专利名称：在供应给自动卷绕机的线轴准备期间用于捕捉绞端的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于准备线轴(spool)的设备，所述线轴将供应给自动卷绕机。
背景技术：
在本行业中有生产纱线广泛使用的技术，在第一阶段是生产纱的线轴的纺纱(典 型的是环锭纺纱)阶段，随之是第二卷绕阶段，在第二卷绕阶段，将纱从它的线轴上退绕、 消除它的缺陷并再卷绕到摇纱机(reel)上，所述摇纱机包含更大量的纱且与被处理线轴 的基本数量对应。卷绕过程要比纺纱过程快得多，且由此数十单位量级的少量卷绕单元或 卷绕站能处理数千单位量级的大量纺纱单元的生产。在满纱线轴对卷绕机和线轴的空纡子(empty quill)对纺纱机的两个工序之 间的转换，即经过带轮子的箱子(trolley boxes)或在所谓的“线纺织卷绕机(thread spin-winder) ”中通过直接且单独将所述线轴转移给所述卷绕机而会大量发生。一般而言， 来自纺纱机的线轴使它们的线的端部以设定的转数卷绕在线轴的卷装(package)周围或 卷绕在线轴的纡子的基部。在被供应给形成自动卷绕机的卷绕站中的一个卷绕站之前，必须通过以许多阶段 执行的工序来准备待退绕的线轴。纱线在线轴上的端部必须从纡子的基部或从线轴的本体 上释放并从线轴的外表面上退绕一定长度。随后，照尺寸剪切纱线并装配到线轴纡子的上 端，在所述新的已供给的线轴退绕开始时，所述卷绕站可从所述上端抽取纱线、将纱线与筒 管(bobbin)上的可获得的绞端(skein-end)连接、并再开始卷绕。不仅针对来自纺纱机的 新线轴而且针对未完全退绕的线轴均要求这种准备，在自动卷绕机中，所述未完全退绕的 线轴被大体收回并再循环，从而将依然卷绕在它们上的剩余纱线用完。通常，线轴的准备设备布置在自动卷绕机上，而且准备循环的执行受其专门的控 制单元中的一个控制单元控制，该控制单元连续地接收来自传感器(所述传感器存在于形 成所述设备的各个部分中)的信号并发出用于执行所述循环的各种操作的命令。这种在将线轴供应给卷绕站之前的准备线轴的操作一般通过在输送和线轴的准 备过程中保持线轴处于竖直位置来进行，如同例如在同一申请人的专利EP 463695和EP 1932793A1 中一样。既在输送过程中又在所述准备及退绕操作中使线轴保持竖直位置的规定且由此 在实际上不接触线轴的情况下转移并处理线轴，可避免线轴暴露并经由与机器机构接触而 变脏或致污。在更多新近构思的自动卷绕机中，通常采用的技术是，通过采用布置在输送带 或类似的机器伺服运动机构上的栓盘(peg tray)支撑器，使全部线轴和空纡子移动，以分 别地使所述线轴及纡子在纺纱机和卷绕机之间运动。如在同一申请人的前述专利申请EP 1932793A1中已示出的，线轴准备操作的第 一阶段包括捕捉卷绕在线轴上的线绞端(thread skein-end)，这在下面参照图1的说明书 中将以其最宽泛的术语予以说明。在工作位置，待准备的线轴1在它的栓盘2上保持直立，并在竖直位置上与设置至
