本發明涉及用于操作具有多個紡紗站的噴氣紡紗機的方法,其中每個紡紗站分別包括一個噴絲頭,在紡紗操作期間,借助相應的紡紗站的輸送裝置向所述噴絲頭輸送纖維束,其中纖維束在噴絲頭內借助渦流氣流進行旋轉,從而由纖維束形成紗線,并且其中借助相應紡紗站的抽取裝置沿預定的紡紗方向將紗線從噴絲頭中抽出。此外提出一種有多個紡紗站的噴氣紡紗機,其中每個紡紗站分別包括一個噴絲頭,在紡紗操作期間,借助相應的紡紗站的輸送裝置向所述噴絲頭輸送纖維束,其中纖維束在噴絲頭內借助渦流氣流進行旋轉,從而由纖維束形成紗線,并且其中借助相應紡紗站的抽取裝置在預給定的紡紗方向上將紗線從噴絲頭中抽出。
背景技術:
1、一般的噴氣紡紗機用于借助渦流室內相應噴氣流產生的渦流氣流,將細長纖維束生產紗線。為此目的,纖維束借助輸送裝置向噴絲頭方向輸送,并被噴絲頭通過負壓吸入或抽吸,所述輸送裝置優選地并尤其是在本發明的情況下由沿紡紗方向布置在噴絲頭上游的一對拉伸機構的輸出輥形成。纖維束最后進入噴絲頭的內部,并在那里進入紡錘形的紗線形成元件的入口匯入區域。在入口匯入區域,纖維束的外部纖維借助由空氣噴嘴產生的渦流氣流纏繞在內部纖維(芯)上,從而產生穩定的紗線,該紗線最后借助布置在噴絲頭外部的抽取裝置經由抽取通道從渦流室抽出并且借助纏繞裝置纏繞在套管上。(上述元件或特征優選地也在下面描述的噴絲頭或噴氣紡紗機中實現)
技術實現思路
1、本發明的目的在于在紡絲過程中對紗線特性或噴氣紡紗機的生產率產生積極影響。
2、該任務通過具有獨立權利要求特征的一種方法以及一種噴氣紡紗機來解決。
3、原則上,根據本發明的噴氣紡紗機具有一個用于產生紗線的噴絲頭,以及位于噴絲頭上游的用于纖維束的輸送裝置和位于噴絲頭下游的用于在噴絲頭中所產生的紗線的抽取裝置。輸送裝置優選的是沿紡紗方向位于噴絲頭上游的一對拉伸機構的輸出輥,借助該拉伸機構,纖維束在進入噴絲頭之前被拉伸達到限定的細度或均勻度。當然,輸送裝置也可以由附加于拉伸機構的一對輸送輥對構成。
4、抽取裝置優選地設計為一對抽取輥,其中紗線在借助驅動器驅動的兩個抽取輥之間被夾緊地引導,并在此過程中被抽取出噴絲頭。在抽取裝置下游優選地布置有纏繞裝置,借助該纏繞裝置將抽取的紗線纏繞到套管上,以形成紗團(以下有時也稱為筒管)。
5、根據本發明,操作噴氣紡紗機的方法的特點是,在紡紗操作期間,輸送裝置向噴絲頭輸送纖維束的輸送速度與抽取裝置從噴絲頭中抽取紗線的抽取速度之間的比率在其中至少一個紡紗站處改變,該比率決定紡紗張力。優選地,使紡紗張力在各個紡紗站上同時或單獨地改變。
6、由于由進入噴絲頭的纖維束和從噴絲頭中抽取的紗線的組合是連續的纖維束,因此抽取裝置的抽取速度(即通過抽取裝置抽取紗線的速度)與輸送裝置的輸送速度(即通過輸送裝置輸送纖維束的速度)之間的比率影響所謂的紡紗張力(紡紗張力是作用在上述纖維束上的縱向張力)。
7、通常,各個紡紗站分別在特定的時間段內生產具有特定特性(毛度、紗線厚度、與長度相關的線重等)的紗線,或直至生產出特定數量的紗團。換句話說,在現有技術中,對于特定的批次(預給定的纖維材料,具有所需紗線特性的紗線,特定數量的制成的紗團),通常在開始紡紗過程之前在該批次所涉及的紡紗站上選擇紡紗張力,該紡紗張力保留直至該批次結束。
8、相比之下,本發明提出,在紡紗過程中,以及因此在生產相應的批次期間,有目的地并且受控制地改變紡紗張力,從而影響紗線特性或相應的紡紗站的生產率。在這種情況下,紡紗張力可以突然改變(即在幾毫秒內),或也可以在較長的時間內改變(即超過1秒,最好超過10秒的時間內)。
