用于操作形成纱线气圈的纺织机的工位的装置的制作方法

本实用新型涉及用于操作形成纱线气圈的纺织机工位的装置，其中在该工位处，借助传感装置探测到由运动的纱线形成的、环绕工位的锭子的纱线气圈。

背景技术：

如本实用新型所述的装置尤其用于保持在形成纱线气圈的纺织机的工位上通过运动的纱线形成的纱线气圈的预定直径。

长久以来，纺织机工业中已知生产用机器的不同实施方式，在这些实施方式中，操作时在它常常很多的工位上或者由所属操作装置形成纱线气圈。

为了确定和限定这种纱线气圈的尺寸，这种类型的生产用机器因此常常包括监控设备，这些监控设备的工作方式可能完全不同。已知的监控设备例如常常包括传感装置，通过这些传感装置能够观察到形成纱线气圈的旋转的纱线。

例如专利文献DE 101 03 892 A1描述了一种应优化布置在整经机的筒子架内的喂纱筒子的纱线抽出速度的方法和装置。

众所周知，在工作过程中，如果从定位在所属整经机中的喂纱筒子经由顶部并且以相对高的抽出速度抽出纱线，则形成纱线气圈，其直径取决于纱线抽出速度和纱线张力。纱线气圈的尺寸随着纱线抽出速度的增加而增加。

依据专利文献DE101 03 892 A1公开的方法，通过被设置在筒子架上的测量工具测量至少一些在纱线抽出时形成的纱线气圈的尺寸并且将其传输至控制设备，其在达到纱线气圈的极限值时调节地影响纱线抽出速度。

可以考虑不同的以光学方式工作的测量单元作为测量纱线气圈尺寸的测量工具，例如照相机、一个或几个光栅或类似装置。

如上文所述，已知的方法只能用于探测气圈尺寸的极限值，无法得出关于所述过程每个时间点的气圈尺寸的数据。这也就意味着，没有详细说明的调整设备总是在超过或低于给定极限值时被激活以及在达到预定的最大抽出速度或最大纱线张力时被中断。

此外，专利文献DE 22 55 663 A1和EP0 282 745 A1公开了环锭纺纱机以光学方式工作的测量设备，通过这些测量设备可以测得纱线气圈的形状和/或纱线气圈尺寸。

专利文献DE 22 55 663 A1例如描述了环锭纺纱机的工位，其配备有以气体方式安置(luftgelagert)或以磁方式安置(magnergelagert)的纺纱钢领(Spinnring)，其上环绕有通过运动的纱线驱动的纺纱转子。

这些工位操作时，为确保纺纱过程无误，已知纺纱钢领的转数和纺纱转子的转数之间有必要存在确定的差，纺纱过程中既要监控以气体方式安置的或以磁铁方式安置的纺纱钢领，还要监控纺纱转子的转数。

此外，在该方法中连续监控是否遵循了预定的最大纱线张力，并且监控以及必要时稳定纺纱时在管纱区域产生的纱线气圈。这也就是说，通过测量纱线气圈从其子午面(Meridianebene)的纱线曲线偏离以及相应地借助于可变地制动纺纱钢领来调整纱线张力以稳定纱线气圈的纱线曲线走向。用于检测纱线气圈的纱线曲线偏差的装置在此基本上由测量传感器和触发装置构成，该测量传感器包括一些小的光电元件，该触发装置使得该纱线气圈周期性地被强光照射。

已知的装置要么相对复杂(DE 22 55 663 A1)，要么常常不太准确，或者由于测量范围大(DE 101 03 892 A1)而对空气污染特别敏感。

因此在实践中，这些已知的装置无法胜任上述任务。

专利文献EP 0 282 745 A1描述了用于对多锭子纺织机的工位进行生产监控和质量监控的方法及装置，这也就是说，依据该方法/使用该装置能够监控是否存在纱线以及纱线直径。

