CN116024767A - 用于将运行的材料幅材引入拉幅机的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于将运行的材料幅材(3)引入拉幅机的设备(1)。该设备(1)包括至少一个能够倾斜颊板(12)，该能够倾斜颊板(12)接收材料幅材(3)。该颊板(12)由至少一个控制元件(13)通过至少一个致动器(19)倾斜。该控制元件(13)一方面接合在颊板(12)上，另一方面接合在框架(17)上。角度传感器(32)记录颊板(12)与控制元件(13)之间的角度以及框架(17)与控制元件(13)之间的角度。这些角度被输送到计算装置(66′)，用于计算两个记录角度的差值。

Description

用于将运行的材料幅材引入拉幅机的设备

技术领域

本发明涉及一种用于将运行的材料幅材引入拉幅机的设备，该设备包括至少一个能够倾斜的颊板。该能够倾斜的颊板接收材料幅材并将其导入拉幅机。在这种情况下，记录材料幅材的幅材边缘的位置，并且将能够倾斜的颊板与材料幅材的幅材边缘对准，使得材料幅材可以直接运行到颊板上。为此目的，提供调节器，该调节器在致动器的影响下根据材料幅材边缘位置调节颊板的位置。为了启动该至少一个颊板的期望的倾斜运动，它可以由具有至少一个致动器的至少一个控制元件来倾斜。该至少一个控制元件一方面接合在固定框架上，另一方面接合在至少一个颊板上。还提供了用于记录至少一个颊板的倾斜角的测量装置，特别是为了处置设备的危险操作状态。

背景技术

DE 20 2010 014 335 U1公开了一种用于将运行的材料幅材引入拉幅机的普通类型的设备。该设备包括两个能够倾斜的颊板，每个颊板能够分别地由控制元件通过致动器倾斜。为此目的，控制元件一方面与保持在框架上的齿条上的小齿轮接合，而相对端部分别连接到颊板之一。以这种方式，可以用对应的致动力调整颊板，同时准确地定位在它们的角位置。还在颊板上提供限位开关，以便检测极限颊板设定角度。这些限位开关主动连接以进行幅材运行调节。例如，其中一个限位开关用于生成紧急停止信号，以便在颊板角度进入可能导致设备损坏的不允许的范围之前关闭整个拉幅机。该设备在实践中被广泛证明是有用的，并且形成了本发明的出发点。

发明内容

本发明的目的是提供一种引言中所提到的类型的设备，其特征在于结构更简单，安装和设置时间减少，还有可能在操作期间根据需要直接进行其它调适，以使该设备整体更高效。

根据本发明，这个目的通过以下特征实现。

根据本发明的设备用于将运行的材料幅材引入拉幅机。在这种情况下，运行的材料幅材预期是指特别地为了进行加工操作而在运行方向上运输的二维产品。运行的材料幅材可以由任何期望的材料组成，优选设想到纺织材料幅材。拉幅机不被认为是本发明主题的一部分，它是一种在幅材边缘区域处接收运行的材料幅材并牵拉材料幅材通过其自身的机器。这种拉幅机在横向于运行的材料幅材的运行方向上具有不同的工作宽度，这需要将运行的材料幅材引入拉幅机。为此目的，该设备包括至少一个能够倾斜的颊板，该能够倾斜的颊板接收材料幅材并对应地将幅材输送到拉幅机。在这种情况下，材料幅材本身的接收可以以各种方式进行，特别地可以设想销或夹具。然而，该列表仅是示例性的，并且不应被视为穷尽性的。通过具有至少一个致动器的至少一个控制元件，由该颊板的倾斜能力实现的效果是，在拉幅机运行期间，运行的材料幅材的边缘可以与拉幅机的宽度相匹配。以这种方式，运行的材料幅材被正确地输送到随后的拉幅机。由于运行的材料幅材在某些情形下会由于回弹力而在颊板上施加对应的反作用力，因此它由具有至少一个致动器的至少一个控制元件保持在期望的位置或相对于期望的位置倾斜，该致动器为此目的施加对应的致动力。在这种情况下，致动器一方面接合在设备的固定框架上，另一方面接合在至少一个颊板上，以便能够支撑运行的材料幅材的回弹恢复力。取决于运行的材料幅材的材料性质及其输送，根据其幅材宽度和相对于设备的位置，通过对应地驱动至少一个致动器来倾斜至少一个颊板的倾斜角。在这种情况下，可能发生至少一个颊板进入不许可的倾斜角范围的情况。这可能会损坏运行的材料幅材或损坏该设备或随后的拉幅机。因此，必须可靠地防止这种操作状态。为此目的，该设备包括用于记录至少一个颊板的倾斜角的测量装置，利用该测量装置记录至少一个颊板的角位置。在这种情况下，测量装置记录至少一个颊板的相对倾斜角是完全足够的。尽管因此不能确定绝对角度值，但是可以以这种方式确定相对角度，也就是说，特别是角度变化，并通过适当的计算操作转换成对应的信号。然而，当测量装置确定绝对角度使得可以省略某些计算步骤时，这些信号的评估变得更简单。为了缩短安装和设置时间，并且为了在该设备正在进行的操作期间进一步调适的可能性，测量装置包括角度传感器，角度传感器一方面记录至少一个颊板与至少一个控制元件之间的角度，另一方面记录框架与至少一个控制元件之间的角度。因为两个角度传感器分别将至少一个控制元件用作角度测量的参考，所以它们可以设置在至少一个控制元件的区域中，优选地在至少一个控制元件上或至少一个控制元件内。然后，附加提供的计算装置计算两个记录的角度的差值，该差值对应于颊板相对于框架的角度。以这种方式，该设备的安装和设置被显著缩短和简化。此外，该设备因此变得更加紧凑，并且可以节省成本。特别地，还有可能在正在进行的操作期间相对于颊板的极限颊板设定角度进一步调适角度监测，而不必为此停止材料幅材，或者有可能进行其他必要的调适。由于根据不同操作要求对设备的调适显著地更加简单，因此甚至在操作期间，特别是当改变材料幅材的类型时，也能进行调适。以这种方式实现的效果是，可以更好地利用至少一个颊板的倾斜范围，如果材料幅材的物理性质允许这样。然而，也有可能运行更接近临界的材料幅材，然后为此相应地调适对应的角度阈值。

