其相关的自由移动的梳理构件的原因而具有很大的重量。另一缺陷在于所述系统的质量惯性非常高。因而，原始信号和有用信号之间最终的差值小到趋于零。如果减小所述传感器的重量，则系统的刚度降低并且梳理构件的下垂增大，同时因传感器和罗拉之间的间隔改变而导致测量结果失真。对于已知的装置，力传感器切过力作用线，使得可以检测到力和剪切力。在这一过程中，压电传感器是否检测针布和梳理部件保持器之间的或者例如相对于侧筛网的剪切力是不重要的，因为力作用线穿过整个结构单元。由于力传感器切过力作用线，因此其必须一直压靠部件。例如针布压靠梳理部件，或者梳理部件压靠侧筛网(在那些部件之间的相应力传感器)。因此在操作中在不改变设定也就是说在不拆开和重新固定部件以及中断力线的情况下不能将力传感器从一个部件移向另一部件。在针布上的恒定作用力在压电传感器上产生恒定作用力，因此梳理力不会产生任何压电信号的变化。由于来自机器其它区域的力不会影响梳理力的测定，因此无需信号的电过滤。最后，由于为了集成传感器必须修改梳理部件，因此对装置来说测量费用较高。
发明内容
因此本发明要解决的问题是提供一种开始描述的避免所述缺陷并且尤其是可以通过简单的构造确定部件的纤维和导向纤维针布之间的接触强度(梳理强度)的装置。
通过权利要求1的特定特征解决该问题。
由于压电传感器是与部件相关并与其相接触的高灵敏度的结构声传感器(structure-borne sound sensor)，因此可以通过简单的构造确定梳理强度。结构声传感器仅与发生结构声振动的部件耦联，因此那些结构声振动还进入并流过结构声传感器，可以通过测量装置检测振动。如果结构声传感器和固定的梳理构件被构造成例如它们的连接有利地是实质上磁性的，结构声传感器可以在连续生产过程中从梳理构件移动到放置在其上的梳理构件，并且可以测量梳理强度。因此可以在最短的时间内查看盖板梳理机的所有梳理位置包括盖板顶杆在连续生产过程中的梳理强度。由于例如为小立方形的结构声传感器固定在现有的固定梳理构件或回转盖板顶杆中，因此决不会因几何尺寸等的变化降低固定梳理构件或回转盖板顶杆的功能。
在梳理过程中，纤维在针布上产生横向振动，该振动沿整个梳理部件传播。如果压电传感器与振动经过的梳理部件相连，则振动还会延伸经过该安装部件。因此，振动还导致该部件的变形，也就是说可以通过压电传感器描述振动。即使在针布上存在恒定力的情况下，也会发生压电信号变化。由于来自机器其它区域的振动影响结构声测量，因此需要对信号进行电过滤。滤出所有移动部件的低频振动。所述装置构造简单，因为压电传感器仅需布置在所述部件上。
权利要求2-62包含了本发明的有利改进。
下文将参照图中所示实施方式的示例更详细地描述本发明。
图1以示意性侧视图表示用于根据本发明的装置的盖板梳理机；图2表示回转梳理盖板顶杆单元的盖板以及在回转梳理盖板顶杆的针布与锡林的针布之间具有梳理间隙的锡林的一部分；图3表示固定梳理部分和侧筛网的一部分，在梳理部分针布与锡林针布之间具有间隔；图3’以放大比例表示图3的细节；图3a表示根据图3所示的梳理部分，其具有结构声(structur-borne sound)传感器的第一结构；图3b表示根据图3所示的梳理部分，其具有结构声传感器的另一结构；图4表示根据图2所示的回转梳理盖板顶杆单元的盖板，结构声传感器设置在其内部空间内；图5表示具有结构声导向板的固定结构声传感器，通过该传感器检测回转梳理盖板顶杆的结构声；图6以示意性形式表示具有电子控制和调节装置的通用电路图，其连接了结构声传感器、过滤装置、评价装置、驱动电机的致动器以及显示装置；图7a、7b是具有夹紧件和内部布置的结构声传感器的结构的侧视图(图7a)和正视图(图7b)；图8是具有夹紧件和外侧布置的结构声传感器的结构的侧视图；图9是表示多个盖板，其中具有结构声传感器的夹紧件与梳理盖板相关联，并且相关电子单元与非梳理盖板相关联；以及图10是梳理盖板的顶剖面图，其中具有传感器的夹紧件以及相关电子单元与同一梳理盖板相关联。
具体实施例方式
图1表示盖板梳理机例如 TC 03盖板梳理机，其具有喂料罗拉1、喂料台2、刺辊3a、3b、3c、锡林4、道夫5、剥取罗拉6、轧辊7、8、毛网导向构件9、导条喇叭头10、输送罗拉11、12、具有梳理盖板顶杆导向罗拉13a，13b和盖板14的回转梳理盖板顶杆13、条筒15以及圈条器16。通过弯箭头表示罗拉的旋转方向。附图标记M表示锡林4的中心(轴线)而附图标记A指示工作方向。附图标记4a表示针布并且附图标记4b表示高速锡林4的旋转方向。附图标记C表示处于梳理位置的回转梳理盖板顶杆13的旋转方向并且附图标记D表示盖板14的返回输送方向。在刺辊3c与后梳理盖板顶杆导向罗拉13a之间的预梳理区域布置多个固定梳理构件25’(参见图3)，并且在前梳理盖板顶杆导向罗拉13b与道夫5之间的后梳理区域布置多个固定梳理构件25”(参见图3)。结构声传感器301布置在预梳理区域的一个固定梳理构件25’上。
