CN102884231B - 用于测量连续流动的网状纤维材料的重量的装置和方法 - Google Patents

用于测量连续流动的网状纤维材料的重量的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于测量连续流动的网状纤维材料的重量的方法和装置，纤维材料在循环传送带上传送，其中与在传送带上的纤维材料的重量相对应的信号通过相关联测量系统产生并且所述信号特别地用于控制处理纤维材料的机器。根据本发明，与材料的每单位面积质量和每单位面积重量相对应的信号沿着传送方向在传送带（TBW）的测量系统（GS、TBW）的下游确定。在对循环传送带（TBW）的面积中探测到的重量信号的估测中考虑该信号。此外，用于确定纤维材料（F、V）的每单位面积质量与每单位面积重量的测量装置（M）的信号被馈送到估测装置（A），其中测量装置（M）沿着传送方向布置在传送带（TBW）的下游。

Description

用于测量连续流动的网状纤维材料的重量的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于将连续流动的网状纤维材料处理成非织物网的装置和方法。
背景技术
从DE102007014694A1已知用于将纤维层传送到梳理机(card)的装置。传送路径在变化斜槽供给装置处开始，所述变化斜槽供给装置使纤维沉积在第一传送带上。经由其他驱动传送带，纤维层到达带称量器的环状传送带并且从那里到梳理机的入口。在带称量器中，布置在那里的测量装置和传感器被用于探测与在带称量器的带上的纤维层的重量相对应的信号。该信号被提供给一控制装置，该控制装置与梳理机的速度信号有关地处理该提供的信号，使得梳理机形成恒定均匀的非织物(unwoven，非编织)纤维。
重量通过带称量器来分析的纤维层被从上游传送带(沿着传送方向可见)被传送到带称量器的传送带上，并且此后从带称量器传送到用于供给梳理机的另一下游传送带。在传送区域中，相应传送带的引导辊相互平行。在虎钳形(nip-shaped)的间隙中，在不被支撑的情况下纤维层从一个传送带传送到后面的传送带。根据纤维厚度、纤维网的质量、纤维层的结构和组成，在传送区域中形成牵拉，由于由此形成的张力，这会导致带称量器的劣化的测量结果。
这些测量错误可以通过修正系数(correctionfactor)补偿。必须确定测量错误并且将其供给到估测装置。因为，如指出的，纤维参数对错误值具有决定性影响，需要产生用于每种纤维材料和每种混合物的各个修正值，当材料频繁变化时这是特别麻烦的。
从DE102008022817A1已知用于将纤维供给到纺织机(textilemachine)的装置，其中纤维经由斜槽沉积在抽出装置上，所述抽出装置设计为环形传送带。在斜槽下方，沉积在其上的纤维的重量通过第一测量装置测量并且传送带的传送速度相应地被控制。因此，例如，可能的是提供每单位时间恒定的纤维质量给下游开口单元。
除了第一测量装置以外，该已知装置还包括沿着纤维传送方向布置在斜槽下游的第二测量装置。由于在斜槽中的纤维或者在传送带上的纤维沉积区域中的纤维的动作(该动作由纤维的类型引起)，第一测量装置不能够确定正确的重量。在纤维已经离开斜槽的区域中使用第二测量装置，来测量在传送带上的实际纤维量。通过该主要的与辅助的测量，执行纤维流的区分控制。
DE3913733A1披露了在梳理机上游的重量测量，例如通过带称量器，其中确定了在梳理机上游的理论重量与实际重量之间的重量差。没有披露在梳理机下游进行质量流的测量。