优选地，角度传感器中至少一个被配置为模拟传感器。因此，该至少一个角度传感器具有以高分辨率记录相应角度的潜在选择，从而可以容易地检测和分配至少一个颊板的不同操作状态。

此外，可以想到的是，将角度传感器中至少一个配置为能够输出多于两个不同角度值的数字传感器。数字传感器的优点在于，传感器数据的数字后处理是可能的，这特别地在计算装置的结构方面简化了该计算装置。

优选地，至少一个角度传感器可以输出多于四个不同的角度值，从而因此允许灵敏的角度记录，灵敏的角度记录能够根据不同操作状态进行调适。

为了从角度值或计算装置的计算输出值确定设备的当前操作状态，将计算的差值与至少一个第一阈值进行比较是有利的。如果超过该第一阈值，则防止至少一个颊板的进一步倾斜。这防止了至少一个颊板倾斜得太多并因此损坏。

此外，有利的是，将由计算装置计算的差值与至少一个第二阈值进行比较，当超过该第二阈值时，至少一个颊板倾斜到更靠近中性位置的位置，使得颊板与幅材运行方向之间的角度减小。这预期例如通过拉幅机的宽度设定防止至少一个颊板进一步倾斜并因此进入可能损坏的状态。

此外，有利的是，将由计算装置计算的差值与至少一个第三阈值进行比较，当超过该第三阈值时，向拉幅机发送报警信号。这通常实现关断拉幅机的效果。例如，如果拉幅机在其宽度上设定成更大范围，并且根据第二阈值，颊板不能在中性位置的方向上倾斜，这可能是特别必要的。本发明主题的一个优点是，在这种情况下，所述反常操作状态可以由两个角度传感器记录，而不需要为每个个别的操作状态设置单独的传感器。

将所述阈值与角度测量的结果进行比较，以生成对应的信号。优选地，至少一个比较器和/或至少一个窗口比较器用于比较。

为了增加操作可靠性，进一步有利的是，该设备包括至少一个另外的传感器，该传感器记录一方面至少一个颊板与另一方面框架之间的角度。使用该另外的传感器，角度传感器与计算装置一起可以进行双重检查，例如以便识别角度传感器或计算装置的故障并相应地对此做出反应。

在最简单的情况下，该另外的传感器用于似真性检查，使得其记录的传感器值通常不用于确定操作状态。

最后，角度传感器与至少一个控制元件一起容纳在共同的壳体中是有利的。特别地，这简化了设备的结构。最后，该措施实现了这样的效果，即整个设备对干扰变得不太敏感，因为避免了壳体外部的长电缆线路，干扰信号可以容易通过长电缆线路耦合进来。

