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1、10申请公布号CN102471949A43申请公布日20120523CN102471949ACN102471949A21申请号201080035819122申请日201007071264/0920090814CHD01G27/0020060171申请人里特机械公司地址瑞士温特图尔72发明人V皮特里尼W施勒普费尔F凯勒74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人李永波傅永霄54发明名称在卷绕装置中监测和控制皮带导向机构57摘要本发明涉及一种用于在生产棉卷WW的装置中监测和控制皮带走向的装置,其中,棉絮W被卷绕到一个由循环的、无头的皮带R驱动的芯H上,其中,无头的皮带在一个围绕所述芯H。
2、的环S中经多个换向轮R1R6导向并且所述芯被保持在两个在径向上突出于所述芯的卷绕盘W1,W2之间。本发明的目的是建议一种装置,其中,相对于已知的解决方案,改进和简化了对商业市场上可获得的扁平皮带在它的运行方向的横向上的皮带运行的监测和调节。所述目的由此实现,即建议至少在皮带走向的一个位置处、在所述环S的外部、在皮带R的其中一个侧边缘RS的区域中设置无接触式传感器S1,它适合于连续地探测皮带R的被扫描的侧边缘SR的位置,并且所述传感器S1与一个控制单元ST连接,经所述控制单元可以控制至少一个调节装置11,所述调节装置用于使皮带返回到一个预先确定的公差范围T中。30优先权数据85PCT申请进入国家。
3、阶段日2012021386PCT申请的申请数据PCT/CH2010/0001762010070787PCT申请的公布数据WO2011/017816DE2011021751INTCL权利要求书1页说明书5页附图5页按照条约第19条修改的权利要求书1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图5页按照条约第19条修改的权利要求书1页1/1页21用于在生产棉卷WW的装置中监测和控制皮带走向的装置，其中，棉絮W被卷绕到一个由循环的、无头的皮带R驱动的芯H上，其中，无头地形成的皮带在一个围绕所述芯H的环S中经多个换向轮R1R6导向并且所述芯保持在两个在径向上突出于所述芯。
4、的卷绕盘W1，W2之间，其特征在于，至少在皮带走向的一个位置处、在所述环S的外部、在皮带R的其中一个侧边缘RS的区域中设置有无接触式传感器S1，所述无接触式传感器适合于连续地探测皮带R的被扫描的侧边缘SR的位置，并且所述传感器S1与一个控制单元ST连接，经所述控制单元可以控制至少一个调节装置11，所述调节装置用于使皮带返回到一个预先确定的公差范围T中。2按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器S1是超声波传感器。3按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器S1是光学传感器。4按照权利要求2至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器S1是U形的，并且所述传感器S1的自由支腿28。
5、，29中的各一个支腿在皮带边缘RS的区域中位于皮带R的表面O1，O2中的一个表面的对面。5按照权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述调节装置11与一个换向轮R5的轴承31，42相邻地布置，以便沿径向将所述轴承31沿着或逆着皮带R的运行方向AR移动到所述换向轮R5上。6按照权利要求5所述的装置，其特征在于，所述轴承31，42可移动地支承在导向机构18中并且经压力机构19保持在可移动地支承的并且可固定的调节机构17上。7按照权利要求5所述的装置，其特征在于，所述轴承由可转动地支承在换向轮R5的轴30上的滚轮42形成并且所述压力机构19与所述滚轮42相邻地支承在所述轴30上。8按照权利要。
