纺纱机和外部电源故障时操作该纺纱机的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种操作纺纱机的方法以及一种纺纱机。
【背景技术】
[0002]纺纱机通常包括相邻设置和/或一前一后设置的多个纺纱单元。各纺纱单元在纺纱操作过程中被供应有纤维复合材料，例如通过相应的纺纱罐。纤维复合材料通过一输送装置从每个纺纱罐中抽出，然后供料给纺纱站，纤维复合材料在其中旋转，这样所需的纱线就生产出来了。然后纱线由卷绕装置卷绕到绕线筒上。
[0003]如果外部电源发生故障或失灵(如公共电网或专用纺纱厂电网)，纱线生产将被迫停止。为了能够对各个纺纱单元进行有针对性的停机且防止对各机器构件的损坏，转子或喷气纺纱机的现有技术中，通常通过提供一能量储存装置，外部电源(如普通电网)的故障在中短期内可被桥接，且将纺纱机转换成设定状态，这样一旦外部电源再次供给纺纱机所需要的能量，便能够有针对性地重新启动分别工作的纺纱站。虽然上述能量储存装置的设置和有针对性地对纺纱站停机的安排可以从本质上加快后续的接头工序，所述工序仍然占用大量的时间。
[0004]现有技术中直到外部电源发生故障，所产生的纱线端必定被缠绕至绕线筒，这是因为由于转动惯量的作用，所述绕线筒在纺纱停止之后会继续旋转一定时间。这导致在接头工序前，必须要先在绕线筒表面上找出被缠绕的纱线端，这是极其费时的，而使整体纺纱效率降低。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一种操作纺纱机，例如转子或喷气纺纱机，的方法，所述的纺纱机包括多个纺纱单元，纤维复合材料在纺纱过程中被输送到至少部分纺纱单元，在当前纺纱单元的纺纱站内，旋转动作被传递到纤维复合材料，从而使纤维复合材料变成带旋转的纱线，纱线通过出口被拉出每个纺纱站，并通过卷绕装置卷绕，其中所述纺纱机通常是由外部电源供电。本发明还涉及一种纺纱机，例如转子或喷气纺纱机，其具有多个纺纱单元，每个纺纱单元包括一纺纱站、一由纤维复合材料生产的纱线的出口，和一用于卷绕所生产纱线的卷绕装置，其中，该纺纱机进一步包括至少一个能量储存装置且/或与一能量储存装置连接，这样，即使外部电源发生故障，至少某些纺纱单元能够在特定的时段内进一步地被操作。
[0006]在转子或喷气纺纱机的现有技术中，例如，通过提供一能量储存装置，外部电源(如普通电网)的故障在中短期内可被桥接。这样尤其确保了在外部电源的故障下纺纱机可以被有针对性地停机，以便防止损坏各机器构件，且将纺纱机转换成设定状态，这样一旦外部电源再次供给纺纱机所需要的能量(其中能量在本发明的意义通常可理解为电能)，便能够有针对性地重新启动分别工作的纺纱站。
[0007]虽然能量储存装置和有针对性地对纺纱站停机的安排可以从本质上加快后续的接头工序，所述工序仍然占用大量的时间。
[0008]因此，本发明的目的是提供一种使接头工序在外部电源发生故障后加速进行，从而提高纺纱机的功效的方法以及一种纺纱机。
[0009]该目的通过独立权利要求的特征来实现。
[0010]根据本发明，用于操作该纺纱机，例如转子或喷气纺纱机，的方法，其特征在于，当外部电源发生故障或失灵时(=上面所指“正常情况”的相反情况)，当前正在制造纱线的纺纱单元的纱线生产终止，使得在纱线生产中的纺纱单元区域内的每个卷绕侧形成一个纱线端，所述纱线端存在于每个纺纱站内或存在于所述纺纱站的出口和与所述纺纱站对应的卷绕装置之间，其中，用于继续操作纺纱机直至纱线生产结束的必要能源由至少一个能量储存装置提供。