9、因此,本發明提出,對于參與批次的所有紡紗站,在批次開始時選擇紡紗張力,優選對所有紡紗站選擇同樣的紡紗張力,其中然后在批次完成期間根據需要在單個或所有紡紗站上改變紡紗張力。
10、無論如何,紡紗張力都會影響紗線的一個或多個特征參數,因為其會影響紗線末端在紗線形成元件的入口匯入區域的行為,以及作用在所抽取的紗線上的縱向張力。
11、當由紡紗站生產的紗線的預定特征參數的值以預定的方式低于預定第一極限值或超過預定第二極限值或達到第一極限值或第二極限值時,則改變在紡紗操作期間的紡紗張力是有利的。優先使用作為紡紗站一部分的紗線傳感器監測相應的特征參數。
12、下面列出了紗線的可能的特征參數,例如毛度、厚度或長度質量。但是,下面的說法也適用于其他沒有明確提到的特征參數(可以設想的例如是紗線經過紡紗站的紗線傳感器的紗線速度)。
13、在整個說明書中需要注意的是,當涉及到下限值和上限值時,根據本發明的方法可以同時考慮兩個限值,甚至可以僅考慮上述限值中的一個。因此,不必強制性地考慮第一和第二限值。
14、同樣可以根據一個或多個不直接表征紗線的特征參數來改變紗線張力。例如,可以設想引入作為這種特征參數的一個或多個紡紗站上的斷線率(即每單位時間的斷線次數)或也引入一個或多個紡紗站的生產率(即每單位時間生產的紗線的長度或重量)作為改變紡紗張力的基礎。
15、當由紡紗站生產的紗線的毛度以預定的方式低于預定的第一極限值或超過預定的第二極限值或達到第一極限值或第二極限值時,則改變在紡紗操作期間的紡紗張力帶來特別的優勢。紗線的毛度是衡量自由纖維末端突出程度的標準,也就是說,從紗線橫向突出的纖維末端越多,或者從紗線突出的纖維末端越長,則毛度越高。如果毛度低于特定第一限值或達到第一限值,則可以表明紡紗張力過高或過低(這尤其取決于纖維束材料等)。如果一個或多個紡紗站處的毛度超過或達到預先限定的第二極限值,也是如此。是否通過提高紡紗張力來使毛度減少或提高,取決于紡紗站處的其他設定或者輸送到相應的紡紗站用于制造紗線的纖維材料的材料和特性(例如厚度)。也就是說,有些情況下,增加紡紗張力以減少毛度。同樣,可以設想有些情況下,為了減少毛度而必須減少紡紗張力。
16、當由紡紗站產生的紗線的厚度以預定的方式低于預定的第一極限值或超過預定的第二極限值或達到第一極限值或第二極限值時,則在紡紗操作期間改變紡紗張力也是有利的。是否必須提高或降低紡紗張力,以增加或減少產生的紗線的厚度,也可能取決于要紡紗的纖維材料以及相應的紡紗站的其他特征參數。一般來說,提高紡紗張力會導致較薄的紗線,因為纖維材料的纖維或由此制成的紗線將被拉伸得更緊。因此,優選的是,當紗線的厚度以預定的方式低于或達到預定的第一極限值時,降低紡紗張力,而當厚度超過或達到預定的第二極限值時,提高紡紗張力。
17、當由紡紗站生產的紗線的長度質量以預定的方式低于預定的第一極限值或超過預定的第二極限值或達到第一極限值或第二極限值時,則在紡紗操作期間改變紡紗張力非常具有優勢。當應提高紗線的長度質量時,則將低紡紗張力是特別有意義的。同樣,如果紗線的長度質量超過或達到上述第一限值,則應提高紡紗張力。
18、此外,當由紡紗站產生的紗線的毛度、厚度和/或長度質量(或紗線或紡紗站的其他特征參數)低于或超過預先設定的限值一定量和/或超過一定時間時,改變紡紗張力也是有利的。因此,當低于或超過先前規定的限值時,通常沒有必要也沒有意義立即去改變紡紗張力。相反,只有當相應的紡紗站處相應的特征參數在較長時間內(例如至少10秒)超過或低于相應的限值時,改變紡紗張力才是有利的。還有可以容忍與限定的極限值的某些偏差,因此在低于或超過限值的最小偏差時,也不需要調整紡紗張力。例如,可以設想,只有當該紡紗站的某個限定特征參數的限定限值超過或低于x量并持續y時間時,才改變該紡紗站的紡紗張力。