根据图2，在每一侧采用螺钉(未示出)将具有几个调节螺钉的柔性带17横向固定在机器的框架上。柔性带17具有凸外表面17a和下面17b。在柔性带17的顶部存在例如由低摩擦塑料材料制成的滑道20，其具有凸外表面20a和凹内表面20b。凹内表面20b压在凸外表面17a的顶部。由铝挤压成的梳理盖板具有空心成形元件形式的支架元件14c并在它们两端各自具有梳理盖板支脚14a(14b未示出)，其中在轴向安装两个钢销18′，它们在箭头C的方向上在滑道20的凸外表面20a上滑动。梳理盖板针布24(小丝线钩)安装在梳理盖板支脚14a的下面。附图标记23表示梳理盖板针布24的针尖圆。在一个梳理盖板14的支架元件14c的外侧布置结构声传感器302。
锡林4在其圆周具有锡林针布4a，例如锯齿针布。附图标记22表示锡林针布4a的针尖圆。针尖圆23与针尖圆22之间的间隔(梳理间隙)由附图标记a表示并且例如为2/1000″。在实践中设定盖板梳理机也就是具有锡林针布4a的锡林4以及具有梳理盖板针布24的梳理盖板14的梳理间隔。为了降低或避免碰撞的危险，在实践中相对定位的针布之间的梳理间隙被设定为略微更大，也就是说设定一定的安全限度。然而，大的梳理间隙导致在梳条上形成不符合要求的棉结。相反需要最佳尤其是较窄的尺寸，从而显著降低梳条上的棉结比例。凸外表面20a与针尖圆22之间的间隔由附图标记b表示。凸外表面20a的半径由附图标记r1表示并且针尖圆22的恒定半径由附图标记r2表示。半径r2与锡林4的中心点M(参见图1)相交。附图标记14c表示梳理盖板的后部。附图标记19′表示夹紧构件，其绕梳理盖板销18′接合并与梳理盖板14的驱动带(未示出)相连。
根据图3，大致半圆形刚性侧板18在盖板梳棉机的每一侧横向固定在机器框架(未示出)上，在该侧板18外侧的外周区域具有一体铸造在同心位置的刚性弧形支承构件19，其具有作为支承表面的凸外表面19a和下面19b。固定梳理构件25在它们两端具有安装在安装构件的凸外表面19a上的安装表面。具有梳理针布26a′、26b′的梳理部分26a、26b固定在梳理构件25的下表面上。附图标记21表示针布26a′，26b′的针尖圆。锡林4绕其圆周具有锡林针布4a例如锯齿针布。附图标记22表示锡林针布4a的针尖圆。针尖圆21与针尖圆22之间的间隔由附图标记c表示并且例如为0.20mm。附图标记d表示凸外表面19a与针尖圆22之间的间隔。附图标记r1表示凸外表面19a的半径并且附图标记r2表示针尖圆22的半径。半径r1和r2相交在锡林4的中心M(参见图1)。根据图3所示的梳理构件25包括支架25a和两个梳理部分26a、26b，它们在锡林4的旋转方向(箭头4b)上前后布置，并且梳理部分26a、26b的针布26a′、26b′与锡林4的针布4a彼此相对定位。梳理部分26a、26b的针布26a′，26b′与锡林针布4a之间的间隔c对梳理过程并对梳理效果极为重要。
根据图3a，结构声传感器303与支架元件25a上空心空间25b的内壁表面相连。根据图3b，梳理部分26a、26b分别通过螺栓27a、27b与支架25a相连。托架28的一端区域也通过螺栓27b与支架25a相连，结构声传感器304与托架28的另一端区域相连。
根据表示通过梳理盖板14的剖视图的图4，结构声传感器305连接在梳理盖板支脚14a上的空心成形元件的内空间14b中。
根据图5，固定结构声传感器306连接在结构声导向板29的一端，其另一端与在方向C上缓慢移动的梳理盖板14′、14 ″、14依次接触，在移动过程中梳理盖板14′、14″、14的结构声得到检测。
根据表示图1所示盖板梳理机的图6，与固定梳理构件25′相连的结构声传感器301与电子控制和调节装置31例如具有微处理器的微型计算机相连。电子控制和调节装置31包括过滤装置(未示出)和评价装置(未示出)。过滤装置例如高通过滤器滤出低频振动。包括例如频率分析功能的评价装置对结构声传感器301的信号进行评价。根据评价信号在控制和调节装置31中产生用于电驱动电机32例如旋转速度控制电机的致动信号，从而驱动锡林4。显示装置33也与控制和调节装置31相连，该显示装置例如以图解形式表示频率响应。
在以下方面评价梳理强度确定的测量值·平均值·标准偏差·变差系数，CV值·相对于临界值的峰值数·电压信号的频率分布以及其特征变量，等等在闭合控制电路的情况下采用该信息以控制机器的致动元件。
结构声传感器301-306记录由纤维接触产生的部件振动的灵敏度在听觉范围内以V/N(每牛顿伏特数)给出。