本发明的主题将借助于附图以示例的方式进行解释，而不限制保护范围。

附图说明

在附图中:

图1示出了用于将运行的材料幅材引入拉幅机的设备的三维表示图，

图2示出了控制元件的三维表示图，

图3从后方示出了根据图2的控制元件的视图，以及

图4示出了评估单元的电路图的示意表示图。

具体实施方式

根据图1的设备1用于引入在幅材运行方向2运行的材料幅材3。在这种情况下，该材料幅材3被输送到拉幅机(在附图中未表示)。为此目的，设备1包括偏转辊4，该偏转辊4将材料幅材3偏转到期望的幅材运行方向2。此偏转辊4之后是张开设备5，张开设备5包括马达驱动的螺纹扩展辊6。这些螺纹扩展辊6与运行的材料幅材3摩擦接触，并通过旋转和螺距在材料幅材3上施加力，该力指向边缘7并张开这些边缘区域。以这种方式实现的效果是，材料幅材3基本上是平滑的，并且没有卷曲的边缘。这对于针织品特别重要，因为针织品通常有在边缘区域卷曲的趋势。

紧接在张开设备5之后，运行的材料幅材3被输送到链条8，链条8被引导绕过偏转辊9。与根据图1的表示图相对比，这些链条不仅可以水平布置，还可以竖直布置。此外，还可以想到将链条8布置在相对于水平面偏斜布置的平面中。在这些偏转辊9中，仅分别表示了在进给侧的一对。在这种情况下，链条8被配置成环状，并且由马达驱动，使得其速度与运行的材料幅材3的幅材运行速度一致。链条8包括夹持臂10，该夹持臂10通过摩擦和/或形式配合将运行的材料幅材3夹紧在它们的夹持爪11之间。作为备选方案，链条8也可以配备有销。以这种方式，运行的材料幅材3使在其边缘7的相应区域中的运动与链条8的运动同步。为了能够精准地接收运行的材料幅材3并将其输送到拉幅机，链条8被保持在能够倾斜地安装的颊板12上，使得运行的材料幅材3的边缘7精确地运行到链条8上。以这种方式，实现了运行的材料幅材3的位置引导，这对于随后的拉幅机是重要的。

调节颊板12的位置，使得材料幅材3的相应边缘7与链条8对准。为此目的，提供边缘传感器52，该边缘传感器52记录材料幅材3的边缘长度并将其输送到调节器(未表示出)。这些边缘传感器52牢固地连接到颊板12，使得它们记录材料幅材3相对于颊板位置的边缘7。以这种方式，边缘传感器52立即指示边缘7相对于颊板12的进给误差。该进给误差由调节器调整到设定点值0，以便在稳定的调节状态下实现材料幅材2到颊板12的最佳进给，特别是在没有扭曲的情况下。

为了设定颊板12中每一个，分别提供控制元件13，该控制元件13通过倾斜轴承14能够倾斜地支撑在相应的颊板12上，并且通过倾斜轴承能够倾斜地支撑在框架17上。在此控制元件13中设置有致动器，该致动器的小齿轮15与齿条16啮合，该齿条16装配在框架17上，框架17固定到机器。通过小齿轮15的旋转，小齿轮15沿着齿条16滚动，使得小齿轮轴相对于幅材运行方向2在横向移位。由于控制元件13联接到颊板12，颊板12因此倾斜，以便根据幅材运行方向2调适链条8的迎角。

将借助于图2和图3更详细地解释控制元件13的具体结构。控制元件13包括壳体18，倾斜轴承14保持在壳体18上以支撑在颊板12上。在控制元件13中还设置有致动器19，该致动器19通过传动装置20驱动图4中所表示的小齿轮15。与小齿轮15相对的是由滚珠轴承22形成的联锁装置21。该联锁装置21形成用于控制元件13的反轴承(counter-bearing)，该反轴承接合在框架17的后方，从而确保小齿轮15与齿条16正确啮合。以这种方式，滚珠轴承22或联锁装置21可以被配置成本身是自行调整的，以便无游隙地保持所形成的反轴承。小齿轮15和联锁装置21支撑在板23上，板23可以由倾斜轴承倾斜，并确保小齿轮15的轴线24和滚珠轴承22的轴线24相对于彼此保持对准。由于小齿轮15和联锁装置21的几何布置，板23精确地遵循框架17，而与控制元件13所占据的角位置无关。

