CN108884601B - 工作元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于梳棉机（1）的工作元件，其具有梳棉机盖板条（20）和附接到梳棉机盖板条（20）的梳棉机针布元件（23），至少一个珀尔帖元件（30）设置在梳棉机盖板条（20）上。借助于珀尔帖元件（30），将热量施加到梳棉机盖板条（20）的至少一个限定区域，或者从梳棉机盖板条（20）的至少一个限定区域提取热量。

Description

工作元件

技术领域

本发明涉及一种用于梳棉机或梳理机的工作元件，特别是具有梳棉机针布的盖板条。

背景技术

在梳理机中，梳棉机盖板区域与滚筒一起形成主梳理区，其功能为将絮破碎成单独的纤维，分离出杂质和灰尘，消除非常短的纤维并且破坏棉结并平行化纤维。根据梳理机的用途，使用固定盖板梳棉机、旋转盖板梳棉机或固定盖板与旋转盖板的组合。当使用旋转盖板梳棉机或固定盖板梳棉机与旋转盖板梳棉机的组合时，我们论及旋转盖板梳棉机。在盖板梳棉机的针布和滚筒的针布之间存在狭窄的间隙，这被称为梳理间隙。它是在使用旋转盖板梳棉机时形成的，因为由月牙形带引导的旋转盖板梳棉机—所谓的柔性弯曲部、可调弯曲部、柔性弯曲部或滑动弯曲部—沿着滚筒的圆周方向被引导一定距离，由这些条决定。旋转盖板梳棉机上梳理间隙的尺寸在棉花上为0.10 mm至0.30 mm之间，对于人造纤维而言直到0.40 mm。此旋转盖板梳棉机相对于由针布元件的尖端形成的针布表面具有0.05mm的高度和平面度精度。即使由于改变操作条件而引起的旋转盖板梳棉机的几何形状的微小变化也会影响梳理间隙的形状，因此也会影响梳理机的性能。

在已知的设备中，工作元件由盖板条和针布元件组成。盖板条具有后部、基部和基部表面。针布元件附接到基部表面，沿其纵向方向延伸。盖板条在其外端处附接并在其整个长度上悬臂。梳理机的工作宽度为1.0米或更长，对于盖板条，产生支撑长度超过1.0米。在梳理操作期间，在盖板梳棉机和滚筒之间形成热量，其中大部分热量通过梳棉机的顶部散发到外部。根据盖板条的几何形状，结果为盖板条的变形，这对工作宽度的梳理间隙的均匀性具有负面影响，并且因此也影响正在加工的纤维材料的质量。

CH 702 908 A2公开一种通过将拉伸元件引入盖板条中来解决该问题的方法。然后将盖板条预应力到一定程度，即改变其几何形状，从而在预期变形之后由于梳理热而发生理想状态。因此，由于梳理过程引起的热致变形，由预应力引起的盖板条中的曲率再次被消除。经验表明，这种方法的缺点为必须在插入盖板条之前施加预应力。因此难以精确地调节盖板条的操作条件。

在DE 10 2006 014 419 A1中公开解决该问题的另一种方法，该方法提出将热量形式的能量引入盖板条中，使得可以这种方式实现盖板条的目标变形和/或由于梳理热而引起的影响的减少。这里的能量由外部装置产生，例如感应加热元件。梳理间隙可通过外部能量输入来减小，并且可通过节流能量输入来增大。该提出的方法的一个缺点为系统的惯性。另外，这也需要能量输入，该能量输入在部件的边界区域的方向上增加。

所提出的实施例的缺点在于，随着在梳理操作中针布上的应力的巨大变化，所产生的热量可以发生变化，并且因此工作元件的变形也可以发生变化，所提出的实施例只能在时间滞差内对其做出反应或者根本不能对其做出反应。

发明内容

本发明基于创建工作元件的目的，这将避免上述缺点，并且由于工作元件的几何形状的目标控制，即使在可变的操作条件下，也可创建理想的梳理间隙。

该目的通过本申请的特征来实现。为了解决该问题，提出一种工作元件形成有盖板条和附接到盖板条的针布带，使得至少一个珀尔帖元件设置在盖板条上。珀尔帖元件为电热转换器，其基于珀尔帖效应产生具有电流的温差，或者产生具有温差的电流（塞贝克效应）。珀尔帖元件也可用于冷却并且可—通过反转电流的方向—加热。

珀尔帖元件由两个或多个块组成，每个块由p和n掺杂的半导体材料组成，该p和n掺杂的半导体材料在顶部和底部通过金属桥交替地彼此连接。同时，金属桥形成热接触表面并且通过施加的薄膜或陶瓷板绝缘。两个不同的块总是以产生串联连接的方式彼此连接。供应的电流一个接一个地流过所有块。根据电流的安培数和方向，顶部的连接点冷却，而底部的连接点升温。因此，电流将热量从珀尔帖元件的一侧泵送到另一侧，并且从而在板之间产生温差。

