專利名稱：用于線張力傳感器的殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、用于線張力傳感器的殼體。
在線、纖維及紗的加工及質(zhì)量控制中，線張力是一個重要的過程量。通過檢測一個經(jīng)過的線的線張力可以推斷其質(zhì)量、斷線及其斷線率。當前，在加工這種用于織構(gòu)(Texturieren)、紡織、卷繞、捻搓、裁剪、經(jīng)編、編織、針織、縫制等的線的相應(yīng)機器上大量地使用了線張力傳感器，各個線被導(dǎo)送經(jīng)過這些線張力傳感器。在此，線張力傳感器檢測被導(dǎo)向的線的力并將該力轉(zhuǎn)換成一個電信號，由該力計算當前的線張力。為了線的導(dǎo)向，通常設(shè)置有一些線導(dǎo)向裝置，這些線導(dǎo)向裝置將經(jīng)過的線V形地或W形地繞一個測量桿或測量輥轉(zhuǎn)向。由此在該測量桿或測量輥中檢測徑向力，由該徑向力可借助包角計算線拉力。當前，徑向力的這種檢測通常通過一些力傳感器來實現(xiàn)，這些力傳感器包括一些彎曲彈簧或膜片，在這些彎曲彈簧或膜片上施加一些電阻應(yīng)變片。這些力傳感器由一個防塵及防潮濕的殼體包圍并且通常與線導(dǎo)向裝置構(gòu)成一個裝配單元。
這種線張力傳感器已由DE 197 16 134 C2公開，它包括一個長方形的殼體部件，測量用的傳感器部件裝配費事地固定在該殼體部件上。在此，該殼體部件包括一個腔狀的內(nèi)空間，在該內(nèi)空間的側(cè)壁上在下部的區(qū)域中可置入一個板狀的力傳感器，在該力傳感器的中間區(qū)域中設(shè)置有一個膜片，該膜片具有一些被施加在其上的電阻應(yīng)變片。在該膜片上支撐著一個用于力傳遞的垂直的挺桿，該挺桿通過一些導(dǎo)向件固定在其位置中。在此，這些導(dǎo)向件同樣也可置入到側(cè)壁中并與這些側(cè)壁形成固定的連接。在上部的部分中，在挺桿上設(shè)置有一個線導(dǎo)向件，通過該線導(dǎo)向件使經(jīng)過的線V形地由其原始位置轉(zhuǎn)向并因此由于其張力而使一個與線張力成比例的力通過挺桿傳遞到膜片上。因為這種線張力傳感器僅可以以一些單個的加工步驟裝配到其殼體部件中，所以對于其制造需要相對多的裝配時間，這通常還使得需要多個手動的裝配步驟且因此導(dǎo)致相對高的制造成本。這是特別重要的，因為在這種加工機器上有時候加工數(shù)百條線并對此分別需要一個單獨的線張力傳感器。此外，這種線張力傳感器需要一個相對大的安裝深度，該安裝深度在前述的加工機器上通常未被提供使用或?qū)е滦枰^大的轉(zhuǎn)向角。
DE 195 47 572 A1公開了一種僅具有非常小的安裝深度的線張力測量裝置。在此，設(shè)置有一個具有電阻應(yīng)變片的所謂的雙撓性梁作為線張力傳感器，它平行于其安裝位置地用螺釘連接到一個殼體部件中。在此，該扁平的雙撓性梁以其腳部件固定在殼體上，該殼體包括一個用于該雙撓性梁的傳感器腔。在該雙撓性梁的頭部件上設(shè)置有一個伸入內(nèi)空間中的傳力臂，在該傳力臂上固定著一個垂直向外伸出的測量軸。該傳感器顯著地小于殼體腔的內(nèi)空間并且與該殼體腔通過兩個螺釘連接部分固定在殼體后壁上。該殼體腔通過一個可擰緊的蓋板對外封閉，僅測量軸在中間從該蓋板伸出，在該測量軸上可轉(zhuǎn)動地支承著一個測量輥。在縱向方向上，在蓋罩的一個中心線上相對于測量軸側(cè)向地還設(shè)置有一個導(dǎo)向輥，所述導(dǎo)向輥使線W形地繞過測量輥并表示線導(dǎo)向裝置。因此，當線經(jīng)過時在測量輥上施加一個徑向力，該力通過雙撓性梁傳感器轉(zhuǎn)換成一個與線張力成比例的電信號。該線張力測量裝置具有其缺點，即為了裝配該傳感器，該傳感器必須在殼體中非常精確地定向，以便可與該殼體擰緊。這種傳感器尤其具有其缺點，即在加工線的機器開動時或在每次換線時以及在線每次拉斷時必須手動地將每條線繞測量輥或?qū)蜉伔胖?。這使得當考慮將這些線測量裝置大量地使用在織構(gòu)機(Texturiermaschine)或織機(Webmaschine)中時，工作強度特別大且成本特別高。
