张力补偿器的制作方法

文档序号:14957295发布日期:2018-07-17 23:49阅读:274来源:国知局

本发明涉及用于对纱线施加交替s/z扭转的改进的设备以及用于制造改进的最终产品——比如交替s/z加捻合股纱线和/或交替s/z加捻缆型纱线和/或连接的交替s/z加捻合股纱线——的以下方法和系统。



背景技术:

本发明涉及缆型纱线或连接的合股纱线以及用于制造缆型纱线或连接的合股纱线的方法和系统或设备。为了使纱线成缆或对纱线进行连接,使用了两步法。在第一步骤中,由至少两根纱线组成的纱线组被加捻,从而形成加捻合股纱线。在第二步骤中,加捻合股纱线与一根或更多根其他纱线、优选地还与合股纱线被再次(加捻)合股,从而形成缆型纱线或连接的纱线。

可以通过为若干纱线提供所谓的“交替s/z捻”(形成交替定向的捻区域)、将加捻的纱线聚集在一起、将不同的纱线部分地连接以形成节点来生产连接的合股纱线或缆型纱线,其中,在将不同的纱线部分地连接以形成节点后之后,不同的纱线在受交替s/z捻的扭转的作用而解绕的同时彼此加捻。以这种方式,自然地实现了纱线的加捻合股或加捻成缆,即术语“自加捻”,其中,纱线在节点两侧处具有相反旋转方向的捻。节点是使得捻反向的区域,并且节点具有无至零的网捻(nonetozeronettwist)。当通过两步过程使纱线成缆时,在第一步骤中,一组加捻纱线沿纵向方向并置并连接以形成加捻节点,例如其中每1至5米形成有一个加捻节点,这在解捻之后形成缠绕的纱线,即加捻合股纱线。在第二步骤中,合股纱线与其他加捻纱线、优选地还与合股纱线被再加捻并聚集在一起。在该第二步骤中,聚集的纱线连接以形成成缆节点,其中在解捻之后获得缆型纱线。这里,有利的是,成缆节点尽可能精确地施加在(加捻)合股节点附近,以便减少可见节点的数目。如所述的,节点是具有无至非常小的网捻(nettwist)的区域,网捻是所得的缆型纱线或连接的合股纱线中的可见的偏移,即,必须尽可能地限制节点的数目和长度以提高连接的缠绕纱线或缆型纱线的质量。

在以下文献中已经概念性地描述了与制造合股纱线或缆型纱线有关的方法:“self-twistyarn(自加捻纱线)”,d.e.henshaw,merrowpublishingc°,ltd.,watford,herts,england,1971;breen等人的usre27,717;henshaw的us3,225,533;henshaw等人的us3,306,023;clendening,jr.的us3,353,344;backer等人的us3,434,275;walls的us3,443,370;yoshimura等人的us3,507,108;walls的us3,717,988;shah的us3,775,955和strachan的us3,940,917。此外,在专利文献wo2012/059560中描述了用于制造交替s/z缆型纱线的过程。此外,需要指出的是,在文献wo2012/059560中提供了一组辊,所述一组辊对不同的纱线可能均具有稳定作用以便获得较好的对准。然而,通过将所述一组辊放置在成缆设备的(用于对纱线进行过加捻的)空气喷射装置之后(因此放置在成缆设备的内部),由于纱线上的施加的张力和牵引力沿着纱线传播,因此加捻合股设备与成缆设备的空气喷射装置之间仍有相当大的可能性发生相互作用。这导致纱线中节点的对准较差以及在成缆设备的空气喷射装置中对纱线施加的捻度较不均匀。此外,由于在所述一组辊可以操纵纱线时纱线已经被加捻,因此进行任何较正都太晚了。这使得无法使由(加捻合股设备的)第一空气喷射装置施加的节点与由成缆设备的空气喷射装置施加的节点相匹配。

在另一文献us5.644.909中,描述了用于操纵纱线的设备和方法。然而,在这种情况下我们具体地处理的是用于制造不连接的合股纱线的停止-行进过程,而申请人鉴于连续过程在适当设备的速度和(功能和维护的)简单性方面提供许多优势而在本文献中的目标是连续过程。这里,使用一组辊以在第一加捻合股设备与成缆设备之间引导(合股的)纱线。然而,所述一组辊同时操纵所有的(合股的)纱线,并且不能执行单独(相对)的操纵,并且不能匹配各个(合股的)纱线的节点从而固定这些节点。在文献us5,644,909中,还指出的是,通过更精确地控制大量参数,可以追踪(合股的)纱线中节点的准确位置以便在恰当的时间使停止-行进过程停止。本申请人已经注意到,(合股的)纱线中节点的准确位置的预测依赖于大量的附加参数,并且如稍后论述的,(合股的)纱线中节点的准确位置仅在某些的变化下可以被预测。此外,该文献仅给出了一种用于制造未被连接的过加捻(过缠绕、过合股)的交替s/z加捻合股纱线的方法。在该文献的停止-行进过程被扩展以用于制造有效连接的交替s/z加捻合股纱线或交替s/z缆型纱线(也是连接的)时出现的问题会产生新的实际问题,这是因为此时应当增加第二停止-行进点以在成缆设备处连接两个过加捻的交替合股纱线。第二停止-行进过程与该文献中描述的方法中的已经存在的第一停止-行进过程的组合在实际中将导致非常低效的功能,这是因为其不能设置成一致。这导致两个单独的停止以及慢得多的过程,并且因此导致较低的产量。

用于制造(连接的)交替s/z合股纱线和/或缆型纱线的现有系统都基于相同的原理。在类似机构的扭转腔室中对若干纱线施加交替s/z扭转或捻,然后使纱线解捻并使纱线在随后的阶段中相互缠绕(即,加捻合股或成缆)。这里,应当重点指出的是,在s扭转区域与z扭转区域之间存在基本上无扭转的称为节点的区域。对于不同纱线的最佳加捻或成缆而言,有利的且在许多情况下关键的是要使纱线非常精确地组合。纱线之间的纵向移位可能导致发生较差的加捻合股或成缆,这是因为纱线在组合区域中的扭转相同是重要的。出于这个原因,也尝试了:使不同纱线的节点重合,或者至少尽可能完全地避免具有相反捻向的区域重合,而且还使所得纱线中可见节点的数目减少。对纱线进行加捻还导致所得的合股纱线的长度发生变化。准确的长度变化非常难以预测,这是因为长度变化取决于情况方面(施加的捻的强度、温度、湿度、压力、纱线特性等)的较小差异。因此,纱线长度的局部变化与之前的区域或之后的区域相比可能不同,这可能导致在将加捻合股设备中的纱线给送到成缆设备中时纱线发生纵向移位。此外,这种移位可能积累。

在大多数组装中,纱线通过两步过程制造。在第一步骤中,单独的纱线被给送到加捻合股设备中,在该加捻合股设备中纱线被加捻、连接并借助于解捻而缠绕成加捻合股纱线、更具体地是交替s/z加捻合股纱线。如所述的,这里可能发生长度变化,该长度变化在该过程期间是改变的。

在第二步骤中,加捻合股纱线被给送到成缆设备中,这使得加捻合股纱线被加捻、连接并借助于解捻而缠绕成缆型纱线、更具体地是交替s/z缆型纱线。替代性地,可以在解捻过程未完成的情况下制造连接的交替s/z加捻合股纱线。同样地在该第二步骤中,随时可以在纱线中看到改变的长度变化。

由于长度变化,纱线在加捻合股设备和成缆设备中以及在加捻合股设备与成缆设备之间可能产生较大的张力。这些张力可能导致(纱线和/或设备的)破损,这也可能例如通过使具有特定捻或扭转的区域伸展或减小而导致样式的无意变化。这是应当避免的,以便实现区域的更均匀分布以及生产质量较好的产品。在us4,055,040中也认识到了如所描述的问题。

