CN110241487B - 开包机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于开包机（1）的取出臂（6）、一种开包机以及一种用于从纤维包（2）中取出纤维絮（10）的方法。取出臂（6）具有壳体（15）、至少一个具有轴向长度（16）的取出单元（7）和按压元件（17）。按压元件（17）经由负载传感器（21）连接到壳体（15）。

Description

开包机

技术领域

本发明涉及一种用于从纤维包中取出纤维絮的用于开包机（bale openers）的取出臂，该取出臂具有壳体、分离辊和按压元件，并且涉及一种开包机以及一种用于使用开包机从纤维包中取出纤维絮的方法。

背景技术

包取出机（Bale take-off machines）或开包机用于从压制纤维包中提取纤维或纤维絮。为此，将取出单元移动穿过纤维包。取出单元紧固到取出臂，取出臂的高度根据存在的纤维包设定。取出臂又安装在取出塔上。取出塔允许取出单元移动穿过待剥离纤维包的表面。为此，取出塔位于底盘或旋转框架上。通常在轨道上引导的底盘可用于移动穿过一排包。如果纤维包围绕取出塔布置成圆形，则将取出塔安装在旋转框架上。当纤维或纤维絮在一个方向上从第一排纤维包中提取并且在相反方向上从第二排纤维包中提取时，存在底盘和旋转框架的组合。

开包机位于纺纱准备（清花车间）中用于加工纤维材料，例如棉花或合成纤维或其混合物的加工线的开始处，并且对纺纱准备内的序列的连续性具有决定性影响。在开包机中，成包输送的纤维材料通过取出纤维絮从包中提取，并被转移到气动运输系统。气动运输系统将纤维絮通过管道运载到下游清洗机。

在现今常见的开包机中，取出臂安装在取出塔上，以便可垂直调节。垂直调节通过链传动装置、皮带传动装置或主轴驱动装置进行，在这些传动装置处提升或降低取出臂。设置各种传感器以用于确定取出臂相对于纤维包的表面的位置。包含在取出臂中的取出单元的取出性能由取出臂相对于纤维包的表面的位置引起。

发明内容

从现有技术中已知用于取出臂、并因此用于取出性能的控制器的各种设计。例如，EP 2 322 701 A1公开一种开包机，该开包机以优选恒定的取出力控制取出过程。调节取出单元的驱动马达的扭矩和取出臂的高度调节的扭矩。此外，还应考虑校正因素，诸如纤维包的高度和组成。该方法的缺点在于，由于各种部件的调整值，在实际不知道取出力的情况下得出关于取出力的结论。由于随着时间的推移改变操作条件或者提供新的纤维包，在没有校正系数的调整的情况下，系统为不可靠的。

EP 3 009 539 A1公开一种开包机，其中使用负载传感器测量取出臂的重量。当取出臂停留在纤维包上时，其重量减轻，或者甚至取出臂被提升。取出臂包含取出单元，通常为一个或多个分离辊以及相关的驱动单元，致使取出臂的总重量大于500 kg，即使对于相当小的系统也是如此。这种重量减轻等于纤维包上的取出臂的支承力。这种设计的缺点在于，取出臂的提升运动的操作条件在延长的操作时期内改变。例如，由于负载传感器集成到取出臂的提升机构中，并且因此也连接到取出塔，所以由于取出臂的引导件的磨损或在取出塔的底盘中发生振动而引起测量误差。

本发明的目的为提供一种具有取出臂的开包机，该取出臂允许取出臂的可靠、直接可控制的垂直调节和定位，而不受取出臂设计的影响。本发明的另一个目的为提供一种用于使用开包机从纤维包中可靠地控制纤维絮的取出量的方法。

该目的通过独立权利要求的特性部分中的特征来实现。

为了实现该目的，提出一种用于从纤维包中取出纤维絮的用于开包机的取出臂的依赖于力的垂直调节。取出臂具有壳体、至少一个具有轴向长度的分离辊和按压元件。按压元件经由负载传感器连接到壳体。仅经由负载传感器确保将按压元件紧固到壳体并且因此紧固到取出臂。按压元件安装在取出臂上，使得当取出臂降低到纤维包上时，按压元件接触纤维包。在按压元件与纤维包的表面初始接触之后进一步降低取出臂时，通过取出臂的固有重量将按压元件压到纤维包上。由于按压元件经由负载传感器连接到取出塔的壳体，由于纤维包的支撑而致使的取出臂的固有重量的减小经由负载传感器记录。可通过负载传感器适当地测量取出臂作用在纤维包上的接触力。已经示出，使用四个负载传感器以补偿倾斜位置为有利的。由于纤维包的表面不形成相对于按压元件的均匀或平行的平面，因此由按压元件施加在纤维包上的实际支承力在按压元件上的所有位置处不相等。然而，当使用多个负载传感器时，这种情况由评估单元补偿，并且可确定接触力，该接触力独立于取出臂或按压元件的位置。另外，通过直接测量按压元件上的接触力来排除对提升机构或取出臂的引导件的影响。

