监测纺纱过程的方法、气流纺纱机的纺纱位置及纺纱装置与流程

1.本发明涉及具有纺纱装置的气流纺纱机的纺纱位置，还涉及用于借助循环的空气流由喂给的纤维条子生产纱线的纺纱装置，它具有：
[0002]-被布置在纺纱壳体中的中空的纺纱锥，其中纺纱壳体具有包络壁(envelope wall)，该包络壁相对于纺纱锥同轴布置并与之间隔一定距离并形成包络间隙(envelope gap)，和
[0003]-可施加压缩空气以产生在包络间隙中围绕纺纱锥的气流的喷嘴装置。
[0004]
本发明还涉及用于监测纺纱装置处的纺纱过程的方法和纺纱装置。


背景技术：

[0005]
纺纱装置、具有纺纱装置的纺纱位置和从许多并排布置的纺纱位置形成的气流纺纱机的许多设计方案已由现有技术公开了。
[0006]
例如由de102007009074a1公开的前言所述类型的纺纱装置通常通过牵伸装置被供应纤维条子，纤维条子在先已根据要获得的纱线支数借助牵伸装置被牵伸。在纺纱装置内，纤维条子的外纤维借助由一个或多个喷气嘴在纺纱锥与包络壁之间包络间隙中产生的旋转流被缠绕在纤维条子的内芯纤维上，并且由此形成对所需纱线强度起决定性作用的包缠纤维。由此出现具有实捻度的纱线，纱线最终可通过纺纱装置的出口孔被抽出并且例如在筒管上被卷绕。
[0007]
因为在纺纱过程中出现例如由喷嘴或包络间隙堵塞或污染引起的过程故障，故可能出现纱线中有所谓的无捻位点或具有少量包缠纤维和/或低捻度的区域的问题。这些位点形成纱线内的薄弱点，它们可能在进一步加工过程中导致纱线断裂。在此，长时间存在的过程故障可能还导致制造出完全具有有瑕纱线的不适用于进一步加工的卷绕筒子。
[0008]
为了可靠排除纱线中的这种问题位点而需要在出现造成纱线中的瑕疵点的过程故障情况下中断纺纱过程。其前提条件是可靠地检测过程故障，这在目前只能通过监测来自纺纱装置的纱线来间接进行，在这里，例如毛羽差异或直径差异可以是纺纱过程中过程故障的迹象。然而，这种过程故障的检测具有如下缺点，它们仅具有有限的可靠性，并且还可能已导致有瑕纱线。


技术实现要素：

[0009]
鉴于此，本发明基于以下任务，提供一种带有纺纱装置的气流纺纱机的纺纱位置以及这样的纺纱装置，该纺纱装置已经可以在纺纱过程中测知降低纱线质量的过程干扰，即发现起因。此外，本发明基于以下任务，提供一种用于监测纺纱过程的方法。
[0010]
本发明通过一种具有第一方面的特征的纺纱装置、一种具有第六方面的特征的气流纺纱机的纺纱位置以及一种具有第七方面的特征的方法完成该任务。该纺纱装置的有利改进方案在其它方面中被示出。
[0011]
根据本发明的纺纱装置的特征在于，所述纺纱锥和包络壁具有在中间留有包络间
隙地彼此对置的且形成一个电极对的电极以形成电容器单元。
[0012]
本发明规定，所述纺纱锥和包络壁，或所述纺纱锥和包络壁的局部分别具有、尤其是形成一个电容器单元的一个电极。在此，除了电极几何尺寸和电极相互间距离之外，该电容器单元或所形成的电容器的电容取决于布置在两个电极之间的材料。与无纱线状态下的电容器单元的电容相比，即，当在电极之间的填充间隙的包络间隙仅被环境空气填充时，布置在包络间隙中的包缠纤维在纺纱作业期间造成电容器单元电容的可测量的变化。电容器单元的电容变化可能与电容器单元设计相关地是可测量的增大或减小。
[0013]
因此，可通过电容器单元连续测量布置在电极之间包络间隙内的包缠纤维的质量。如果电极之间区域内的包缠纤维的质量减小，则该电容器单元的电容最好减小。因此，电容器单元的电容下降至低于针对正常纱线所确定的下限值发信号表示低于所需包缠纤维的质量。如果通过连接至电容器单元的评估单元确定相应优选的电容降低到低于在先确定的极限值，则能立即关闭相应的纺纱位置并执行合适的故障排除措施。也可借助与电容器单元相接的评估单元来获知电容增大超过上限值。如果电容超过规定的上限值，则这例如是纤维堆积过多的迹象，其阻碍包缠纤维旋转，进而也可能停止纺纱过程。
[0014]
因此，根据本发明的纺纱装置允许连续监测连续的纺纱过程，其中可以马上识别因可能导致劣质纱线的该包络间隙内包缠纤维过少或堵塞而造成的纺纱过程干扰。因此，根据本发明的纺纱装置已经防止有瑕纱线的出现，因此允许放弃纱线的后续检查。总之，根据本发明的纺纱装置尤其确保无误地生产具有所需特性的纱线。
[0015]
在包络壁或纺纱锥上或与之一起形成电极原则上能以任何方式进行。因此例如有以下可能，可将电极与包络壁和/或纺纱锥一体形成，其中该包络壁和/或纺纱锥的局部在此用作电极，但它们必须相对于其余构件被绝缘以便形成电容器单元。但根据本发明的一个特别有利的设计而规定，电极在中间有包络间隙地对置情况下被附接到包络壁和/或纺纱锥。
[0016]
根据本发明的该设计而规定，分开的电极以不导电方式连接到包络壁和/或纺纱锥。电极在此能以任何方式布置，例如通过粘接和/或螺纹连接，其根据需要允许简单更换电极。使用单独电极以布置在包络壁和/或纺纱锥上还允许以特别简单的方式将它们相对于包络壁和/或纺纱锥隔绝开，由此能以简单方式形成电容器单元。