由此还引起的另一问题是,纱线上的由加捻合股设备引起的张力和力可能影响成缆设备或其他设备的功能,并且反之亦然:纱线上的来自成缆设备的张力和力可能影响加捻合股设备或其他设备。在后一种情况下,必须指出的是,当对纱线施加捻时,该纱线将在上游以及下游加捻,并且纱线中的张力、具体地是张力的变化也可以向下游和上游移动。

例如,在加捻合股设备或成缆设备中会对进入纱线进行连接。这是通过使各个进入纱线缠结、优选地通过短脉冲空气来完成的,这导致不同纱线的丝缠结。在该连接过程期间,间歇的力施加至纱线,这些间歇的力也可以传递至其他设备。

现有系统不能防止这些问题。本申请人已经注意到:不同设备或方法步骤的相互影响是所得纱线的质量下降的重要原因。这由于下述事实而是必然的:很难或甚至不可能预测由纱线的在加捻合股之后的缩短引起的移位并对此进行补偿。本申请人已经注意到:在用于制造交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线的过程中独立地执行各个步骤将显著地提高质量。

在us4,170,868中描述了现有系统的一个示例,us4,170,868中没有提供用以在纱线被引导至随后的过程之前对纱线上的纵向变化进行补偿的实际改进或调节。

需要用于对纱线施加精确的空间上的周期性交替的s/z扭转的改进的设备和方法,以及比如用于制造交替s/z加捻合股纱线和/或交替s/z缆型纱线和/或连接的交替s/z加捻合股纱线的随后的方法、设备和系统。

本发明主张找到针对上面提及的问题中至少一些问题的解决方案。



技术实现要素:

在第一方面,本发明涉及一种用于制造交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线的系统,该系统包括:

i.至少两个加捻合股设备,每个加捻合股设备均用于通过由至少两根进入纱线组成的纱线组制造交替s/z加捻合股纱线;

ii.成缆设备,该成缆设备用于通过至少两根交替s/z加捻合股纱线制造交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线;

其特征在于,在加捻合股设备中的至少一个加捻合股设备、但优选地所有的加捻合股设备与成缆设备之间设置有力补偿构件以用于在加捻合股设备中的所述至少一个加捻合股设备、但优选地所有的加捻合股设备与成缆设备之间对所述合股纱线中的至少一根合股纱线、但优选地所有的合股纱线上的牵引力的一部分施加可变补偿。

所描述的系统构造成用于以连续模式制造交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线,该系统不同于需要使用停止-行进过程来实现固定的大多数现有技术的系统。

此外,必须理解的是,力补偿构件构造成如由本文献中的附图及其他参照所示的用于在交替s/z加捻合股纱线于成缆设备中被过加捻之前施加可变补偿。

比如本文献中所包括的成缆设备通常包括若干(至少两个)过加捻喷射装置以用于对至少两根单独的交替s/z加捻合股纱线进行过加捻。通常,加捻合股设备包括(加捻合股)固定构件以对过加捻的进入纱线进行连接。这里,力补偿构件定位在加捻合股设备的固定构件与成缆设备的过加捻喷射装置之间。

优选地,力补偿构件构造成对不同的(优选地所有的)交替s/z加捻合股纱线提供单独的可变补偿(相等或不相等)。在第一实例中,一个这种力补偿构件可以设置成用于若干交替s/z加捻合股纱线。另一方面,每根需要被施加可变补偿的交替s/z加捻合股纱线也可以均设置有类似的力补偿构件。

在优选的实施方式中,力补偿构件是电动力补偿构件。

在优选的实施方式中,力补偿构件是气动力补偿构件。

在可能的实施方式中,力补偿构件是被动力补偿构件。替代性地,力补偿构件是主动力补偿构件。优选地,该系统在若干加捻合股设备中的一个加捻合股设备之后和/或在成缆设备之后、优选地在若干加捻合股设备中的一个加捻合股设备与成缆设备之间包括纱线张力计。更优选地,该系统被调节成处理来自纱线张力计的信息并且借助于处理的信息和/或考虑纱线张力计的信息的周期性方面来调节力补偿构件的可变补偿。为了该目的,该系统可以包括力调节元件和适于调节可变补偿的补偿控制系统。

在优选的实施方式中,该系统的特征在于,力补偿构件适于对加捻合股纱线施加基本恒定的牵引力。

在优选的实施方式中,力补偿构件包括可移动的力悬挂点,并且力补偿构件配备成通过使力悬挂点移动成使得交替s/z加捻合股纱线中的一根或更多根交替s/z加捻合股纱线在加捻合股设备中的一个或若干加捻合股设备与成缆设备之间的路径被加长或缩短来对交替s/z加捻合股纱线中的一根或若干交替s/z加捻合股纱线上的牵引力的变化、优选地高频变化进行补偿,以对交替s/z加捻合股纱线中的一根或若干交替s/z加捻合股纱线施加基本恒定的牵引力。这里,可以设想的是,可移动的力悬挂点适于将加捻合股设备中的一个或更多个加捻合股设备与成缆设备之间用于交替s/z加捻合股纱线中的一根或更多根交替s/z加捻合股纱线的路径加长或缩短,其中,该路径基于交替s/z加捻合股纱线中的一根或更多根交替s/z加捻合股纱线的牵引力而被加长或缩短。

在优选的实施方式中,该系统包括用于以一牵拉强度和/或以一牵拉速度牵拉缆型纱线或连接的纱线的牵拉单元,其中,力补偿构件包括可移动的力悬挂点以用于对加捻合股纱线施加可变补偿,并且其中,该系统包括速度控制系统,该速度控制系统适于基于可移动的力悬挂点的偏移来调节牵拉力和/或牵拉速度,优选地以将可移动的力悬挂点的偏移朝向某个位置引导的方式调节牵拉力和/或牵拉速度。该位置可以例如指示可移动的力悬挂点的平均偏移。

在优选的实施方式中,加捻合股设备各自设置有(加捻)合股固定构件以将各根交替s/z加捻合股纱线在合股节点中固定,并且其中,成缆设备设置有缆线固定构件以将交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线在成缆节点中固定,其中,该系统设置有计算单元,该计算单元配置成在加捻合股设备与成缆设备之间实际地追踪所述合股节点,并且其中,缆线固定构件适于在至少一个实际追踪到的合股节点位于缆线固定构件附近时固定交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线。

在还更优选的实施方式中,该系统包括控制构件,其特征在于,控制构件被调节成考虑测量的历史、测量之后的校正的历史和/或校正的结果的历史和/或测得的纱线张力和/或辊的编码信号和/或力补偿构件的偏移来对交替s/z加捻合股纱线的引导单独地进行控制,使得交替s/z加捻合股纱线的合股节点在缆线固定构件中重合。

优选地,控制构件被调节成使缆线固定构件将交替s/z加捻合股纱线在重合的节点中连接。如指出的,这将允许制造更一致的缆型纱线(或连接的交替s/z加捻合股纱线)。

在优选的实施方式中,在加捻合股设备中的至少一个加捻合股设备与成缆设备之间设置有一个或更多个辊以用于在加捻合股设备中的所述至少一个加捻合股设备、但优选地所有的加捻合股设备与成缆设备之间引导交替s/z加捻合股纱线并对交替s/z加捻合股纱线上的牵拉力的一部分进行补偿。

在第二方面,本发明涉及一种用于制造交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线的方法,该方法包括以下步骤:

a.在加捻合股设备中对至少两个由两根或若干纱线组成的纱线组进行加捻合股以用于制造至少两根交替s/z加捻合股纱线;

b.将交替s/z加捻合股纱线朝向成缆设备给送,其中,牵拉力被施加至交替s/z加捻合股纱线;

c.在成缆设备中使至少交替s/z加捻合股纱线成缆以制造交替s/z缆型纱线,或者在成缆设备中将至少交替s/z加捻合股纱线连接以制造连接的交替s/z加捻合股纱线;

