专利名称：处理自由端纺纱机辅助车中纱线的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及自由端纺纱，也就是气流纺纱。自由端纺纱机通常包括一系列单独的纺纱单元，它们排列在机器的两个前部，每一个纺纱单元都包含纺纱转杯，该转杯能够将棉条的许多单根纤维变成纱线，然后从收集单元起，该收集单元通过在上述两个元件之间插入裂缝板控制纱线质量，使得纱线卷绕在卷绕筒上以形成锥形筒子。当由下方的罗拉带动旋转时，通过将纱线牵引和卷绕在筒管表面形成锥形筒子，在成形期间，筒管位于该罗拉上。收集单元带有导纱器，其通过轴向的前后运动将纱线散布在锥形筒子的外表面上，因此纱线以交叉线环的形式卷绕在旋转的锥形筒子上。
背景技术：
单个纺纱单元的结构显示在图1中，接下来根据它的通常操作条件简要介绍它的功能。
从下往上，该纺纱工位1包括实际的纺纱单元2、收集单元3，收集单元的主要部件随后简要介绍，它将带有平行纤维的条子变成纱线，卷绕在锥形筒子上。
喂入条子S以双螺旋形式堆积在圆柱形容器4中。条子S通过进料罗拉5喂入该纺纱单元，经过漏斗状输送器6到达梳理器7，梳理器7是带有将条子S中的纤维分离成单独的并借助吸力输送到纺纱转杯8的针布的旋转罗拉，其在低气压的条件下工作。
分离的纤维通过离心作用凝聚在以极高速率旋转(高达甚至超过150000转/分)的纺纱转杯8的外围工作导槽(throat)上；从这里开始纤维被凝聚并且形成纱线F后被移走，纤维在转杯内部工作导槽和中心开口9之间游走，沿轴向离开该中心开口9，受到转杯自身旋转产生的转矩，因此产生了加捻纱线F。
一对对置的引出滚筒11、12抓取纱线F，以受控的速率按照箭头a操作而移走纱线，因此决定了纱线的线性生产能力，通常表示为m/min。控制纱线F质量的裂缝板14位于滚筒11/12的前方。
由此生成的纱线F进入收集单元3，穿过检测纱线存在的传感器15后到达补偿器16，该补偿器用于补偿纺纱单元2和纱线F在锥形筒子上堆积点之间的距离的长度变化。通过沿双箭头b的前后往复动作来横向移动，导纱装置21将纱线分布在锥形筒子上，和纺纱机的其它单元一样马达20操纵纵向杆22来完成上述动作的驱动。
锥形筒子25收集纱线F，支撑于筒子架的臂26上，该臂带有连接到锥形筒子的纱管(base tube)28上的两个闲置和可打开的相对角钉(counter-spikes)27。正在成形中的锥形筒子25靠在它的操作罗拉或收集滚筒29上。
现有技术中的自动自由端纺纱机都带有辅助车(service trolleys)，它监视纺纱机的前线并且在需要时在纺纱单元之前停下自动执行必要的干预。
事实上，有三种需要的干预操作-起动操作，在纺纱的开始，当纺纱机静止时，启动该纺纱机并且随后在每一个纺纱工位放置新的纱管，用辅助纱线进行再连接以起动纺纱过程，并且将生成的纱线卷绕在新的纱管上，去除辅助纱部分后形成锥形筒子；-再连接，当纱线由于任何原因被中断后，在到达形成锥形筒子的设想长度之前，使用锥形筒子侧已经形成的纱线来完成再连接以及重新起动在同一个锥形筒子上的卷绕。再连接过程包括，沿其基本线路，转杯的打开、清洁和关闭，条子尾部的准备，在锥形筒子侧的纱线端头的捕获和准备，转杯的再启动和喂入，准备好的端头在转杯中的再引入，连接到新形成的纱线的端头的再引出，通过将它再一次卷绕在收集单元中。设计好的清洁循环和由于纱线的特别断裂导致的再连接循环相同。
-到达形成锥形筒子需要的长度后的收集。完成的锥形筒子被卸下，纺纱单元然后象上面所说的那样再启动。
控制辅助车的这些干预操作和纺纱工位的收集以及起动或再起动操作有关，还和由于自然原因或纺纱过程中裂缝板的操作引起的纱线断头的修补有关。
一般，通过将锥形筒子25从其操作滚筒29分离进行这些干预，停止锥形筒子的运动，用辅助车内的辅助驱动罗拉代替来驱动锥形筒子25或其纱管28。
