CN112924493B - 用于表面磨损的传感原理 - Google Patents
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Abstract
说明一种纺织机器，所述纺织机器具有构件（2），所述构件与工艺材料（1）处于接触中，并且所述纺织机器具有传感器组件（5），所述传感器组件监测所述构件（2）的磨损。想要实现纺织机器的经济性的提高。为此，所述传感器组件（5）包括传感元件（3），所述传感元件与所述工艺材料（1）处于接触中并且由于在所述工艺材料（1）与所述传感元件（3）之间的相对运动而磨损，其中，所述传感元件（3）的电的性质由于磨损而改变，并且所述传感器组件（5）包括用于测定所述电的性质的装置。
Description
技术领域
本发明涉及纺织机器，所述纺织机器具有构件，所述构件与工艺材料处于接触中，并且所述纺织机器具有传感器组件，所述传感器组件监测构件的磨损。
背景技术
直到现在的纺织机器借助于光学的传感器组件进行监测。EP 0 456 126 B1描述用于辨别粗糙缺陷和精细缺陷的这样的光学的传感器组件。对此，针一再在相同的位置中被光学地探测并且与参考比较，以便测定针的磨损。然而，由于纺织机器的高的频率，这种方法是存储和计算消耗的，因为根据针的频率产生大的数据量，所述数据量必须被进一步处理。大的数据量的处理是成本高的并且要求专用的外围设备（Peripherie）。此外，存在有光学的传感器的污染的危险，这能够以实际上的磨损的错误解读反映出来。
发明内容
作为本发明的基础的任务是经济性的提高。
所述任务通过如下方式解决，即传感器组件具有传感元件，所述传感元件与工艺材料处于接触中并且由于在工艺材料与传感元件之间的相对运动而磨损，其中，传感元件的电的性质由于磨损而改变，并且所述传感器组件具有用于测定所述电的性质的装置。
由于传感元件的磨损，其电的性质改变，所述电的性质能够连续地或以时间上的间隔被测定。因为电的性质的测定不导致大的数据量并且也不需要能够发生污染的光学机构，所以这是用于监测纺织机器、减少次品份额和避免品质不足的经济的解决方案。
优选地，电的性质是欧姆电阻。欧姆电阻能够在没有复杂的测量结构（Messaufbauten）的情况下得到测量并且相应于传导的横截面的改变而改变。此外，参数能够精确地得到计算并且由此能够在没有大的根据实验的试验系列（Versuchsreihen）的情况下得到确定。
优选地，纺织机器包括第一存储器，所述第一存储器存储经测定的第一值，并且所述纺织机器包括第二存储器，所述第二存储器存储经测定的第二值，并且所述纺织机器包括比较器，所述比较器将来自第一存储器的第一值与来自第二存储器的第二值进行比较。通过所述两个提及的值的比较，传感元件的磨损能够得到确定，从其中能够推断出构件的实际上的磨损。相应于磨损地能够得出另外的措施。所述比较防止构件被磨损超过磨损极限，这又减小精细和粗糙缺陷的可能性。纺织机器的经济性得到提高。
优选地，比较器将在第一值与第二值之间的差与阈值进行比较。阈值指示出从哪个时间点起构件已经到达其顶峰（Zenit）并且推荐相应的构件的更换。通过构件的及时的更换能够可靠地防止次品。
优选地，设置有磨损数据库，所述磨损数据库具有关于取决于工艺参数的磨损的比较值。工艺参数例如是工艺材料、使用条件、材料速度、在引导丝线的构件处的接触面积或机器种类。比较器将经测定的值与磨损数据库的值进行比较。通过这种组件，磨损数据库能够始终得到进一步更新，这以预测品质的改善反映出来。较好的预测品质实现更加有针对性的维护，所述维护又减少停机时间。
优选地，工艺材料构造为纱线、丝线、绳索、非织造织物、系线（Schnur）、导线、股线或线缆。不同的工艺材料导致不一样高的磨损，所述磨损能够通过传感器单元来测定。相应于此地，避免传感器单元的消耗的改装，这减少安装时间并且由此提高经济性。
优选地，传感元件布置在不传导的基础材料上。在传感材料的相配合的定尺寸的情况下，传感材料的切断指示出最大可能的待测量的磨损。不传导的基础材料防止传感元件的跨接（Überbrückung）。由此，电阻在传感元件切断时突然升高，这又是对于最大可能的待测量的磨损的证据。接着，能够采取相应的措施，所述措施防止次品生产。