[0011]现有技术中直到外部电源发生故障，所产生的纱线端必定会被缠绕至绕线筒，这是因为由于转动惯量的作用，所述绕线筒在纺纱停止之后继续旋转一定时间，与现有技术的方法相反，根据本发明，这些卷绕动作不再进行。相反地，进行纱线的输送，使得在停止纺纱工序以及其中所涉及的构件或单元之后，纱线端存在于各纺纱单元内的规定位置上，位于纺纱站内或位于纺纱站和抽吸装置之间(术语“纺纱站”在本发明的上下文中应理解为实际纱线生产进行的区域，也就是，纤维复合材料被捻搓的区域；对于转子纺纱机来说，是用于纺纱转子在其中旋转的转子腔室；对于喷气纺纱机来说，所述纺纱站可理解为纺纱喷嘴，所述喷嘴通常包括一空气涡流室和一纺锤状的纱线形成元件，在其区域内的纤维复合材料的纤维端部通过内部纤维段附近的气流卷绕起来)。
[0012]在任何情况下，根据本发明的方法可以确保:在外部电源(例如纺纱机或纺纱厂连接的公共电网，或纺纱机连接的纺纱厂专用电网)发生故障或失灵之后，优选为紧随其后，各纺纱单元中的纱线的卷绕侧端部形成一纱线端，且该纱线端不再缠绕至绕线筒，相反地，在纱线生产终止后，纱线端存在于绕线筒和纺纱站之间或纺纱站内。因此，纱线的卷绕侧端部(即，在之前的纺纱过程中被大部分缠绕至绕线筒上的纱线的端部)存在于一规定且已知的位置上，然后可以在所述位置被操作员、夹具或纺纱单元专用的回退进给单元，或服务机器人捕获，为进一步的接头作准备，或者如果需要的话，纱线的卷绕侧端部被输送至相应的位置进行接头，并被连接至所述纤维复合材料，而不需要首先在绕线筒表面上找出纱线端。
[0013]在各纺纱单元中，纱线一直生产到外部电源发生故障或失灵(例如功率损耗)，为了相应地使各纺纱单元停机(这个步骤将在下文中更详细地描述)，纺纱机包括一个或多个能量储存装置或至少连接到一个或多个能量储存装置，其中，能量储存装置例如可以是一电池。可以想象，在外部电源发生故障后，驱动飞轮能继续旋转一定的时间，从而提供动能，该动能可通过发电机转变成电能。
[0014]在这种情况下，如果纺纱机包括一控制器和至少一个用于监控外部电源的可操作地连接到所述控制器的传感器，将是非常有利的。例如，该传感器可以适于检测电压、电压的变化(特别是作为时间的函数)，或者外部电源的电压峰值。优选地通过控制器，相应的值最终可与相应保存的目标值或阈值进行比较，其中，所述控制器可以被设计成:当一个或多个传感器检测到外部电源的故障或所设定的失灵状态，即，如果对应的阈值被超过，所述控制器用于实现纱线生产的终止。
[0015]如果纤维复合材料被供给到各个纺纱位置的速度、每根纱线从各个纺纱位置抽出的速度，和卷绕装置的旋转速度(优选地，用于通常情况下使纱线缠绕至其上的卷绕装置的绕线筒的旋转速度)被降为零，是更为有利的。优选地，从动纺纱机是喷气或转子纺纱机。这两种类型的纺纱机的特征在于，输送装置和抽出装置的进料速度的特定临界条件必须为所需的纱线生产提供保证。为生产高质量纱线，使得纤维材料所需的捻搓被传递到纺纱站内，所述速度必须超过特定阈值。如果所述进料速度被突然地或逐渐地减慢，即，优选地，是在少于一秒或在几秒之内发生，那么最终将到达一个不再生产出纱线的阶段，因为要么是输送到纺纱站的纤维材料太少，要么是相对于纤维材料的供给，纱线从纺纱站抽出的速度过快。在这个时间点上前述的纱线的卷绕侧端部产生，并按照抽出装置的残余进料速度朝卷绕装置的方向被输送。在这种情况下，可能的是，在中断纱线生产的过程中，进料速度最终降为零，且在各进料装置停止后，纱线端存在于纺纱站的出口和卷绕装置之间，或甚至存在于纺纱站内。因而纺纱站内的纱线生产可通过逐渐地，或者如果需要的话，通过突然地减小各进料速度来达到中断的目的。因此对各进料速度的相应调整产生了对应的纱线端。然后纱线生产停止，纱线与上游的纤维材料分离。因为此时的进料速度已经比实际的纱线生产过程中要低得多，卷绕装置的卷绕速度最终也可被有意地降低，使得设定的结束条件产生，其中纱线的端部存在于所述的位置上一一且因此不会存在于卷绕装置中相应的绕线筒的表面上。