用于確定纖維切割裝置上刀具的狀態(tài)的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于確定纖維切割裝置上的刀具的狀態(tài)的一種裝置和一種方法，其中 從連續(xù)的纖維束中產(chǎn)生短纖維，所述纖維束至少部分地圍繞著切割輪被引導，并且通過壓 力元件被壓靠到刀具的切割部上。
[0002] 在切割輪和擠壓輥之間運行著連續(xù)的纖維束，所述纖維束通過刀具根據(jù)刀具在刀 架周圍的布置所形成的分布被分割成預定長度的短纖維。因為這個過程不是經(jīng)典的切割， 而是利用滑動摩擦壓斷，所以在一定的時間以后，刀具可能會變鈍甚至折斷，由此使得斷片 進入到用于短纖維的接收容器中，與此同時，在一個周期中短纖維不具有預定的長度。對于 進一步加工處理來說，在含有短纖維的容器中存在金屬斷片是不希望出現(xiàn)的。
【背景技術(shù)】
[0003] 按照現(xiàn)有技術(shù)公知的是，將金屬探測器布置在切割裝置下方的收集漏斗中。但是， 借此無法探測到斷裂的切割部的小塊。連刀具的狀態(tài)，例如鋒利度，也無法被獲取。
[0004] 文獻EP 1877603 B1描述了一種用于監(jiān)控單個刀刃的狀態(tài)的方法，其中，傳感器確 定構(gòu)件的正在發(fā)射的固體聲，并且在與額定值有偏差時，機器控制器指示有故障。這種方 法耗費很大，因為最小的變化，例如即使是刀具的金屬組成的變化，也會讓頻率范圍發(fā)生變 化，這對控制/調(diào)節(jié)方法會造成影響。與先前所述的現(xiàn)有技術(shù)相反的是，在這種方法中，靈 敏度過高，以至于無法持久無干擾地在魯棒性的運行狀態(tài)下運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的任務是，實現(xiàn)用于切割纖維的、成本低廉的并且魯棒性的一種裝置和一 種方法，利用所述裝置和方法能夠可靠地識別或監(jiān)控刀具的狀態(tài)。
[0006] 本發(fā)明的目的通過根據(jù)本發(fā)明的用于從一股連續(xù)的纖維束中切割短纖維的裝置 和方法來實現(xiàn)，所述纖維束至少部分地圍繞能夠轉(zhuǎn)動的切割輪被引導，其中所述切割輪在 其周圍具有多個刀具，所述刀具與壓力負載的或力負載的壓力元件共同作用，使得在所述 壓力元件和所述刀具之間的纖維束被切斷，并且用于切割短纖維的裝置具有用于識別所述 刀具的狀態(tài)的裝置，其中，通過所述壓力元件與所述切割輪的間距的變化和/或通過壓力 裝置在壓力元件上的擠壓力的變化能夠確定所述刀具的狀態(tài)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，用于從一股連續(xù)的纖維束中切割短纖維的裝置包括至少一個可旋轉(zhuǎn) 的、帶有多個刀具的切割輪，這些纖維束至少部分地圍繞著所述切割輪被引導。布置在切割 輪的周圍的多個刀具與壓力負載或力負載的壓力元件如此共同作用，從而使得壓力元件和 刀具之間的纖維束被切斷。此外，用于切割短纖維的裝置具有用于識別刀具的狀態(tài)的裝置。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，通過壓力元件與切割輪的間距的變化和/或通過壓力裝置在壓力元 件上的擠壓力的變化可以確定刀具的狀態(tài)。
[0009] 在此，本發(fā)明從以下認識出發(fā)，g卩：在刀具斷裂時，擠壓輥到切割輪的間距由于刀 具斷裂而在切割輪的周圍的相同位置上先變小，但是然后再次增大，因為在這個位置上不 能切割纖維束。
[0010] 替代地或者補充地，可以通過壓力裝置到壓力元件上的擠壓力的變化確認刀具的 狀態(tài)。當?shù)毒弑贿^度使用或者變鈍或者甚至斷裂時，壓力必然上升。