所谓的力换能器的各种设计可用在负载传感器中。例如，已知力换能器的使用，其中力作用在弹性弹簧体上并使其变形。使用电阻随应变而变化的应变计将弹簧体的变形转换为电压的变化。经由测量放大器记录电压，并且因此记录应变的变化。基于弹簧体的弹性属性，该值可转换为测量的力值。弯曲梁、环形扭转弹簧或其他设计用作弹簧体。在另一种负载传感器设计中，使用压电陶瓷元件。由于压电材料的定向变形，微观偶极子在压电晶体的晶胞内形成。对晶体的所有晶胞中的相关电场求和得到宏观可测量的电压，该电压可被转换为测量的力值。负载传感器为现有技术中已知的，并且目前广泛用于力和重量测量。

按压元件有利地设计为具有压紧板的格栅，并且取出单元设计为具有取出齿的分离辊。格栅位于分离辊下方，并且分离辊通过格栅与取出齿接合。安装在分离辊下方的格栅代表与纤维包的表面的实际接触点。在取出塔的行进方向上安装在格栅上的压紧板用于在取出塔的行进运动期间，并因此在取出臂的行进运动期间，将竖立在纤维包的表面上的纤维絮引导在格栅下方。为此目的，压紧板被斜向上引导远离栅格。对于可在两侧上使用的分离辊，相应的压紧板安装在格栅的两侧上。压紧板与格栅一起形成按压元件。分离辊的取出齿通过格栅接合，并且由于分离辊的旋转运动而从纤维包的表面提取纤维絮。由于分离辊的旋转运动，取出齿通过纤维包移动，并且因此不协助将取出臂支撑在纤维包上。

格栅有利地具有至少对应于分离辊的轴向长度的长度，分离辊在该轴向长度上设置有取出齿。因此，栅格还具有防止取出齿从纤维包中撕裂过大的纤维絮的功能。格栅的长度以及因此压紧板的长度确保由格栅和压紧板形成的按压元件在分离辊的整个轴向长度上停留在纤维包上。结果为纤维包的表面上的均匀取出。

在一个替代实施例中，按压元件设计为引导板。在具有不停留在纤维包的表面上的栅格的取出单元的一种设计中，引导板代表取出臂和纤维包之间的接触，并且经由负载传感器适当地连接到取出臂以用于测量接触力。在这种情况下，格栅仅用于防止取出齿从纤维包中撕裂过大的纤维絮。

在另一替代实施例中，按压元件被设计为多个导轨，所述多个导轨位于栅格下方并且在纤维包上滑动。格栅本身不会停留在纤维包上。导轨又经由负载传感器安装在取出臂上。可将必要的压紧板紧固到导轨，以避免由于纤维絮在纤维包的表面上的分离辊的区域中行进进入而引起接触力的不正确测量。导轨也可设计为覆盖分离辊的轴向长度的一部分的格栅。在这种情况下，仅在没有定位部分栅格形式的导轨的位置处，栅格设置在导轨和分离辊之间。

在另一替代实施例中，按压元件被设计为至少一个具有轴承护罩的按压辊，并且负载传感器位于按压辊的轴承护罩上。代替引导板，使用按压辊来确保纤维包的表面在取出单元下方的行进进入。当取出臂移动穿过纤维包时，在取出单元与表面接合之前，通过按压辊使纤维包的表面均匀。

用于从纤维包中分离金属杂质的磁体有利地安装在按压元件上。磁体将沿着取出单元的整个轴向长度设置在压紧板上。磁体可安装为多个单独的磁体或者安装为在整个长度上延伸的条形磁体。在现有技术中经常使用箔形式的条形磁体。由于磁体，即使在从纤维包中提取纤维絮之前，也可以保留可能在取出单元上或在后续加工阶段中造成损坏的金属杂质。例如，可在一排纤维包的末端提供磁体的清洁。可通过手或通过自动清洁装置进行清洁。当使用条形磁体时，也可以很容易地用新的清洁条替换使用过的条。作为磁条的替代，可使用磁滚筒。磁滚筒可安装在按压元件的两侧上，或者也可安装在取出臂上。磁滚筒可具有自清洁系统；例如，在取出臂旋转期间，当方向改变时，磁体在远离纤维包的位置被去激活，并且以这种方式清洁滚筒。

还提出一种具有根据以上描述的取出臂的开包机。

为了实现进一步的目的，提出一种用于使用开包机从纤维包中取出纤维絮的方法，该开包机具有带有壳体、至少一个分离辊和按压元件的取出臂。通过对位于按压元件和壳体之间的负载传感器的评估，连续地测量在纤维包上的取出臂的接触力。