由于珀尔帖元件安装在盖板条上的特定位置处，因此可精确在盖板条的该位置处向盖板条供应热量或从盖板条移除热量。盖板条材料的结果温差导致盖板条的变形。例如，如果从远离针布的那一侧上的盖板条中抽取热量，则结果为盖板条变形，使得针布在纵向轴线方向上采取凸形。如果在面向针布的盖板条的侧面上由第二珀尔帖元件额外供应热量，则这种效果能够进一步加强。

如果珀尔帖元件相对于布置在盖板条的外端处的两个其紧固点安装在盖板条的中心处，则在0.3 mm至0.5 mm的可能行进距离处可实现约为0.02 mm/sec的响应时间。换句话说，与盖板条的固定接触点相比，由于这种下垂，针布在盖板条的中心处升高或降低0.3mm至0.5 mm，这又分别是由于珀尔帖元件的冷却或加热。实验已表明，通过适当控制珀尔帖元件，可以实现0.005 mm的精度。这产生在梳理机操作期间甚至对温度的微小波动作出反应的可能性（由于可变负载、产品变化或气候影响）。

通过珀尔帖元件的合适布置，可以在整个工作宽度上保持恒定的梳理间隙，以及使梳理间隙适应待加工的产品。

在第一实施例中，盖板条设置有与针布元件相对的后部和支撑针布元件的基部。这里，至少一个珀尔帖元件附接到盖板条的后部或基部。

在另一个实施例中，盖板条被实施为包括后部和基部的中空区段。在这样做时，至少一个珀尔帖元件有利地布置在中空区段的内部中。

有利地，提供至少两个珀尔帖元件，第一珀尔帖元件为距针布元件的最短可能距离并且第二珀尔帖元件为最大可能距离。如果然后以这样的方式连接两个珀尔帖元件，即使得第一珀尔帖元件从盖板条抽取热量并且第二珀尔帖向盖板条供应热量，则可用尽可能短的响应时间实现盖板条在一个方向上的最大变形。

如果每个珀尔帖元件连接到附接到工作元件的电源，这也是有利的。例如，这可以借助于必须定期充电的电池或一些其他电源成为可能。因此，例如，即使用诸如旋转盖板梳棉机的可移动工作元件，也可确保将几何形状连续调节到主要的操作条件。

然而，与此相比，也可以将相同工作元件的每个珀尔帖元件或所有珀尔帖元件至少暂时地连接到位于相应工作元件外部的电源。然后，例如，在操作阶段期间，不需要调节工作元件并且因此也不需要电源，在该操作阶段期间不期望工作元件的操作状态发生变化。例如，旋转盖板梳理机中的旋转盖板梳棉机在沿着滚筒表面在相应的传送路径上被引导之后返回到起始点。在该返回期间，不需要保持旋转盖板梳棉机的特定几何形状，并且因此也不需要电源。

盖板条有利地在珀尔帖元件的区域中设置有热分布元件。 例如，这些热分布元件可以肋的形式设计。结果，泵送通过珀尔帖元件的热能可更快地消散或重新分布。在这样做时，例如彼此离开一定距离定位的两个或更多个珀尔帖元件可通过肋接彼此连接。由于这种样的肋接，例如可以通过珀尔帖元件将从盖板条中抽取的热量重新供应到在不同位置处的盖板条。

工作元件内的珀尔帖元件的数量和布置以及操作模式为变化的，并且对于所有可想到的情况，这里将不再详细论述。

另外，通过至少在珀尔帖元件的区域中盖板条具有绝缘的事实，可增强珀尔帖元件的效果。

此外，还提供一种用于向梳理机的工作元件供应热能或从梳理机的工作元件移除热能的方法。然后，借助于至少一个珀尔帖元件，将热量引入盖板条的至少一个特定区域中或从盖板条的至少一个特定区域抽取热量。这需要控制器，该控制器确定待转移的热量，并且由此计算用于珀尔帖元件的电流需求和运行时间。为了计算电流需求和运行时间并且因此计算待实现的工作元件的变形，可使用经验值以及来自主要操作条件的测量数据。例如，可以想象，在工作元件的工作宽度上的各个位置处测量梳理间隙，并且当测量与预定目标值相比存在偏差时，控制器相应地通过控制珀尔帖元件来执行必要的校正。