在自动自由端纺纱机辅助车的装置和干预操作过程的领域中，本申请人除了别的以外，还拥有近来的欧洲专利申请No.04077813.6、04077814.4、040778818.5、04077819.3，专利有EP340863、EP443220、EP473212。
下面介绍一下这些已知的技术，更详细介绍一下这些辅助车的结构和功能。
先前的欧洲专利申请04077818.5公开了用于在所述的过渡期内获得具有良好的机械和美学性能的纱线的装置和再连接过程。为简短起见参照该申请，该申请中详细介绍了整个辅助车的部件。
辅助车完成的干预过程包括该车操作的多个阶段使该车朝向带有纺纱转杯和上方的收集单元的该单个单元或自由端纺纱工位，然后使这些机构与它们的集中驱动单元暂时分离，在恢复发出集中命令和将纺纱单元恢复回正常集中驱动之前，用该车自带的驱动单元操作同样的这些机构，从而使纺纱返回运行状态。
在自由端纺纱技术中，高质量锥形筒子的卷绕的主要问题在于自由端纱线的生成以及以恒定的线性速率固定地输送到带有收集系统的收集单元，任何情况下，也包括在过渡时期内，纱线张力必须受到控制并且保持在预先确定的范围内。
在自由端纺纱机中，通过引出罗拉或引出滚筒11、12将纱线从纺纱转杯中引出的速率是严格恒定的，和短的再连接过渡期不同，这也是收集速率。考虑到驱动单元是共有的并且是集中的，由于生产过程中锥形筒子的前进程度不同，或者由于纺纱单元之间小的几何差别或结构差别，在纺纱单元之间可能存在区别，因此相对于纱线引出速率而言，通常自由端纺纱机在操作时的收集速率可以稍微有一些自主权，利用了纱线的弹性，如此生成一定的“摇纱”张力，该速率的不同是根据操作条件可以调节的机器参数，在数值上每千个仅仅几个单位。这种应急办法是由于这种需要，即不能接受引出滚筒11、12的纱线下游的松弛，否则会引起纱线控制的问题并且形成的锥形筒子不能为筒子的应用以及纺纱过程下游所需要的特性。
一旦成功完成了再连接过程，纱线在锥形筒子25上的控制和回复阶段，以及锥形筒子自身离开辅助车内的辅助驱动装置，回到现行纺纱条件下作为自由端纺纱单元一部分的正常的驱动罗拉29的再交付很重要。
发明内容
本发明涉及辅助车装置，其在再连接和收集循环阶段，在纺纱起始阶段，生成储纱并且提供给该储纱重新卷绕到锥形筒子25上的合适的张力。
本发明的目的在于提供防止纱线在过渡期内断开危险的储纱，同时限制锥形筒子25回到罗拉29的再交付所需要的最大时间。
特别是，本发明改善了在锥形筒子再交付到纺纱单元的期间辅助车干预的效率和持续时间，因此避免了由于辅助车的辅助罗拉施加给锥形筒子的速率和驱动滚筒29的速率不对应而导致的纱线的断开。
为了更清楚地介绍面临的问题以及本发明提出的技术方案，在下面的叙述中参照插入了本发明装置的辅助车，在为自由端纺纱机服务时，根据本发明的方法，锥形筒子会再交付到它正常工作状态，上述这种描述仅仅是示例性的而不是限制性的。
本发明在第一个权利要求中对该装置的主要部件进行了限定，它的变形和优选实施例在从属权利要求中进行了说明和限定。
本发明在第9个权利要求中对方法的主要步骤进行了限定，它的变型例在随后的从属权利要求中进行了说明和限定。
为了更清楚地说明本发明的特征和有益效果，参考图2、3和4中的典型实施例进行了同样的介绍，这种介绍是示例性的而不是限制性的。
具体实施例方式
图1以典型实施例的前视图显示了自由端纺纱工位最重要部件的概略图，随后附图的辅助车会为这些部件服务。
图2显示了位于自由端纺纱机纺纱工位前方的辅助车C，显示出了干预本发明方法的辅助车C的机构，以及根据本发明生成和处理储纱的装置，该装置还使得纱线具备再一次卷绕到锥形筒子25上需要的张力。