DE29909016U1示出了一种位于交叉铺网机的下游的测量装置，其目的是形成一个轮廓。该文献没有披露在梳理机之前的位于上游的带称量器。
从总的EP0635589A1中可以知晓的是，对铺在带称量器上的进入纤维的每单位面积的重量进行测量，并且将其与实际带速度一起输入控制器内。在梳理机系统的下游，测量纤维材料的离开速度。此外，将在梳理机的出口处或在交叉铺网机的出口处的关于每单位面积的重量或者带重量的设定值输入至控制器内。预定的修正因数考虑到由于装置的特定特征、纺织发动机特征和气候条件而产生的影响。
根据EP1268896B1(D4a)，在梳理机系统的上游没有进行纤维束的测量以能够确定实际的质量流。实际上该文献虽然以一般的方式提及在交叉铺网机的上游形成网的期间修正每单位面积的重量，但是该文献没有提供任何关于如何将其实现以及如何获得修正因数的具体指示。总体而言，该文献旨在影响轮廓。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于将连续流动的网状纤维材料处理成非织物网的装置和方法，其中改进了对处理纤维材料的机器的速度的控制。
该目的相应地通过本发明的装置和方法的特征实现。
根据本发明的规定，网状纤维材料是通过供给装置沉积在第一传送带上的纤维层(振动斜槽供给、梳理机供给)。然后纤维层被传送到第二环状传送带上，所述第二环状传送带与相关重量测量系统一起形成带称量器。此后，纤维层被传送到梳理机的入口。通过梳理机形成的绒毛通过交叉铺网机叠置成预期厚度的非织物网。
在交叉铺网机的出口处，布置确定非织物的每单位面积质量或每单位面积重量的测量装置，测量装置根据辐射(radiometric)测量原理操作。测量系统通过横向于非纺织网的移动方向延伸的横梁悬置，并且在测量过程中横跨非织物网的宽度进行周期性往复移动。从而，除了每单位面积重量以外，可以探测非织物网的均一性以及密度变化。此外，可以确定非织物网的宽度。
在描述的例子中，来自面积测量系统的信号以及在交叉铺网机的出口处的速度信号被用于修正带称量器的重量测量系统在梳理机入口处的结果。这里，来自该事实的一个益处是，由于质量守恒定律，随着时间(每单位时间质量)在交叉铺网机的出口处的质量流的平均值等于随着时间在梳理机的入口处的质量流的平均值(横跨带称量器的质量流)。理论上，所述的质量流的比率等于1。
在交叉铺网机的出口处的质量流通过每单位面积的质量、网宽以及生产速度的乘积来获得。通过探测当在非织物网的边缘上方运行时发生的信号跳动并且通过与来自测量头的位置信号一起来处理这些信号跳动，通过面积测量系统自身连续地探测织物网宽。生产速度是已知的并且可作为到梳理机/交叉铺网机的控制的相应信号而获得或者通过独立的速度传感器探测到。
从在交叉铺网机的出口处的质量流与在梳理机的入口处的质量流的比率，能够确定用于确定存在于带称量器上的纤维层的重量的修正系数。具体地，本发明的方法允许确定修正系数，该修正系数指示在带称量器的区域中的纤维层的重量值相对于仅通过带称量器确定的测量值高出多少或低了多少。
根据本发明规定了，在传送带的测量系统的下游，沿着传送的方向看，确定与每单位面积的质量或材料的每单位面积的重量相对应的信号，该信号包含与在环状传送带的区域中探测到的重量信号的估测中。
作为发展，能够提供以下的测量：
-在处理纤维材料的机器的出口处确定与材料的每单位面积的重量相对应的信号，该机器布置在传送带的下游。处理纤维材料的机器优选地是梳理机和/或交叉铺网机(crosslapper)。当估测在环状传送带的区域中探测到的重量信号时，使用由梳理机和/或交叉铺网机产生的非织物的每单位面积重量的值。