磁条30布置在倾斜轴承14和板23上，磁条30与磁性传感器31协作，磁性传感器31牢固地连接到控制元件13的壳体18，并且一起形成角度传感器32。作为备选方案，也可以使用光学传感器。在这种情况下，磁条30被交替极化，使得当控制元件13倾斜时，磁性传感器31供应交流电压信号，从该交流电压信号可以通过计数过零来确定当前的角位置。为了也能够建立旋转方向，磁条30和/或磁性传感器31被复制，使得旋转方向也可以借助于过零的相位角来确定。霍尔传感器优选用作磁性传感器31。

磁性传感器31的信号经由信号路径43输送到评估单元40，评估单元40同样位于控制元件13的壳体18内，并且可以在图2中看到。评估单元40经由信号路径41连接到致动器19，以便驱动它。此外，评估单元40经由另一信号路径42主动连接到边缘传感器52，边缘传感器52生成运行的材料幅材3的所需位置信息。

将借助根据图4的概略电路图更详细地解释评估单元40。边缘传感器52的边缘位置信号经由信号路径42输送到调节器50，调节器50优选地具有PID行为。调节器50在其输出端53供应校正信号，通过该校正信号驱动该致动器19，并且因此设定颊板12。

纯粹为了增加操作可靠性的目的，在调节器50与致动器19之间提供了加法器54，加法器54可以从调节器50的输出信号中减去恒定但可调整的值。一般而言，也就是说，在正常操作状态下，加法器54在其非反相输入端55接收零信号，使得整个加法器54在该操作状态下是非活动的，并且调节器50的输出端53处的信号经由信号路径41被无变化地转发到致动器19。

磁性传感器31经由信号放大器60主动连接到相位检测器61。该相位检测器61在其输入端62记录过零，包括这些过零的相位角。根据两个输入端62中哪一个最先出现具有正侧的过零，时钟信号在其正输出端63或者在其负输出端64处输出。这指示磁性传感器31已经在正方向或负方向向前移动了一个极性周期。以这种方式，一方面倾斜轴承14的旋转角度和另一方面可倾斜板23的旋转角度被高准确度地记录。为了能够确定实际的旋转角度，正输出端63和负输出端64连接到双向计数器65。该双向计数器65仅向上计数正输出端63侧，和向下计数负输出端64侧，使得其计数器状态与实际存在的角度成比例。

磁性传感器31直到双向计数器65的所描述电路部分被复制，以便一方面记录倾斜轴承14的旋转角度，另一方面记录可倾斜板23的旋转角度。它们在原理上相同地构造，因此不再详细描述。两个双向计数器的输出被输送到加法器66，加法器66记录两个计数器状态的差值并形成计算装置66’。该角度差对应于加性校正值(additive correction value)内的实际颊板角度，这在下文中并不重要。原则上也可以想到通过用单个双向计数器65代替两个双向计数器65来省略加法器66，那么单个双向计数器65具有连接到对应的相位检测器61的两个向上计数输入端和两个向下计数输入端。已经发现，尽管这种措施节省了资源，但是它带来了计数脉冲丢失的风险。这特别地是因为计数脉冲完全异步发生，并且因此甚至可能实际上同时发生。这导致计数器电路中的未限定的状态，从而导致计数脉冲丢失。由于这是安全相关的部件，其预期在任何时刻精确记录控制元件13的相应角位置，这种简化通常是不可接受的。

加法器66的输出端67通过比较器68、69、70与阈值生成器71、72、73的阈值进行比较。阈值生成器71、72、73在最简单的情况下可以是输出模拟电压的电位计。然而，作为阈值生成器71、72、73，也可以想到提供数字键盘或通信链路，经由该数字键盘或通信链路，可以通过终端(未表示出)向阈值生成器71、72、73输入数据。在这种情况下，当输出端67处的值大于相应的阈值时，只要输出活动信号，就进行比较。以这种方式，建立了颊板12的临界操作状态。

如果输出端67处的值不大于阈值生成器71、72、73的阈值中的每一个，则操作状态是正常操作状态，使得通过调节器50的调节可以通过颊板12的任何期望设定来操作。在这种操作状态下，零值被输送到加法器54，使得调节器在其输出端53处的信号不变地经由信号路径41被输送到致动器19。

如果输出端67处的信号超过阈值生成器71的阈值，则比较器68向调节器50发送信号，通过该信号，保持调节器50的输出值。如果经由信号路径42传播到调节器50的调节偏差随后发生，则调节器50将不再对这些调节偏差做出反应，并且颊板12也将因此不再通过致动器19被设定。这种效果随后以这样的方式发生，即尽管调节器50可以将颊板12设定在平行于幅材运行方向2的其中性位置的方向上，但是它不能在相反的方向上这样做。这避免了颊板12、材料幅材3或随后的拉幅机由于颊板12的过度倾斜而被损坏。如果触发这种异常情况的故障预期自行消除，调节器50将减少其在输出端53处的信号，从而移除比较器68的限制作用。因此，评估单元40自动返回正常操作状态，自行消除故障。