6、求6或7所述的装置，其特征在于，调节机构是凸轮盘17，所述轴承31，42支承在该凸轮盘的外周面上。9按照权利要求8所述的装置，其特征在于，设有至少一个与控制单元ST连接的驱动机构MS，所述驱动机构直接地或间接地与所述凸轮盘17驱动连接。10按照权利要求9所述的装置，其特征在于，所述驱动机构是电动马达MS。11按照权利要求10所述的装置，其特征在于，所述电动马达MS经皮带传动机构12，13与固定在凸轮盘17的旋转轴15上的驱动轮14驱动连接。12按照权利要求6或7中任一项所述的装置，其特征在于，所述导向机构18容纳在一个基本上封闭的外壳40中。13按照权利要求12所述的装置，其特征在于，所述调节。
7、机构17和用于所述调节机构的驱动部件12，13，14也布置在所述外壳中。14按照权利要求6或7中任一项所述的装置，其特征在于，使用弹簧19作为压力机构。权利要求书CN102471949A1/5页3在卷绕装置中监测和控制皮带导向机构0001本发明涉及一种用于在生产棉卷的装置中监测和控制皮带走向的装置，其中，棉絮被卷绕到一个由循环的、无头的皮带驱动的芯上，其中，无头地形成的皮带在一个围绕所述芯的环中经多个换向轮导向并且所述芯被保持在两个在径向上突出于所述芯的卷绕盘之间。0002由DEA119539365已知一种装置，其中，在使用被驱动的和无头地循环的皮带下形成棉卷。在此情况下棉絮被供给到一个皮带环。
8、的两个换向轮之间。在皮带环内有一个可转动地支承的套筒，它通过皮带的运动经摩擦力驱动。套筒此时被夹紧在两个卷绕盘之间，该卷绕盘在径向上突出于套筒。在卷绕过程开始时，在此情况下棉絮片被供给到套筒的周面和皮带环的内表面之间的区域中。通过皮带的输送运动，供给的棉絮被卷绕到套筒上。此时在套筒的径向上看，棉絮片逐层地被卷绕到套筒上。利用该机构可以在高的卷绕速度下形成非常紧凑的卷。两个卷绕盘支持卷绕过程，尤其是为了实现待生产的卷的清洁的边缘区。也就是说，在卷绕过程期间，被卷绕的棉絮片的边缘区通过卷绕盘导向，从而避免侧边的摩擦散开。0003在卷绕盘之间的环的区域中延伸的皮带在一个与卷绕盘的导向面之间的很小的间。
9、距下进行引导，以便一方面避免将纤维夹持在该区域中和另一方面防止磨损皮带边缘。由于在进入卷绕盘之间期间皮带的运动是在卷绕盘的旋转运动的横向上进行，那么如果皮带边缘完全接触卷绕盘，则这会导致皮带边缘的磨损。在此情况下会导致皮带边缘被擦散，这又对要生产的棉卷的清洁的边缘区的形成产生不利的影响。也就是说，由于被擦散例如皮带编织网的突出的纤维，纤维可以部分地被从棉絮片的边缘区中拉出。因此例如在公开的DE19720825中建议，将皮带在换向轮的区域中在它的运动方向的横向上以形状配合的方式进行导向。为此皮带在一个表面上设置成形结构，该成形结构啮合到在相应的换向轮上的一个相同类型的配对成形结构中。由此保证，在。
10、输送方向的横向上看，皮带被精确地导向。在该公开物中也还示出了另外的实施例，它们应该保证对皮带的精确的侧边导向。尽管通过这些建议可以实现在卷绕盘之间对皮带的精确的导向，但是为此需要使用专门制造的皮带和在换向轮上的相应的导向机构。由此这种卷绕装置的制造变得更加复杂和昂贵。0004为了对皮带进行侧面导向，在公开的CH695344中建议在皮带的两个侧边各安置一个导向轮，经该导向轮对皮带连续地在侧面上导向。只要没有由于皮带的侧向漂移产生大的横向力，利用该机构可以部分地对皮带进行侧面导向。但是这种皮带导向机构的缺陷是导向轮在皮带缘边上的连续的摩擦，这同样导致小的磨损。但是一旦横向力在皮带侧向漂移期间变得过。