优选地，不传导的基础材料实施为棒。作为棒的实施方案实现容易的装配，因为棒能够通过少量的操作（Handgriffe）来更换。此外，棒能够借助于挤压挤出（Strangextrusion）、塑料注射、烧结、3D打印和/或类似的方法进行生产，这将棒的生产成本保持得小。
优选地，工艺材料在传感元件上的接触角度大于传感元件在基础材料上的接触角度。由此，工艺材料从一侧直至另一侧触碰传感元件。由此防止传感元件的突出的（überstehenden）份额的危险。这实现传感元件的符合目的的设计。
优选地，工艺材料横向于其运动方向关于传感元件位置固定地布置。通过这种布置防止传感元件的面型的磨损。由于工艺材料引发的磨损而产生局部的磨损。局部的磨损能够根据传感元件的横截面变化准确地得到确定。
优选地，传感元件具有用于工艺材料的引导部。通过所述引导部，工艺材料横向于所述工艺材料的移动方向位置固定地得到保持并且实现传感元件的局部的磨损。由于有针对性的局部的去除（Abtragung，有时称为侵蚀），传感元件的横截面有针对性地改变。这实现构件的磨损的精确的确定。
优选地，多个传感器组件并排布置。通常在纺织机器中，工艺材料例如以丝线片为形式并排布置。所提及的布置实现纺织机器的引导工艺材料的构件的所有部分或至少一部分的监测。由此，次品生产的风险得以减少。
优选地，多个传感元件布置在相同的基础材料上。由此，在构件被替换了之后，基础材料能够被转移到新的位置中并且能够直接再次开始监测功能。此外，通过基础材料的重新的使用来减少环境负担。
附图说明
在下面根据优选的实施例结合附图来描述本发明。其中：
图1示出工艺材料的走向的示意性的图示，
图2示出根据新的传感元件的测量原理的示意性的图示，
图3示出根据部分磨损的传感元件的测量原理的示意性的图示，以及
图4示出传感元件的局部的磨损的示意性的图示。
具体实施方式
图1示出在纺织机器之内的工艺材料1的走向的示意性的图示。工艺材料1引导穿过构件2（例如经编机器的编织工具）并且经过传感元件3，所述传感元件布置在基础材料4上。在此，构件2和传感元件3与工艺材料1处于接触中。构件2是引导工艺材料的元件、例如编织工具，其不仅能够可运动地、而且能够位置固定地进行布置。与此相对，布置在基础材料4上的传感元件3在位置上（örtlich）被固定。基础材料4能够构造为棒并且能够由不传导的材料构成。所述棒能够具有一个或多个并排的传感元件和一个或多个沿所述棒的周缘方向的传感元件。所述棒的横截面能够相应于情况（Umständen，有时称为场合）地进行匹配并且不固定于圆的形状。
在图2中示出传感器组件5，在所述传感器组件中，传感元件3处于其原始状态中。工艺材料1移动经过传感元件3，所述传感元件布置在基础材料4上。传感元件3实施为电传导的元件。工艺材料1在传感元件3上在两个采集器6之间移动，所述采集器将传感元件3与测量装置7连接。在这个示例中，测量装置7测量传感元件3的电的传导能力。
图3示出传感器组件5，在所述传感器组件中，传感元件3的横截面由于工艺材料决定的磨损被减小。由于减小了的横截面，传感元件3的电的性质改变，所述电的性质借助于采集器6通过测量装置7进行测定。
图4示出在传感元件3处的工艺材料决定的磨损的细节视图。变得清楚的是，由于磨损，传感元件3的横截面实际上被减小到零。
由于在工艺材料1和与工艺材料处于接触中的构件2之间的相对运动导致在构件2处的磨损。为了经济地测量所述磨损，传感器组件5被集成到工艺材料走向中。对此，工艺材料1被引导经过传感元件3，由此传感元件3同样被磨损。由于传感元件3的磨损，传感元件3的电的性质改变。测量装置7能够测定这种变化并且从其中能够测定出传感元件3的磨损。从传感元件3的磨损中能够推断出构件2的磨损。在这个示例中，所述电的性质是欧姆电阻。由于传感元件3的磨损，传感元件3的电传导的横截面面积被减小，由此传感元件3的电阻提高。电阻的改变能够被测量并且磨损能够被确定。对于如下情况，即传感元件3被磨损到传感元件3完全被切断的程度，所测量的电阻突然趋近无穷大。这是明确的证据，即超过一定的磨损极限并且能够采取另外的措施。还可行的是，将传感元件3设有紧急停止功能，以便避免次品生产。