4线轴自身顶部跟前的尾座3对中。用于使所述待准备的线轴旋转的电动辊子5被设置至保持线轴1的栓盘2的基部 跟前，保持线轴被保持住并利用对中机构(例如相对辊6)对中。在所述工作站，紧邻正在准备的线轴1存在有固定的抽吸嘴10，固定的抽吸嘴10 在它最接近线轴1的母线中配备有狭缝11，狭缝11从抽吸嘴的基部向抽吸嘴的弯曲顶部 12延伸，弯曲顶部12将抽吸嘴连接于管道13，管道13用于连接至集中的抽吸器；在所述管 道13的开始处插入用于实现部分流动的阀14。依据抽吸嘴10的优选实施例，将所述待准 备的线轴1被置于跟前的所述抽吸嘴的竖直部分制造成具有如在图IA的放大细节中那样 的凹形横截面，在图IA中，可看到所述抽吸嘴的被提供给线轴且包含狭缝11的部分，其具 有针对线轴的卷绕部且引起线轴的绞端接入到嘴10中。为了捕捉绞端，在阀14打开至最大抽吸流量的情况下，由管道13供给嘴10最大 抽吸负压(expression)。一般而言，保持绞端所需的负压值处于3500-5000帕。通过使线 轴1沿布置在线轴周围或在线轴基部的剩余线的退绕方向旋转预定次数，致动电动辊子5。 通过施加在嘴10内的强抽吸作用，狭缝11具有朝向正处理的线轴的线绞端的显著抽吸作 用，并将线绞端从线轴自身上拉回到嘴10内。通常，为了成功地捕捉绞端，抽吸效率是决定性的。然而，通过抽吸发现并捕捉绞 端的操作常由便于使绞端从线轴上分离的工具(例如刷子元件或钉子元件)来辅助，所述 工具可被置于线轴的所述母线跟前并可竖直滑动，以拦截线环(loops of thread)并将线 环分离，但是要使线轴11沿一个或另一个运动方向旋转。在这种处理阶段，嘴10内的强抽 吸不允许被抽吸的线从嘴10的弯曲部12的狭缝11中出来。嘴10的端部内存在有传感器， 所述传感器指示被抽吸的线存在于所述嘴内且绞端成功捕捉。一旦所述线已被捕捉并检测 到，使阀14开度变小，以维持低流量和低负压的“部分”流动，并且使线轴1停止旋转。由于这种低负压抽吸，线18依然处于张紧状态，且可从嘴10的弯曲部12的狭缝 11中出来(如图1所示)并进入到保持机构19的开口中，从这开始，利用用于将准备好的 绞端固定在所述纡子上的装置的后续准备阶段将开始。一般而言，足以使线从狭缝11中出 来并获得线的受控释放(就是说，线18依然张紧地传递到保持机构19)的低负压的值处于 200-500帕的范围内。保持机构19内存在用于所述线的传感器，所述传感器向线轴的准备设备的控制 单元指示已发生线18传递。例如，准备线轴的工序的所述后续阶段可像同一申请人的上述 专利申请EP1932793A1中给出的那样来进行。另一方面，在设置于嘴10端部内的绞端传感器并未指示在第一捕捉阶段结束时 存在所述线的情况下，在所述准备设备的所述控制单元的命令下，优选通过渐进调整保持 绞端的步骤，可重复这种捕捉阶段预定次数。如果这种重复未成功，则所述线轴被丢弃和/ 或通过工人来手动准备。在任何情况下，重复绞端的捕捉阶段损失了相当多时间和用于准备绞端的所述设 备的生产率，从而要求在包括高数量卷绕单元的卷绕机中安装并行布置的多个线轴准备单 元，从而确保向所述卷绕单元供给所需的线轴。一般而言，在所述准备设备中，线轴的处理率对应于针对每个线轴而言不超过3-5 秒的总处理时间。
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由此，存在着这样的需求，即确保发现、分离并捕捉绞端的初始操作效率最大，从 而在第一次尝试时就实现保持绞端。一般而言，在分离和捕捉所述线中，最大的困难来自于 极其多毛的或加捻的纱，且所述步骤的调整不仅涉及线轴1旋转的方式而且涉及设置有助 于使线分离的所述工具的方式、以及抽吸方法。在现有技术中，依据参照图1所示的示意图，所述抽吸源自配备给卷绕机的集体 抽吸歧管，所述集体抽吸歧管与管道13连接，并利用阀14调整引入到嘴10中的抽吸的负 压。源自公用服务的所述抽吸不允许高的捕捉效率，因为不能增加当阀14打开时可获得的 抽吸负压值；相反，当卷绕机的其它机构同时要求抽吸服务时，所述抽吸受到负面影响，导 致这个负压值降低。所述公用集体抽吸歧管还存在的缺陷是自己的体积相当大，而且由此 针对与它连接的单个单元所需要的负压变化具有相当大的惯性。