11、大，这一方面导致皮带边缘在导向轮的区域中的增大的磨损和另一方面皮带在边缘区域中发生变形。这又导致对皮带的不精确的侧面导向并且也导致卷的不清洁的边缘。0005此外，由EP1675976B1已知多个装置，其中，在皮带的两侧设置传感器，它们监测皮带的侧向漂移。在此情况下，这些传感器被如此地设计或布置，使得它们当皮带已经漂移到一侧时才向中央控制机构发出用于控制皮带走向的信号。此外在该公开物中描述，为了使皮带返回到一个预定的公差范围中，换向轮的至少其中一个轴可以经调节装置在皮带运说明书CN102471949A2/5页4行方向的横向上枢转。在此情况下，换向轮的一个轴承经由控制单元控制的调节装置在所示的示例。
12、中经一个缸移动。在这些已知的解决方案中的缺陷是，只有当皮带走向已经向侧面移动了一定的量时，用于纠正侧向的皮带走向的控制脉冲才被触发。此外在至今为止的解决方案中需要在两个皮带边缘的区域中设置用于监测皮带走向的传感器。0006现在本发明的目的是建议一种装置，其中，相对于已知的解决方案，改进和简化了对市场上常用的扁平皮带在其运行方向的横向上的皮带运行（走向）的监测和调节。0007这个目的由此被解决，即建议，至少在皮带走向（运行线路）的一个位置处、在所述环的外部、在皮带的其中一个侧边缘的区域中设置无接触式传感器，它适合于连续地探测皮带的被扫描的侧边缘的位置，并且所述传感器与一个控制单元连接，经所述控制。
13、单元可以控制至少一个调节装置，所述调节装置用于使皮带返回到一个预先确定的公差范围中。0008通过使用连续扫描皮带的位置的传感器，保证了对皮带的侧向漂移的立即识别并且可以及早地触发用于返回到目标位置的相应的控制指令。无接触式扫描不承受磨损。0009如进一步建议的那样，有利的是使用超声波传感器，它对例如由纤维微毛引起的污染物特别不敏感。由此保证传感器的连续的正常工作。0010除了超声波传感器以外，也可以使用光学传感器，例如线传感器。但是不像超声波传感器的情况那样，该光学传感器不具有针对污染物的不敏感性。0011传感器最好是U形的，并且传感器的自由支腿中的各一个支腿在皮带边缘区域中分别位于皮带表面中。
14、的一个表面的对面。也就是说，皮带边缘中的一个突入到U形的传感器的开口里面，其中，U形的传感器的自由支腿的各一个内表面分别位于皮带表面中的一个表面的对面。在此情况下传感器的发送部分和接收部分分别安置在其中一个支腿处，其中，依据位置的情况，皮带边缘突入到发送器和接收器之间的扫描空间里面。0012最好进一步建议将调节装置与一个换向轮的轴承（位置）相邻地布置，以便在径向上将该轴承（位置）沿着或逆着皮带的运行方向移动到换向轮上。由此可以借助于调节装置通过简单地改变换向轮的旋转轴的位置来修正皮带走向。由于在换向轮的区域中必须通过皮带张紧力吸收非常高的力，因此，如果该轴承被可移动地支承在导向机构中并且经压力。
15、机构保持在可移动地支承的和可固定的调节机构上，则是有利的。由此可以实现该可移动的轴承的稳定的位置。压力机构例如可以是压力弹簧，它可以被相应地预张紧。0013为了使调节机构和轴承之间的摩擦力最小化，此外建议，轴承由一个可转动地支承在换向轮的轴上的滚轮形成并且压力机构与滚轮相邻地支承在该轴上。0014调节机构可以是凸轮盘，所述轴承支承在它的外周面上。也就是说，经加载机构弹簧将轴承保持和固定在凸轮盘的外周面上。通过凸轮盘的相应地成形形状，可以实施非常小的调节行程，以便相应地修正皮带走向。0015为了转动或调节凸轮盘，建议设置至少一个与控制单元连接的驱动机构，它直接地或间接地与凸轮盘驱动连接。驱动机构。
16、在此情况下可以是电动马达。此时也可以设想使用步进马达，通过它可以实施非常精确的调节步骤。0016通过另外的建议，即将电动马达经皮带传动机构与固定在凸轮盘的旋转轴上的驱动轮相连接，实现了传动级的中间换挡。0017通过建议将轴承的导向机构以及调节机构和用于调节机构的驱动机构的至少一部分安置在一个基本上封闭的外壳中，获得一种相对于环境被包封的装置，它被保护免受说明书CN102471949A3/5页5污染物的影响。0018本发明的其它的优点依据以下的实施例进行详细的描述和说明。0019附图中图1显示了具有按照本发明的监测和控制装置的卷绕装置的一个示意侧视图图1A显示了按照图1的一个缩小的剖视图AA图2。