对于不同的工艺材料1、如纱线、丝线、非织造织物、系线、绳索等和不同的使用条件、如工艺材料速度、引导工艺材料的构件的接触面积和机器种类，参考值能够被探测并且被储存在磨损数据库中。相应的参考值（与相应的工艺参数、如工艺材料1、使用条件、工艺材料速度等配合地）能够与传感元件3的经测定的磨损相比较，以便能够由此及时地指出构件的实际上的磨损。此外，真正的磨损条件的预测品质通过持续的学习过程进行改善。此外，传感元件3能够相应于工艺参数地进行匹配，方式为，例如传感元件3具有一定的强度（Stärke），或由或多或少抗磨损的材料构成。传感元件3例如能够如下地设计，使得一旦构件2、如例如针已经达到其磨损极限的百分比，则传感元件3被磨损。这样的百分比能够处于例如80%。能够选择一材料用于传感元件材料，其中，传感元件3的材料的磨损特性取决于构件2的磨损特性。传感元件材料能够例如如构件2的材料的两倍快地磨损。其它的比例同样是可行的。在每种情况下应该在设计传感元件3时注意，传感元件3在构件2被磨损之前被磨损。这提供比电阻的最大值更大的安全性，因为电阻在经切断的传感元件的情况下呈现为（annimmt）如下值，所述值趋近无穷大。测量装置7能够独立于其分辨率（Auflösung，有时称为清晰度）地安全地检测经切断的传感元件3并且由此能够触发另外的措施。
Claims (13)
1.纺织机器，具有构件(2)，所述构件与工艺材料(1)处于接触中，并且所述纺织机器具有传感器组件(5)，所述传感器组件监测所述构件(2)的磨损，其特征在于，所述传感器组件(5)具有传感元件(3)，所述传感元件与所述工艺材料(1)处于接触中并且由于在所述工艺材料(1)与所述传感元件(3)之间的相对运动而磨损，其中，所述传感元件(3)的电的性质由于磨损而改变，并且所述传感器组件(5)具有用于测定所述电的性质的装置(7)，其中，所述传感元件(3)布置在基础材料(4)上并且构造成与所述构件(2)分离，并且其中，所述装置适用于从所述电的性质的变化来测定出所述传感元件(3)的磨损，并且从所述传感元件(3)的磨损能够推断出所述构件(2)的磨损。
2.根据权利要求1所述的纺织机器，其特征在于，所述电的性质是欧姆电阻。
3.根据权利要求1或2所述的纺织机器，其特征在于，第一存储器存储经测定的第一值，并且第二存储器存储经测定的第二值，并且比较器将来自所述第一存储器的值与来自所述第二存储器的值进行比较。
4.根据权利要求3所述的纺织机器，其特征在于，所述比较器将在所述第一值与所述第二值之间的差与阈值进行比较。
5.根据权利要求3所述的纺织机器，其特征在于，设置有磨损数据库，所述磨损数据库具有关于取决于工艺参数的磨损的比较值。
6.根据权利要求1或2所述的纺织机器，其特征在于，所述工艺材料(1)构造为纱线、丝线、绳索、非织造织物、系线、导线、股线或线缆。
7.根据权利要求1或2所述的纺织机器，其特征在于，所述传感元件(3)布置在不传导的基础材料(4)上。
8.根据权利要求7所述的纺织机器，其特征在于，所述不传导的基础材料(4)实施为棒。
9.根据权利要求1或2所述的纺织机器，其特征在于，所述工艺材料(1)在所述传感元件(3)上的接触角度大于所述传感元件(3)在所述基础材料(4)上的接触角度。
10.根据权利要求1或2所述的纺织机器，其特征在于，所述工艺材料(1)横向于其运动方向关于所述传感元件(3)位置固定地布置。
11.根据权利要求10所述的纺织机器，其特征在于，所述传感元件(3)具有用于所述工艺材料(1)的引导部。
12.根据权利要求1或2所述的纺织机器，其特征在于，多个传感器组件(5)并排布置。
13.根据权利要求1或2所述的纺织机器，其特征在于，多个传感元件(3)布置在相同的基础材料(4)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Obertschausen, Germany Applicant after: Carlmeyerstol R & D Co.,Ltd. Address before: Obertschausen, Germany Applicant before: Karl Mayer R & D Co.,Ltd. |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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