其特征在于,在加捻合股设备中的至少一个加捻合股设备与成缆设备之间加捻合股纱线中的至少一根加捻合股纱线、但优选地所有的加捻合股纱线上的牵引力在步骤b期间借助于力补偿构件被进行调节,其中,牵引力是在交替s/z加捻合股纱线于成缆设备中被过加捻之前被进行调节的。这表示,如本文献中的下面进一步指出的,该方法是连续的方法,该方法阐明了施加类似的可调节的牵引力的必要性并且该方法的优点是明显的。这些在本文献中将在下面进一步阐明。步骤b也应当被理解为“交替s/z加捻合股纱线的连续给送”或“交替s/z加捻合股纱线的持续给送”或类似含义。

在优选的实施方式中,牵引力应当通过调节加捻合股纱线在加捻合股设备与成缆设备之间的长度来进行调节。

在优选的实施方式中,加捻合股纱线中的至少一根加捻合股纱线、但优选地所有的加捻合股纱线上的牵引力在步骤b期间保持恒定。力补偿构件(或若干力补偿构件,取决于该原理被应用的精细程度)构造成将这些牵引力在沿着所提及的交替s/z加捻合股纱线的两个纵向方向上基本保持恒定。以这种方式,可以确保从加捻合股设备以及成缆设备来看纱线是“伸展”的。在现有的系统和方法中,在这两个设备之间可以设置有一组辊,其中,在加捻合股设备与所述一组辊之间进行牵引力的吸收(并且因此使牵引力稳定以便保持牵引力恒定)稍后将导致对纱线在成缆设备与所述一组辊之间上的牵引力的相反调节(或者反之亦然)。这是由于第一调节导致的,第一调节将影响第一调节侧的纱线张力,第一调节侧的纱线张力随后在纱线的“经调节的”区域经过所述一组辊时将松弛或变得更张紧。

在优选的实施方式中,至少一根合股纱线、优选地所有的合股纱线上的牵引力在步骤b期间通过力补偿构件来调节,该力补偿构件对加捻合股纱线施加补偿力。具体地,这表示,加捻合股纱线中的一根加捻合股纱线、优选地所有的加捻合股纱线上的牵引力在步骤b期间借助于力补偿构件经由对加捻合股纱线施加补偿力来调节,其中,力补偿构件构造成用于对加捻合股纱线施加该补偿力。

在优选的实施方式中,加捻合股纱线上的牵引力的调节与加捻合股纱线在加捻合股设备与成缆设备之间的长度的调节相一致。更具体地,牵引力是通过根据情况借助于将加捻合股纱线在加捻合股设备与成缆设备之间所依循的路径加长或缩短来调节加捻合股纱线在加捻合股设备与成缆设备之间的长度而施加(或保持恒定)的。

在优选的实施方式中,力补偿构件构造成用于对交替s/z加捻合股纱线中的一根或更多根交替s/z加捻合股纱线上的牵引力的一部分施加可变补偿力,并且力补偿构件设置在加捻合股设备中的一个或更多个加捻合股设备与成缆设备之间,其中,该方法包括通过加长或缩短在一个或若干加捻合股设备与成缆设备之间用于一根或若干交替s/z加捻合股纱线的路径来提供可变补偿力的步骤。

在优选的实施方式中,该方法的特征还在于,缆型纱线或连接的纱线以一伸展力和/或以一伸展速度被牵拉,其中,考虑加捻合股纱线在加捻合股设备与成缆设备之间的长度变化(长度的改变)对伸展力和/或伸展速度进行了调节。优选地,还考虑了力补偿构件的偏移,该力补偿构件对加捻合股纱线施加补偿力。

在优选的实施方式中,该方法还包括在加捻合股设备与成缆设备之间对至少一根加捻合股纱线、优选地所有的加捻合股纱线的纱线张力进行测量的步骤,并且其中优选地,考虑所测得的纱线张力对加捻合股纱线上的由力补偿引起的拉伸强度进行调节。

在优选的实施方式中,这是一种用于制造交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线的方法,并且用于使进入纱线合股的方法包括以下步骤:

i.对至少两根进入纱线进行加捻;

ii.随后使加捻的纱线聚集,以及

iii.使聚集的加捻的纱线以合股节点相互缠绕;

之后,加捻合股纱线借助于以下步骤成缆:

iv对至少两根合股纱线进行加捻;

v随后使加捻的合股纱线聚集,以及

vi使聚集的纱线以成缆节点相互缠绕;

其中,合股节点被实际地追踪,因此在步骤vi中,加捻合股纱线的相互缠绕是以合股节点执行的,因此成缆节点与至少一根合股纱线、优选地所有的合股纱线的合股节点重合。

这表示,在步骤iv中,当对所述至少两根合股纱线进行加捻时,这些合股纱线将被加捻成使得在一根加捻合股纱线、优选地所有的加捻合股纱线的已经存在的合股节点上出现成缆节点(使得所形成的成缆节点与合股节点基本上且尽可能重叠地重合)。这可以通过非常精确地控制加捻合股纱线的位置(并且具体地,确认合股节点的位置)并在成缆设备(通常是成缆设备的第一空气喷射设备)中适当地施加扭转或捻来实现。以这种方式,在步骤vi中,单独的合股纱线的固定可以通过将这些合股纱线在成缆节点中绞合来执行,这些成缆节点与构成缆型纱线或连接的合股纱线的加捻合股纱线中的一根或更多根加捻合股纱线的合股节点重合。

在优选的实施方式中,所述至少两根进入纱线的加捻在变化的过压下执行。该变化的过压具有下述优点:以这种方式,补偿了循环减弱的捻度(强度),其中循环减弱的捻度(强度)是这些过程中常见的问题。优选地,该变化的过压具有周期性上升的曲线,例如具有非常急剧地下降的侧部的锯齿形曲线。在更优选的实施方式中,所述至少两根合股纱线的加捻以变化的过压执行,从而具有类似的优点。优选地,该变化的过压具有周期性上升的曲线,例如具有非常急剧地下降的侧部的锯齿形曲线。

在优选的实施方式中,纱线在加捻合股设备中的合股是在可变地提供的过压下执行的。优选地,改变地提供的过压遵循基本上周期性的曲线。当进行合股以用于制造交替s/z加捻合股纱线时,交替s/z加捻纱线在中间步骤期间制造。交替s/z加捻纱线具有接连的s扭转和z扭转的交替区域,这些s扭转和z扭转的交替区域由下述节点分开:在所述节点处扭转的方向发生改变并且节点基本上不存在扭转。还更优选地,改变地提供的的过压遵循基本上周期性的曲线,该基本上周期性的曲线以在加捻合股设备中形成纱线的一个节点到形成纱线的下一节点之间经过的时间为周期。还更优选地,曲线的一个周期是上升函数。

在优选的实施方式中,对合股节点的实际追踪考虑了测量的历史、测量之后的校正的历史和/或校正的结果的历史和/或所测得的纱线张力和/或辊的编码器信号和/或力补偿构件的偏移。

在优选的实施方式中,如本文献中描述的方法通过比如本文献中描述的系统来执行。

在最后的方面,本发明涉及一种根据比如本文献中描述的方法制造的交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线。

尽管在本文献中已经对交替s/z加捻纱线被同相地接合的主要实施方式进行了论述,但是所有这些实施方式在不超出本发明的范围的情况下也可以用于反相地接合。

附图说明

图1示出了用于制造交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线的设备的可能实施方式的示意图。

图2a和图2b示出了具有可移动的力悬挂点的可能的力补偿构件的示意图,该力补偿构件适于在两个过程之间给送(合股的)纱线。

具体实施方式

除非另有定义,否则本发明的描述中使用的包括术语技术和科学术语的所有术语具有本发明的技术领域中的专业人员通常理解的含义。为了能够更好地理解本发明的描述,将对下面的术语进行明确的说明。