[0011] 為此，以有利的方式使用至少一個例如是近接開關(guān)（Niiherimgsschalter )的開 關(guān)或者傳感器，其能夠確定小的間距變化，其中通過機器控制器分析所述至少一個開關(guān)或 傳感器的信號。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，能夠利用簡單的組件非常可靠地確定刀具的狀態(tài)或 者說斷裂。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的特征，能夠?qū)崿F(xiàn)一種用于短纖維的、成本低廉并且魯棒性的切割裝 置，它能夠可靠地確定刀具的狀態(tài)。
[0013] 優(yōu)選地，壓力元件構(gòu)造為擠壓輥，所述擠壓輥通過作為壓力裝置的缸被擠壓到切 割輪上。
[0014] 在另一種有利的實施方式中，開關(guān)或傳感器可以布置在缸上，所述缸將擠壓輥壓 向切割輪。因為多個缸已經(jīng)集成了用于終端位置的開關(guān)，所以可以使用其信號來識別刀具 斷裂。為此，機器控制器要設有修改后的軟件，所述軟件能夠分析擠壓輥和切割輪之間的小 的間距變化。
[0015] 另一種改進方案能夠通過以下方式實現(xiàn)，方法是使開關(guān)或傳感器與缸的操作桿共 同作用。于是擠壓輥和切割輪之間的間距變化是線性傳遞的。
[0016] 以有利的方式，所述缸具有作為開關(guān)元件的磁性活塞，利用所述磁性活塞觸發(fā)開 關(guān)。
[0017] 在此，開關(guān)元件可以與另一個開關(guān)共同作用，這個開關(guān)同樣也布置在缸上，并且在 切割裝置處于駛來的位置時，這個開關(guān)至少停止驅(qū)動切割輪。
[0018] 通過使擠壓輥借助杠桿臂圍繞著旋轉(zhuǎn)中心可擺動地被支承，使得能夠在機械上非 常簡單地實現(xiàn)缸。在此擠壓輥不需要有引導件，沿著所述引導件擠壓輥能夠朝向切割輪移 動。
[0019] 通過獲取壓力裝置的擠壓力并且傳遞給測量裝置，能夠獲取擠壓力的變化，并且 獲取每個單獨的刀具的狀態(tài)。
[0020] 為了迅速辨別單個的刀具，另一個傳感器獲取切割輪的位置，并且將信號或者傳 遞給測量裝置或者傳遞給控制器。
[0021] 控制器還可以分析位置或擠壓力的變化，并且當超過確定的極限值時，通過信號 使機器停止、發(fā)出警報或警告。
[0022] 用于獲取纖維切割裝置上的刀具的狀態(tài)的方法，其中從連續(xù)的纖維束中制造短纖 維，其中所述纖維束至少部分地圍繞著切割輪被引導，并且通過壓力元件被壓靠到刀具的 切割部上，其特征在于，通過壓力元件和切割輪之間的間距變化和/或通過壓力裝置朝向 壓力元件的擠壓力的變化可以識別刀具的狀態(tài)。
[0023] 通過在刀具斷裂時，擠壓輥到切割輪的間距由于斷裂的刀具在切割輪圓周的相同 位置上先是變小，但是然后再次增加，因為在該位置上無法切割纖維束，由此能夠非?？煽?地識別出刀具斷裂。
[0024] 通過改變壓力裝置作用到壓力元件上的擠壓力能夠替代地或者補充地確定刀具 的狀態(tài)。當?shù)毒弑贿^度使用或者變鈍或者甚至斷裂時，壓力必然增高。
[0025] 以有利的方式，通過至少一個開關(guān)或傳感器來獲取間距的變化，其信號由機器控 制器分析。
[0026] 在優(yōu)選的實施方式中，所述至少一個開關(guān)或傳感器與構(gòu)造為缸的壓力裝置共同作 用，所述壓力裝置將擠壓輥向切割輪擠壓。
[0027] 替代地或者補充地，可以用傳感器檢測切割輪的位置，并傳輸給測量裝置或者控 制器。由此可以確定并記錄每個單獨的刀具在切割輪轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)。