[0017]
电容器单元的设计、即尤其是在包络壁和纺纱锥上的电极伸展原则上可自由选择。因而例如有以下可能，可以将电极设计成它们在包络壁和纺纱锥的整个周面上延伸，于是形成呈环形电容器形式的电容器单元，由此以特别可靠的方式测知包络间隙的填充状态。
[0018]
根据本发明的一个特别优选设计而规定，两个以上的电极对在沿周向由包络壁和纺纱锥界定的区域上延伸。根据本发明的这个设计，电极仅在包络间隙周向上在有限部分上延伸。因而在包络间隙的周向上，包络间隙的未被电容器单元包围的一个或多个部分因此布置在被电容器单元包围的部分的附近。在此，所述电极优选能以其纵轴线在周向上、相对于其倾斜地或在周向上正交地和/或沿圆周方向按规定分散延伸或布置。电极纵轴线对应于如下的电极延伸尺寸，其值大于与其正交延伸的被理解为电极宽度的延伸尺寸。
[0019]
作为检测包络间隙填充状态即在包络间隙内的包缠纤维数量或纤维密度的替代或补充，本发明的此优选设计还允许在包缠纤维因为其绕纺纱锥的转动而转动经过借助电
容器单元被监测或未被监测的区域之后检测在包络间隙内的包缠纤维围绕纺纱锥的转速。一个或多个电容器单元的此时出现的电容变化的频率允许推断出包缠纤维绕纺纱锥的转速。
[0020]
特别有利地规定，电极呈螺旋形布置在包络壁和纺纱锥上。根据本发明的此设计，在考虑与公差相关的偏差的情况下，电极优选与包缠纤维纵向对应地在纺纱作业期间在包络间隙内延伸，包缠纤维在纺纱作业期间呈螺旋形围绕纺纱锥缠绕。在纺纱作业期间与包缠纤维的螺旋形缠绕对应地将电极呈螺旋或螺纹形安置在包络壁和纺纱锥上因此对应于包缠纤维的取向，从而它们在其绕纺纱锥转动时以较长部段被引导穿过电容器单元，这于是导致更高的简化信号处理的电容变化。
[0021]
根据本发明的另一设计而还规定，至少一个电容器单元的电极的面向包络间隙的表面具有不导电材料。该电极表面的相应设计原则上能以任何方式进行，例如通过施加涂层或其它覆盖导电表面的覆盖物。相应的设计尤其可靠地防止在电容变化测量时的干扰，其例如起源于由运动纤维造成的带静电。
[0022]
本发明还通过一种用于由喂给的纤维条子生产纱线的气流纺纱机的纺纱位置完成该任务，该纺纱位置具有用于由至少一个经由牵伸装置喂给的纤维条子形成纱线的纺纱装置，还具有用于将纱线卷绕到卷绕筒子上的卷绕装置，其中该纺纱装置按照上述的本发明方式或改进方式来设计。
[0023]
根据本发明的纺纱位置的特征在于，由于在纺纱机上使用根据本发明的或所改进的纺纱装置，可以立即识别出纺纱过程中的干扰并且可以中断纺纱过程，于是可以启动故障排除措施。通过连续监测纺纱过程，已经可以避免产生具有与规定特性不同的特性的纱线，从而还能在气流纺纱机上放弃用于检查纱线质量的其它装置。
[0024]
本发明还通过一种用于监测在纺纱装置处的纺纱过程的方法来完成该任务，其中为了检测在该包络间隙中的包缠纱线、特别是许多包缠纤维的至少一种特性或者说纤维密度而执行以下步骤：
[0025]-在所述电极之间的区域内建立电场，
[0026]-在无纱线状态下检测该电容器单元的电容，
[0027]-检测纺纱作业中的电容变化，
[0028]-监测电容变化并将其与针对符合规定的纱线所已知的或在先确定的参考值或参考值范围相比较。
[0029]
根据本发明的方法而规定，在一个或多个电容器单元上建立电场且在无纱线状态下检测其电容之后，检测在纺纱作业中由将包缠纤维布置在电极之间区域内而导致的电容变化，并连续地将其与已知的或所确定的、最好已存储或传输的用于纺纱过程内电容变化的参考值或参考值范围相比较，其中所述参考值或参考值范围是先前针对此时有序生产纱线的纺纱过程所确定的。
[0030]
电容变化与参考值或参考值范围的偏差发信号表明纺纱过程中的故障，其中例如超出极限值或极限值范围的电容增大指明在电极之间区域内布置过多的纱线和纱线残留物。相反，低于电容变化下限值优选表明在包络间隙中布置的包络纤维太少，这可能在纺纱过程中导致所制成的纱线中的薄弱点。
[0031]
优选地，用于监测纺纱过程的方法在上述改进的纺纱装置上进行，该纺纱装置包
括电极呈螺旋形布置，做法是伴随所述步骤进行纺纱作业中的电容变化及其频率的测量和监测电容变化频率并将其与在先针对符合规定的纱线所知道的或所确定的参考值和/或参考值范围相比较。由此，根据本发明的步骤不仅可以用于测知纤维密度特性，也附加地或替代地用于测知在包络间隙内的对纤维密度起决定作用的包缠纤维的转速特性。
[0032]
因此，附加地或替代地，可以通过检测所出现的电容变化的频率与对应的参考值或参考值范围的偏差来获知纺纱过程中的干扰，该偏差指明转速太低或太高。
[0033]