根据本发明中的装置包括位于辅助车C上的吸嘴40，在其中控制和决定吸入的纱线环的形状和尺寸。该吸嘴40的特别特征在于包括一系列用于检测纱线是否位于其内侧的传感器，以便根据吸入内侧的纱线的尺寸，和辅助车的其它部件一起，起动辅助罗拉50的操作阶段。
在图2、3和4中，显示出的传感器由成对的元件构成，其中有分别包括光源41s、42s和接收器41R、42R的光学传感器。当储纱F遮断光源41s发出的光信号的光路径，接收器41R接收到相对于没有纱线存在时削减或分散的信号，就表示有纱线存在。
带有用于旋转驱动锥形筒子25或新纱管28的已知装置的辅助罗拉50，在辅助干预过程中通过受控的顺时针/逆时针旋转运动使纱线F退绕/卷绕，并且该辅助罗拉能够通过将其臂51相对于辅助车C向前或向后移动而和锥形筒子或新纱管相接触或者移离。典型地，辅助罗拉50可以由步进马达驱动，该马达由辅助车上的驱动单元以一定频率控制。
辅助车C的干预通过锥形筒子25从其通常操作滚筒29上的提升和放下完成，并且允许由辅助车的驱动单元驱动的辅助罗拉50执行卷绕和退绕操作。
图2显示了辅助车干预的自由端纺纱工位，锥形筒子25被提离它的通常操作罗拉29，并且和辅助车部位上的辅助驱动罗拉50相接触。
图2中，纱线F离开转杯8到达锥形筒子25的路线显示在纺纱转杯9的出口处，它经过裂缝板14和引出滚筒11、12。然后，它沿纱线存在传感器15的内侧经过，到达在辅助车C干预期间代替了导纱装置21的辅助导纱装置21bis，可以从也未审查的欧洲专利申请04077819.3得到更详细的信息。
在所述的辅助车C的干预过程中，在引出滚筒11、12和纱线传感器15之间的区域中，吸嘴40被适当地移近纱线F的轨迹。特别是，罗拉或滚筒11具有机动驱动源，而罗拉或滚筒12是空闲的并且压靠在罗拉或滚筒11上，由罗拉或滚筒11向其传递旋转。可以借助比如按照箭头d所示方向的旋转和/或平移运动操纵吸嘴40的靠近和远离，这完全是常规的。吸嘴40连接到低压生成系统，从而能在吸嘴40中产生显著的吸入动作。
在视图2的放大细节中更清楚地显示了吸嘴40末端部的结构。它吸入一定量的纱线F，该纱线量可以由纱线存在传感器41、42测量得到纱线环可以具有不同的尺寸，比如虚线显示的最小尺寸、点划线显示的中间尺寸、点线显示的较大尺寸，这些显示在图4的放大细节中。
吸嘴40在其内部积聚可获得量的纱线，并由于吸力的作用，使得纱线向内伸展，因此在纱线上施加和吸入纱线的长度直接成比例的张力。当纱线被以大于从罗拉11、12上松开的速率拉回以便卷绕到锥形筒子上时，吸嘴会释放该纱线F，因此也会消耗掉以前生成的储纱。
再一次参考图2，纱线的再连接过程如下。纱线F借助辅助罗拉50被往回牵引，退绕下一定量并且形成吸嘴40内侧点划线所示的纱线环，其最小值可以由内部的一对传感器42测量得到，以便确保纱线F上的足够的张力和合适的储备量，详细如放大的细节图所示。
考虑到辅助罗拉50，其按照本发明实施例的优选变型例带有驱动装置，该驱动装置用于在比正常收集实质上更高的速率下操作，因此储纱的尺寸也可以扩大，以更平稳地操作。
在再连接后，引出罗拉11、12以恒定和预先确定的速率引出纱线F。锥形筒子25不再和其驱动罗拉29接触，而是借助辅助罗拉50驱动，该辅助罗拉加速以到达最可能接近标准收集速率的速率，并且随后将锥形筒子返回到其通常操作。纱线以约200米/分钟的速率从转杯8输出到锥形筒子25。
在此时，一定的纱线的储备量是必要的，以便补偿在不同的纺纱工位之间一定的不均衡，从而避免纱线断裂。如果吸嘴没有纱线存在传感器并且因此没有指示出吸嘴内纱线环的尺寸，该储纱的恢复将会单独依赖于“卷绕张力”，也就是，依赖于纱线引出速率和收集速率之间小的差别。用于校正过程的合适尺寸的储纱的恢复因此需要相当长的时间，在此期间，吸嘴要处于适当的位置，因此延长了辅助车C的每一次干预时间，并且因此消极地影响整个纺纱机的总服务系数。