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，這樣地進一步開發(fā)這種線張力測量裝置或其部件，使得它們可成本低廉地制造及裝配，并且待測量的線可盡可能自動地被置入。
該任務(wù)通過權(quán)利要求1中給出的發(fā)明來解決。本發(fā)明的進一步構(gòu)型及有利的實施例在從屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明具有其優(yōu)點，即在該線張力測量裝置的兩件式的殼體中設(shè)置一個配合精確的、用于一個待單獨地制造的測量部分的插接室，為了簡化裝配，該測量部分可配合精確地插入到該殼體中并由此立即被固定。通過該兩件式的可彼此疊置的殼體部分與可插入到該殼體部分中的傳感器部分，提供了一個模塊式地構(gòu)造的線張力測量裝置，它可在很大程度上用機器制造、快速裝配并且其磨損部件可以以簡單的方式更換。
此外，本發(fā)明還具有其優(yōu)點，即通過所設(shè)置的線導(dǎo)入接片與線引導(dǎo)器共同作用，在線拉斷后或在開動時可使待測量的線繞W形地設(shè)置的線導(dǎo)向裝置自動地穿入。在此，具有可插入的陶瓷桿的線導(dǎo)向裝置的特別的實施形式尤其具有其優(yōu)點，即該測量裝置具有長的使用壽命、使傳感器與熱去耦合，并且磨損部件可快速且成本低廉地更換。
本發(fā)明的特殊的實施形式——其中在第二殼體腔中可置入一個測量電子單元印制電路板——具有其優(yōu)點，即整個線張力測量裝置在工具側(cè)就可被補償及校準并且因此可以以簡單的方式在織構(gòu)機或織機上使用或更換。
本發(fā)明的另一個特殊的構(gòu)型——其中在殼體上設(shè)置有不同顏色的質(zhì)量二極管及監(jiān)測二極管——具有其優(yōu)點，即，即使使用多個線張力測量裝置，當單個的線被拉斷或未達到質(zhì)量邊界值時可一目了然地被識別。
下面借助一個在附圖中示出的實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖表示

圖1一個可插入的線張力傳感器的主視圖，圖2該線張力傳感器的側(cè)視圖，圖3一個裝配后的線張力測量裝置的主視圖，及圖4一個裝配后的線張力測量裝置的側(cè)視圖。
在附圖的圖1及圖2中示出了一個本身公開的線張力傳感器1，后者可被插入到根據(jù)本發(fā)明的殼體中并由一個具有側(cè)向的測量軸3的扁平的雙撓性梁(Doppelbiegebalken)2組成。
線張力測量裝置的這種測量部分基本上已經(jīng)由前面提到的DE195 47 572 A1公開并且由兩個撓性梁2構(gòu)成，這兩個撓性梁通過一個公用的腳部件4及頭部件5連接成一個雙撓性梁。在撓性梁2的薄部位上施加一些電阻應(yīng)變片6，這些電阻應(yīng)變片連接成惠斯頓測量電橋并通過一個四股的導(dǎo)線7通出。在腳部件4上設(shè)置有一個傳力臂8，該傳力臂伸到撓性梁2的中間空間中并具有一個孔，一個側(cè)向垂直地突出的測量桿3作為測量軸固定在該孔中。該測量桿3用于線張力的力傳導(dǎo)，并且包括一個優(yōu)質(zhì)鋼套筒9，一個陶瓷桿10粘接在該優(yōu)質(zhì)鋼套筒中。為了更好地固定，側(cè)向地在腳部件4中還設(shè)置有一個螺紋孔11，傳感器1通過該螺紋孔同殼體用螺釘連接。該線張力傳感器被設(shè)計得用于可達大約200cN的線張力并優(yōu)選由扁平的鋁材料構(gòu)成，由該鋁材料加工出雙撓性梁輪廓。在此情況下，該傳感器部分長大約30mm，高15mm，寬大約3mm，并具有一個大約25mm長的測量桿3。