19、同樣可以設想,當多個紡紗站的紗線的限定的特征參數偏離預給定的參考值,或高于或低于預給定的參考值時,改變單個或多個紡紗站的紡紗張力。替換地也可以分別改變每個紡紗站處的紡紗張力,其中在是否改變的紡紗張力問題上,只能考慮該紡紗站處的紗線的特征參數。
20、在紡紗操作期間的紡紗張力的改變量為在紡紗操作開始時規定的紡紗張力的0.1%至10.0%之間,是有利的。通過遵守上述范圍,可以確保紡紗張力不會發生如此大的改變,使得這種改變會對紗線性能產生負面影響或導致紗線生產的中斷(即紗線從輸送到紡紗站的纖維材料分離)。
21、同樣,在紡紗操作期間,通過在不變的輸送速度下改變抽取速度來改變紡紗張力也是有利的。這具有這樣的優點,即以恒定的輸送速度將纖維束輸送到噴絲頭。
22、特別是,如果輸送速度由紡紗站拉伸機構的一部分或設置在拉伸機構和下游噴絲頭之間的一對輸送輥決定,則是特別有利的。如果該一對輸送輥以恒定的輸送速度操作,則拉伸機構也可以在恒定條件下操作。特別地,拉伸機構包括多對輥,其中在紡紗過程中以及紡紗張力改變時,輥對的旋轉速度可以保持不變。
23、當然,紗線纏繞在其上的套管的轉速也應根據抽取速度的改變來改變,使得紗線不會在抽取裝置和和纏繞裝置之間斷裂或發生紗線的下垂。
24、在紡紗操作期間的抽取速度的改變量為在紡紗操作開始時規定的抽取速度的0.1%至10.0%之間,是有利的。一般來說,在本發明的范圍內,在紡紗站處紡紗操作開始是指在相應的紡紗站處開始新批次或在長時間停止后啟動紡紗站。對于抽取速度改變的上述范圍保證,一方面對紗線性能產生積極影響,另一方面防止紡織過程由于紗線從輸送到紡紗站的纖維束斷開而中斷。
25、此外,當通過改變紡紗張力沒有產生預期的結果時,特別是在限定的時間內沒有產生預期的結果時,撤消紡紗張力的改變是有利的。預期的結果可以例如是紗線的特征參數的增加和/或減少(例如毛度或細度或其他前面或下面提到的特征參數之一或多個)。同樣,可以設想,在紡紗張力發生改變后,監測紡紗張力發生改變的紡紗站的生產率或斷線次數是否超過或低于限定的限值。如果在改變紡紗張力后沒有產生預期的結果,則表明紡紗張力的改變不適合達到預期的結果。在這種情況下,將紡紗張力恢復到相應紡紗站更改前的值。
26、或者,也可以設想,當通過改變紡紗張力所預期的結果不產生時,特別是在限定的時間內不產生時,使改變的數量減少或增加。在這種情況下,不使紡紗張力恢復到在紡紗張力改變前相應的紡紗站的值。相反,僅修改改變的數量。然后再次檢查是否達到了預期的結果。之后,可以或者將紡紗張力重新調整到相應紡紗站的以前的值或初始值,或者將紡紗張力再次增加或減少限定數量,直到產生期望的結果。
27、在這里,關于整個描述總的來說,也可以帶著目的減少或增加所有或個別紡紗站的紡紗張力,以提高相應紡紗站的生產率或減少隨著時間的推移發生限定的紗疵。例如,可以設想,增加或減少單個或多個(優選所有)紡紗站的紡紗張力,直到選定的或所有相關的紡紗站的斷線率低于或達到限定的極限值。
28、當通過改變紡紗張力沒有產生預期的結果時,特別是在限定的時間內沒有產生預期的結果時,向噴氣紡紗機的操作員發出通知。如果在所有或一組紡紗張力發生改變的紡紗站上沒有達到預期的結果,則在這時可以發出通知。同樣,可以設想的是,單獨發出通知,特別是針對紡紗張力改變的紡紗站。通信可以光學或聲學地進行。例如,可以設想,在受影響的紡紗站或中央控制單元上激活光信號(例如led燈)。同樣,可以在相應的紡紗站的顯示器或噴氣紡紗機的中央顯示器上發出通知,所述通知向噴氣紡紗機的操作員發出信號:紡紗張力的改變導致一個或多個紡紗站的一個或多個選定參數的限定改變。同樣可以設想,該通知包含的信息是,在一個或多個紡紗站的紡紗張力的改變沒有導致預期的結果。
