CN1712583B - 用于测量经过前纺机器或***的纤维材料质量的装置 - Google Patents

用于测量经过前纺机器或***的纤维材料质量的装置 Download PDF

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Abstract

在用于测量经过前纺机器或***或经过非织造生产设备的纤维材料质量的装置中，设置有至少一个微波谐振器以及与其相配并相连的一个电子测量装置。为了改善在清洁***中尤其是在开包机和梳理机之间的纤维材料质量的测量，并且为了将测量值用于闭环控制和/或开环控制，纤维材料是以纤维屑的形式出现，并且纤维屑经过的测量路径上有着具有至少一个微波谐振器的测量装置。

Description

用于测量经过前纺机器或***的纤维材料质量的装置
技术领域
本发明涉及一种用于测量经过前纺机器或***或经过非织造生产设备的纤维材料质量的装置，其中，设置有至少一个微波谐振器以及与其相配并相连的一个电子测量装置。
背景技术
在一种现有装置中(WO 00/12974)，设置有梳理机，其中，未加工的原纤维材料以低速进入梳理机，梳理后的纤维材料以纤维条或纤维网的形式高速离开梳理机。梳理后的纤维材料经过微波谐振器，后者设置在梳理机的出口处并测量纤维材料的质量(密度)。梳理后的纤维材料是半成品，此测量值适用于对其进行微调。此外，在梳理机的入口处选择性地设置有用于测量未加工的原纤维材料含湿量的测量装置；这是为了允许粗调。一个重大的缺陷是，在梳理机上游的清洁***中，粗调不能实现精确和均匀的纤维材料流动。例如，用这种现有装置不能生产不同纤维组分具有精确比例的纤维混合物。
发明内容
因此，本发明的主要问题是，提供一种在本文开始所描述的装置，其消除了前述缺陷，特别是，其可能改善在清洁***中尤其是在开包机和梳理机之间对纤维材料质量的测量，并且可能将测量值用于闭环控制和/或开环控制。
本发明提供了一种用于测量经过前纺机器或***或经过非织造生产设备的纤维材料质量的装置，其中，设置有至少一个微波谐振器以及与其相配并相连的一个电子测量装置，其特征在于，纤维材料以纤维屑的形式出现，并且所述纤维屑经过的测量路径上有着具有所述至少一个微波谐振器的测量装置，所述测量装置设置在所述前纺机器或***上游的清洁***中。根据本发明的措施使得在清洁机或清洁***中实现精确和均匀的纤维材料的流动成为可能。纤维屑质量的测量值，尤其是作为含湿量的补偿，被用于开环控制和/或闭环控制。特别是，可精确地测量在清洁***中加工的更大数量的纤维材料。此外，本发明可使纤维材料以精确的数量而被分配。一个独特的优点是，根据本发明的装置可使不同纤维组分的纤维质量以非接触方式通过简单的装置被确定，这样就能够制备具有精确比例的纤维混合物，如60％棉和40％聚酯。
术语“纤维质量的测量”、“纤维屑质量”或类似术语还包括等效参数特别是如屑密度、屑重量等的测量，并包括这些参数变体的测量。
附图说明
下面，参考图示的实施例，本发明将被更详细地阐述，其中：
图1a为示意性的侧视图，示出了有出料传送带的开包机(漏斗送料器)，其中，根据本发明的装置被设置在倾斜帘和剥取辊的下游；
图1b示出根据图1a的开包机(漏斗送料器)，其中，根据本发明的装置与出料传送带相连；
图2示出了凝棉装置，根据本发明的装置被设置在其下游；
图3示出了送屑竖直通道，其中，根据本发明的装置被设置在送出辊的下游；
图4是用于制备具有不同纤维材料组分的纤维混合物的混合***的示意图；
图5示出了两个带有开松装置或清洁装置的送料装置，每个送料装置均带有根据本发明的装置，并示出了一个共同的混屑带，如用于两种纤维材料组分；
图6示出了多重混合器，其中，每个送料竖直通道都与一个根据本发明的装置相连；
图7示出了根据图1a的开包机(漏斗送料器)，其中，根据本发明的装置被用于出料传送带的开环控制；以及
图8示出了根据图1b的开包机(漏斗送料器)，其中，根据本发明的装置被用于倾斜帘和剥取辊的驱动马达的闭环控制。
具体实施方式
根据图1a，用于操作纤维材料的送料装置的装置，例如通用开包机，具有向上倾斜的送料台1，送料台1的形式为在方向A、B循环回转的传送带。送料台将纤维材料15(由箭头31象征性地示出)喂送至角钉帘台2，角钉帘台2由绕着反向滚轮2a、2b在方向C、D循环回转的角钉帘2c组成。反向滚轮2a、2b分别在箭头2′、2″所示方向旋转(见图7、图8)。借助于针5，纤维材料32沿着方向C被传送，并被传送绕过上反向滚轮2a。剥取辊6设置在上反向滚轮2a的下游并且与上反向滚轮2a大致水平，剥取辊6的旋转方向6a与上反向滚轮2a的旋转方向2′相反。剥取辊6设置有针6b，剥取辊6把纤维材料从角钉帘2c上剥离，并沿着导向装置9将纤维材料朝着送料元件10传送，送料元件10局部形状为漏斗形，在送料元件10下方设置有循环回转的传送带11。在送料元件10的出口和出料传送带11的带上部区域11a之间设置有具有微波谐振器的测量装置12(微波测量装置)。纤维屑33以飘浮状态通过测量装置12，由此，通过的纤维材料33的质量就被测得。测量装置12与电子控制和调节装置13以电气方式连接(见图7和图8)。纤维屑33经过空气(纤维/空气混合物)落到带上部区域11a上。参考数字7表示握持辊，参考数字8表示与握持辊相适的剥取辊。纤维屑33的质量在空气流中被测出。