17、显示了与按照图1的控制装置的放大的视图U相关的监测装置的放大的示意图X图2A显示了按照图2的另一个实施例图3显示了按照图2的控制装置的视图Y图4显示了具有监测装置的信号变化曲线的图图1显示了卷绕装置1，它已经以类似的形式在已在先公开的EPA1929705中示出和被详细描述。因此在以下的描述中对该卷绕装置的工作方式只进行表面的描述。在所示的卷绕装置1中借助于皮带R制成棉卷WW。皮带R在此情况下经固定支承的或可枢转的滚轮R1R6导向，其中，皮带在滚轮R1和R2之间形成一个围绕固定的旋转轴AX的环S。为了制成棉卷WW，经压辊K1至K4将棉絮W在两个滚轮R1和R2之间供给到环S中和套筒H的周面上。套筒。
18、H在卷绕过程期间被夹紧在两个在图1A中示出的卷绕盘W1，W2之间。在此情况下，在卷绕盘W1，W2和皮带之间设置间距A，由此皮带边缘在卷绕过程期间不被磨损。当卷WW变大时，环S也变大，直到卷WW达到一个希望的尺寸。卷直径的达到或者直接地由卷周面处的相应的传感器检测或者间接地通过扫描被供给的棉絮长度来确定。在卷绕过程期间，通过张紧装置3实施皮带的位移或对皮带张紧力的控制，该张紧装置由缸Z控制。通过张紧装置3使张紧滚轮R6围绕轴4枢转。在卷绕过程期间，棉卷WW在旋转方向D上转动。在接近卷绕过程结束之前，压辊K1K4的驱动装置被停止，而棉卷WW的驱动装置经皮带R仍然处于运行中。由此棉絮在导向板6的区域。
19、中被分开。一旦分开过程结束，卷绕装置1就被停止。滚轮R2经可围绕轴AX枢转的臂8被向下枢转，由此滚轮R3也经臂9向下枢转。在张紧装置3的协助下，皮带R被进一步张紧并且向没有示出的接收装置上实施已制成的棉卷WW的卸出。在卸出过程之后，在将滚轮R2，R3枢转回到它们在图1中所示的位置之后和在插入新的套筒H之后，则开始新的卷绕过程。为此压辊K1K4通过没有详细示出的驱动装置又被置于运动中。同样，通过该没有示出的驱动装置，使皮带R的滚轮R1R6之一置于运动中并且由此使卷绕装置处于运动中，从而可以形成一个新的卷。0020只要连续地向压辊K1K4供给棉絮W，那么所描述的卷形成的过程就可以连续地实施。但是，。
20、如果在供给棉絮中出现中断，例如在不连续的材料供给的情况下或在改变待处理的纤维材料的情况下，那么则需要将棉絮的新的端头穿入到压辊K1K4之间。在供给新的棉絮之前，应该卸出还位于环S中的棉卷WW并且将卷绕装置准备好用于形成新的棉卷。0021为了能够保持在图1A中示出的、至两个卷绕盘W1，W2的间距A或能够监测皮带的走向，在滚轮R1之前的区域中布置有监测机构10。0022该监测机构通过U形的传感器7形成，该传感器固定地安置在机架MG上并且监控皮带的缘边RS的走向。在图2中放大地示出了该U形的传感器。依据通过监测机构10的传感器传递给控制单元ST的信号，在储存在控制单元中的程序的基础上，产生控制信号，。
21、经该控制信号控制一个调节装置11，以便将皮带保持在一个预先设定的公差范围中或者使皮带返回到该公差范围中。说明书CN102471949A4/5页60023为了防止皮带边缘RS由于在卷绕盘W1，W2上摩擦而受到磨损，必需至该卷绕盘之间保持一个最小间距A。依据在滚轮R1R6的支承中的公差情况和依据皮带R的加热情况，可以发生皮带R在卷绕过程期间向一侧或向另一侧偏移。因此皮带会离开一个预先设定的公差范围，由此皮带边缘会顶接到其中一个卷绕盘上。如果在皮带和相应的卷绕盘之间形成的摩擦被维持，那么会导致在皮带边缘RS中的擦散。此时存在这样的危险，即由于这种擦散埋入的线绳的突出的端头使纤维从卷WW的边缘区域中分。
22、离出来，这导致不清洁的卷。这又在随后的在精梳机上的再处理中具有负面的影响，由此必须承受质量损失。0024为了避免这种质量损失，因此建议一种监测和调节装置，它在以下的实施例中详细示出和描述。0025如图2所示，循环的皮带R的皮带边缘RS之一突入到U形的监测机构10中。U形的监测机构10经板条22固定在机架MG上并且具有两个支腿28，29，它们经连接条27相互连接起来。在部分地位于皮带R的表面O1，O2对面的支腿28，29的内侧面上固定有传感器S1的发送部分25简称“发送器”和接收部分26简称“接收器”。该传感器可以优选涉及一种超声波传感器。但是也可以设想使用光学传感器。0026如图2示意示出的那。