29、在紡紗操作期間在多個紡紗站處一起改變紡紗張力也具有優勢。例如,可以設想,所有參與生產共同批次的紗團的紡紗站的紡紗張力改變。也可以設想的是,所有紡紗站的紡紗張力改變,在這些紡紗站處例如借助紗線傳感器已經檢測到一個或多個特征參數不符合期望的規格。也可以監測在選定的紡紗站生產的紗線的一個或多個特征參數,并也使用這些特征參數的相應測量值來改變其他紡紗站的紡紗張力。在這種情況下,選定的紡紗站將作為參照紡紗站。
30、或者,在單個紡紗站處單獨地,并且優選獨立于其他紡紗站,改變在紡紗操作期間的紡紗張力。在這種情況下,單獨地監測相應紡紗站處的紗線或紡紗站的一個或多個特征參數,并且當特征參數低于或超過限定的極限值或者或達到極限值之一時,改變紡紗張力。
31、一般來說,當低于、超過或達到一個或多個極限值時,不需要立即改變紡紗張力。相反,也可以設想,只有當在限定的時間內低于或超過一個或多個極限值的時候,才改變紡紗張力。
32、改變紡紗操作期間的紡紗張力,從而產生花式紗線也是特征有利的。就此例如可以設想,在限定的極限內和限定的時間間隔內不斷增加和減少紡紗張力,從而改變所產生的紗線的特性。例如,如果在短時間間隔內不斷短暫降低紡紗張力并將其再次增加到初始值,則可以生產這樣的紗線:其根據時間間隔和紡紗張力改變的持續時間具有限定密路。同樣可能的是,通過一直僅短暫的改變紡紗張力來更改紗線的毛度和厚度,從而生產出高和低毛度交替的或薄段和密路交替的紗線。因此,總地可以設想,改變紡紗操作期間的紡紗張力,使得不是產生具有恒定紗線性能的紗線,而是紗線性能隨紗線長度不斷改變的紗線。在此,優選改變紡紗張力,使得相應的紗線性能持續改變。
33、本發明的噴氣紡紗機包括多個紡紗站,其中每個紡紗站分別包括一個噴絲頭,在紡紗操作期間,借助相應的紡紗站的輸送裝置向所述噴絲頭輸送纖維束。噴絲頭具有內置的渦流室和伸入渦流室的紗線形成單元。借助空氣噴嘴使纖維束在紡紗噴內由于渦流氣流的產生而獲得旋轉,從而由纖維束形成紗線。這樣產生的紗線最后借助抽取裝置經由相應紡紗站的紗線形成元件的抽取通道在預給定的紡紗方向上從噴絲頭中抽出并且纏繞在套管上,從而形成紗團。
34、根據本發明的噴氣紡紗機的特征在于,輸送裝置和抽取裝置操作性地連接到控制器,該控制器構造用于控制輸送裝置和/或抽取裝置,使得在紡紗操作期間,輸送裝置向噴絲頭輸送纖維束的輸送速度與抽取裝置從噴絲頭中抽取紗線的抽取速度之間的比率在其中至少一個紡紗站處發生改變,該比率決定紡紗張力。
35、相應的紡紗站因此構造用于,在紡紗操作期間根據上面和/或下面的描述來改變紡紗張力。此外,表述“在紡紗操作期間”通常適用于整個描述:紡紗張力在紗線的正常生產過程中(即在任何接頭工序完成后)發生改變。當然,也可以設想在接頭工序中,相對于紗線正常生產過程中的張力值,改變紡紗張力。
36、如果在紡紗過程中出現紡紗錯誤(紗線變厚或變薄,紗線撕裂,纖維束輸送不滿意等)或紡紗機停機一段時間,則在中斷制紗的相應事件之后需要進行接頭工序。在這種情況下,將已經生產的紗線的卷邊端(即在紗線制造中斷之前最后卷起的紗線部分的端部)或相應地提供的輔助線逆著本來的紡紗方向經由抽拉通道引回到渦流室內并且從那兒經由引回到噴絲頭前面的區域內。在這種情況下,優選將紗線引回足夠遠的位置,直到它位于紡紗站的輸送裝置區域并由該輸送裝置固定。在引回后,通過服務機器人,紡紗站自有裝置或手動地在噴絲頭外部將紗線通過互相重疊與提供的纖維束的開端接觸(其中纖維束的開端由在接頭工序開始時位于輸送裝置區域的區域形成)。