因此根据另一优选实施方式，在与预定参考值或参考值范围的频率偏差情况下调整或停止纺纱过程，以便在值位于公差外的情况下避免纱线内的薄弱点。为了调整纺纱过程，例如可以调节至少一个构成纺纱过程的特征、例如施加于纺纱装置的涡旋腔的压力、纤维条子喂给速度和/或纱线抽出速度。作用于涡旋腔的压力在此可以是为了产生涡旋空气流而加载于纺纱装置的涡旋腔内的正压和/或在涡旋腔内所施加的负压，其特别用于帮助从纺纱装置排出在纺纱作业中未被结合入纱线中的纤维。
[0034]
替代地或附加地，根据另一优选实施例，可以调整设于纺纱装置上游的牵伸装置中的纤维条子的牵伸，借助所述牵伸也可以适当地在纺纱过程中影响纱线特性。
[0035]
特别优选地，在纺纱过程的和/或延迟的调整过程中或在此之后进行从纱线中清除掉在测知有误差偏差时在调整纺纱过程或延迟之前产生的纱线段。
[0036]
因此，所提出的方法允许连续监测纺纱过程，并且在有会导致纱线质量出现无法容忍的变化的干扰的情况下立即调整或中断纺纱过程，从而可以避免生产出有瑕纱线或生产出具有有瑕纱线的卷绕筒子。
附图说明
[0037]
以下参照附图来说明本发明的一个实施例。附图示出：
[0038]
图1示出从现有技术中已知的纺纱装置连同上游的牵伸装置的示意图。
[0039]
图2以剖视示意图示出在壳体壁和纺纱锥之间包络间隙区域中的根据优选实施例的纺纱装置；和
[0040]
图3是处于纺纱作业中的图2的纺纱装置的纺纱锥的示意图。
[0041]
附图标记列表
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牵伸装置
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纺纱装置
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纱线形成单元
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涡旋腔
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纺纱锥
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喷嘴装置
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喷嘴
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喷嘴
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管线
[0051]
10
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压缩空气源
[0052]
11
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纤维条子
[0053]
12
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入口区
[0054]
13
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纺纱壳体
[0055]
14
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包络壁
[0056]
15
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包络间隙
[0057]
16
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纱线
[0058]
17
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出口孔
[0059]
18
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芯纤维
[0060]
19
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包缠纤维
[0061]
20
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电极
[0062]
21
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冷凝器单元
[0063]
22
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出口上罗拉
[0064]
23
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出口下罗拉
[0065]
24
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第三牵伸上罗拉
[0066]
25