除非上下文另有明确指示,否则本文献中的“一”、“该”和“一种”指的是单数以及复数。例如,“段”表示一个或多于一个段。

术语“包括”、“包括有”、“由......构成”、“由......组成”、“设置有”、“包括”、“包含”、“含有”、“包含有”、“具有”、“带有”是同义的且是包括性或开放性的术语,这些术语表示随后要素的存在并且不排除或阻止现有技术中已知或描述的其他部件、特征、元件、部分、步骤的存在。

术语“纱线”指的是纺成的纱线,在这种情况下纱线包括若干根丝或bcf纱线(膨化连续丝)。单个纱线通常具有在0.1mm与2mm之间的直径,已合股纱线取决于环境和进入纱线的支数而具有在0.2mm至5mm之间的更大直径。这里应当指出的是,bcf纱线是可压缩的,并且因此优选地,纱线支数(yarnnumber)作为一段纱线的质量与长度之比来表示纱线的直径或厚度。特别地,对于单个纱线,纱线支数的范围为250dtex至4000dtex,并且对于合股纱线,纱线支数的范围为500dtex至10000dtex。更小的范围也是可以的,例如单个纱线为600dtex至2000dtex并且合股纱线为1200dtex至5000dtex,但是这不限制本发明的适用性。

术语“力补偿构件”指的是被调节成对在加捻合股设备与成缆设备之间施加至加捻合股纱线的(纵向)牵引力发生的力的变化(短期和长期的较小波动和较大波动、特别是短期的较小波动)进行吸收的元件或子系统。通常,该力补偿构件将部分地引导纱线(或操纵纱线的引导)。在本文献中,将对一些实施方式进行更详细的描述。

术语“被动力补偿构件”指的是在补偿纱线上的牵引力的变化时没有采用外部的致动器或控制的力补偿构件。被动力补偿构件根据被动力补偿构件的自身物理性质对发生的变化做出反应(与被施加力的弹簧或活塞被压下直到产生可以补偿外部力的平衡恢复力的方式类似)。该被动力补偿构件可以例如是机械元件(例如弹簧)或气动元件(例如活塞),并且可以优选地包括较低的恒定力以便对较小的和/或高频的差异(在本文的情况下这些差异通常较小)快速作出反应。

术语“主动力补偿构件”指的是在补偿纱线上的牵引力的差异时采用外部的致动器或控制的力补偿构件。通常,这是基于关于牵引力的测量数据、例如通过直接地或借助于其他途径测量这些数据来进行的,这些测量数据比如是纱线张力等。基于测量数据,主动力补偿构件则被控制成执行在纱线上引起期望的补偿(力)的操纵。换言之,主动力补偿构件不直接对牵引力的差异作出反应,而是根据(通常仍然基于牵引力差异的)指令作出反应。在需要被补偿的牵引力的变化性被注意到(例如根据设备或其他影响而形成的周期性表现)之后可以发现一些策略。

术语“电动力补偿构件”指的是电力驱动的力补偿构件。应当指出的是,这不表示力补偿构件必须是外部驱动的(这会使力补偿构件必须是主动力补偿构件),而仅表示用于力补偿构件的功能的能量供给是电动的(因此在被动模式中也是可能的)。

术语“气动力补偿构件”指的是气动驱动的力补偿构件,比如泵或气缸。

术语“力悬挂点”指的是下述点或轴(或类似物):在该点或轴(或类似物)上,交替s/z加捻合股纱线在加捻合股设备与成缆设备之间进行给送,或者在加捻合股设备与成缆设备之间用于交替s/z加捻合股纱线的导引件支承该点或轴(或类似物),并且通过该点或轴,可以从力悬挂点例如通过施加力和/或运动而在加捻合股设备与成缆设备之间操纵交替s/z加捻合股纱线。

术语“连接”指的是若干单独的纱线的连接或若干单独的合股纱线的连接,其中纱线包括若干丝。纱线是通过使这些丝中的一些丝在有限的长度上绞合在一起、例如通过使单独的纱线靠在一起并将这些纱线供给至空气流脉冲从而提供丝的绞合而连接的。

空气入口处的术语“过压”或“提供的过压”指的是空气进口处的压力与(扭转)腔室的出口后方的压力之间的压力差,其中,正过压指的是空气入口处的压力比(扭转)腔室的出口后方的压力高。换言之,过压指的是可控的过压,空气以这种可控的过压穿过空气入口被提供至(扭转)腔室。

术语“(加捻)合股”和“被(加捻)合股的”指的是其中一根或更多根纱线与不同的一组的一根或更多根纱线围绕彼此加捻的过程或其产品的特性。

术语“加捻”和“被加捻的”指的是扭转被施加至纱线从而导致变形——在该变形中,扭转的能量被存储在纱线中——并实现视觉上加捻或扭转的纱线的过程或其产品的特性。

术语“缆型”指的是通过使至少一根合股纱线与优选地也为加捻合股纱线的其他纱线加捻合股而获得的产品。

术语“交替s/z加捻的”和“交替s和z加捻的”和“交替s/z扭转的”和“交替s和z扭转的”指的是纱线的被施加有在空间上交替的扭转的状态。

术语“交替s和z加捻合股的”和“交替s/z加捻合股的”指的是由于对纱线施加交替s/z扭转并因而使纱线自加捻而形成的已经相互缠绕的纱线。应当指出的是,本文中可能出现术语“合股纱线”以将其书写缩短。除非另有明确说明,否则该术语指的是“交替s/z加捻合股纱线”而不引起混淆。可以针对术语“缆型纱线”做同样的说明,术语“缆型纱线”指的是“交替s/z缆型纱线”。术语“连接的纱线”指的是“连接的交替s/z加捻合股纱线”。

术语“连接的交替s/z加捻合股纱线”指的是下述两根或更多根交替s/z加捻合股纱线:所述两根或更多根交替s/z加捻合股纱线在交替s/z加捻合股纱线中的至少一根交替s/z加捻合股纱线上被提供有交替s/z捻或扭转,并且所述两根或更多根交替s/z加捻合股纱线在无扭转的节点中彼此连接,在无扭转的节点中,纱线的具有相反扭转的区域是相邻的并且不存在解扭转。此外,必须指出的是,在本文献中用于制造交替s/z缆型纱线的过程和系统可以被容易地调节成制造连接的交替s/z加捻合股纱线(并且反之亦然),因为连接的交替s/z加捻合股纱线是关于制造交替s/z缆型纱线的替代性产品并且由此被认为是本发明的一部分。

在第一方面,本发明涉及一种用于制造如本文献中描述的交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线的系统。该系统的特征在于在该系统的加捻合股设备中的至少一个加捻合股设备与该系统的成缆设备之间设置有力补偿构件。力补偿构件可以在加捻合股设备与成缆设备之间为加捻合股纱线中的一根或若干加捻合股纱线、优选地所有的加捻合股纱线上的牵引力的一部分提供可变补偿。

如所指示的以及现有技术认识到的,这种系统中的常见问题在于加捻合股纱线与原始的未被操纵的纱线相比经历了一定的纵向收缩。这种纵向收缩根据纱线而不同,并且此外,每根纱线的纵向收缩还根据区域而不同,这是因为纱线存在一方面轻微的纵向偏移。这些偏移是相当普遍的并且可以与纱线的厚度、纱线的质量以及固有的纱线参数(丝的强度、纱线的强度、抗扭转性、局部捻度、局部纱线张力等……)还有环境参数有关。用于生产纱线的系统变得越来越精密以便制造更好且更恒定的产品,但是操作参数(温度、压力、空气的质量流量等)方面的小波动永远不能被排除,并且这些小波动也会影响纵向收缩。纵向收缩可能发生在合股系统和成缆系统中。