对于移动的工作元件，例如旋转盖板梳棉机，其在处理期间改变其操作位置，除了相对于工作宽度调节几何形状之外，还存在相对于工作元件的主要位置调节几何形状的额外可能性。旋转盖板梳棉机在旋转盖板梳棉机装置的一端处延伸，借助于柔性弯曲部沿着滚筒表面被引导并且在旋转盖板梳棉机的另一端处延伸出。当旋转盖板梳棉机沿着滚筒表面移动时，一方面，在操作条件下发生变化（例如，由于进行梳理工作引起的加热增加），并且另一方面，在环境条件下发生变化（例如，由于旋转盖板梳棉机的位置引起的重力影响的变化）。使用珀尔帖元件使得能够如此快速地响应位置的变化以及工作元件的几何形状的要求的相关变化，使得梳理间隙也可相对于旋转盖板梳棉机的运动而优化。

如果从工作元件外部控制珀尔帖元件以转移热，则为有利的。例如，在工作元件的几何形状的不连续校正的情况下，这里可使用远程控制来进行连续调节或接触控制。

附图说明

下面基于实施例更详细地解释本发明并且通过附图示出本发明。

图1示出根据现有技术的旋转盖板梳棉机的侧视示意图；

图2示出根据现有技术的以旋转盖板梳棉机形式的工作元件的示意图；

图3和图4示出第一实施例的示意图；

图5和图6示出另一实施例的示意图。

具体实施方式

图1示出已知的旋转盖板梳棉机1的图，其中纤维絮3通过刺辊5从填充斜槽2供应到下游滚筒6到纤维供给系统4。旋转盖板梳棉机1包括可旋转地安装在框架中的单个滚筒6（主圆筒或所谓的滚轴）。滚筒6以已知的方式在前梳理区12、后梳理区13和下梳理区14中与旋转盖板条装置7并且与多个工作元件一起操作。接下来，处理过的纤维从纤维分离系统9转移，成形为纤维条10并送至纤维条沉积装置11。在旋转盖板条装置7、刺辊5和纤维分离系统9之间，各种类型的固定工作元件，诸如梳理元件、分离元件或纤维引导元件可设置在梳理区12、13、14中。这里没有更详细地示出各种工作元件。

以旋转盖板15形式的多个工作元件设置在上述旋转盖板条装置7上，但是图1中的图仅示出几个单独的旋转盖板15。现今，惯常的旋转盖板条装置7包括多个旋转盖板15，其所有都是旋转的，非常靠近。因此，旋转盖板15靠近连续条的相应前端安装，并且朝向滚筒6的相应旋转方向或与滚筒6的相应旋转方向相反地移动，并且在柔性弯曲部8上被引导。

图2示出根据现有技术的以旋转盖板15形式的工作元件的示意图。旋转盖板15包括盖板条20，盖板条20附接有针布元件23。盖板条20其本身具有后部21和基部22。针布元件23附接到盖板条20的基部22。在本示例中，紧固件以附接到基部22两侧的紧固夹24的形式提供。盖板条20的后部21在与针布元件23相对的一侧上安装在基部22上。在这里所示的示例中，盖板条20设计为中空区段，并且因此后部21与基部22结合为一体。在与基部22相对的侧上，针布元件23与齿、即针27组装在一起。这些针27的尖端形成所谓的针布表面。

滚筒6布置成与工作元件相对。滚筒6设置有锯齿线形式的滚筒针布25。为了处理纤维，它们由滚筒6保持并且穿过工作元件的针布元件23的针布表面上的滚筒针布。滚筒针布25的尖端与针布元件的针布表面之间的距离为梳理间隙A。该梳理间隙A在整个工作宽度B上保持恒定，使得工作宽度B在滚筒6的整个长度上沿着滚筒轴线26延伸（参见图3）。

图3和图4示出根据本发明的第一实施例的在旋转盖板梳棉机的示例上的示意图。图3示出与滚筒6相互作用的旋转盖板15。由具有后部21、基部22和附接到基部22的针布元件23的盖板条组成的旋转盖板梳棉机在滚筒6的总工作宽度B上延伸。仅部分示出具有滚筒轴线26的滚筒6。旋转盖板15在工作宽度B外部的两侧上安装在柔性弯曲部8上。梳理间隙A形成在针布元件23的针27和滚筒针布25之间。珀尔帖元件30布置在后部21的外部轮廓上。由于冷却或加热引起珀尔帖元件30的位置处的局部温度条件的变化，盖板条20的几何形状以及因此具有其针布元件23的工作元件的几何形状。例如，可借助于在后部中心处的珀尔帖元件30通过升高温度来实现材料的拉伸（如在滚筒轴线26的方向上所见）。这使得针布元件采取凹形。因此可以补偿滚筒6的温度引起的凸起形状并且保持恒定的梳理间隙。

图4以透视图示出具有基部22和后部21的盖板条20。后部21示出为例如安装在基部22上的单个肋。珀尔帖元件30以距基部22尽可能最远的距离安装在后部21上。通过经由珀尔帖元件30向后部21抽取热量或从后部21供应热量，可以实现如上所述的盖板条20变形的效果。