根据图1b，送料元件10的下游设置有送料竖直通道14，竖直通道14将纤维屑33沉积到出料传送带11的带上部区域11a，形成松散的(开松的)屑层16。纤维屑33经过送料竖直通道(纤维/空气混合物)下落。测量装置12与出料传送带11这样相连，以便带上部区域11a和屑层16一起沿箭头E所示方向穿过测量装置12的内部12a。纤维屑层16的质量在出料传送带11(出料传送带11可具有封闭的表面，或者可以是穿孔带的形式)上被测出。
根据图2，设置有具有竖直通道的送料装置，其中，由凝棉装置17和
Figure GA20176488200510079143701D00032
送料竖直通道18为出料传送带11供料。凝棉装置17输送的纤维屑19下落穿过漏斗形的上入口区域18a，并落入下送料区域18b，在这里纤维屑19被沉积，并沉积到出料传送带11的带上部区域11a上。测量装置12(微波测量装置)与入口区域18a这样相连，以便纤维屑19和空气的混合物穿过测量装置12的内部12a，由此，空气流中纤维屑19的质量被测出。
根据图3，在送料竖直通道18的送料区域18b(送料区域18b具有竖直设置且相互平行的壁面)的下端，设置有两个反向(见箭头G、H)缓慢旋转的送出辊20a、20b，其把纤维屑21从送料竖直通道18中除去。纤维屑21以纤维屑21和空气的混合物的形式穿过测量装置12(微波测量装置)的内部12a，并以屑层16的形式沉积到出料传送带11的带上部区域11a上。纤维屑21的质量在空气流中被测出。
图4是包括有多个混合装置的混合***的示意图，其中，不同等级(或类型或组分)的纤维材料1至n被加工而形成纤维混合物。根据所要生产的纤维混合物的期望混合比例，提供有x％的纤维组分1，y％的纤维组分2和n％的纤维组分n。例如，可生产60％棉和40％聚酯的纤维混合物。
根据图5，设置有用于两种纤维材料组分的送料装置，其中，两个送料装置22a、22b将不同的纤维材料组分传送到一个设置在这两个送料装置下方的共用混屑带23。每个送料装置22a、22b都分别具有一个送料竖直通道18′和18″、四个送出辊20′和20″以及一个高速开松辊或清洁辊24′和24″。在各个开松辊或清洁辊24′、24″的下游分别设置有一个测量装置(微波测量装置)12′、12″，这样，纤维屑25′和25″分别以飘浮状态或在空气流中穿过特定的内部12a，然后被沉积在混屑带23的带上部区域23a上，并且是以一层在另一层之上(两层)的形式沉积。与混屑带23的末端(沿箭头E方向看)相伴的是高速辊36，其将这两个屑层送出并分配。
根据图6的多重混合器26例如
Figure GA20176488200510079143701D00041
集成混合器，具有六个以气动方式被供给纤维屑27的送料竖直通道26a至26f，每个送料竖直通道的下端都设置有一对送出辊20a、20b(见图3)和一个高速开松辊24a至24f(见图5)。开松辊24a至24f将开松过的纤维屑递送到共同的混屑带23之上，六种不同的纤维材料组分的共六层被沉积到混屑带23的带上部区域23a上(未示出)。在每个开松辊24a至24f和带上部区域23a之间，也就是说在开松辊24a至24f的下方并且在带上部区域23a的上方，设置有测量装置121至126，开松过的纤维屑穿过这些测量装置的内部12a，由此，纤维屑的质量被测得。测量装置121至126被连接到电子控制和调节装置13(见图7和图8)。通过那样的方式，根据图4所示的混合原理，能够通过开环控制(见图7)或闭环控制(见图8)方式制备具有精确比例的特定的不同纤维组分的纤维混合物。
根据图7，测量装置12经由电子控制和调节装置13与开环控制的驱动马达28相连。根据图8，测量装置12与用于倾斜帘2的闭环控制的驱动马达29相连，并与用于剥取辊6的闭环控制的驱动马达30相连。图7和图8所示的这些装置分别构成了一个开环控制的分配装置和一个闭环控制的分配装置，在这两种情况下，均是传送到出料传送带11上。多个这样的分配装置，也就是多个出料传送带11a至11n，均能把不同的纤维材料组分以期望的比例传送到共同的混屑带23(见图5和图6)上，以制备具有预定比例的纤维混合物。
根据本发明的装置包括至少一个用于测量介电性能尤其是纤维屑质量的微波探测器12、12′、12″、121至126，利用微波谐振器，被导入谐振器的纤维屑16、19、21、25′、25″、33与谐振器中产生的谐振微波场相互作用，以确定合适的测量参数。
“谐振器”是指一种立体区域，在其中微波驻波场可传播，并且“谐振器”可以是封闭的或基本上封闭的腔式谐振器。
要被进行密度测量的纤维材料被设置在被称作“产品空间”(product space)的立体区域12a中，并且在探测器12、12′、12″、121至126运行过程中与谐振器的立体区域保持固定的空间关系。微波进入产品空间以与纤维材料相互作用。微波谐振器在产品空间的方向可透过微波。纤维材料可以是连续的和/或无尽的产品流，例如在前纺机器尤其是清洁机器中呈纤维/空气混合流19、21、25′、25″、33形式的纤维屑，或是屑层16形式的纤维屑。