为实现这一目的，环锭纺纱机配备有光学监控机构，该光学监控机构通过照射在工位区域内旋转的纱线气圈来监控纺织机的相邻布置的多个工位。

所述监控机构为此目的包括发射器和接收器，它们如此被构造和设置，以使得由发射器发出的光束在其朝向接收器的路径上经过大量旋转的纱线气圈并且在此由于纱线气圈被断断续续地中断或减弱。

阴影(Abschattung)在接收器中被转化为电信号，它在所属的调整设备中被作为进一步分析的基础。

已知的方法被用于测定纱线是否存在以及监控纱线的直径。

此外，专利文献EP 0 282 745 A1中描述的方法偶尔不太准确，这是因为光束在其从发射器到接收器的路径上经常受到纺纱车间环境中无法避免的纤维颗粒和灰尘颗粒的不利影响。另外，通过所选的监控机构的布置无法推断出气圈的直径，专利文献EP 0 282 745 A1相应地没有关于用于维持纱线气圈预定直径的调整设备的启示。

此外，专利文献EP 2 419 554 B1公开了倍捻机和捻线机的工位，其卷绕装置和缠绕装置被如此布置，以使得它们在运行时位于纱线气圈内。

为了能够控制纱线气圈的尺寸，所述工位还包括监控设备，该监控设备可以包括不同的实施方式。所述监控设备可以例如间接地工作或以光学方式工作。

可以例如通过被设置在纱线操作装置和纱线进入产生纱线气圈的锭子的入口之间的纱线张力传感器或者借助于被定位在纱线从锭子出来的出口和另一个纱线操作装置之间的纱线张力传感器间接测得所述纱线气圈的尺寸。

但在另一个实施方式中，还可以间接地通过测量锭子的驱动装置的功率或转矩来测量纱线气圈的尺寸。这也就是说，借助于测量设备可以测得被锭子操作装置容纳的并且被传输到评估装置的电流，从而能够推测出纱线气圈的尺寸。

关于监控环绕缠绕和卷绕装置的纱线气圈的光学测量设备，第一实施方式中建议使用至少两个光栅，其包括用于发出光束的光源和用于接收光束的、对光敏感的探测器。通过这样的装置识别操作过程中由于纱线气圈从旁边经过纱线而导致的光束的中断。此外，已知的实施方式只能用于探测气圈尺寸的极限值，并且无法准确推断出卷绕过程每个时间点的纱线气圈的尺寸。

在另一个可比较的实施方式中使用了带有光束状的、闪光测频光源，例如LED或激光的CCD型光敏传感器。

在凭借光敏传感器和与锭子的旋转同步的闪光测频光源工作的装置中，当被闪光照亮时，定位图像和形成纱线气圈形状的纱线。

另外在这一实施方式中，根据纱线厚度、纱线表面和/或纱线旋转产生不同的反映，其对错误率和测量的分辨率都有消极影响。

CCD型接收器还是费用相对高的装置，这是因为为了运行操作它需要一个复杂的评估单元。

专利文献EP 2 419 554 B1与倍捻机和捻线机的工位相关地描述的监控设备总的来说还有改进的可能，因为它们要么测量地不够准确，要么相对来说花费较大。

专利文献W02015/012773与加捻机的工位相关地还公开了一种监控和调整装置，借助这一装置可以在加捻操作时监控当外纱线进入工位的扭转元件(Drallelement)时，外纱线形成怎样的角。通过所述扭转元件，外纱线此后和内纱线捻成帘线(Cordfaden)。

此外，专利文献EP 0 638 674 B1还公开了一种方法，依据该方法，通过包括光源和光接收器的光电测量值变换器来监控已加捻的纱线的质量。

依据这一公开的方法，在光电测量值变换器的相对宽的导纱装置中以环形运动方式旋转的纱线，如已公开的，通过光接收器的阴影产生电信号，该电信号通过滤波分别被分为第一和第二信号。