图5和图6示出根据本发明的另一个实施例的在旋转盖板15的示例上的示意图。图5示出与滚筒6相互作用的旋转盖板15。由具有后部21、基部22和附接到基部22的针布元件23的盖板条组成的旋转盖板梳棉机在滚筒6的整个工作宽度B上延伸。仅部分示出具有滚筒轴线26的滚筒6。旋转盖板15在两端上的工作宽度B的外部安装在柔性弯曲部8上。梳理间隙A形成在针布元件23的针27和滚筒针布25之间。珀尔帖元件30插入后部21的内部。为了更好的热分布，珀尔帖元件30连接到热分布元件31。

图6示出具有基部22和后部21的盖板条20的透视图。盖板条20被实施为中空区段，其中中空区段包括后部21和基部22。 第一珀尔帖元件30在距基部22尽可能远的距离的位置处安装在内部中的后部21上。为了更好的热分布，珀尔帖元件30连接到热分布元件31，该热分布元件31延伸到中空区段的内部中。在基部22的区域中，第二珀尔帖元件30设置在基部的内部中。由于通过第二珀尔帖元件30从基部22抽取热量并且同时经由第一珀尔帖元件30向后部21输入热量，如上所述，可以增强盖板条20的变形效果。

符号表

1 旋转盖板梳棉机

2 填充斜槽

3 纤维絮

4 纤维供给设备

5 刺辊单元

6 滚筒

7 旋转盖板梳棉机装置

8 柔性弯曲部

9 纤维拾取系统

10 纤维条

11 纤维条沉积装置

12 前梳理区

13 后梳理区

14 下梳理区

15 旋转盖板

20 盖板条

21 后部

22 基部

23 针布元件

24 紧固夹

25 滚筒针布

26 滚筒轴线

27 针

30 珀尔帖元件

31 热分布元件

A 梳理间隙

B 工作宽度

Claims (13)

1.一种用于梳棉机（1）的工作元件，所述工作元件具有盖板条（20）和附接到所述盖板条（20）的针布元件（23），其中所述盖板条（20）设置有与所述针布元件（23）相对的后部（21）和支撑所述针布元件（23）的基部（22），其特征在于，至少一个珀尔帖元件（30）在特定位置处附接到所述后部（21）或附接到所述基部（22），用于向所述盖板条（20）供应热能和从所述盖板条（20）移除热能。

2.如权利要求1所述的工作元件，其特征在于，所述盖板条（20）设计为中空区段，并且所述至少一个珀尔帖元件（30）布置在所述中空区段的内部中。

3.如权利要求1或2所述的工作元件，其特征在于，设置至少两个珀尔帖元件（30），第一珀尔帖元件（30）为距所述针布元件（23）的最小可能距离，并且第二珀尔帖元件（30）为距所述针布元件（23）的最大可能距离。

4.如权利要求1或2所述的工作元件，其特征在于，所述至少一个珀尔帖元件（30）连接到电源，该电源附接到所述工作元件。

5.如权利要求1或2所述的工作元件，其特征在于，所述至少一个珀尔帖元件（30）至少临时地连接到布置在所述工作元件外部的电源。

6.如权利要求1或2所述的工作元件，其特征在于，所述盖板条（20）在所述珀尔帖元件（30）的区域中设置有热分布元件（31）。

7.如权利要求6所述的工作元件，其特征在于，所述热分布元件（31）以肋的形式设计。

8.如权利要求1或2所述的工作元件，其特征在于，所述盖板条（20）至少在所述珀尔帖元件（30）的区域中具有绝缘。

9.如权利要求1或2所述的工作元件，其特征在于，所述工作元件为旋转盖板（15）。

10.一种用于向梳棉机（1）的工作元件供应热能和从梳棉机（1）的工作元件移除热能的方法，其中所述工作元件包括盖板条（20）和针布元件（23），并且所述盖板条（20）设置有相对于所述针布元件（23）定位的后部（21）和支撑所述针布元件（23）的基部（22），其特征在于，借助于在特定位置处附接到所述后部（21）或所述基部（22）的至少一个珀尔帖元件（30），将热量引入盖板条（20）的该特定位置中，或者从所述盖板条（20）的该特定位置移除热量。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，提供控制器，确定待转移的热量并且由所述热量计算用于所述珀尔帖元件（30）的电力需求和运行时间。

12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，从所述工作元件的外部控制所述珀尔帖元件（30）以用于热量转移。

13.一种具有滚筒（6）的梳棉机（1），所述滚筒（6）设置有滚筒针布（25）和多个工作元件，其特征在于，至少一个工作元件如权利要求1至9中任一项设计。

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