发明内容
本发明旨在准备线轴，其中，通过对施加在正处理的线轴上的抽吸进行自主调整 来执行从所述线轴上捕捉并抽取绞端的步骤。下文将参照自动卷绕机上的本发明的实施例来说明本发明。作为本发明的线轴准备设备的最概括的实施例，根据本发明的第一方面，提供了 一种用于准备线轴的设备，所述线轴被供应给自动卷绕机，所述用于准备线轴的设备包括 利用抽吸作用来将线绞端捕捉并保持在固定的捕捉嘴内的装置，所述线绞端被卷绕在由栓 盘支撑的线轴上；随后释放并传递所述线至线保持机构的装置；以及将准备好的所述绞端 固定到线轴纡子上的装置；其特征在于，所述用于准备线轴的设备设置有单独的抽吸系统， 所述单独的抽吸系统单独配备给所述用于准备线轴的设备，所述单独的抽吸系统设置有驱 动装置，所述驱动装置依据所述用于准备线轴的设备的控制单元以能够变化的速率运行， 从而交替产生首先用于从所述线轴上捕捉并保持所述线绞端的所需负压值、随后用于针对 从所述线保持机构起开始的对所述线绞端的操作使所述线绞端受控地释放的所需负压值。根据本发明的另一方面，提供了一种用于准备线轴的设备，所述线轴被供应给自 动卷绕机，所述用于准备线轴的设备包括通过位于固定嘴的与所述线轴最靠近的母线中 的固定嘴的狭缝，利用抽吸作用将线绞端捕捉并保持在固定嘴内的装置，所述线绞端被卷 绕在由栓盘支撑的线轴上；以及用于将所述线绞端随后受控地释放到所述狭缝外面而将所 述线传递至线保持机构的装置，准备所述线轴的后续阶段从所述线保持机构起开始，所述 后续阶段基本包括将所述线照尺寸剪切并将所述线插入到线轴纡子的上端，所述用于准备 线轴的设备由交替提供高和低负压抽吸的抽吸系统提供服务；其特征在于，所述抽吸系统 包括单独的抽吸装置，所述单独的抽吸装置单独配备给所述用于准备线轴的设备，所述单 独的抽吸装置设置有驱动装置，所述驱动装置依据所述用于准备线轴的设备的控制设备以 能够变化的速率运行，从而交替地首先产生高负压值，随后产生低负压值，所述高负压值用 于将所述线绞端从所述线轴上捕捉到固定嘴内，所述低负压值用于针对从所述保持机构起 开始的对所述线绞端的操作使所述线绞端从所述狭缝受控地释放。变形或优选实施例限定 于本发明的其它方面。
图1和图IA涉及现有技术且解释技术问题。图2示出本发明的典型实施例。图3、图4A、图4B、图5A和图5B示出在线轴准备设备工作时单独的离心抽吸装置 针对高负压水平和低负压水平所需的抽吸负压、流量和动力趋势的实例。从示出在图2中且作为实例但非用于限制目的给出的本发明的典型实施例的说 明中，依据本发明的线轴的设备和准备方法的特性和优点将变得更清楚。
具体实施例方式在图2所示的示范性实施例中，除了抽吸装置外(其中，抽吸作用来自配备给卷绕 机的集体抽吸歧管)，再次存在有与图1的部件相同的带有相应附图标记的部件。所述抽吸 装置现在包括单独抽吸装置20，抽吸装置20单独配备给依据本发明所述的线轴准备设备。 为了使该图清晰，相对于所述准备设备，依据本发明的抽吸装置20的构件放大示出。正如已略述的，所述准备设备的操作由专门的控制单元(为了简化起见，未在该 图中示出)来驱动，所述专门的控制单元接收来自传感器的信号、处理并发送用于连续执 行循环的各种操作的命令，所述传感器存在于形成所述线轴准备设备的各种部件中。