当吸嘴40带有传感器时，该过程完全不同。
再连接后，辅助罗拉50也可以以大大高于收集速率的速率被驱动，以便快速地减少吸嘴40中的储纱，并且，不管单个纺纱单元中的条件如何，使得锥形筒子的速率尽可能接近收集速率。根据一个优选实施例，该结果可以通过借助辅助车上的驱动单元控制辅助罗拉50和辅助车上的其它部件而实现，这种控制在传感器41、42...提供的信息的基础上进行，这些信息也被传送到处理相关命令的同样的驱动单元。
在储纱的恢复过程中，更特别的是，在其起始阶段，直到最内侧的传感器42探测到纱线的存在，也就是，储纱的纱线环越过了所述的传感器，辅助罗拉50的速率优选保持大大高于收集速率。当最内侧的传感器42探测到纱线F不存在时，就知道了剩余储纱的量，这使得辅助罗拉50的速率和收集速率在已知的一段时间内再一次一致，也就是在当最外面的传感器41也检测到纱线F不存在时的一段时间内保持一致。在那时，所有的参数都是已知的储纱的数量，辅助罗拉50的速率，滚筒29的速率以及罗拉11、12的引出速率。
一旦达到最后的条件，即现行条件下的速率以及纱线从传感器41消失，储纱将处于最小值并且纺纱工位能够处于图3所示的条件下。
锥形筒子25返回与其驱动滚筒29接触，罗拉50已经移开，吸嘴40再一次进入并且能够被移走的辅助车C的工作循环结束。
储纱F恢复，并由于“卷绕张力”而处于其短的剩余区域内，“卷绕张力”也就是引出和收集速率之间的速差；这种恢复大概在1秒钟内完成。参考纱线F的轨迹，纱线被交付到它的通常的导纱装置21，并且开始其正常的横移运动。
在图2和图3所示的例子中，为了清楚起见只显示了2个传感器，内部传感器42和外部传感器41，其中内部传感器42借助高速旋转的辅助罗拉50使得储纱得以恢复，直到它发出纱线存在信号，而外部传感器41检测储纱的最小有用量，当其停止发出纱线存在信号时，标记锥形筒子25再交付到其通常驱动罗拉29上的时刻。为了借助对辅助罗拉50的驱动装置的操作，在储纱恢复期间更好地调控罗拉50和/或在吸入的纱线上得到一定的张力效果，直到从内部传感器43突出来的纱线F的纱线环的存在被记录下来，实际上可以安装更多的传感器，比如3个传感器，如图4放大显示的那样。
作为选择，可以使用连续的读取系统，比如电视摄像机，以便得到储纱尺寸的连续测量值。
根据本发明的装置和已有技术中的装置相比具有切实的效果。它可以形成纱线F的能够测量到的储纱并加以控制，并且在受控于辅助车的过渡期内，使得纱线F中具有卷绕到锥形筒子25上的受控张力。
根据本发明的装置事实上包含位于辅助车C上的吸嘴40，该吸嘴带有多个传感器41、42、43，用于检测纱线的存在，这些传感器对控制单元发出纱线存在/不存在的信号，控制单元然后驱动辅助罗拉50的操作，并根据纱线F储备量的尺寸大小调节其速率。就辅助车效率的进步而言，本发明节约了时间，锥形筒子到其正常操作的再交付的时间大约是3-6秒钟，因此干预循环缩短了15-25％。在锥形筒子的再交付期间，该期间意味着整个干预过程的重复，纱线断裂的安全性大大提高了，进一步降低了整个纺纱机的服务系数。
权利要求
1.一种生成和控制纱线(F)的储纱以及施加将纱线卷绕到锥形筒子(25)上需要的合适张力的装置，该装置将安装在自由端纺纱机的辅助车(C)上，用于自由端纺纱单元的再连接和启动干预，该装置包括处于低压下的吸嘴，该吸嘴装备有接近以及远离纱线(F)路径的装置，以便将纱线吸入并且在其内部生成储纱的纱线环，辅助车(C)带有辅助罗拉(50)，用于在辅助车自身控制单元的控制下，将纱线在所述锥形筒子(25)上卷绕和退绕，其特征在于，所述的吸嘴(40)带有多个传感器(41，42，43...)，用于检测纱线在吸嘴内部的存在以便了解储纱(F)的纱线环的尺寸，然后在再连接过程和将正在成形中的锥形筒子(25)再交付到其通常操作滚筒(29)上的再交付阶段调控对辅助罗拉(50)的驱动。