Claims (45)

1.用于测量经过前纺机器或***纤维材料质量的装置，其中，设置有至少一个微波谐振器以及与其相配并相连的一个电子测量装置，
其特征在于，纤维材料(F、16、19、21、25′、25″)以纤维屑的形式出现，并且所述纤维屑经过的测量路径上有着具有所述至少一个微波谐振器的测量装置(12、12a、12b；121至126)，所述测量装置设置在所述前纺机器或***上游的清洁***中。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述纤维屑的含湿量可被测量。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，测量所述纤维屑质量时可补偿所述含湿量。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于至少一个前纺机器的开环控制。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于至少一个前纺机器的闭环控制。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于在给前纺机器送料过程中进行定量分配。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于给传送装置送料。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于给输送装置送料。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述输送装置包括气动屑输送装置、管道或竖直通道。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述测量装置被设置在漏斗送料器的出口处。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述漏斗送料器具有被驱动传送带。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述被驱动传送带是上升式角钉帘。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，被驱动的剥取装置与所述漏斗送料器的传送带相连。
14.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述测量装置与传送装置相连。
15.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述测量装置设置在凝棉装置的出口处。
16.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述测量装置与送屑竖直通道相连。
17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述测量装置设置在所述凝棉装置的至少一个低速送出辊的下游。
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述测量装置设置在所述送屑竖直通道的至少一个低速送出辊的下游。
19.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述测量装置设置在高速开松辊的下游。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述开松辊设置在凝棉装置或送屑竖直通道的至少一个低速送出辊的下游。
21.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述漏斗送料器的下游设置有被驱动传送带。
22.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，在所述送屑竖直通道的下游设置有被驱动传送带。
23.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑以飘浮状态穿过所述微波谐振器。
24.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑落下穿过所述微波谐振器。
25.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，为了形成纤维混合物，设置有用于分配可预先指定数量的不同等级的纤维屑的装置。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述纤维混合物各组分的纤维屑被导入混合装置的各送料竖直通道，并且各自在各送料竖直通道的下端通过至少一个送出辊被沉积到传送带上。
27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述传送带被设置成以可变方式被驱动。
28.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维质量可被连续测量。
29.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维的送料连续进行。
30.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，为了混合，设置有闭环式定容量流控制装置。
31.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述漏斗送料器的倾斜帘的速度是可调的。
32.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述漏斗送料器的剥取辊的速度是可调的。
33.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，设置在至少一个漏斗送料器下游的传送带的速度是可调的。
34.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述送屑竖直通道的至少一个送出辊的速度是可调的。
35.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，设置在至少一个送屑竖直通道下游的传送带的速度是可调的。
36.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于具有至少两台清洁机的清洁***的开环控制和/或闭环控制。
37.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于具有至少一台梳理机的梳理***的开环控制和/或闭环控制。
38.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于确定在传送纤维材料的管道之中的直通流速。
39.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑的传送是以气动方式进行的。
40.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置被用于确定在用于纤维废料的管道之中的直通流速。
41.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于确定在一个送屑竖直通道中的产量。
42.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于确定在一个屑混合器中的产量。
43.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维屑质量的测量值被用于确定在一个屑送料器中的产量。
44.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述屑送料器具有上保存竖直通道和下送料竖直通道。
45.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述纤维材料各组分的混合是在空气流中进行的。
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