通过使用负载传感器，可以使取出塔在特定压力下移动穿过纤维包的表面。经由负载传感器可确定取出臂在纤维包上的接触力。将取出臂与紧固到其的按压元件一起降低到纤维包的表面上，直到经由负载传感器确定一定的负载。负载对应于接触力，利用该接触力，位于取出臂上的按压元件被压到纤维包的表面上。将按压元件压到纤维包上的压力、取出单元的状态和工作速度以及取出臂被引导穿过纤维包的取出塔的行进速度基本上确定取出量。现在，开包机的取出量可直接受到接触力的直接测量和取出臂的提升机构的相关控制的影响。由于纤维包不能通过取出操作均匀地剥离的事实，因此在各个纤维包之间或还在纤维包内产生高度差。如果纤维包表面的水平现在增加，则接触力也增加。这由负载传感器记录，并且控制可通过适当地提升取出臂来响应。

通过校准，有利地通过测量由于按压元件的固有重量而作用在负载传感器上的力来确定接触力的零值。在远离纤维包的表面的取出臂的位置中，通过将按压元件紧固到取出臂的壳体，通过按压元件的固有重量将负载传感器置于负载下。如果现在将取出臂降低到纤维包上，则负载传感器最初通过按压元件的固有重量的大小来减轻负载。然而，负载的减轻产生纤维包的表面上的压力，这在确定轴承压力时必须考虑。

附图说明

下面基于示例性实施例并参考附图更详细地解释本发明，附图示出以下：

图1以正视图示出开包机的示意图；

图2以俯视图示出开包机的示意图；

图3以局部视图示出根据本发明的取出臂的第一实施例的示意图；

图4示出根据图3的位置X-X处的示意性剖视图；

图5以局部视图示出根据本发明的取出臂的第二实施例的示意图，以及

图6示出根据图5的位置Y-Y处的示意性剖视图。

具体实施方式

图1和图2示出根据现有技术的用于从纤维包2中取出纤维絮10的开包机1的示意图。图1以正视图示出开包机1，并且图2以俯视图示出开包机1。开包机1基本上由取出塔3和取出臂6组成。取出臂6紧固到取出塔3的一侧，并穿过纤维包2自由伸出。取出塔3配备有底盘4。取出塔3借助于底盘4在轨道5上沿着纤维包2移动。由于该移动12，安装在取出塔3上的取出臂6被引导穿过纤维包2的表面。取出单元7位于取出臂6中。取出单元7从纤维包2中去除纤维絮10。纤维絮10通过取出臂6和取出塔3被带到输送通道8。输送通道8以及由此从取出单元7到输送通道8的输送路径处于某一负压下，该负压用于将纤维絮10从取出单元7通过输送通道气动输送到气动纤维絮运输系统14中。输送通道8通过通道盖9在取出塔3和纤维絮运输系统14之间关闭。在取出塔3的行进运动12期间，通道盖9滚动打开和关闭，使得由于取出塔3的行进运动12而连续变化的输送通道8以其有效长度由通道盖9关闭。

将取出臂6紧固到取出塔3具有高度可调节的设计，使得可连续地剥离纤维包2。取出臂3的移动13用于确保纤维絮10从纤维包2的表面均匀地取出。当具有其行进运动12的取出塔3已经行进穿过所有纤维包2时，可颠倒取出塔3的行进运动12的方向。当在输送通道8的两侧上设置纤维包2用于取出时，由于旋转运动11，取出塔可将取出臂6旋转到输送通道9的另一侧。

图3以局部视图示出根据本发明的取出臂6的第一实施例的示意图，并且图4示出根据图3的位置X-X处的示意性剖视图。取出臂6具有壳体15和位于壳体15内的取出单元7。取出单元7被设计为具有轴向长度16的分离辊22，并且其中取出齿23位于其轴向长度16上的表面上。取出齿23可设计为单独的齿，或者设计为齿盘的形式。由安装件18、压紧板19和格栅20构成的按压元件17位于壳体15的下方。按压元件17的长度超过分离辊22的轴向长度16，以便用于纤维包2在其整个范围内适当地行进穿过。基于图1和图2中的开包机1的图示设计，在每种情况下示出压紧板19，其对应于格栅20两侧上的可能的行进运动12。压紧板19连接到栅格20，并且与栅格20一起安装在安装件18上。安装件18又紧固到负载传感器21，负载传感器21固定到取出臂6的壳体15。因此，按压元件17仅经由负载传感器21联接到取出臂6的壳体15，而无需进一步连接。图4还示出待剥离的纤维包2，取出臂6经由按压元件17向纤维包2施加接触力F。由于纤维包2的不规则高度，接触力F不必均匀地分布在按压元件17的整个表面区域上。然而，通过四个负载传感器21的布置来补偿接触力F的不均匀分布。接触力F越大，待剥离的纤维包2的上部被压缩得越强，并且通过分离辊22的取出齿23与纤维包2的接合实现更高的取出性能。取出齿23进入纤维包2中的实际穿透深度由停留在纤维包的表面上的格栅20确定。需要调节格栅20和分离辊22之间的距离，以便调节取出齿23进入纤维包2中的接合深度。

