[發明專利]監控纖維材料的品質

有效

• 申請號: 200980146916.5
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102224414A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: A·弗拉德;M·施瓦布
• 申請（專利權）人: SIPRA專利發展合作股份有限公司
• 主分類號: G01N27/24
• 分類號: G01N27/24;G01N27/22;G01N33/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 董華林

技術領域

本發明涉及一種按權利要求1前序部分所述類型的傳感器單元和一種配備有這種傳感器單元的、用于制造針織物的機器。

背景技術

在紡織工業中并且尤其是在紡紗工藝中持續監控需要加工的纖維材料的品質是常見的。在本發明的范疇中，“纖維材料”可理解為基本上線形的、細長的紡織材料、尤其是纖維條、紗線、頭道粗紗、翼錠粗紗、長絲等，其應承受特定的加工過程并且為此目的輸入給牽伸裝置、紡紗裝置或類似物。

這種纖維材料的品質監控例如可借助機械、光學或電容的裝置進行。為進行機械式監控使用這樣的傳感器單元，其具有帶用于接納纖維材料的圓周槽的滾輪，探測滾輪(DE?2850775A11)或探測指(DE19950901A1)嵌入該圓周槽中。纖維材料厚度或質量上的波動導致探測滾輪或探測指的位置的相應波動并且借助配置給其的位移計來檢測。光學式傳感器單元(例如DE?3237371A1)具有由發光二級管和光電晶體管構成的光電管，纖維材料穿過該光電管。最后，電容式工作的傳感器單元設有測量電容器(例如EP?0924513A1、DE?19908236A1)，測量電容器具有兩個平行設置的電容器板，它們限定由纖維材料穿過的通道。在此，測量電容器的電容量用作測量參數，電容量相應于纖維材料中的波動發生變化。

近來所描述類型的傳感器單元也被用于所謂的紡紗針織機(例如PCT?WO?2004/079068A2)和其它成圈機器中，代替常見的紗線，向這些機器中直接輸入在牽伸裝置中或以其它方式拉細的以纖維條、翼錠粗紗或類似物形式的纖維材料。在此使用機械式傳感器單元的優點是：這種傳感器單元引起相對小的信號噪聲、相對于外界影響很不敏感并且可以以足夠的精度描繪纖維量的波動(例如纖維材料橫截面中的纖維數量)。但缺點在于：這種傳感器單元至少由兩個部件即運動構件(探測滾輪、探測指或類似物)和電位移計構成。由于現代針織機可具有例如96個針織系統并且每個針織系統需要至少一個或多個傳感器單元，因此僅用于監控纖維材料所要花費的成本就高得難以接受。

光學傳感器單元基本上不適合用于在紡紗針織機上持續監控纖維材料，因為一方面其工作精確不高，另一方面對不可避免的污物敏感。

由于板式電容器的使用通常不夠精確并且例如受到不可避免的信號噪聲干擾，所以開頭所提類型的電容式工作的傳感器單元也已經公開(例如PCT?WO?2006/105676A1)，在這種傳感器單元中，兩個電容器板之一在其邊緣上設有兩個絕緣安裝的保護電極，在這兩個保護電極上施加隨時間變化的電壓。雖然這種傳感器單元具有可廉價制造的優點。但其缺點在于：其不具有用于纖維材料的機械導向結構并且測量信號的信號強度太小且很難超過基礎噪聲，由此僅能不精確地檢測纖維密度或纖維質量的不能容忍的波動。至少對其在用于制造針織物的機器中的應用中來說是這種情況。由于市場上提供的纖維材料的與纖維密度和/或與單位長度有關的纖維質量(從其縱向或者說輸送方向上觀察)的波動相對頻繁，所以迄今要么忍受由纖維材料中的厚部位或薄部位引起的針織物不均勻的品質，要么采取花費高的措施來避免纖維材料中的這種波動或從針織物中除去帶有缺陷部位的區域。

為避免上述缺點，在本申請人的尚未公開的專利申請中提出一種開頭所提類型的傳感器單元，其具有電極結構，該電極結構尤其適合應用所謂的三電極測量原理。測量顯示，即使存在極小的電容變化，也可借助這種電極結構得到相對高的測量信號電平。此外，基于測量電極的構造實現了纖維材料的均勻的強制導向，因此由纖維材料引起的不可避免的信號噪聲不再由于測量區域中纖維材料的不受控制的運動而增大。由此可很好地識別由纖維質量波動、雜質夾雜物或類似物引起的纖維材料中的厚部位或薄部位。但是在這種傳感器單元的實際使用中卻表明，其相對于外界影響敏感，其電極結構的構造引起松弛的纖維夾在該電極結構中的危險，并且無論是制造還是不同構件的安裝都不盡人意。

發明內容

由此出發，本發明要解決的技術問題在于：這樣構造開頭提到的傳感器單元，使其提供相對強的測量信號，使其對外界影響非常不敏感，以及使其可廉價地制造和安裝。此外還應提供一種配備有這種傳感器單元的機器。

所述技術問題通過具有權利要求1特征部分特征的傳感器單元和一種具有權利要求27特征部分特征的機器來解決。

本發明的優點在于：用于纖維材料的滑動面僅需由一個部件構成并且因此避免夾住纖維。此外，實現測量電極的良好的屏蔽并且由此實現相對于外界影響的低敏感度。最后，本發明傳感器單元在不同部件的制造、組裝及其在用于制造針織物的機器上的安裝方面具有優點。