由于随着时间的推移收缩可以局部地显著变化,因此从加捻合股设备离开的加捻合股纱线在增大的纵向收缩(相对于先前的纵向收缩)时可能受到朝向加捻合股设备的较强牵引力。该力自身可以沿着纱线的长度朝向成缆设备并甚至超过成缆设备重复产生。由此,在成缆系统中正在被处理的纱线会经历纵向移位并且朝向加捻合股设备缩回,这会使(扭转和/或合股的)样式扭曲。短暂且强有力的牵引力可能导致纱线或纱线的丝断裂。替代性地,成缆设备和/或加捻合股设备可能由于牵引力的突然改变而损坏。纱线的移位甚至可以持续到超过加捻合股设备朝向给送系统或超过成缆设备朝向出口系统,给送系统或出口系统可能失调或损坏。此外,在没有适当措施的情况下加捻合股纱线中的一根加捻合股纱线的变化的收缩可能使加捻合股设备与成缆设备之间的良好同步失调。

本发明通过在加捻合股设备与成缆设备之间设置力补偿构件来解决该问题,该力补偿构件使得可以根据加捻合股纱线上的牵引力而在加捻合股设备与成缆设备之间对加捻合股纱线上的任何牵引力进行补偿。由此,变化的牵引力不能沿着纱线重复产生,并且不能使整个过程失调和/或损坏系统和/或产品。

优选地,这种力补偿构件设置在加捻合股设备与成缆设备之间。还更优选地,这种力补偿构件设置在所有的加捻合股设备与成缆设备之间。此外,可以设置对加捻合股纱线中的若干加捻合股纱线上的牵引力的一部分施加可变补偿的力补偿构件,这是因为该方法允许设置一个或更多个中央力补偿构件代替许多局部力补偿构件。

通过增加力补偿构件,各个加捻合股设备与成缆设备可以是彼此分开的,并且偏移不仅被隔离于单独(加捻合股的或成缆的)设备,而且在单独的设备中被补偿。

这里,第一可能性是在加捻合股设备中的一个或更多个加捻合股设备与成缆设备之间设置气动力补偿构件。气动系统提供了在设计和控制气动系统方面较简单的优点。由于各个加捻合股设备和成缆设备的尺寸是受限制的,并且由于使加捻合股设备和成缆设备彼此靠近是强烈建议的,因此仅有有限的空间供力补偿构件使用。因此,紧凑的设计、如气动系统的紧凑设计在这种情况下是非常有利的。明显的优点在于,气动系统具有与高可靠性有关的非常长的寿命,考虑到用于制造缆型纱线或连接的纱线的这些过程中使用的较高速度和非常高的频率,这种优点是非常重要的。此外,气动系统使用的气体非常适于吸收短暂的冲击(由于牵引力)并使牵引力与系统的其余部分隔离。可能的气动系统可以包括气动气缸,如us3,839,976、us8,015,913或us4,907,495中所描述的,气动气缸的功能原理在现有技术中是已知的。

在力补偿构件的可能实施方式中,力补偿构件包括可移动滑轮系统,交替s/z加捻合股纱线在加捻合股设备与成缆设备之间沿着该可移动滑轮系统被引导,并且使得交替s/z加捻合股纱线被正常引导所沿的路线比加捻合股设备与成缆设备之间的直接路线长。滑轮系统可以移动,其中,气动气缸可以提供交替s/z加捻合股纱线被引导所沿的轨道方面的调节。这种调节可以是缩短轨道以及加长轨道。在交替s/z加捻合股纱线的纵向收缩突然增大的情况下,气动气缸可以减小滑轮系统的偏移以缩短轨道并且保持交替s/z加捻合股纱线上的总牵引力恒定。另一方面,在交替s/z加捻合股纱线的纵向收缩突然减小的情况下,气动气缸可以增大滑轮系统的偏移以加长轨道并且保持交替s/z加捻合股纱线上的总牵引力恒定。

用于加长或缩短路径的替代选项是:提供力补偿构件自身中具有一定挠性的力补偿构件,这使得正在沿着力补偿构件被引导的纱线可以使力补偿构件(或力补偿构件的一部分)变形(或者使力补偿构件部分地或并非部分地恢复其原始形式)。通过提供使纱线在其上或沿着其被引导的可变形材料,在牵引力突然增大的情况下该可变形材料自动地变形以在加捻合股设备与成缆设备之间形成较短的路径。如果牵引力被正常化,则力补偿构件可以恢复至先前的形式或中间阶段。这可以例如是用于引导纱线的具有可压缩轨道的滑轮系统。

在优选的实施方式中,力补偿构件适于对加捻合股纱线施加基本恒定的牵引力。力补偿构件可以沿加捻合股纱线的彼此独立的两个方向施加基本恒定的牵引力。“基本恒定的牵引力”指的是下述事实:力补偿构件根据被引至力补偿构件或从力补偿构件引出的加捻合股纱线来调节力补偿构件自身并且对纱线施加恒定的总牵引力。恒定的牵引力可以预先设定以在加捻合股设备中制造质量良好的合股纱线,而不会使合股纱线过于张紧或过于松弛。如所述的,可能发生纵向收缩的变化,这在力补偿构件施加固定的绝对的力的情况下将使被引导至力补偿构件的加捻合股纱线突然受到不同的牵引力。由于力补偿构件适于考虑加捻合股纱线上的张力和力来施加牵引力,因此可以独立于加捻合股纱线的状态对加捻合股纱线提供基本恒定的牵引力,并且在加捻合股设备之后可以保持恒定的牵拉速度。

本发明的可能实施方式是,将加捻合股设备的加捻合股纱线沿着具有可调节长度的轨道给送至成缆设备。如果力补偿构件需要对牵引力提供较大的补偿,则轨道的长度可以增大。然而,如果需要较低的补偿,则轨道的长度可以减少。此外,只有针对加捻合股设备所提供的补偿对成缆设备没有任何影响至几乎没有任何影响,类似的系统才是可以的。

在优选的实施方式中,力补偿构件具有可移动的力悬挂点以用于对加捻合股纱线施加可变补偿。可移动的力悬挂点已经可以通过根据目前的纵向收缩为加捻合股纱线形成更长或更短的路径来部分地解决变化的纵向收缩。

在另一优选的实施方式中,该系统包括用于以特定的牵拉强度和/或特定的牵拉速度牵拉缆型纱线或连接的纱线的牵拉单元。此外,该系统包括速度控制系统,该速度控制系统适于基于可移动的力悬挂点的偏移来调节牵拉强度和/或牵拉速度,优选地以将可移动的力悬挂点的偏移朝向某个位置引导的方式来调节牵拉强度和/或牵拉速度。通过提供类似的速度控制系统,可以调节牵拉强度和/或牵拉速度,并且可以使成缆设备与安装有力补偿构件的加捻合股设备更好地对准。如果成缆设备试图以对于加捻合股设备而言过高的牵拉速度引出纱线,则不可能供给生产缆型纱线或连接的纱线所需的加捻合股纱线。这可能导致(不断增大的)牵引力,该(不断增大的)牵引力可能扰乱整个过程和/或系统。如果成缆设备试图以对于加捻合股设备而言过低的牵拉速度引出纱线,则额外的加捻合股纱线将被供给至成缆设备。同样,这可能导致问题,这是因为加捻合股纱线移动穿过成缆设备时的张力可能改变。当然,这种改变可以被补偿,但是更可行的是通过调节缆型纱线或连接的纱线的牵拉速度和/或牵拉强度来防止该问题。最后,更有效的是调节成缆设备至加捻合股设备的牵拉速度,这是因为:将必须相互调节朝向成缆设备给送纱线的所有加捻合股设备的牵拉速度,而不是仅调节成缆设备对“最慢”的加捻合股设备的牵拉速度,反之亦然。

在优选的实施方式中,该系统在加捻合股设备中的一个或更多个加捻合股设备之后、优选在所有的加捻合股设备之后和/或在成缆设备之后还包括纱线张力计。可选地,一个纱线张力计可以测量若干加捻合股设备处的纱线张力。此外,力补偿构件还包括力调节元件以调节可以由力补偿构件对加捻合股纱线施加的可变补偿。还更优选地,力补偿构件包括补偿控制系统,该补偿控制系统配备成考虑由纱线张力计测量的纱线张力和/或由纱线张力计测量的其他信息来调节由力补偿构件对加捻合股纱线施加的可变补偿。