在图2示出的技术方案中，预见到单独的抽吸装置20服务于所述线轴准备设备。 这种抽吸装置包括旋转抽吸装置21，旋转抽吸装置21带有由电机23致动的转子或叶轮 22，电机23被驱动从而以与抽吸要求相关的每次变化的速率来操作。依据作为实例示出在 图2和图3中的本发明的实施例，这种旋转抽吸装置为离心抽吸装置。依据本发明的优选 实施例，电机23为由卷绕单元的控制单元按频率驱动的无刷电动机。这种技术方案使得改 变高负压值成为可能，这对于将线18从线轴1上分离并保持线是必须的。最后，所述设备设置有依据所述准备设备的所述控制单元利用抽吸装置20交替 产生第一高负压值以及随后的低负压值的速率可变的驱动装置；所述第一高负压值用于将 线绞端18捕捉在绞端的所述保持机构中，并且在这种情况下，作为实例但不用于限制目的 地参照在上述专利EP1932793A1中示出的设备，将线绞端18捕捉在固定嘴10内；所述低 负压值用于使线绞端从狭缝11中释放，以用于从保持机构19起开始的线绞端的后续操作 (在这种情况下，作为实例但不用于限制目的地参照在上述专利EP1932793A1中示出的设 备)。所述控制单元与线存在传感器连接并基于所述传感器接收的信号来操作。针对抵达 所述站的每个新线轴，尤其是所述控制单元以高负压驱动抽吸期间(suction period)，直 到嘴10内的传感器指示线存在；在这个信号之后，所述控制单元转换对电机23的控制，使 电机23在低负压抽吸的低速下运行，直到保持机构19内的传感器指示线存在。在短暂时 间段之后，当另一线轴抵达所述站时重复所述操作。在与旋转抽吸装置21连接的管道13上存在有网状过滤器25，网状过滤器25具有 的基本功能是，在线轴的后续准备阶段开始时，将通过抽吸输送进入到管道13中并由保持 机构19释放的线的多余部分保持住。过滤器25包括沿管道13插入的容器，在该容器中设置网子26，网子沈用于保持 吸入的物料且尤其是被嘴10吸入的所述线的多余部分。通过致动相应的闸阀32、33打开 与外部连接的管道30、31，通过气动运输而周期性地排出积聚在过滤器25中的所述物料。可替代地，过滤器25可通过从管道30喷射压缩空气或从管道31施加抽吸而被排空。依据本发明的改进实施例，横跨过滤器25安装当前表示为“ Δ P计”的压降检测设 备35，如图2所示。检测并知晓过滤器25的网子沈的饱和或堵塞程度，使得不在预定时间 而仅当所述过滤器达到预定压降值时对所述过滤器进行清洁成为可能。这种知晓也使得通 过逐渐改变用于保持所述线的抽吸作用来补偿这种压降成为可能。单独的抽吸装置20 (专门供依据本发明的用于卷绕的线轴的准备设备使用)的操 作参照图3至图5Β来举例说明。这些均为在线轴准备设备工作时单独的离心抽吸装置针 对高负压水平和低负压水平所需的抽吸负压、流量和动力趋势的实例。针对像抽吸装置21 一样的离心抽吸装置，图3示出了作为流量(mc/h)函数的抽吸负压AP(W)在不同旋转 速率值参数下的特性趋势。针对所述离心抽吸装置，图4A给出了也作为流量(mc/h)函数 的吸收功率(absorbed power)在不同旋转速率值参数下的特性趋势。图4B给出了针对低负 压值的这种趋势的放大图。另一方面，作为实例，图5A及图5B给出了，当针对绞端抽吸到嘴 10内且线18从狭缝11中出来、同时直线伸展进入到保持机构19交替地要求负压时，所述准 备设备所需的负压ΔΡ的特性趋势。图5B给出了针对低负压值的这种趋势的放大的细节。图5A的特性趋势为所述系统的几何的函数，且它与依据图3和图4A的抽吸装置 20的特性曲线组合。