CN101341087A - 卷轴及识别缠绕材料性质的装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

卷轴及识别缠绕材料性质的装置

本发明涉及一种设有卷轴套以及以多层的形式缠绕在卷轴套上的带状或线状卷轴材料的卷轴。

本发明同样还涉及识别卷轴上卷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、金属丝等从供给卷轴(以下简称“卷轴”)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卷轴的解开速度。

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，新卷轴的线可“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，还应该预留有少量卷轴材料使新的(现在是满的)供给卷轴的线驳上。

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，或者检测线和卷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，或者正被卷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：寄生的线或者从卷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卷筒位置，如卷轴材料尽头的将近到达，而无需采用如卷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，该方案能够识别卷轴材料的具体性质而不仅是卷轴的填充水平。

按照本发明，使用本说明书开始提到的卷轴类型达到此目的，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卷轴材料的性质。

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，在卷起卷轴时，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卷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卷拢操作以调换卷轴这一目的。

此外，如果卷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卷轴的不同信息。

关于可靠读出，如果很多标记代表了指明卷轴材料的二进制字和/或卷轴材料的数量，那么就特别有利。

此目的也可通过一用于识别在卷轴上的卷轴材料的性质的装置而解决：该卷轴设有一卷轴套以及以多层的形式缠绕在其上的带状或线状卷轴材料，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卷轴材料的性质，其中卷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卷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卷拢时的输出信号，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卷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，印在卷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。

因此也可预想卷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，如果提供一作用于卷轴的刹车装置，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为卷轴示意图，该卷轴设有其上缠绕有卷轴材料的卷轴套，以及与之相连的发电机，

图2为该种卷轴，其大部分已被缠绕，

图3为整个识别卷轴材料性质的装置，以及

图4为在按照本发明的卷轴上的标记的实例。

图1所述为设有卷轴套8以及其上缠绕有卷轴材料5的供给卷轴1。卷轴材料5可为带状或线状或金属丝的。卷轴材料的卷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

(一次为正向角度缠绕，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EP 0 561 188 A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，其中放置角度的绝对值由卷轴的填充水平(“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

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M_A和M_E。例如，在卷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M_A。标记M_A并在此处在较大放置角度方面有两个跳跃变化，其中标记M_A界定了例如卷轴材料的性质。当卷轴材料的末端快要出现前，提供了另一标记M_E，标记M_E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M_E宣告卷轴材料正接近末端。

标记M_E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卷轴套。这种标记既不扰乱卷轴的展开，也不改变卷轴本身：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卷轴的轴上。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卷轴中)以减少卷轴的转动能，以防止卷轴材料5被提起而离开卷轴1。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，卷轴1可如就图1所述被再一次识别，卷轴位于卷轴的轴心4上，其中这里发电机14与卷轴的轴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卷轴或卷轴轴心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、卷轴材料5的预定线速度v以及放置样式的增加(因此为放置角度

)。所以放置角度

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

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卷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卷轴轴心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卷轴材料末端的标记M_E，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卷轴。正如上文已经提到的，使用的卷轴材料或供给卷轴的批号可被识别或读出，并因此可在卷轴材料的开始处被标记M_A核对。

计算器10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。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

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)，在该卷轴材料上以放置角度()的显著变化的形式提供至少一个标记(M_A；M_E)以显示卷轴材料(5)的性质，其特征在于所提供的标记(M_A，M_E)在该卷轴内部。

2.按照权利要求1所述的卷轴(1)，其特征在于提供标记(M_E)以识别卷轴材料(5)正在接近其末端。

3.按照权利要求1或2所述的卷轴，其特征在于该卷轴的几个区域或几层以预定的放置样式设有标记(M_A；M_E)。

4.按照权利要求3所述的卷轴(1)，其特征在于多个标记代表了用于识别卷轴材料(5)和/或卷轴材料数量的二进制值。

5.一种用于识别卷轴(1)上卷轴材料(5)性质的装置，该卷轴设有一卷轴套(8)以及以多层的形式缠绕在其上的带状或线状卷轴材料，并且在卷轴材料上以显著改变放置角度(

)的形式提供了至少一个标记(M_A；M_E)以标记卷轴材料(5)的性质，其中该卷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特性，来自于卷轴材料(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卷拢时的输出信号(11)，相对于这信号，通过计算器(10)不发出主动输出信号(11)的方式产生了来自卷轴缠绕材料的非标记区域的普通转速信号。

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，其特征在于该卷轴(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)在该卷轴(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)。

Claims (10)

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(

)的显著变化的形式提供至少一个标记(M_A；M_E)以显示卷轴材料(5)的性质。

2.按照权利要求1所述的卷轴(1)，其特征在于提供标记(M_E)以识别卷轴材料(5)正在接近其末端。

3.按照权利要求1或2所述的卷轴，其特征在于在该卷轴的几个区域或层以预定的放置样式设有标记(M_A；M_E)。

4.按照权利要求3所述的卷轴(1)，其特征在于多个标记代表了用于识别卷轴材料(5)和/或卷轴材料数量的二进制值。

5.一种用于识别卷轴(1)上卷轴材料(5)性质的装置，该卷轴设有一卷轴套(8)以及以多层的形式缠绕在其上的带状或线状卷轴材料，并且在卷轴材料上以显著改变放置角度(

)的形式提供了至少一个标记(M_A；M_E)以标记卷轴材料(5)的性质，其中该卷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，来自于卷轴材料(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卷拢时的输出信号(11)，相对于这信号，通过计算器(10)不发出主动输出信号(11)的方式产生了来自卷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，其特征在于该卷轴(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)在该卷轴(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)。

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