[发明专利]监控纤维材料的品质

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述类型的传感器单元和一种配备有这种传感器单元的、用于制造针织物的机器。

背景技术

在纺织工业中并且尤其是在纺纱工艺中持续监控需要加工的纤维材料的品质是常见的。在本发明的范畴中，“纤维材料”可理解为基本上线形的、细长的纺织材料、尤其是纤维条、纱线、头道粗纱、翼锭粗纱、长丝等，其应承受特定的加工过程并且为此目的输入给牵伸装置、纺纱装置或类似物。

这种纤维材料的品质监控例如可借助机械、光学或电容的装置进行。为进行机械式监控使用这样的传感器单元，其具有带用于接纳纤维材料的圆周槽的滚轮，探测滚轮(DE 2850775A11)或探测指(DE19950901A1)嵌入该圆周槽中。纤维材料厚度或质量上的波动导致探测滚轮或探测指的位置的相应波动并且借助配置给其的位移计来检测。光学式传感器单元(例如DE 3237371A1)具有由发光二级管和光电晶体管构成的光电管，纤维材料穿过该光电管。最后，电容式工作的传感器单元设有测量电容器(例如EP 0924513A1、DE 19908236A1)，测量电容器具有两个平行设置的电容器板，它们限定由纤维材料穿过的通道。在此，测量电容器的电容量用作测量参数，电容量相应于纤维材料中的波动发生变化。

近来所描述类型的传感器单元也被用于所谓的纺纱针织机(例如PCT WO 2004/079068A2)和其它成圈机器中，代替常见的纱线，向这些机器中直接输入在牵伸装置中或以其它方式拉细的以纤维条、翼锭粗纱或类似物形式的纤维材料。在此使用机械式传感器单元的优点是：这种传感器单元引起相对小的信号噪声、相对于外界影响很不敏感并且可以以足够的精度描绘纤维量的波动(例如纤维材料横截面中的纤维数量)。但缺点在于：这种传感器单元至少由两个部件即运动构件(探测滚轮、探测指或类似物)和电位移计构成。由于现代针织机可具有例如96个针织系统并且每个针织系统需要至少一个或多个传感器单元，因此仅用于监控纤维材料所要花费的成本就高得难以接受。

光学传感器单元基本上不适合用于在纺纱针织机上持续监控纤维材料，因为一方面其工作精确不高，另一方面对不可避免的污物敏感。

由于板式电容器的使用通常不够精确并且例如受到不可避免的信号噪声干扰，所以开头所提类型的电容式工作的传感器单元也已经公开(例如PCT WO 2006/105676A1)，在这种传感器单元中，两个电容器板之一在其边缘上设有两个绝缘安装的保护电极，在这两个保护电极上施加随时间变化的电压。虽然这种传感器单元具有可廉价制造的优点。但其缺点在于：其不具有用于纤维材料的机械导向结构并且测量信号的信号强度太小且很难超过基础噪声，由此仅能不精确地检测纤维密度或纤维质量的不能容忍的波动。至少对其在用于制造针织物的机器中的应用中来说是这种情况。由于市场上提供的纤维材料的与纤维密度和/或与单位长度有关的纤维质量(从其纵向或者说输送方向上观察)的波动相对频繁，所以迄今要么忍受由纤维材料中的厚部位或薄部位引起的针织物不均匀的品质，要么采取花费高的措施来避免纤维材料中的这种波动或从针织物中除去带有缺陷部位的区域。

为避免上述缺点，在本申请人的尚未公开的专利申请中提出一种开头所提类型的传感器单元，其具有电极结构，该电极结构尤其适合应用所谓的三电极测量原理。测量显示，即使存在极小的电容变化，也可借助这种电极结构得到相对高的测量信号电平。此外，基于测量电极的构造实现了纤维材料的均匀的强制导向，因此由纤维材料引起的不可避免的信号噪声不再由于测量区域中纤维材料的不受控制的运动而增大。由此可很好地识别由纤维质量波动、杂质夹杂物或类似物引起的纤维材料中的厚部位或薄部位。但是在这种传感器单元的实际使用中却表明，其相对于外界影响敏感，其电极结构的构造引起松弛的纤维夹在该电极结构中的危险，并且无论是制造还是不同构件的安装都不尽人意。

发明内容

由此出发，本发明要解决的技术问题在于：这样构造开头提到的传感器单元，使其提供相对强的测量信号，使其对外界影响非常不敏感，以及使其可廉价地制造和安装。此外还应提供一种配备有这种传感器单元的机器。

所述技术问题通过具有权利要求1特征部分特征的传感器单元和一种具有权利要求27特征部分特征的机器来解决。

本发明的优点在于：用于纤维材料的滑动面仅需由一个部件构成并且因此避免夹住纤维。此外，实现测量电极的良好的屏蔽并且由此实现相对于外界影响的低敏感度。最后，本发明传感器单元在不同部件的制造、组装及其在用于制造针织物的机器上的安装方面具有优点。