2.根据权利要求1所述的生成和控制纱线(F)的储纱的装置，其特征在于，该辅助罗拉(50)带有调控装置，以便以高于纱线(F)的正常收集速率的速率来驱动。
3.根据权利要求2所述的生成和控制纱线(F)的储纱的装置，其特征在于，一个内部传感器(42)的位置限定了以更高速率驱动辅助罗拉(50)的驱动区域。
4.根据权利要求1所述的生成和控制纱线(F)的储纱的装置，其特征在于，外部传感器(41)的位置限定了辅助罗拉(50)的驱动区域，并且决定了锥形筒子(25)回到其正常工作状态下的与收集罗拉(29)相互作用的再交付时间。
5.根据权利要求1所述的生成和控制纱线(F)的储纱的装置，其特征在于，辅助罗拉(50)带有致动装置，包括由辅助车上的驱动单元以一定频率驱动的步进马达。
6.根据权利要求5所述的生成和控制纱线(F)的储纱的装置，其特征在于，辅助车上的驱动单元连接到多个传感器(41，42...)上，这些传感器将所收集的控制辅助罗拉(50)的驱动命令的数据传送到该驱动单元。
7.根据权利要求1所述的生成和控制纱线(F)的储纱的装置，其特征在于，所述传感器(41，42...)是由成对的元件构成的光学传感器，其中有光源(41s、42s...)和接收器(41R、42R...)。
8.根据权利要求1所述的生成和控制纱线(F)的储纱的装置，其特征在于，用电视摄像机代替传感器(41，42...)检测储纱的尺寸。
9.一种生成和控制纱线(F)的储纱以及施加将纱线卷绕到锥形筒子(25)上需要的合适张力的方法，所述方法通过设置在用于自由端纺纱机的辅助车(C)上的机构进行，所述机构用于自由端纺纱单元的再连接和启动干预，包括这样的阶段将吸嘴(40)靠近纱线(F)的轨迹，吸入纱线并且在吸嘴内部生成储纱的纱线环，在辅助车(C)上的驱动单元的操纵下，致动辅助罗拉(50)以进行纱线在锥形筒子(25)上的卷绕和退绕操作，其特征在于，在检测储纱(F)的纱线环的尺寸的基础上，进行再连接、启动干预操作和在其通常操作滚筒(29)上的正在成形中的锥形筒子(25)的再交付操作，该储纱检测由吸嘴(40)借助多个用于了解在其内部纱线的存在的传感器(41，42，43...)进行。
10.根据权利要求9所述的生成和控制纱线(F)的储纱的方法，其特征在于，辅助罗拉(50)的操作速率高于纱线(F)的正常收集速率，直到内部传感器(42)发出检测到纱线存在的信号，所述的传感器限定了辅助罗拉(50)以较高速率操作的驱动区域。
11.根据权利要求9所述的生成和控制纱线(F)的储纱的方法，其特征在于，外部传感器(41)限定了辅助罗拉(50)的驱动区域，并且决定了锥形筒子(25)回到其正常工作状态下的与罗拉(29)相互作用的再交付时间。
12.根据权利要求9所述的生成和控制纱线(F)的储纱的方法，其特征在于，吸嘴(40)在引出滚筒(11，12)和纱线传感器(15)之间的区域中被带动靠近和远离纱线(F)的路径。
13.根据权利要求9所述的生成和控制纱线(F)的储纱的方法，其特征在于，用电视摄像机代替传感器(41，42...)检测储纱的尺寸，因此获得储纱尺寸的连续测量值。
全文摘要
生成和控制储纱的装置，该装置安装在自由端纺纱机的辅助车上，用于纺纱单元的再连接和启动干预操作，该装置包括吸嘴，吸嘴在其内部吸入并生成纱线储备的纱线环，吸嘴内部带有多个传感器，这些传感器检测储纱的纱线环，随后调控再连接过程和筒子回到其正常工作状态下的再交付操作。
文档编号D01H4/02GK1847481SQ200610075359
公开日2006年10月18日 申请日期2006年4月10日 优先权日2005年4月11日
发明者R·巴利亚利, V·科卢西, D·卡斯泰拉林 申请人:Savio纺织机械责任有限公司