這樣構(gòu)造的雙撓性梁可幾乎全自動地以高的件數(shù)且由此成本低廉地制造。本發(fā)明的任務(wù)在于，力圖達到一個模塊式地構(gòu)造的線張力測量裝置，其中各個部件應(yīng)該可以自動地預(yù)制作且同時在工作中可用最小的手動耗費來調(diào)整或運行。該目的通過提供一個根據(jù)本發(fā)明的、用于可容易地制造的且精確的線張力傳感器1的殼體來實現(xiàn)。該線張力傳感器尤其作為雙撓性梁傳感器2被構(gòu)造，以便獲得一個具有優(yōu)選小的結(jié)構(gòu)深度的殼體。
在附圖的圖3及圖4中示出了這樣的一個殼體，該殼體可由兩個腔狀的部分15、35組成，在其中測量部分1、28可便于裝配地插入且在這些腔狀的部分中待測量的線可通過一個專門的線導(dǎo)向裝置在很大程度上自動地穿入。為此設(shè)置有一個兩件式的壓力注射成型或壓鑄的殼體，后者可由一個下部的第一部件12及一個上部的第二部件13插接在一起。這種壓力注射成型或壓鑄件12、13優(yōu)選由一種耐熱的塑料、由鋁壓鑄件或鋅壓鑄件組成，它們尤其可以以高的件數(shù)快速且成本低廉地制造。在此，該第一部件或者說下部部件12具有一個長方形的外形，在其中與作為裝配壁的后壁14相連地設(shè)置有一個插接室15，后者沿著正面29延伸并優(yōu)選用于接收雙撓性梁2。該插接室15被這樣地構(gòu)造，使得線張力傳感器1可配合精確地被插入到縱向縫槽中并由此被固定在其端部位置中。在傳感器腳部件4的區(qū)域中，插接室15優(yōu)選略微收縮地構(gòu)造，使得該傳感器1在其中可以構(gòu)成傳力鏈地被固定。但為了可更換性，上述插接室15不是被向下收縮地構(gòu)造，而是包括一個側(cè)向的孔16，通過該孔，傳感器通過一個螺釘連接固定在殼體中。
在插接室15的前面，在下部的殼體部件12中設(shè)置有線導(dǎo)向裝置，后者基本上通過兩個突出的導(dǎo)向壁17、18構(gòu)成，其中在下部的壁17上設(shè)置有兩個側(cè)向的導(dǎo)入接片19、20。這些導(dǎo)入接片19、20相對于用于測量桿3的空槽21對稱地且相對于該測量桿平行地被壓力注射成型或壓鑄在該下部的導(dǎo)向壁17上。在此，這些導(dǎo)入接片19、20相對于該下部的導(dǎo)向壁17傾斜下降地下降，以便實現(xiàn)自動的穿線。在導(dǎo)入接片19、20上相對于下部的導(dǎo)向壁17平行地設(shè)置有一些空槽并相對于前壁22平行地設(shè)置有一個孔，在該孔中可插入一些圓柱形的陶瓷桿24，這些陶瓷桿與測量尖部3共同作用地導(dǎo)致一個W形的線偏移。在此，優(yōu)選僅設(shè)置一個相對于直線約7.5°的小的偏移，通過它僅很小地影響線運行。為了幾乎無磨損的向后的線導(dǎo)向，在前壁22上也置入了兩個垂直的陶瓷桿25。
在下部的殼體部件12的上部的導(dǎo)向壁18中，在測量尖部3的側(cè)面且相對于該測量尖部平行地設(shè)置有各一個導(dǎo)向縫槽26，兩個線引導(dǎo)器27配合在這些導(dǎo)向縫槽中。這些線引導(dǎo)器27優(yōu)選設(shè)置在上部的殼體部件13上并且主要用于使待測量的線36繞測量尖部3自動地穿入。為此，這些線引導(dǎo)器被向下凸起狀地構(gòu)造并且設(shè)置有被傾斜地倒圓的導(dǎo)向邊緣。在此，所述自動的穿線優(yōu)選通過真空噴嘴進行，這些真空噴嘴使待處理的線36自動地或手動輔助地從一個線滾子輸送到處理工位。這些線引導(dǎo)器也可以直接固定在上部的導(dǎo)向壁18上，但在裝配期間組合這兩個殼體部件12、13時由于導(dǎo)向縫槽26而允許更好的可插接性。