随后，借助评估装置，由第一信号可以确定当前纱线的每个时间单位内纱线旋转的每个角度，由第二信号可以推断出纱线的品质范围(Gütebereich)。

技术实现要素：

从上述现有技术出发，本实用新型的任务是研发种装置，利用该装置，在形成纱线气圈的纺织机的工位上可靠地确定形成运动的纱线的纱线气圈的直径并且可以保持该直径或必要时修正该直径。

此外，应尽可能方法简便、成本合适地实现这种装置。

依据本实用新型，该任务可以如此实现，即每个传感装置产生依赖于纱线气圈的实际直径的信号，具有对传感装置的信号进行评估的调整电路以及配设有连接至该调整电路的机构，该机构用于影响形成环绕纱线气圈的纱线的纱线张力。

工位包括一个用于探测纱线气圈直径的传感装置、一个连接至传感装置的调整电路以及与该调整电路连接的且用于影响形成纱线气圈的纱线的喂给速度以及纱线张力的机构。

该环行的纱线气圈在加捻工作时，在例如被构造为光栅的传感装置上遮光，该传感装置由此产生被传输给调整电路的电信号。该调整电路借助于其他的已知数据，通过每次纱线气圈旋转时出现的两个信号之间的时间间隔可以算出该纱线气圈的当前直径。

如果由该传感装置检测到的该纱线气圈的当前实际直径与预先规定的额定直径不符，那么连接至调整电路的机构被用于影响纱线喂给速度和纱线张力。这就是说，这种机构通过相应地修正形成纱线气圈的纱线的喂给速度或纱线张力使该纱线气圈具有预先规定的额定直径。

形成纱线气圈的纺织机可以是不同类型的纺织机或纺织装置。

该形成纱线气圈的纺织机可以例如是倍捻机或捻线机，其例如生产帘线。

此外在其他纺织机上也可以有利地使用如本实用新型所述装置，例如环锭纺纱机。

与给料机(Zettelmaschine)或给料架(Zettelgatter)相关地也可以有利地使用如本实用新型所述装置。

在一个有利的实施方式中，连接在调整电路上的、用于影响纱线喂给速度和/或纱线张力的装置是纱线供给机构(Fadenlieferwerk)，其在纱线路径上被定位在纱线气圈的前方。在捻线机中例如被接入到外纱线的纱线路径中的这种类型的外纱线供给机构可以简单的方式精准和快速地影响到纱线气圈的直径。

这就是说，借助于这样的外纱线供给机构，随时都能保证准确地调整纱线气圈的额定直径。

附图说明

下文借助于附图所示的实施例进一步解释本实用新型。

图1示意性示出具有如本实用新型所述的、连接在调整电路上的传感装置的倍捻机或捻线机的工位的侧视图；

图2示出了用于保持由传感装置监控的纱线气圈的额定直径的调整电路。

具体实施方式

图1示出倍捻机或捻线机的工位1的侧视图，一般来说，该工位1包括筒子架4，该筒子架原则上被定位在工位1的上方或后方。

该筒子架4在此用于容纳至少一个第一喂纱筒子7，从该第一喂纱筒子7抽出所谓的外纱线5。

该工位1此外包括一个可以围绕旋转轴35旋转的锭子2，在本实施例中包括一个捻线锭子，该捻线锭子具有保护罐19，在其内部安装有第二喂纱筒子15。

从该第二喂纱筒子15，在保护头上方抽出所谓的内纱线16，并将其供应给设置在锭子2上方的气圈孔或所谓的平衡系统9。

所述保护罐19，其被安置在可转动的、在所述实施例中被构造为加捻盘(Zwirnteller)的纱线转向装置8上，在此优选地通过(未示出的)磁装置防止发生旋转。

锭子2的纱线转向装置通过锭子驱动装置3施加压力，它可以是直接驱动装置或间接驱动装置。

从第一喂纱筒子7抽出的外纱线5被供应给在纱线路径上布置在筒子架4和锭子2之间的、可调整的机构6，以影响纱线供给速度或纱线张力，需要时，外纱线5的纱线张力可随之变化。