23、样，由发送器25发出的信号例如声波或光束部分地被皮带R的表面O1阻挡而不能够传送到接收器26。也就是说，由发送器25发出的声波在使用超声波传感器的情况下只部分地到达接收器26。这些被接收的脉冲也参见按照图4的图示表示出一个值，经该值通过控制单元可以确定是否皮带R在它的工作方向AR的横向上已经移动到一个预先设定的公差范围T图4的外部。0027在初次安装机器期间，皮带位置被手动地调节到一个目标位置上参见图4，如其例如在图2的示例中所示的那样。在该位置（目标）上由接收器接收的脉冲数目然后被预设为用于控制单元的目标值。依据该一次性预设的目标值，控制单元则可以通过在运行期间连续提供的信号（脉冲）确定皮带。
24、是否向一侧或另一侧漂移。只要每单位时间的信号的值还位于确定的公差范围T图4之内，就不输出用于调节装置11的任何控制信号。0028但是，如果该值例如在时间点T1处图4离开该公差范围T，那么就通过控制单元ST经线路24将控制信号发送给伺服马达MS。0029但是也可以设想不为皮带的漂移设置任何公差范围，由此控制机构ST在皮带每次侧向偏移时立即向调节装置发送调节信号，以便立即纠正皮带的走向。也就是说，按照权利要求的说法，预先确定的公差范围也可以为“零”。0030固定在机架MG上的该伺服马达MS经它的输出轴16驱动驱动盘13，该驱动盘经皮带12例如带齿的皮带与另一个驱动盘14耦联并且处于驱动连接中。驱动。
25、盘14抗转动地支承在轴15上，该轴经轴承L1和L2支承。这些轴承支承部L1，L2例如可以安置在一个示意地以虚线表示的外壳40中，其中，该外壳固定在机架上。0031与驱动盘14轴向平行地，同样抗转动地在轴15上固定有偏心盘17，与轴30连接的容纳体31支承在偏心盘的周面上。也可以设想将轴30和容纳体31设计成整体件。0032容纳体31在本示例中经弹簧19的压力被保持在偏心盘的周面上。在相对的一侧上，弹簧19支撑在支撑体20上，该支撑体例如可以固定在机架MG上。如尤其可以在图3中看见的那样按照图2的侧视图Y，容纳体31可以在一个预先确定的方向上在导向机构18的内部运动。导向机构18在图3的实施例中。
26、被安置在外壳40的内部。弹簧19在该实说明书CN102471949A5/5页7施例中经帽37被保持在其位置上并且突入到外壳40里面，弹簧在该外壳中支承在容纳体31上，帽37经其凸缘借助于螺钉SR被固定在外壳上。通过使用外壳保证了调节机构的保持清洁并且由此保证调节机构的可操作性（功能）。0033在轴30上经轴承34，35可转动地支承转向滚轮R5，皮带R在该转向滚轮上被导向或偏转。0034在调节装置11的相对的一端处，轴30经枢转轴33支承在另一个容纳体32中。枢转轴33可以使轴33在皮带R的运行方向AR上枢转参见双箭头，其示意地用点虚线示出。0035一旦由接收器26向控制单元发送的脉冲值位于预定。
27、的公差范围外部，则向伺服马达例如步进马达发送控制信号。依据信号，轴16被在一个或另一个方向上转动一个预定的量。由此经皮带连接12也使驱动轴15转动，经该驱动轴也使偏心盘转动一定的量。由于盘17的偏心度，容纳体31在弹簧19的弹簧力的作用下在导向机构18内被移动一定的量。0036通过这种移动，轴30被围绕枢转轴30枢转。由此支承在轴30上的滚轮R5也被相对于皮带运行方向枢转一定的角度。通过这种改变，在皮带旋转一圈之后形成皮带的横向移动。由此影响皮带的运动方向并且使皮带再次回到预定的公差范围T中。利用该机构可以将皮带在整个工作过程期间以简单的方式保持在一个预定的公差位置中。0037图2A中示出了另。