图4还示出压紧板19上用于分离金属颗粒的磁体26。位于纤维包2的表面上的金属颗粒由磁体保持，并且因此不会进入取出齿23的区域。

图5以局部视图示出根据本发明的取出臂的第二实施例的示意图，并且图6示出根据图5的位置Y-Y处的示意性剖视图。该取出臂6具有壳体15和位于壳体15内的取出单元7。取出单元7被[设计]为具有轴向长度16的分离辊22，并且其中取出齿23位于其表面上。取出齿23可设计为单独的齿，或者设计为齿盘的形式。由安装在轴承护罩25中的按压辊24和格栅20构成的按压元件17位于壳体15下方。按压元件17的长度超过分离辊22的轴向长度16，以便用于纤维包2在其整个范围内适当地行进穿过。基于图1和图2中的开包机1的图示设计，在每种情况下示出加压辊24，其对应于格栅20两侧上的可能的行进运动12。格栅20同样安装在轴承护罩25上。轴承护罩25又紧固到负载传感器21，负载传感器21固定到取出臂6的壳体15。因此，按压元件17仅经由负载传感器21联接到取出臂6的壳体15，而无需进一步连接。图6还示出待剥离的纤维包2，取出臂6经由按压元件17和按压辊24向纤维包2施加接触力F。由于纤维包2的不规则高度，接触力F不必均匀地分布在两个按压辊10或其轴向长度上。然而，通过四个负载传感器21的布置来补偿接触力F的不均匀分布。接触力F越大，待剥离的纤维包2的上部被按压辊24压缩得越强，并且通过分离辊22的取出齿23与纤维包2的接合实现更高的取出性能。取出齿23进入纤维包2中的实际穿透深度由停留在纤维包2的表面上的格栅20确定。需要调节格栅20和分离辊22之间的距离，以便调节取出齿23进入纤维包2中的接合深度。

附图标记列表

1 开包机

2 纤维包

3 取出塔

4 底盘

5 轨道

6 取出臂

7 取出单元

8 输送通道

9 通道盖

10 纤维絮

11 取出塔的旋转运动

12 取出塔的行进运动

13 取出臂的移动

14 纤维絮运输系统

15 壳体

16 取出单元的轴向长度

17 按压元件

18 安装件

19 压紧板

20 格栅

21 负载传感器

22 分离辊

23 取出齿

24 按压辊

25 轴承护罩

26 磁体

F 接触力

Claims (7)

1.一种用于从纤维包(2)中取出纤维絮(10)的用于开包机(1)的取出臂(6)，所述取出臂(6)配置为能够控制地在所述开包机(1)上被提升或降低，所述取出臂(6)具有：壳体(15)；

至少一个取出单元(7)，其具有轴向长度(16)，并且设计为具有取出齿(23)的分离辊(22)；以及

按压元件(17)，其仅经由负载传感器(21)连接到所述壳体(15)，使得通过所述负载传感器(21)直接且连续测量所述按压元件(17)在所述纤维包(2)上的接触力(F)，所述按压元件(17)设计为具有压紧板(19)的格栅(20)，

其中，所述格栅(20)位于所述分离辊(22)下方，并且所述分离辊(22)的所述取出齿(23)通过所述格栅(20)与所述纤维絮(10)接合，并且

其中，所述取出臂(6)在所述开包机(1)上的高度基于所测量的接触力而被控制。

2.根据权利要求1所述的取出臂(6)，其特征在于，所述格栅(20)的长度至少对应于所述分离辊(22)的所述轴向长度(16)。

3.根据权利要求2所述的取出臂(6)，其特征在于，所述压紧板(19)在所述格栅(20)的整个长度上设置在所述格栅(20)的两侧上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的取出臂(6)，其特征在于，用于从所述纤维包(2)中分离金属杂质的磁体(26)安装在所述按压元件(17)上。

5.一种开包机(1)，其具有根据权利要求1至4中任一项所述的取出臂(6)。

6.一种使用根据权利要求5所述的开包机(1)从纤维包(2)中取出纤维絮(10)的方法，其特征在于，通过对负载传感器(21)的评估，直接且连续测量所述按压元件(17)在所述纤维包(2)上的接触力(F)，所述按压元件(17)仅经由所述负载传感器(21)连接到所述壳体(15)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过校准，通过测量由于所述按压元件(17)的固有重量而作用在所述负载传感器(21)上的力来确定用于所述接触力(F)的零值。