该机构6通过控制导线与调整电路18连接，调整电路调节从该机构6施加给外纱线5的纱线喂给速度和/或纱线张力。

通过该机构6施加给纱线5的可调整的张力在此优选具有一个数量级其根据锭子2的几何形状实现自由纱线气圈B的优化，也就是说，纱线气圈B的直径尽可能小。

该外纱线5紧接在该机构6之后，在锭子驱动装置的旋转轴区域中经过锭子驱动装置3并且在加捻盘8下方穿过所谓的纱线出口，在径向上从锭子驱动装置3的空心的旋转轴中离开。该外纱线5此后朝向加捻盘8的外部区域行进。

在当前的实施例中，加捻盘8边缘上的外纱线5向上偏转并且形成自由的纱线气圈B地环绕锭子2的保护罐19，在该保护罐内部定位第二喂纱筒子15。

从图1可知，在锭子2的保护罐19的上方还布置有传感装置33，传感装置在该实施例中被构造为光栅。这就是说，该传感装置33包括光源41和光接收器40。

在图1所示的实施例中，该光栅被如此定位，以使得从传感装置33的光源41射出的测量光束42(在此是光束)垂直于锭子2的旋转轴35穿过纱线气圈B的区域并到达传感装置33的相关的光接收器40，该光接收器40本身又通过信号线连接至调整电路18。

能够分别测得待被监控的纱线气圈B的当前实际直径的传感装置33在此不一定非要被构造为光栅，而是原则上也可以根据另一个物理原理进行工作。

该传感装置33的测量光束可以例如以电磁光谱的其他任意波长工作，例如雷达、超声波、红外线等。

另外从图1可知，由第一喂纱筒子7抽出的外纱线5和由第二喂纱筒子15抽出的内纱线16在气圈孔或者平衡系统9的区域内汇聚在一起，其中气圈孔或平衡系统9的位置确定所构成的自由的纱线气圈B的高度。

所谓的捻线点或捻合点(Kordierpunkt)位于气圈孔或者平衡系统9内，其中两根纱线，即外纱线5和内纱线16在该点会合并且例如形成帘线17。

在捻线点上方布置有纱线抽出装置10，借助于该纱线抽出装置抽出帘线17并通过平衡元件，例如调节设备11供给卷绕和卷取装置12。

该卷绕和卷取装置12在此通常包括驱动辊13，该驱动辊以摩擦接合的方式驱动筒子14。

上述用于影响纱线喂给速度和/或纱线张力的机构6被构造为以电子方式调整的制动器或主动供给机构，其中也可以使用上述两个部件的组合。

作为供给机构的结构变型例如可以是导丝辊、层状盘或带有相应压紧辊的驱动辊。

该机构6根据通过传感装置33测定的自由纱线气圈B的直径来调节外纱线5的纱线张力和/或纱线速度。这就是说，在工位1运行时，例如由传感装置33的光源41发起的测量光束42由形成回转的纱线气圈B的行进的外纱线5在纱线气圈B每次旋转时交叉两次，这种情况被传感装置33的光接收器40立即识别为阴影形式的干扰并且作为电信号i被传输给调整电路18。

该调整电路18随后从两个干扰的时间间隔以及在纱线气圈B的每次旋转时由传感装置33的光接收器40产生的电信号i立即确定该纱线气圈B当前的实际直径。此外，该调整电路18在需要时立即以调节方式通过该机构6影响外纱线5的纱线喂给速度或纱线张力，如果测得的纱线气圈的实际直径与额定直径有所偏离。这就是说，该调整电路18立刻开始修正环绕的纱线气圈B的直径。