28、一个实施例，其中，使用滚轮42取代固定地固定在轴30上的容纳体31，该滚轮经轴承44可转动地支承在轴30上。弹簧19与滚轮42相邻地布置，弹簧一端支撑在支撑体20上并且另一端支撑在轴30上位于一个设置的凹部43中。在该实施例中，有利的是在偏心盘和容纳体或滚轮43之间的小的摩擦系数，该滚轮同样也在一个导向机构18中相应于按照图3的实施例被导向。0038按照本发明设计的调节装置就其本身而言就已经具有创造性并且也可以与在实施例中示出的监测装置10不同的监测装置一起使用。说明书CN102471949A1/5页8图1说明书附图CN102471949A2/5页9图1A说明书附图CN102471949A3/。
29、5页10图2说明书附图CN102471949A104/5页11图2A说明书附图CN102471949A115/5页12图3图4说明书附图CN102471949A121/1页131用于在生产棉卷WW的装置中将循环的无头的皮带R返回到一个预先确定的公差范围T中的装置（11），其中，棉絮W被卷绕到一个由所述皮带R驱动的芯H上，其中，所述皮带R在一个围绕所述芯H的环S中经多个换向轮R1R6导向并且所述芯保持在两个在径向上突出于所述芯的卷绕盘W1，W2之间，并且至少在皮带走向的一个位置处、在所述环S的外部、在所述皮带R的侧边缘RS的区域中固定有用于连续地扫描所述皮带的侧边缘SR的位置的传感器S1，所述传。
30、感器S1与一个控制单元ST连接，其中，与所述控制单元连接的并且与一个换向轮（R5）的轴承31相邻地布置的所述装置11包括调节机构17，以便沿径向将所述轴承31沿着或逆着所述皮带R的运行方向AR移动到所述换向轮R5上，其特征在于，所述轴承31，42可移动地支承在导向机构18中并且经压力机构19保持在可移动地支承的并且可固定的调节机构17上。2按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴承由可转动地支承在所述换向轮R5的轴30上的滚轮42形成并且所述压力机构19与所述滚轮42相邻地支承在所述轴30上。3按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述调节机构是凸轮盘17，所述轴承31，42支承在所述。
31、凸轮盘的外周面上。4按照权利要求3所述的装置，其特征在于，设有至少一个与控制单元ST连接的驱动机构MS并且所述驱动机构直接地或间接地与所述凸轮盘17驱动连接。5按照权利要求4所述的装置，其特征在于，所述驱动机构是电动马达MS。6按照权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电动马达MS经皮带传动机构12，13与固定在凸轮盘17的旋转轴15上的驱动轮14驱动连接。7按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述导向机构18容纳在一个基本上封闭的外壳40中。8按照权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调节机构17和用于所述调节机构的驱动部件12，13，14也布置在所述外壳中。9按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，使用弹簧19作为压力机构。10按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器S1是超声波传感器。11按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器S1是光学传感器。12按照权利要求10至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器S1是U形的，并且在每种情况下所述传感器S1的自由支腿28，29中的一个支腿在皮带边缘RS的区域中布置在所述皮带R的表面O1，O2中的一个表面的对面。按照条约第19条修改的权利要求书CN102471949A13。