在优选的实施方式中,每个加捻合股设备均设置有合股固定构件以将交替s/z加捻合股纱线中的各根交替s/z加捻合股纱线在一个或更多个节点中彼此连接。此外,成缆设备已经设置有缆线固定构件以对交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线进行固定。此外,该系统具有计算单元,该计算单元已经设置成在加捻合股设备与成缆设备之间的轨道的至少一部分上实际地追踪一个或更多个节点,其中,缆线固定构件适于在至少一个实际追踪到的节点位于缆线固定构件附近时固定交替s/z缆型纱线或连接的纱线。

这里必须指出的是,关于交替s/z加捻合股纱线(以及类似表达)的表述“在一个或更多个节点彼此连接”针对的是构成交替s/z加捻合股纱线的各个纱线的连接。此外,这也适用于针对交替s/z缆型纱线或连接纱线的表述的使用,其中,构成缆型纱线的各个(在这种情况下是交替s/z加捻合股的)纱线在节点中连接。

重要的是,交替s/z缆型纱线或连接的纱线的固定是在各个交替s/z加捻合股纱线被固定的节点处进行的。以这种方式生产了具有更高质量的纱线,这是因为绞合最好以这样的方式进行,使得交替s/z缆型纱线或连接的纱线被固定的节点与交替s/z加捻合股纱线被固定的节点重合。通过使所述节点更好地重合,还可以以较低压力(直至6巴以下,而且可能更低,5巴以下、4巴以下、3巴以下)执行交替s/z缆型纱线或连接的纱线的固定,这节省能源并且对设备和纱线的负担较小。此外,连接部(连接的或固定的节点)也较短,这是因为连接部重合得较多。在现有设备的情况下,经常发生的是,节点不重合而是部分地重叠,从而产生较长的连接部。此外,以这种方式,生产了美学上更令人愉悦的纱线,这是因为纱线在更有限数目的位置上以及有限的长度上被可见地结合。

如果通过缆线固定构件形成的连接部长于或者等于通过合股固定构件形成的连接部,则缆线固定构件可以适于确保通过合股固定构件形成的连接部被包括在通过缆线固定构件形成的连接部中或与通过缆线固定构件形成的连接部重合;另一方面,如果通过缆线固定构件形成的连接部短于或者等于通过合股固定构件形成的连接部,则缆线固定构件可以适于确保通过缆线固定构件形成的连接部被包括在通过缆线固定构件形成的连接部中或与通过缆线固定构件形成的连接部重合;这里,可以考虑历史(先前处理的数据、基于处理的数据的先前校正、先前校正的正确性)以及测得的纱线张力的实际值和/或辊的编码信号的实际值和/或力补偿构件的偏移的实际值及其他值。

为了使这成为可能,必须设置计算单元,该计算单元适于实际地追踪一个或更多个节点、优选地沿着加捻合股设备与成缆设备之间尽可能完整的轨道实际地追踪一个或更多个节点、并且更优选地实际地追踪一个或更多个节点直到尽可能地靠近缆线固定构件为止,以确保在实际追踪的节点需要被固定的时刻之前已知实际追踪的节点的位置。同样,可以考虑历史(先前处理的数据、基于处理的数据的先前校正、先前校正的正确性)以及测得的纱线张力的实际值和/或辊的编码信号的实际值和/或力补偿构件的偏移的实际值及其他值。

在另一优选的实施方式中,该系统包括控制构件。该控制构件被调节成对交替s/z加捻合股纱线的给送单独地进行控制以确保交替s/z加捻合股纱线的节点在缆线固定构件中重合。同样建议的是,在纱线上获得尽可能短的连接部,而且形成质量上可接受的交替s/z缆型纱线或连接的纱线,在该交替s/z缆型纱线或连接的纱线中,交替s/z加捻合股纱线被尽可能准确地同相地(或者替代性地反相地)聚集在一起。交替s/z加捻合股纱线彼此发生相位偏移会形成美学上且质量上不可接受的产品。

一种可能性是,例如加长或缩短交替s/z加捻合股纱线被引导至缆线固定构件所沿的轨道,以确保所述交替s/z加捻合股纱线的节点与一根或更多根其他交替s/z合股纱线的节点重合。

优选地,控制构件被调节成使缆线固定构件将交替s/z加捻合股纱线在重合的节点中连接。这里,控制构件优选地考虑测量的历史、根据测量的结果而进行的校正的历史和/或校正的结果的历史和/或测得的纱线张力和/或辊的编码信号和/或力补偿构件的偏移。通过具有确保交替s/z加捻合股纱线的节点在缆线固定构件中重合并控制缆线固定构件以有效地连接这些节点的单个控制构件,在缆线固定构件于正确的位置或时间连接交替s/z加捻合股纱线方面有较高的确定性。

在优选的实施方式中,在加捻合股设备中的至少一个加捻合股设备与成缆设备之间设置有一个或更多个辊。这些辊适于在加捻合股设备中的所述至少一个加捻合股设备与成缆设备之间引导交替s/z加捻合股纱线并对交替s/z加捻合股纱线上的牵引力的一部分进行补偿。优选地,这些辊设置在所有的加捻合股设备与成缆设备之间。用于类似引导系统的辊的示例是夹辊、绞盘过给送辊、开放式辊系统、装载辊(cartledrolls),但是不以任何方式限制于此。

在第二方面,本发明涉及用于制造交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线的方法。该方法包括以下步骤:

a.在加捻合股设备中对至少两个由两根或更多根纱线组成的纱线组进行加捻合股以用于制造至少两根交替s/z加捻合股纱线;

b.将交替s/z加捻合股纱线给送至成缆设备,其中,交替s/z加捻合股纱线上被施加有牵引力;

c.在成缆设备中,使至少交替s/z加捻合股纱线成缆以用于制造交替s/z缆型纱线,或者将至少交替s/z加捻合股纱线连接以用于制造连接的交替s/z加捻合股纱线;

该方法的特征在于,步骤b中的加捻合股纱线中的至少一根加捻合股纱线、优选地所有的加捻合股纱线上的牵引力被进行调节。

该措施为如本文献中已经描述的针对纱线的纵向收缩及其后果的问题提供了解决方案。在优选的实施方式中,在步骤b期间交替s/z加捻合股纱线中的至少一根交替s/z加捻合股纱线、优选地所有的交替s/z加捻合股纱线上的牵引力基本保持恒定。关于“基本恒定”的含义,我们指的是本文献中的先前的解释。这归结于下述牵引力,该牵引力根据加捻合股纱线的情况自身进行调节,从而确保对加捻合股纱线施加总牵引力是恒定的总牵引力。其优点已经被论述。

在优选的实施方式中,加捻合股纱线中的至少一根加捻合股纱线、优选地所有的加捻合股纱线上的牵引力在步骤b期间通过力补偿构件被进行调节,该力补偿构件对加捻合股纱线施加补偿力。可变补偿力使牵引力保持基本恒定。

在优选的实施方式中,加捻合股纱线中的牵引力的调节与加捻合股纱线在加捻合股设备和成缆设备之间的长度的调节相一致。

在优选的实施方式中,该方法的特征在于,交替s/z的缆型纱线或连接的纱线以一牵拉力和/或一牵拉速度被牵拉。考虑交替s/z加捻合股纱线在加捻合股设备与成缆设备之间的长度变化来对牵拉力和/或牵拉速度进行调节。优选地,这里考虑了力补偿构件的偏移,该力补偿构件对加捻合股纱线施加补偿力。具体地,长度变化指的是纱线在加捻合股设备与成缆设备之间的与时间有关的加长或缩短。如所论述的,长度变化可能是由于许多情况导致的,并且在加捻合股纱线经过加捻合股过程而缩短得很少的情况下导致下述事实:加捻合股纱线在加捻合股设备与成缆设备之间松弛,并且因此加捻合股纱线是稍微较长的。另一方面,长度变化也可能导致缩短。在这两种情况下,均可以测量长度变化并且可以调节牵拉力和/或牵拉速度以进行补偿(并且不损坏纱线或设备)。