图2示出调整电路18的一个实施例，表现了该调整电路如何维持纱线气圈B的预期直径。

如可看出的，调整电路18的调整元件20通过导线21连接至输入装置22以及通过导线23连接至传感装置33。此外，该调整元件20通过导线24与影响纱线张力的机构6连接。

该操作人员可以通过输入装置22输入出现在相关工位上的纱线气圈的数据，也就是说，通过输入装置提供给该输入元件20纱线气圈B的额定直径的数值和数据。

当然在需要时，随时可在输入装置22上修正纱线气圈B的额定直径的数值和数据。

在调整元件20内，通过输入装置22预先确定的纱线气圈B的额定数据被立即与该传感装置33的实际数据比较，这也就是说，与该传感装置33在监控旋转的纱线气圈B时产生的数据相比较。

如上文所述，该传感装置可以被构造为例如光栅，其与由光源41发射的光束42一起监控形成环绕的纱线气圈B的连续的纱线。

如果该调整元件20确定由传感装置33测定的纱线气圈直径的实际值与通过输入装置22给定的纱线气圈B的直径的额定值有所偏差，那么该调整元件20通过控制导线24立即激活机构6，通过该机构6可以影响外纱线5的纱线喂给速度或纱线张力。

这就意味着，纱线气圈的实际值偏离额定值时，该调整元件20使得借助于该机构6立即修正被监控到的纱线气圈B的直径，这样再次准确出现通过输入装置22预先确定的被监控的纱线气圈B直径的额定值。

这意味着，如果在现有系统中出现与纱线气圈B直径相关的干扰26，就通过调整电路18立即在控制范围25内进行修正，其中通过不断调整纱线气圈B的额定值和实际值调整纱线气圈B的直径，也就是说，在纱线气圈B每次旋转时进行这样的调整。

这一情况既适用于起动和停止阶段工位变化的过程速度，又适用于保持恒定生产速度的工位的正常运行。

参考的气圈形状以及纱线气圈B优化的最小直径不仅导致形成纱线气圈的纺织机的工位的能量需求最少，而且使得加捻过程的空间需求最小化。这就是说，由纱线位置或该纱线位置处纱线气圈的直径预先确定的加捻过程的空间需求可能明显减小，这是因为与每个纱线位置无关，由于持续测量和调整纱线气圈B的直径，而不再需要多余地构造出纱线气圈B。

连续调整纱线气圈的直径使得形成纱线气圈的纺织机的单个工位需要的空间都较小。这就意味着，形成纱线气圈的纺织机可以配备更多的工位，但形成纱线气圈的纺织机的原始机器长度由此不会改变。

因为每个工位上都有如本实用新型所述的装置，因此在形成纱线气圈的纺织机的每个工位上都进行独立的纱线气圈控制。

此外，例如在中央计算装置中评估每个单独工位的纱线气圈直径的数值和数据或者形成纱线气圈的纺织机的多个工位，优选为形成纱线气圈的纺织机的所有工位的相应数值和数据。

经过评估的数据因此既可以用作静态目的，又可以用于优化纱线气圈的参考直径。

尽管如本实用新型所述的装置的目标是不使用储存盘就可操作的加捻过程或捻线过程，但原则上也可通过现有的储存盘操作加捻过程或捻线过程。

此外，原则上可以在配设有加捻盘的工位处实施如本实用新型所述的装置。在这样的工位上，即其中在加捻过程中，运动的纱线在其作为纱线气圈旋转之前从加捻盘被引导地或恒定地离开，也可以有利地使用如本实用新型所述的装置。

还可以以有利的方式借助参考锭子实施如本实用新型所述的装置。这就是说，在形成纱线气圈的纺织机的至少一个作为参考锭子工作的工位上实施如本实用新型所述的装置。由参考锭子借助如本实用新型所述的装置测得的数值则被用于调整纺织机的相邻的工位。