37、最后,通過打開空氣噴嘴和啟動抽取裝置,將紗線末端和連同它的纖維束的開端拉入渦流室內部,并在那里暴露于渦流氣流中,其中輸送裝置也在這個時刻開始操作或者已經開始操作,以便將纖維束或紗線末端向噴絲頭的入口方向運送。紗線末端和纖維束開端之間的連接區域或重疊區域最后通過噴絲頭的入口,并在渦流室內通過紗線形成元件的入口匯入區域。紡紗過程現在像往常一樣繼續,也就是說,紡紗站再次在紡紗模式中操作,并生產紗線。
38、由于由進入噴絲頭的纖維束和從噴絲頭中抽取的紗線組成的組合物是連續的纖維束,所以在紡紗操作期間還有在接頭工序中通過抽取裝置的抽取速度(即通過抽取裝置抽取紗線的速度)與輸送裝置的輸送速度(即通過輸送裝置輸送纖維束的速度)之間的比率來影響所謂的紡紗張力。
39、現在已經顯示,如果在接頭工序中紡紗張力至少暫時偏離在紡紗操作中存在的紡紗張力,那么有利于實現高質量的接頭。
40、因此,可以有利地規定,在接頭工序中抽取裝置的抽取速度與輸送裝置的輸送速度之間的決定紡紗張力的比率至少暫時偏離相應的在紡紗過程中存在的比率。通過這種方式,紡紗張力可以最佳地適應接頭工序,從而創造了與現有技術相比實現穩定或不太明顯的接頭的條件。由此可以提高所生產的紗線的質量,特別是均勻性。
41、最后,也可以設想,各個紡紗站有紗線傳感器,借助它來監測接頭(即纖維束-紗線末端的連接處)的質量。最后,根據紗線傳感器的測量數據,可以在將纖維束與紗線末端連接之前和/或期間和/或之后調整紡紗張力。在此其目的是,通過在接頭工序中調整紡紗張力來優化相關的質量數據,例如接頭的抗拉強度或毛度。
42、例如可以設想,如果借助紗線傳感器識別到接頭的強度太低,則可在接頭工序中減少紡紗張力。同樣,如果接頭的厚度比其余的紗線高,則可以在接頭工序中提高紡紗張力。
43、當然,所描述的系統可以自動調整紡紗張力,即紡紗站或噴氣紡紗機的控制器定期檢查紗線傳感器的測量值,并定期調整紡紗張力,直到紗傳感器的測量數據處于限定的額定范圍內。這個過程可以在每個紡紗站單獨進行。
44、此外,在原則上(即在紡紗操作期間和/或接頭工序中),通過以下方式改變紡紗張力是有利的:輸送裝置的輸送速度或抽取裝置的抽取速度,或兩種速度相對于初始值或更改之前存在的值而改變。
45、如果輸送裝置和抽取裝置分別具有單獨的驅動器,則具有優勢。特別是,驅動器應為單獨驅動器,使得可以相互獨立地選擇和改變抽取速度和輸送速度。這能夠實現,在紡紗操作期間,或者通過改變輸送速度或者通過改變抽取速度或者通過不同地改變兩種速度來改變紡紗張力。
46、驅動器優選是電動機,例如步進電機。或者,也可以設想,輸送裝置和抽取裝置與共同的驅動器有效連接,其中抽取裝置和/或輸送裝置經由變速器與驅動器連接,因此驅動器的驅動轉速的改變會導致輸送速度和抽取速度的改變不同。
47、此外,如果每個紡紗站分別包括一個紗線傳感器,借助該傳感器在紡織操作期間監測由相應紡紗站生產的紗線的一個或多個特征參數,其中,控制器構造用于,基于紗線傳感器的測量數據來控制輸送裝置和/或抽取裝置。在此情況下,紗線傳感器可以構造用于,以下一個或多個特征參數。監測紗線或者帶有紗線傳感器的紡紗站的下列特征參數:紗線的毛度,紗線的長度質量,紗線的厚度或薄度,每紗線長度或每單位時間的斷線次數,紗線的速度,紗線的直徑。在此,紗線傳感器或與紗線傳感器連接的控制器可以構造用于,將一個或多個上述特征參數作為絕對值或者作為相對于參考值或者在限定的時間范圍內確定的平均值而隨時間的改變來檢測或監測。
48、如果控制器構造用于,根據上面或下面描述的一個或多個方法特征來使噴氣紡紗機操作,則具有特殊的優勢。