依据在图5A和图5B中以虚线示出的由嘴10构成的线绞端保持系统 的特征曲线，在将线捕捉到狭缝11内的过程中，从图5A可推断，旋转速率可在7000转/分 钟和10000转/分钟之间变化，以给定3000-5000帕的高负压值。从图4A可推断，在以高 速运行而从线轴上取得绞端的时间内(采用所述高负压及高旋转速度范围的间隔)，电机 23吸收0.7-2kW。针对随后的线的释放，从图5B可推断，足以使线从狭缝11中出来并将线 依然张紧地传递给保持机构19的低负压值处于200-500帕范围内，且对应于1500-2500转 /分钟。从图4B可推断，在以低速操作的时间内(采用所述的低负压及低旋转速度范围)， 电机23吸收微不足道的功率。最后，电机2被要求具有带有周期为几秒的脉动的速度，在所述几秒周期中，所述 电机交替旋转，以将高和低旋转速度给予转子或叶轮22，转子或叶轮22继而产生高和低负 压值，所述高和低负压值首先导致从线轴1上将线绞端18捕捉在嘴10内、然后针对从保持 机构19起开始的所述线的操作从所述嘴的狭缝11中释放出线18。考虑到线轴的所述准备 设备基本连续操作并具有脉动节律，本发明的优选实施例预见采用装备有冷却器的无刷电 机，以对它的操作温度进行控制。基于由嘴10和保持机构19内的所述线存在传感器获得的信号，所述线轴准备设 备的所述控制单元能将抽吸持续时间和负压调节到严格必须确保从线轴上捕捉到绞端的程度。与现有技术中可获得的线轴准备系统相比，依据本发明的用于准备线轴的绞端保 持设备提供了显著的优点，且在这些优点之中，值得简要说明至少以下几点。与为了准备线轴而采用所述卷绕机上的集中式抽吸服务的当前使用的技术方 案相比，所述单独的抽吸装置20所施加的抽吸值可依据单个线轴的依情况而定的要求 (contingent requirement)并依据由所述传感器获得的信号来调整。例如，在所述嘴内的 传感器指示线存在之前，通过依据抽吸装置21的预定旋转速率“斜坡”施加增加的抽吸负 压，从电机23的旋转速率的某一初始值开始，并依据预定加速度使旋转速率增加直到最大
8允许值，可获得绞端的分离和保持。这种策略实际上消除了重复捕捉绞端的需要。再有例如，基于在前面离散时间段上已发生保持绞端的速率值的统计，可周期性 地设定所述速率“斜坡”的初始值。针对依据本发明所述的设备，可依据要求来调节可得到的抽吸负压值，而且对所 述卷绕机的其它机构不存在任何影响。在免除公用歧管的情况下抽吸装置20直接连接于 所述准备设备，消除了该系统自身的惯性并减少了用于所述抽吸服务的能耗。
权利要求
1.一种用于准备线轴的设备，所述线轴被供应给自动卷绕机，所述用于准备线轴的设 备包括利用抽吸作用将线绞端(18)捕捉并保持在固定的捕捉嘴(10)内的装置，所述线绞端 (18)被卷绕在由栓盘(2)支撑的线轴⑴上；随后释放并传递所述线至线保持机构(19)的装置；以及将准备好的所述线绞端固定到线轴纡子上的装置；其特征在于，所述用于准备线轴的设备设置有单独的抽吸系统(20)，所述单独的抽吸 系统00)单独配备给所述用于准备线轴的设备，所述单独的抽吸系统00)设置有驱动装 置，所述驱动装置依据所述用于准备线轴的设备的控制单元以能够变化的速率运行，从而 交替产生首先用于从所述线轴(1)上捕捉并保持所述线绞端(18)的所需负压值、随后用于 针对从所述线保持机构(19)起开始的对所述线绞端(18)的操作使所述线绞端(18)受控 地释放的所需负压值。