根据图7a、7b，结构声传感器30通过例如粘合连接、螺纹连接或磁连接与夹紧件34相关联。该夹紧件通过基于力和/或基于形状的连接与任何所需的梳理盖板14相关联。结构声因而通过夹紧件34从回转梳理盖板顶杆进入结构声传感器30，在那里其被转化为电信号。结构声传感器的所述连接方式在选择梳理盖板14和梳理盖板针布以及选择盖板梳理机方面提供了最大了灵活性，因为夹紧件可以放置在任何所需的梳理盖板上。还可以使传感器永久连接在梳理盖板上，也就是说传感器在梳理盖板顶杆单元中永久运行，与特定梳理盖板14相连或连接在其上。夹紧件具有两个弹性臂，它们都在自由端支承接触构件，即具有一个与内壁相关联的接触构件支承臂以及与支架元件14c的外壁相关联的另一个接触构件支承臂。结构声传感器30位于空心内部空间14b中的臂上。
根据图8，夹紧件的一个接触构件支承臂与一个外壁相关联并且另一个接触构件支承臂与支架元件14c的另一外壁相关联。结构声传感器30位于支架元件14c的外侧。
根据图9，可以分别在两个梳理盖板14a、14c之间分成测量数据采集功能和评价功能(“二重测量盖板”)。该二重测量盖板包括两个盖板。对于第一个梳理盖板14a，存在相关的具有夹紧件34的结构声传感器30。对于另一个没有任何针布的盖板14c，存在相关的所需电子部件35，也就是说装有它们。从在与锡林4的运行方向4b相反的方向上观察，具有结构声传感器30的盖板14a首先得到定位，具有电子装置35(不具有针布)的盖板14c紧跟上述盖板之后。两个盖板通过数据测量电缆36相互连接。附图标记4b表示相对的梳理表面的运行方向，同时盖板14a-14d在与箭头4b相反的方向上移动。
所述二重测量盖板可以用在任何所需的盖板梳理机。可以用具有电子单元的盖板替换盖板梳理机中的一个盖板并且可以使具有结构声传感器的夹紧件与在其之前定位的梳理盖板相连。因此，可以在尽可能真实的操作状态下测量梳理强度。测量设备没有容纳具有电子单元的盖板和具有夹紧件的结构声传感器的仪器箱那样大和重。
图10表示具有结构声传感器30的夹紧件34还有相关的电子单元35都与同一梳理盖板14相关联的结构。结构声传感器30和电子单元35通过数据测量电缆36相互连接。结构声传感器30和电子单元35位于支架元件的空心内部空间14b中。
权利要求
1.一种用在纺纱准备机尤其是盖板梳理机、罗拉梳理机等上的装置，其中，盖有针布的快速旋转罗拉与至少一个盖有针布的部件相对定位，该装置具有与所述部件接触的相关压电传感器，所述压电传感器与电评价装置相连，所述电评价装置与显示装置和/或转换装置通信，其特征在于，压电传感器是高灵敏度的结构声传感器(301-306)，并且电评价装置能够通过结构声确定纤维与部件(14；14′，14″，14；25；25′；25″) 的纤维导向针布(24；26a′，26b′)之间的接触强度(梳理强度)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，结构声传感器的灵敏度为大约10V/N-50V/N。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，结构声传感器的灵敏度为大约25V/N-35V/N。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器能够检测范围在大约2.5kHz-大约12.5kHz的振动。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的装置，其特征在于，评价装置能够将大约2.5kHz-大约12.5kHz范围之外的频率滤出。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的装置，其特征在于，评价装置能够滤出低频振动。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的装置，其特征在于，评价装置具有频率分析功能(傅立叶分析)。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的装置，其特征在于，采用高通过滤器。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的装置，其特征在于，在针布传送罗拉与梳理构件之间实施梳理，对于针布传送构件中的一个来说，存在与其接触的相关压电结构声传感器。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器直接布置在针布的后侧。
11.如权利要求1-10中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器固定在机器宽度中间。