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第三牵伸下罗拉
[0067]
26
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入口上罗拉
[0068]
27
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入口下罗拉
[0069]
28
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第二牵伸上罗拉
[0070]
29
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第二牵伸下罗拉
[0071]
30
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扩展空间
[0072]
31
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其它管线
[0073]
32
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真空空气源
具体实施方式
[0074]
在图1中，为了一般理解纺纱装置2的工作方式，示出了牵伸装置1连同设于下游的、在此实施例中呈多件式的纺纱装置2的基本结构。从在此未被示出的纤维条子源抽出的纤维条子11被由输入上罗拉26和输入下罗拉27形成的输入罗拉对引入。接着，纤维条子11在第二牵伸上罗拉28和第二牵伸下罗拉29以及第三牵伸上罗拉24和第三牵伸下罗拉25以及由输出上罗拉22和输出下罗拉23构成的相接的输出罗拉对之间被牵伸。牵伸后的纤维条子11然后经过喷嘴装置6的入口区12进入纺纱装置2并在那里在使用纺纱装置2的纱线形成单元3和喷嘴装置6的情况下转变成纱线16。具有入口区12的纺纱装置2部件与喷嘴装置6一起构成纺纱装置2的第一部分。纱线形成单元3形成纺纱装置2的第二部分，其中，第一和第二部分被设计和安置成可相对运动以便打开纺纱装置2以便清洁和维护。
[0075]
喷嘴装置6具有喷嘴7、8，它们通过管线9连接到压缩空气源10。从喷嘴7、8流出的空气在涡旋腔4内产生旋转流，所供应的牵伸纤维条子11承受该旋转流作用。纱线形成单元3具有被设计为纺纱锥5的纱线形成件，该纱线形成件与喷嘴装置6合作形成纱线16，纱线16通过中空的纺纱锥5经由出口孔17从纺纱装置2被抽出。在纱线抽出方向上跟在涡旋腔4之后的扩展空间30通过另一管线31与用于排出纤维残留物的真空空气源32连接。
[0076]
在纺纱装置2中，由于在纺纱装置2或涡旋腔4内产生涡流，外部包缠纤维19被缠绕在纤维条子11的内芯纤维18上，由此保证纱线16的所需强度。
[0077]
图2示出在纺纱锥5和同轴包围纺纱锥5的纺纱壳体13的包络壁14的区域中的根据
优选实施例的纺纱装置2。牵伸纤维条子11的芯纤维18进入中空的纺纱锥5的中心开口，而纤维条子11的外部的包缠纤维19因在包络壁14和纺纱锥之间的包络间隙15区域内围绕纺纱锥5的空气流而进入包络间隙15。在此，由于在包络间隙15中的循环的空气流，包缠纤维19绕纺纱锥5回转并且在纱线16被拉出时呈螺旋形缠绕在芯纤维18上。
[0078]
为了检测包络间隙15中的纤维密度，在纺纱锥5和包络壁14处布置中间形成包络间隙15地彼此相对的电极20，这些电极20共同形成一个电容器单元21。所述电极20相对于纺纱锥5或纺纱壳体13隔绝，从而在电极20之间建立了电场之后由电极20形成的电容器单元21在穿过包缠纤维19的情况下经历相对于无纤维的包络间隙15的电容变化、例如电容增大。
[0079]
因此通过监测电容变化并将其与针对符合规定的纱线所已知或所确定的能可调用地被存储或传输的参考值相比较，可以推断出包络间隙15的填充状态、尤其是包缠纤维19数量或纤维密度，其中尤其是电容过度增大可表明包络间隙15被污染，并且与参考值相比的电容减小可表明在包络间隙15中布置过少的包缠纤维19。
[0080]
在图2所示的实施例中，电极20彼此对置地在纺纱锥5或包络壁14的整个周面范围延伸，因此形成呈环形电容器形式的电容器单元21。
[0081]
在图3所示的实施例中，电极20呈螺旋形仅在局部区域延伸经过纺纱锥5以及以对应的方式在纺纱壳体13的在此未示出的对置的包络壁14上延伸。在此，由于在包络间隙15内产生的空气流，电极20的螺旋形取向对应于在纺纱作业中的包缠纤维的取向。因此，电极20的这种取向允许在电极20之间区域内很好地检测包缠纤维19，其中同时通过在穿过电容器单元21时出现的电容变化的频率可以推断出包缠纤维绕纺纱锥5的转速以及可由此推导出措施例如像纺纱过程调整、牵伸装置1内的牵伸调整和/或纺纱过程停止以及或许从纱线中清除掉在检测有公差偏差时在调整纺纱过程调整或牵伸之前所产生的纱线段。