上部的殼體部件13同樣作為壓力注射成型或壓鑄件構(gòu)造并大致具有與下部部件12相同的大小。在此，向上閉合的上部的殼體部件13構(gòu)成一個內(nèi)腔34，下部的殼體部件12在這兩個殼體部件12、13連接后被該內(nèi)腔遮蓋或者封閉。在上部的殼體部件13中優(yōu)選設(shè)置一些導(dǎo)向槽35，在這些導(dǎo)向槽中可插入一個具有測量電子單元28的印制電路板。它通過一個插接或焊接連接部分同傳感器1相連接并優(yōu)選包括放大器部件、補償及適配元件，就像它們在這種傳感器1中所公知的及通常所設(shè)置的那樣。因此，在上部的殼體部件13上也可以設(shè)置一些插接連接部分，完全裝配及校準后的線張力測量裝置1、28可通過這些插接連接部分快速地裝入或更換。但測量電子單元28也可以包括一些求值電路，通過這些求值電路可立即指示預(yù)給定的質(zhì)量偏差或斷線。為此，在上部的殼體部件13的正面29上還分別設(shè)置有一個用于質(zhì)量偏差的綠色發(fā)光二極管30及一個用于發(fā)送斷線信號的紅色發(fā)光二極管31。
兩個殼體部件12、13在插入雙撓性梁1及測量電子單元28后彼此相連接。為此優(yōu)選在殼體部件12、13之間設(shè)置一些導(dǎo)向縫槽及導(dǎo)向接片，它們相互配合或可相互卡接。但殼體部件12、13的連接也可通過螺釘連接實現(xiàn)。為了將整個殼體固定在所設(shè)置的機器部件上，在上部的殼體部件13上還設(shè)置有一些壓力注射成型或壓鑄的通孔32。在這種殼體中也可插入具有單撓性梁的線張力傳感器1、膜片式力傳感器或其它模塊式地構(gòu)造的線張力傳感器。為此，它們僅須裝備一個側(cè)向的測量尖部3并在外部尺寸方面這樣地制造，使得它們配合到插接室15中。
權(quán)利要求
1.用于線張力傳感器(1)的殼體，它包括至少一個用于接收該線張力傳感器(1)的腔(15)作為第一殼體部件(12)，并且該第一殼體部件被第二殼體部件(13)覆蓋，其中在至少一個殼體部件(12，13)上設(shè)置一個線導(dǎo)向裝置，后者對待測量的線(36)W形地繞傳感器(1)的測量軸(3)導(dǎo)向，其特征在于該第一殼體部件(12)包括一個用于配合精確地固定傳感器(1)的插接室(15)，該插接室具有一個用于測量軸(3)穿過的側(cè)向的空槽(21)，在該測量軸前作為線導(dǎo)向裝置設(shè)置有至少兩個線導(dǎo)入接片(19，20)并在其之間設(shè)置有至少兩個線引導(dǎo)器(27)；該第二殼體部件(13)包括一個內(nèi)腔(34)，后者與第一殼體部件(12)固定地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的殼體，其特征在于該插接室(15)相對于后面的裝配壁(14)平行地設(shè)置；該插接室(15)通過一個前壁(22)相對于所述線導(dǎo)向裝置分隔開，其中該插接室(15)的內(nèi)部尺寸基本上相當于作為線張力傳感器(1)的雙撓性梁的外部尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的殼體，其特征在于所述線導(dǎo)向裝置由兩個外部的線導(dǎo)入接片(19，20)及兩個內(nèi)部的線引導(dǎo)器(27)組成，它們相對測量軸(3)在側(cè)面及對稱地設(shè)置并且作為平行于測量軸(3)的接片(19，20，27)構(gòu)成。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于這些線導(dǎo)入接片(19，20)在它們的底面上與一個下部的導(dǎo)向壁(17)相連接并且具有對此平行的導(dǎo)向邊緣，后者包含一些平行于測量軸(3)的槽，一些陶瓷桿(24)被置入在這些槽中作為導(dǎo)向面并且向前具有各一個傾斜地下降的、被倒圓的導(dǎo)向邊緣，它用于穿線。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于這些線引導(dǎo)器(27)作為向下指向的凸起狀的接片來構(gòu)造，它們相對于測量軸(3)在側(cè)面且平行地延伸并且相對于前壁(22)結(jié)束在陶瓷桿(24)前。