12.如权利要求1-11中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器固定在固定梳理部分中。
13.如权利要求1-12中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器固定在回转梳理盖板顶杆中。
14.如权利要求1-13中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器通过粘合剂固定在所述部件上。
15.如权利要求1-14中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器通过磁力固定在所述部件上。
16.如权利要求1-15中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器通过螺纹连接固定在所述部件上。
17.如权利要求1-16中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器通过基于形状的连接固定在所述部件上。
18.如权利要求1-17中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器在外侧固定在承载针布带的部件上。
19.如权利要求1-18中任意一项所述的装置，其特征在于，例如通过螺纹连接在针布支承件和接头板之间设置直接结构声线路。
20.如权利要求1-19中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器通过快速闭合装置固定在与不同针布带传送部件柔性相关联的板上。
21.如权利要求1-20中任意一项所述的装置，其特征在于，例如通过基于形状或基于力的连接设置快速紧固装置。
22.如权利要求1-21中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器信号得到过滤，使得所述信号不包含任何通过机器部件移动引起的纺纱准备机的结构声振动的组成部分。
23.如权利要求1-22中任意一项所述的装置，其特征在于，所有小于2.5kHz的结构声振动都从结构声传感器信号中被滤出。
24.如权利要求1-23中任意一项所述的装置，其特征在于，仅采用结构声传感器信号中通过机器的梳理部分之间的纤维移动引发的组成部分。
25.如权利要求1-24中任意一项所述的装置，其特征在于，通过统计评价方法(平均值、标准偏差、CV值)评价结构声传感器信号。
26.如权利要求1-25中任意一项所述的装置，其特征在于，整合结构声传感器信号。
27.如权利要求1-26中任意一项所述的装置，其特征在于，通过统计评价方法评价随时间运行过程中以及在频率范围内的结构声传感器信号。
28.如权利要求1-27中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器信号被转化为对数标度以减小信号峰值的影响。
29.如权利要求1-28中任意一项所述的装置，其特征在于，在所述频率范围内“具有纤维材料”的结构声传感器信号曲线从“不具有纤维材料”的信号曲线中扣除并且评价在频率范围内的差分过程。
30.如权利要求1-29中任意一项所述的装置，其特征在于，从“不具有纤维材料”的梳理强度中减去“具有纤维材料”的梳理强度。
31.如权利要求1-30中任意一项所述的装置，其特征在于，“不具有纤维材料”的梳理强度除“具有纤维材料”的梳理强度。
32.如权利要求1-31中任意一项所述的装置，其特征在于，在随时间运行过程中的信号峰值被解释为厚位置。
33.如权利要求1-32中任意一项所述的装置，其特征在于，可变的标准偏差和CV值代表未散开的纤维的测量。
34.如权利要求1-33中任意一项所述的装置，其特征在于，形成梳理强度等级(振幅；频率)，从而能够详细评价脉冲。
35.如权利要求1-34中任意一项所述的装置，其特征在于，在两个梳理部件之间的固定梳理明显与反映梳理强度的至少一个梳理系数相关联。
36.如权利要求1-35中任意一项所述的装置，其特征在于，根据在每个梳理部件上的梳理强度信息，可以评估针布磨损并检查设定值。
37.如权利要求1-36中任意一项所述的装置，其特征在于，机器总体(累加)的梳理强度设定为与盖板梳理机95棉结/g；9.8％短纤维的质量状态进行比较。
38.如权利要求1-37中任意一项所述的装置，其特征在于，每个梳理构件具有与其自身相关的结构声传感器。
39.如权利要求1-38中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器具有可以用在任何机器上的便携单元的形式。