[0028] 特別優(yōu)選地，傳感器獲取壓力裝置的擠壓力，并且將值傳輸給測量裝置。通過壓力 的變化能夠準確地獲取刀刃的鋒利度或者損壞。
【附圖說明】
[0029] 下面借助一種可能的示意性地示出的實施例對本發(fā)明更進行詳細闡述。圖中示 出：
[0030] 圖1是用于切割短纖維的裝置的示意性的原理簡圖；
[0031] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于切割短纖維的裝置的第一實施方式的示意圖；
[0032] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于切割短纖維的裝置的第一實施方式的另一個示意圖；
[0033] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于切割短纖維的裝置的第一實施方式的第三個示意圖；
[0034] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于切割短纖維的裝置的第二實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0035] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于從一股連續(xù)的纖維束5中切割短纖維的切割裝置。 可圍繞所述纖維束的轉(zhuǎn)動軸線3旋轉(zhuǎn)的并且通過馬達驅(qū)動的圓柱狀的切割輪1在其周圍具 有多個刀具2,所述刀具以其切割部指向外圓周的方向。在本實施例中，僅僅示例性地示出 了總共大約50到90個刀具中的僅僅四個刀具2。切割部到外周的間距在此等于未來切割 的纖維長度。刀具2從下面和上面利用蓋板4遮蓋，所述蓋板以凸緣的形式豎立，同時如同 在一個部分敞開的通道中那樣引導纖維束5。在該實施例中，切割輪1沿順時針方向上旋 轉(zhuǎn)。
[0036] 壓力元件在本實施例中設計為擠壓輥6,所述擠壓輥借助壓力裝置7施加壓力，并 且利用其外圓周與刀具2在分度盤2a上的切割部共同作用。擠壓輥6在本實施例中構(gòu)造 為旋轉(zhuǎn)對稱的，并且根據(jù)實施方式同樣也可以利用一個單獨的驅(qū)動件可旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動，或 者通過纖維束5旋轉(zhuǎn)地被帶動。圓形的分度盤2a由所有布置在切割輪1上的刀具2的切 割部構(gòu)成。在此，擠壓輥6在逆時針方向上旋轉(zhuǎn)。在其轉(zhuǎn)動軸線以外，擠壓輥6通過杠桿臂 9圍繞著旋轉(zhuǎn)中心10可擺動地受支承。對擠壓輥6的壓力或力由操作桿11施加，操作桿 利用一個端部固定在擠壓輥6上，并且利用另一個端部與缸8、例如氣氣缸或液壓缸共同作 用。
[0037] 纖維束5連續(xù)不斷地在切線方向上朝著正在旋轉(zhuǎn)的切割輪1的圓周運行，然后圍 繞著切割輪1(在本實施例中圍繞著大約270° )被引導并且同時靠在刀具的切割部上。因 為刀具2的切割部朝向切割輪1的圓周，所以通過擠壓輥6對纖維束5的壓力使纖維束斷 開。切斷的纖維在切割輪1的下方穿過未示出的通道被拉走。切割的纖維長度在此大致等 于切割部到切割輪1的周圍的間距。纖維束的未切斷的單個纖維逐漸地纏繞到切割輪上， 并且在下一次旋轉(zhuǎn)時隨著后來增高的擠壓力被切斷。為了防止發(fā)生過度的刀具斷裂，應該 盡可能不要讓橫向力作用于切割部。為此，進入切割輪1的纖維束5的速度與刀具2在切 割部上的圓周速度同步。
[0038] 本發(fā)明的第一實施方式在圖2至圖4中得以描述。
[0039] 在圖2中，切割輪1和纖維束5僅僅象征性地示出。這個圖示出了擠壓輥6的位 置，擠壓輥利用它的外周靠在分度盤2a上。正如之前展述的那樣，缸8負責產(chǎn)生必要的擠 壓力，擠壓力通過操作桿11施加到