在优选的实施方式中,通过使力悬挂点移动成使得交替s/z加捻合股纱线中的一根或更多根交替s/z加捻合股纱线在加捻合股设备中的一个或更多个加捻合股设备与成缆设备之间的路径被加长或缩短来对交替s/z加捻合股纱线中的所述一根或更多根交替s/z加捻合股纱线上的牵引力的变化、具体地高频变化进行补偿,以对交替s/z加捻合股纱线中的所述一根或更多根交替s/z加捻合股纱线施加基本恒定的牵引力。

在优选的实施方式中,该方法包括在加捻合股设备与成缆设备之间对加捻合股纱线中的至少一根加捻合股纱线、优选地所有的加捻合股纱线的纱线张力进行测量的特征步骤。优选地,考虑测得的纱线张力对加捻合股纱线中的牵拉力进行调节。

在优选的实施方式中,进入纱线是通过下述方式合股的:

i.对至少两根进入纱线进行加捻;

ii.由此使加捻的纱线聚集,以及

iii.使聚集的加捻的纱线缠绕以形成合股节点;

该方法的特征在于,加捻合股纱线是通过下述方式成缆的:

iv对至少两根合股纱线进行加捻;

v随后使加捻的合股纱线聚集,其中合股纱线的具有相同加捻方向的区域重合,以及

vi使聚集的合股纱线缠绕以形成成缆节点;

其中,合股节点被实际地追踪,因此加捻合股纱线的在步骤vi中的缠绕是以合股节点执行的,使得成缆节点与加捻合股纱线中的至少一根加捻合股纱线、但优选地所有的加捻合股纱线的合股节点重合。

在替代的优选实施方式中,这是一种用于制造连接的交替s/z加捻合股纱线的方法,并且该方法的特征在于,进入纱线是通过下述方式合股的:

i.对至少两根进入纱线进行加捻;

ii.由此使加捻的纱线聚集,以及

iii.使聚集的加捻的纱线缠绕以形成合股节点;

该方法的特征在于,加捻合股纱线是通过下述方式连接的:

iv.对至少两根合股纱线进行加捻;

v.随后使加捻的合股纱线聚集,其中合股纱线的具有相反加捻方向的区域重合,以及

vi.使聚集的合股纱线缠绕以形成成缆节点;

其中,合股节点被实际地追踪,因此加捻合股纱线的在步骤vi中的缠绕是以合股节点执行的,使得成缆节点与加捻合股纱线中的至少一根加捻合股纱线、但优选地所有的加捻合股纱线的合股节点重合。

如已经指出的,对于质量以及美观的原因而言重要的是,成缆节点尽可能好地与合股节点重合,优选地使得合股节点完全地包括其成缆节点或者成缆节点完全地包括合股节点。通过实际地追踪,可以提供改善的重叠并且因而提供更好的最终产品。

通常,通过将纱线给送通过加捻合股设备的第一部分、即加捻喷射装置而对纱线施加扭转(或捻),在加捻喷射装置中,通过在纱线所被牵拉通过的腔室中的过压产生空气流。空气流切向于纱线并且对纱线施加扭转或捻。这里本申请人已经注意到,对纱线施加的每长度单元的扭转量取决于纱线的局部扭转。这里,我们指的是加捻喷射装置中的较远的和/或较前处的纱线或者加捻喷射装置外的纱线上存在的扭转。以这种方式,可能的是,由于纱线的在节点不远之后的其他区域上存在的扭转,长度单元上施加的扭转在节点之后的更下游减弱,因此纱线的紧接在节点之后的长度单元比纱线的在节点之后更下游的长度单元扭转得多。以这种方式,在纱线的长度上施加了不均匀的扭转量、特别地在两个接着的节点之间具有(周期性重复出现的)不均匀的捻度。这里申请人已经注意到,对纱线施加的每长度单元的扭转量取决于纱线的局部扭转。此外,申请人已经注意到,产生气流的过压的值通过一定的局部扭转来影响施加给纱线的扭转量。通过将这两个事实结合在一起,可以制造出具有均匀扭转的纱线,这将通过改善的结合改善最终产品的一致外观以及质量。

本申请人的发明在于通过在加捻合股设备中以变化的过压使纱线合股来解决问题,其中设置了空气供给装置。优选地,变化的过压遵循基本上周期性的曲线。在进行加捻合股以用于制造交替s/z加捻合股纱线时,交替s/z加捻纱线在中间步骤中制造。交替s/z加捻纱线具有接连的s扭转和z扭转的交替区域,这些s扭转和z扭转的交替区域由所施加的扭转的旋转方向改变处的且基本上不存在扭转的节点分开。更优选地,变化的过压遵循基本上周期性的曲线,该基本上周期性的曲线以在加捻合股设备中形成纱线中的一个节点到形成纱线的下一节点之间的时间为周期。该时间可以由操作者设定。还更优选地,一个周期期间的曲线是上升函数。该曲线可以是阶梯式过程而且也可以是多项式函数或者其组合。可以预期的是,可以为该变化的过压提供固定的曲线以克服所述问题,这是因为该问题在基本上相同的情况下将周期性地出现。建议的是对较小的变化进行补偿。因此,在更优选的方案中,变化的过压的曲线借助于关于扭转纱线的扭转的信息(比如局部扭转)来调节。以这种方式,可以在发生变化的情况下进行更快的校正并且可以施加更均匀的扭转。通过利用关于过压的上升曲线执行该方法,也可以部分地或非部分在比类似方法中使用的正常过压(9巴或更高)低的过压的情况下地执行该过程。这将节省许多能量,这是因为保持这些较高的过压需要许多能量。

对于成缆设备,可以遵循相同的原理,其中,过加捻喷射装置具有与之前描述的加捻喷射装置相同的功能。同样,建议的是,过加捻喷射装置提供(切向的)空气流以用于对在过加捻喷射装置中被操纵的交替s/z加捻合股纱线施加扭转。由于与加捻喷射装置类似的原因,该空气流通过变化的过压提供,该变化的过压具有与已描述的优先选择相同的优先选择。过压同样可以被控制并且优选地遵循基本上周期性的曲线,该基本上周期性的曲线同样以在过加捻喷射装置中形成两个接连的节点之间的时间为周期。该曲线优选地在一个周期的过程中是上升函数,例如阶梯式函数、多项式函数或其组合。在还更优选的方案中,曲线可以借助于数据比如过加捻喷射装置中的纱线的局部扭转进行调节。

在优选的实施方式中,根据本发明的系统配备成执行先前段落中的步骤。该系统可以包括适于在纱线可以被给送通过的加捻喷射装置的腔室中产生(切向的)空气流的一个或更多个加捻喷射装置和/或一个或更多个过加捻喷射装置,其中,空气流通过在过压的情况下引入空气来产生。该系统调节成使得在加捻喷射装置处提供的过压可以变化、优选地根据比如先前段落中描述的曲线来变化。优选地,过压可以由控制单元基于来自紧接在加捻喷射装置之后的扭转测量元件的数据来改变。控制单元可以正确地改变过压或者可以调节过压曲线。

在最优选的实施方式中,本文献中描述的方法利用了比如本文献中描述的系统来执行。

最后,本发明还涉及根据本文献中描述的方法中的一种方法制造的一种交替s/z缆型纱线或连接的交替s/z加捻合股纱线。交替s/z缆型纱线或连接的纱线具有提高的结构质量,例如比如本文献中的方法和系统中已经描述的成缆节点与合股节点的更好对准以及提高的美学质量。

在本文献中描述的实施方式的所有可能的组合都是本发明的一部分,这些可能的组合包括对于本行业人员而言将是明显的对本发明的逻辑补充。

在下文中,借助于非限制性示例对本发明进行描述,这些示例对本发明进行说明并且不意在被解释为用来限制本发明的范围。

示例

示例1:

在该示例中,论述了根据图1的用于制造交替s/z缆型纱线或连接的纱线的系统以及系统操作所依据的方法。

示出的方法是连续过程:即,供给的纱线和生产的纱线在整个过程和系统中以达200m/min的速度以及甚至比如为300m/min、500m/min、1000m/min的更高速度行进并且不发生间歇性停止。

各根进入纱线2、2a、2b和2c来自纱线供给装置。这些纱线供给装置通常是线筒1、1a、1b和1c。

进入纱线2、2a、2b和2c借助于纱线张紧器3、3a、3b和3c达到所需的纱线张力,并且然后被引导至空气喷射设备4、4a、4b和4c。

这些空气喷射设备是通常已知的:通过交替地向空气入口和/或喷射管5和6、5a和6a、5b和6b以及5c和6c交替地添加压缩空气,在这些空气喷射设备的出口侧形成交替s/z加捻纱线7、7a、7b和7c。

紧接在空气喷射设备r和4a之后,交替加捻纱线7和7a被接合、优选地被同相地(或替代性地反相地)接合,同相地接合即为具有相似加捻方向的区域接合并且彼此相邻的节点接合。

这种接合可以在将交替加捻纱线7和7a的节点连接的合股固定构件8中进行。如工业中通常已知的,这种合股固定构件可以是结合喷射装置(设备)或连接喷射装置(设备)。

同时,对纱线7b和7c进行同样操作:纱线7b和7c将尽可能快地接合,并且纱线7b和7c的节点将在合股固定构件8a中被连接。

通常,两个空气喷射设备4和4a、或4b和4c与随后的合股固定构件8或8a的组合可以被认为是根据本文献的加捻合股设备。

通过自加捻过程,紧接在合股固定构件8和8a之后,形成具有在节点之间交替的s合股区域和z合股区域的交替s/z加捻合股纱线9和9a。

在加捻合股设备与成缆设备之间、具体地在合股固定构件8和8a之后且在过加捻喷射装置11和11a之前设置有力补偿构件24。该力补偿构件24可以包括力调节元件和/或补偿控制系统。力补偿构件24可以对加捻合股纱线中的每根加捻合股纱线单独地进行影响或者对所有的加捻合股纱线同时进行影响。

在过加捻喷射装置11和11a中,交替合股纱线9和9a被交替加捻,优选地与交替合股纱线上已经形成的交替s/z合股同相地(或者替代性地反相地)交替加捻。这形成了不平衡的交替s/z加捻合股纱线12和12a。

这些纱线12和12a同样将尽可能快地接合,并且这些纱线12和12a的节点将在缆线固定构件15中被连接。

通常,两个过加捻喷射装置11或11a与随后的缆线固定构件15的组合可以被认为是根据本文献的成缆设备。

在成缆设备的固定构件15之后,可选地可以设置牵拉单元以牵拉缆型纱线或连接的纱线,之后可以进行随后的过程19。

如果不平衡的交替s/z加捻合股纱线12和12a同相地(或者替代性地反相地)接合,则这些交替s/z加捻合股纱线在缆线固定构件15之后将经历自发的自加捻过程从而形成交替s/z缆型纱线16。

如果不平衡的交替s/z加捻合股纱线12和12a反相地接合,则这些交替s/z加捻合股纱线在缆线固定构件15之后将不经历自加捻过程。两根纱线中的扭转张力是相反的。连接两根纱线12和12a中的节点确保这两根纱线保持其不平衡的捻,包括在节点上,并且所生产的纱线16基本上由彼此靠近且还在节点中彼此连接的两根纱线12和12a构成。

应当指出的是,在加捻合股设备与成缆设备之间可以设置纱线张力计17和17a,从而带来下述相同的优点:使纱线张力的变化最小化,并且因此加捻合股设备与成缆设备之间的纵向收缩最小化。

在本发明的另一实施方式中,交替s/z加捻合股纱线9和9a在过加捻喷射装置l1和11a之前通过通常已知的纱线加热器10和10a比如红外辐射进行加热,以便使丝软化并且增加节点在缆线固定构件15中的可结合性。这也将增加过加捻时的捻度。

在本发明的另一优选的实施方式中,在过加捻喷射装置11和11a中,将使用热流体比如热空气或热蒸汽来使丝软化并且改善节点在缆线固定构件15中的可结合性。这也将增加过加捻时的捻度。

在本发明的又一优选的实施方式中,在缆线固定构件15中,将使用热流体比如热空气或热蒸汽来使丝软化并且改善节点在缆线固定构件15中的可结合性。

在本发明的另一优选的实施方式中,可以将某些流体添加剂施用到纤维或丝上,以便减少相互摩擦并且因此改善节点在缆线固定构件15中的可结合性。这些添加剂可以在缆线固定构件15之前的纱线路径中借助于通常已知的施用器21和21a(湿润辊、加湿喷射装置等)施用到纱线上,或者这些添加剂可以与缆线固定构件15中的流体混合。

最后,在实施方式中的每个实施方式中,可以设置有控制单元22以用于所有致动器的协调控制。

请注意的是,在先前的示例中,不同类型的控制系统(例如控制系统、速度控制系统、计算单元、控制构件以及其他)可以被包括在中央控制单元22中或者可以是单独的系统。

示例2:

在图2a中,我们看到力补偿构件24的可能实施方式。这里,我们可以看到纱线如何围绕可移动的力悬挂点26被给送。该力悬挂点26的位置一方面由纱线9的张力确定并且另一方面由施加在与力悬挂点26连接的偏移传递元件27上的力确定。如图2a中指示的,该传递元件27可以是简单的条形形状的元件。即使功能已经是清楚的,我们也将提供对原理的简要描述。应当指出的是,在基本上不改变功能的原理的情况下,可以对元件的位置进行简单的调节。

纱线9围绕力悬挂点26被引导。在纱线9发生纵向收缩的情况下,会产生增大的纱线张力,这使力悬挂点26向左移动。在没有校正的情况下,这原本会导致将较大的牵引力施加到纱线9上,这是因为是以固定速度对纱线9进行牵拉的而没有将突然收缩考虑在内。这种大得多的牵引力可能使得纱线9跳跃并且纱线9被突然向前牵拉以便对纵向收缩进行补偿。在极端的情况下,甚至可能发生断裂。

力悬挂点26的运动在图2中的解决方案中通过压缩气动气缸25的活塞而将偏移传递元件27的同样向左偏移,从而通过为力悬挂点26提供新的平衡位置而对纱线9的纵向收缩进行补偿。以这种方式,纱线9的纵向收缩被补偿,使得纱线9以恒定的速度和力从加捻合股设备(以及可选地也从成缆设备)牵拉。

替代性地,在纱线9伸长时,力悬挂点26将向右移动以便使纱线9再次伸展。在没有这种校正的情况下,牵拉单元23在进行牵拉时将突然不受抵抗力,并且伸长的纱线9在纱线9又从加捻合股设备牵拉出之前将首先被伸展。为了避免这种情况,纱线9的路径通过重新定位力悬挂点26来被加长,其中,这种重新定位再次借助于气动气缸25的存在来实现,气动气缸25随同力悬挂点26一起偏移并且由此达到平衡。

在根据图2b的第二选项中,可移动滑轮元件被用作适于给送纱线9的力悬挂点26。在力补偿构件之后,在该实施方式中还具有纱线张力计17,纱线张力计17也可以出现在其他实施方式中。

替代性地,根据相同的原理,也可以将伺服电动马达用作力补偿构件,其中力悬挂点26由伺服电动马达来移动。

应当认为,本发明不限于如上所述的实施方式,并且在不需要重新评估附加的权利要求的情况下可以向描述的示例增加若干调节或改变。例如,本发明是参照向纱线引入交替s/z扭转来描述的,但是必须清楚的是,本发明、方法、扭转构件和设备也可以应用于例如腔室中的若干纱线或除纱线以外的其他基础产品,或者用于向纱线或若干合股的或未合股的纱线引入单一的非交替的扭转。

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