-根据辐射度测量原理来确定每单位面积的质量或每单位面积的重量。用于确定每单位面积质量的已知测量原理使用诸如钷、氪或锶的同位素辐射源。探测穿透该材料的辐射或者被该材料向后散射的辐射，从相应辐射的强度来确定每单位面积的质量。根据非织物材料，还可以使用光学测量方法。
-除了每单位面积质量或者每单位面积重量以外，还能够确定纤维材料网或者非织物的宽度，以及所述网的速度。通过每单位面积的质量，纤维或非织物网的宽度和速度，能够计算质量流速，即纤维或非织物材料每单位时间的质量。
该装置包括环形传送带，纤维材料在该环形传送带上传送，传送带与相关联的测量系统一起形成带称量器，并且用于执行该方法的装置还包括用于确定纤维材料的重量的估测装置，所述估测装置与测量系统信号通信。
根据本发明规定了，此外还向所述估测装置提供来自测量装置的信号以用于确定纤维材料的每单位面积的质量或每单位面积的重量，测量装置沿着传送方向设置在传送带的下游。
作为发展，提供以下的测量：
-用于确定每单位面积的重量的测量装置布置在处理纤维材料的机器的出口处，该机器布置在传送带的下游。
-估测装置与处理纤维材料的机器的控制关联并且因此是控制系统的一部分，通过该控制系统执行控制并且特别是执行处理纤维材料的机器的速度的控制。
-处理纤维材料的机器能够是梳理机和/或交叉铺网机。
-用于确定每单位面积重量的测量装置能够是沿着横向于传送带的传送方向的方向可移动地悬置的测量头。
-用于确定每单位面积重量的测量装置能够是拟辐射(radiometrically)操作测量装置。
附图说明
下文中将参照附图描述本发明的实施方式。在附图中：
图1是根据本发明的解决方案的示意图；
图2是图1的传送路径上的俯视平面图。
具体实施方式
振动灵巧供给(vibrationcutefeed)RSS在第一传送带T1上形成网状纤维层F。第一传送带T1在引导辊U1的周围被引导，并且在该区域中，将纤维层F传送到在张力下沿着箭头方向围绕引导辊UA、UB循环的第三环状传送带TBW。另一个引导辊U2平行于引导辊UB延伸，该引导辊使另一个传送带T2张紧。在引导辊UB、U2的区域中，纤维层F从第三环状传送带TBW传送到另一个传送带T2。传送带T2与梳理机KR(在附图中仅示意性指出)耦接，并且对该梳理机进行供给。
紧邻梳理机KR的下游是交叉铺网机KL(也仅是示意性地指示)，该交叉铺网机叠置通过梳理接形成的绒毛以便获得非织物V。非织物V在交叉铺网机KL的出口处具有速度v，该速度通过速度传感器SV确定。例如，速度传感器SV是与非织物V接触的测量辊，该测量辊与增量式编码器连接。
横梁T横跨非织物网V延伸，横梁支撑测量头M，通过该测量头来确定非织物V的每单位面积的重量。测量头M以及速度传感器SV与包括用于信号估测的电子器件的估测装置A信号通信。估测装置A的电子器件也被供给以测量头M的移动控制信号，以便探测测量头M的移动并且非织物网V的宽度可以与其测量信号一起被确定。在附图中指出，测量头M的移动控制的信号从包括相应驱动装置的横梁T取得。
从测量头M的信号，估测装置A确定非织物V每单位面积q的质量，例如，以单位[kg/m2]。类似地，通过估测测量头M的移动信号，以单位[m]来确定非织物网V的宽度。最终地，速度传感器SV提供可以转换成速度值v(单位[m/h])的速度信号。
从现在已知的数量，可以被确定在测量头M的区域中的质量流速率Δm2/Δt2，即在每单位时间Δt2在交叉铺网机KL的出口处传送了多少非织物V的质量Δm2。由此以数学方式获得了下面的等式：
Δm2/Δt2＝q·b·v.