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于在線行進的區(qū)域中相對于前壁(22)在前面且平行地在導(dǎo)入接片(19，20)上設(shè)置有一些附加的陶瓷桿(25)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于這些線引導(dǎo)器(27)固定在第二殼體部件(13)上并且通過兩個導(dǎo)向縫槽(26)可插入地伸入到第一殼體部件(12)的線導(dǎo)向區(qū)域中。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于所述第二殼體部件(13)包括一個內(nèi)腔(34)，后者可這樣地與所述第一殼體部件(12)連接，使得該內(nèi)腔(34)的外表面封閉該第一殼體部件(12)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于所述第二殼體部件(13)包含一些導(dǎo)向槽(35)，在這些導(dǎo)向槽中可插入至少一個具有測量電子單元(28)的印制電路板。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于在所述第二殼體部件(13)上設(shè)置有一些發(fā)光二極管(31，32)，用于質(zhì)量指示和/或斷線指示。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于這些殼體部件(12，13)作為壓力注射成型或壓鑄件被構(gòu)造，這些壓力注射成型或壓鑄件由一種塑料材料、鋁材料或鋅材料構(gòu)成。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于在該殼體中組合有至少一個線張力傳感器(1)作為獨立的結(jié)構(gòu)單元，它作為扁平的雙撓性梁(2)被構(gòu)造并具有一個向前伸出的測量軸(3)，該測量軸作為管式套筒(9)構(gòu)成并且在其中粘接了一個陶瓷桿(10)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的殼體，其特征在于在該殼體中附加地組合有一個測量電子單元印制電路板(28)作為獨立的結(jié)構(gòu)單元，后者可通過焊接連接或插接連接同線張力傳感器(1)及一個外部的求值裝置和/或供電裝置相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于線張力傳感器(1)的殼體，它包括至少一個單獨的用于接收線張力傳感器(1)的腔(15)作為第一殼體部件(12)。附加地設(shè)置有一個第二殼體部件(13)，該第一殼體部件(12)被第二殼體部件(13)覆蓋，其中在至少一個殼體部件(12，13)上設(shè)置一個線導(dǎo)向裝置，后者對待測量的線(36)W形地繞傳感器(1)的測量軸(3)導(dǎo)向。根據(jù)本發(fā)明的殼體的特征在于該第一殼體部件(12)包含一個用于配合精確地固定傳感器(1)的插接室(15)，該插接室具有一個用于測量軸(3)穿過的側(cè)向的空槽(21)。在相對于后面的裝配壁(14)平行地設(shè)置的插接室(15)前設(shè)置有一個具有至少兩個線導(dǎo)入接片(19，20)的線導(dǎo)向裝置并在其之間設(shè)置有至少兩個線引導(dǎo)器(27)。
文檔編號G01L5/10GK1826277SQ200480021169
公開日2006年8月30日 申請日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者托馬斯·黑爾默 申請人:霍廷格-鮑德溫測量技術(shù)設(shè)備公司