尽管有上述限制，也可能出现颊板进一步倾斜的情况，从而整个设备1的操作状态可能变得临界。如果进行拉幅机的宽度设定并且由此移除比较器68的限制效应，特别地会发生这种情况。

为此目的，提供第二比较器69，其将输出端67处的信号与稍高的阈值进行比较。在其输出端75处，在正常但非活动状态下，该比较器69输出为零的信号，但是当超过阈值生成器72的阈值时，它向加法器54供应可由生成器56预先确定的值。以这种方式，调节器50的输出信号减少了该预定值，使得颊板12被迫在中性设定的方向上向后倾斜该值。生成器56可以以类似于阈值生成器71、72、73的方式或者不同的方式产生。

以这种方式，在颊板12在比较器69的作用下被迫向中性位置的方向往回倾斜之后，这种情况得到缓解。

如果由于比较器69的原因，这些措施没有示出所需的效果，则可以假定存在特别严重的故障，使得不可能操作整个装备。为此目的，加法器66的输出端67处的信号与比较器70中的第三阈值进行比较，如果超过该阈值，则比较器70经由输出端75将高度优先化的信号发送至随后的拉幅机，使得拉幅机关断。这种状态只能通过复位74来移除。

优选地，评估单元40的总体或其部分以微控制器的形式产生。这简化了评估单元40的结构。图4以增加的线粗细表示以多位方式配置的信号路径。

附图标记列表

1设备

2幅材运行方向

3材料幅材

4偏转辊

5张开设备

6螺纹扩展辊

7边缘

8链条

9偏转辊

10夹持臂

11夹持爪

12颊板

13控制元件

14倾斜轴承

15小齿轮

16齿条

17框架

18壳体

19致动器

20传动装置

21联锁装置

22滚珠轴承

23板

24轴线

30磁条

31磁性传感器

32角度传感器

40评估单元

41信号路径

42信号路径

43信号路径

50调节器

52边缘传感器

53输出端

54加法器

55非反相输入端

56生成器

60信号放大器

61相位检测器

62输入端

63正输出端

64负输出端

65双向计数器

66加法器

66'计算装置

67输出端

68比较器

69比较器

70比较器

71阈值生成器

72阈值生成器

73阈值生成器

74复位

75输出端

Claims (9)

1.一种用于将运行的材料幅材(3)引入拉幅机的设备，所述设备(1)包括至少一个能够倾斜的颊板(12)，所述能够倾斜的颊板(12)接收材料幅材(3)，所述至少一个颊板(12)能够通过具有至少一个致动器(19)的至少一个控制元件(13)倾斜，所述致动器一方面接合在固定框架(17)上，另一方面接合在所述至少一个颊板(12)上，并且用于记录所述至少一个颊板(12)的倾斜角的测量装置被设置，其特征在于，所述测量装置包括角度传感器(32)，所述角度传感器(32)中的一个角度传感器记录所述至少一个颊板(12)与所述至少一个控制元件(13)之间的角度，所述角度传感器(32)中的另一个角度传感器记录所述至少一个控制元件(13)与所述固定框架(17)之间的角度，并且计算所记录的两个角度的差值的计算装置(66’)被设置。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述角度传感器(32)中的至少一个角度传感器是模拟传感器。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述角度传感器(32)中的至少一个角度传感器是能够输出多于两个不同角度值的数字传感器。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述角度传感器(32)中的至少一个角度传感器可以输出多于四个不同角度值。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，将所计算的差值与至少一个第一阈值进行比较，当超过所述第一阈值时，防止所述至少一个颊板(12)进一步倾斜。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，将所计算的差值与至少一个第二阈值进行比较，当超过所述第二阈值时，所述至少一个颊板(12)倾斜至更靠近幅材运行方向(2)上的中性位置的位置。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，将所计算的差值与至少一个第三阈值进行比较，当超过所述第三阈值时，向所述拉幅机发送报警信号。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备包括至少一个另外的传感器，所述至少一个另外的传感器记录所述至少一个颊板(12)相对于所述固定框架(17)的角度。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述至少一个另外的传感器用于所述角度传感器(32)的似真性检查。

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