2.一种用于准备线轴的设备，所述线轴被供应给自动卷绕机，所述用于准备线轴的设 备包括通过位于固定嘴(10)的与所述线轴(1)最靠近的母线中的固定嘴的狭缝(11)，利用抽 吸作用将线绞端(18)捕捉并保持在固定嘴(10)内的装置，所述线绞端(18)被卷绕在由栓 盘⑵支撑的线轴⑴上；以及用于将所述线绞端随后受控地释放到所述狭缝(11)外面而将所述线传递至线保持机 构(19)的装置，准备所述线轴的后续阶段从所述线保持机构(19)起开始，所述后续阶段基 本包括将所述线照尺寸剪切并将所述线插入到线轴纡子的上端，所述用于准备线轴的设备 由交替提供高和低负压抽吸的抽吸系统提供服务；其特征在于，所述抽吸系统包括单独的抽吸装置(20)，所述单独的抽吸装置00)单独 配备给所述用于准备线轴的设备，所述单独的抽吸装置00)设置有驱动装置，所述驱动装 置依据所述用于准备线轴的设备的控制单元以能够变化的速率运行，从而交替地首先产生 高负压值，随后产生低负压值，所述高负压值用于将所述线绞端(18)从所述线轴(1)上捕 捉到固定嘴(10)内，所述低负压值用于针对从所述线保持机构(19)起开始的对所述线绞 端(1 的操作使所述线绞端(1 从所述狭缝(11)受控地释放。
3.根据权利要求2所述的用于准备线轴的设备，其特征在于，所述单独的抽吸装置 (20)包括带转子或叶轮02)的离心抽吸装置(21)，所述转子或叶轮02)由电动机03) 致动，电动机被驱动从而以依据所述用于准备线轴的设备的所述控制单元以与所述 抽吸需要相关的每次变化的速率运行。
4.根据权利要求3所述的用于准备线轴的设备，其特征在于，所述电机03)为由所述 用于准备线轴的设备的所述控制单元按频率驱动的无刷电动机。
5.根据权利要求4所述的用于准备线轴的设备，其特征在于，所述电机03)为配备有 冷却器的无刷电机。
6.根据权利要求2所述的用于准备线轴的设备，其特征在于，为了转换首先用于从所 述线轴(1)上捕捉所述线绞端和随后用于使所述线(1)从所述狭缝(11)中释放到所述线 保持机构(19)的所述负压值，在所述固定嘴(10)和所述线保持机构(19)内具有线存在传 感器，所述线存在传感器与所述用于准备线轴的设备的所述控制单元连接。
7.根据权利要求4所述的用于准备线轴的设备，其特征在于，所述电机03)为由所述 用于准备线轴的设备的所述控制单元交替地以用于产生高负压的7000-10000转/分钟的 速率和以用于产生低负压的1500-2500转/分钟的速率按频率驱动的无刷电机。
8.根据权利要求3所述的用于准备线轴的设备，其特征在于，所述单独的抽吸装置 (20)配备有过滤器(25)，所述过滤器0 设置有周期性排放装置。
9.根据权利要求8所述的用于准备线轴的设备，其特征在于，所述过滤器05)设置有 压降测量装置(35)。
全文摘要
一种用于准备线轴的设备，所述线轴被供应给自动卷绕机，所述设备包括用于利用由单独抽吸系统提供的在一嘴内的抽吸来捕捉并保持线绞端的装置，所述单独抽吸系统交替地提供高和低负压抽吸并包括单独的抽吸装置，所述单独的抽吸装置为所述准备设备单独配备有可变速率的驱动装置，所述驱动装置用于交替地分别产生用于捕捉绞端的高负压值和用于释放所述线的低负压值。
文档编号B65H67/08GK102060216SQ20101055127
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者G·科隆贝罗托, M·切奥林, R·巴迪亚利, S·萨奇洛托 申请人:Savio纺织机械股份有限公司