40.如权利要求1-39中任意一项所述的装置，其特征在于，操作者根据固定程序顺序使一个并且同一结构声传感器与每个梳理构件依次相关联。
41.如权利要求1-40中任意一项所述的装置，其特征在于，至少两个梳理构件的结构声传感器信号相对于彼此得到评价。
42.如权利要求1-41中任意一项所述的装置，其特征在于，通过结构声传感器信号进行所有梳理构件的梳理系数与同梳理强度所需等级相关的规定进行比较，从而例如在针头数目、间隔、针布状态、针布类型方面评估梳理构件的等级。
43.如权利要求1-42中任意一项所述的装置，其特征在于，在不同梳理构件的梳理系数的比较中，梳理系数可以标准化。
44.如权利要求1-43中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器可以用于对纤维导向部件例如毛网导向、压力杆、握持装置、毛网成形梳毛机、喇叭口、在来自罗拉的转换处的盖板(鼓轮道夫)的分析。
45.如权利要求1-44中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器与回转梳理盖板顶杆相关联，并被固定在其中或其上并与其一起回转。
46.如权利要求1-45中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器固定在回转梳理盖板顶杆的轨迹上的固定位置。
47.如权利要求1-46中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声导向板例如弹簧钢板连接在结构声传感器上，通过所述导向板回转梳理盖板顶杆的结构声得到检测并被输送到结构声传感器中。
48.如权利要求1-47中任意一项所述的装置，其特征在于，结构声传感器直接或间接与针身相关，以量化回丝分离，也就是说成分和数量。
49.如权利要求1-48中任意一项所述的装置，其特征在于，采用结构声传感器确定针布带的针布状态也就是说新的或磨损的针布，通过控制系统确定并监控梳理系数并且在超过限值的情况下通过控制系统发出警告。
50.如权利要求1-49中任意一项所述的装置，其特征在于，具有评价装置的便携结构声传感器单元包括例如用于输出梳理系数的显示装置、用于启动测量的开始按钮以及用于操作状况显示的LED。
51.如权利要求1-50中任意一项所述的装置，其特征在于，具有针布的第一盖板承载结构声传感器，并且不具有针布、装有电子单元的第二盖板在第一盖板后面运行。
52.如权利要求1-51中任意一项所述的装置，其特征在于，第一盖板通过传感器电缆与第二盖板相连。
53.如权利要求1-52中任意一项所述的装置，其特征在于，在第一盖板(具有针布)与第二盖板(具有电子单元)之间不布置任何盖板或者布置至少一个具有针布的盖板。
54.如权利要求1-53中任意一项所述的装置，其特征在于，所述传感器与接触并触动支架元件的至少两个不同壁表面的保持构件相关联。
55.如权利要求1-54中任意一项所述的装置，其特征在于，保持构件是夹紧件等。
56.如权利要求1-55中任意一项所述的装置，其特征在于，夹紧件通过基于形状或基于力的连接与梳理盖板相关联。
57.如权利要求1-56中任意一项所述的装置，其特征在于，夹紧件与梳理盖板相关联，使得传感器布置在梳理盖板外侧或者梳理盖板内侧。
58.如权利要求1-57中任意一项所述的装置，其特征在于，可以在其柔性弯曲的行程中记录结构声传感器的信号。
59.如权利要求1-58中任意一项所述的装置，其特征在于，可以在随时间进行柔性弯曲过程中的特定位置记录结构声传感器的信号。
60.如权利要求1-59中任意一项所述的装置，其特征在于，可以在梳理盖板每个设定变化时记录所述信号。
61.如权利要求1-60中任意一项所述的装置，其特征在于，多个结构声传感器通过夹紧件连接在梳理盖板上(在梳理盖板的左和右侧)。
62.如权利要求1-61中任意一项所述的装置，其特征在于，夹紧件和传感器与梳理盖板相关联，并且电子单元还以滑入结构布置在同一盖板上例如滑入其中。
全文摘要
一种用在纺纱准备机尤其是盖板梳理机、罗拉梳理机等上的装置，其中盖有针布的快速旋转罗拉与至少一个盖有针布的部件相对定位，通过与所述部件接触而与其相关的压电传感器与电评价装置相连，所述电评价装置与显示装置和/或转换装置通信，通过简单的构造可以确定纤维与部件的纤维导向针布之间的接触强调(梳理强度)，压电传感器是高灵敏度的结构声传感器并且电评价装置能够通过结构声确定纤维与部件的纤维导向针布之间的接触强度(梳理强度)。
文档编号G01H11/08GK101092764SQ200710101850
公开日2007年12月26日 申请日期2007年4月25日 优先权日2006年5月22日
发明者C·费贝尔, A·布罗伊尔 申请人:特鲁菲舍尔股份有限公司及两合公司