第三环状传送带TBW在引导辊UA周围张紧并且UB与重量传感器GS配合操作以使得第三环状传送带TBW形成带称量器。在第三环状传送带TBW的在两个引导辊UA、UB之间张紧的部分上的载荷通过重量传感器GS探测-例如，探测带的松弛。此外，引导辊UA、UB可以与力测量装置耦接并且因此形成用于确定带称量器的第三环状传送带TBW的载荷的测量系统。因此重量传感器GS的描述仅是总体的描述。
重量传感器GS与估测装置A连接，其中存在于带称量器上的纤维层F的质量通过传感器信号确定。出于以上已经解释的原因，仅仅通过带称量器探测到的值包含误差。
估测装置A探测纤维层F的质量值(该质量通过带称量器随着时间确定)，并且产生在带称量器上方沿着梳理机K或者交叉铺网机的方向运行的质量流Δm1/Δt1，即每单位时间Δt1的纤维质量Δm1-单位[kg/h]。
从质量流的比较获得修正系数k：
k＝Δm1/Δt1/Δm2/Δt2
利用该修正值k，通过由带称量器的传感器系统GS确定的瞬时测量值能够确定纤维层F的实际质量值，实际质量值被供给到梳理机KR的驱动的控制器ST并且用于确定速率。为此目的，估测装置A与梳理机KR的控制器ST连接。由此确定的质量值也可以显示在未示出的机器终端的显示器上，通过该显示器来设定用于生产的值。
图2以示意性俯视平面图示出了图1中的传送路径。特别地，指明了非织物的宽度b是如何通过横动(traversing)测量头来确定的，即通过周期性地沿着横梁T的整个长度移动-在非织物网V的边缘处跳动的测量值被估测，与来自测量头控制器的移动信号一起用来确定网的宽度b。
附图标记列表：
RSS振动斜槽供给A估测装置
F纤维层ST控制器
T1第一传送带KR梳理机
U1引导辊(第一传送带)KL交叉铺网机
T2第二传送带V非织物，非织物网
U2引导辊(第二传送带)M测量装置，测量头
TBW第三环状传送带(带称量T横梁器)
UA引导辊(传送带的带称量SV速度传感器器)
UB引导辊(传送带的带称量v非织物网的速度器)
GS重量传感器(带称量器)b非织物网的宽度

Claims (10)

1.一种用于测量连续流动的网状纤维材料的重量的方法，其中所述网状纤维材料是纤维层(F)，所述纤维层沉积在第一环状传送带(T1)上并且由布置在所述第一环状传送带(T1)下游的纤维材料处理机器来进行处理，其特征在于，
在所述纤维材料处理机器的出口处确定材料的每单位面积的重量，其中利用估测装置(A)从所述纤维层(F)的每单位时间的质量Δm1/Δt1与非织物网(V)的质量流Δm2/Δt2的比较获得修正值k，重量传感器(GS)布置成确定瞬时测量值，以确定所述纤维层(F)的实际质量值，并且由控制器(ST)基于所述修正值k和所述实际质量值来控制所述纤维材料处理机器的速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非织物网(V)的质量流是从所述非织物网的宽度以及非织物的速度和每单位面积的重量而获得的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维材料处理机器是交叉铺网机(KL)，由在交叉铺网机(KL)的下游测量的质量流来修正所述重量传感器(GS)的结果。
4.一种用于测量连续流动的网状纤维材料的重量的装置，其中所述网状纤维材料是纤维层(F)，所述纤维层由包括振动灵巧供给(RSS)或梳理机供给的供给装置沉积在第一环状传送带(T1)上并且由布置在所述第一环状传送带下游的纤维材料处理机器来进行处理，其中在所述供给装置与所述纤维材料处理机器之间布置有用于测量所述纤维层(F)的质量Δm1的重量传感器(GS)，
其特征在于，
在所述纤维材料处理机器的下游布置有测量装置，所述测量装置用于确定非织物网(V)的每单位面积的质量或每单位面积的重量，其中利用估测装置(A)从所述纤维层(F)的每单位时间的质量Δm1/Δt1与非织物网(V)的质量流Δm2/Δt2的比较获得修正值k，并且控制器(ST)基于所述修正值k来控制所述纤维材料处理机器的速度。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，用于测量所述纤维层(F)的质量的所述重量传感器由布置在所述第一环状传送带(T1)与第二环状传送带(T2)之间的重量传感器(GS)形成，其中，所述第二环状传送带(T2)与所述纤维材料处理机器耦接，并且对所述纤维材料处理机器进行供给。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述重量传感器(GS)与第三环状传送带(TBW)配合。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述纤维材料处理机器是梳理机(KR)和/或交叉铺网机(KL)。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述纤维材料处理机器下游的用于确定所述非织物的每单位面积的重量的所述测量装置是沿着横向于所述纤维材料的传送方向的可移动地悬置的测量头(M)。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述重量传感器(GS)由所述第三环状传送带(TBW)的引导辊(UA、UB)的力测量装置形成。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述纤维材料处理机器是交叉铺网机(KL)，在所述交叉铺网机(KL)的下游额外地布置速度传感器(SV)。
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