生产交叉卷绕筒子的纺织机.pdf

本发明涉及一种生产交叉卷绕筒子的纺织机，该纺织机包括布置在操作单元上且用来对纺织机的其中一个纺纱位置处产生的纱线或纱线接头的质量进行测试的装置。所述操作单元具有张力测试装置以及用于将纱线传送到所述张力测试装置的装置。本发明将所述张力测试装置(15)设置成具有预定长度的测量部分(19)。纱线夹(20，21)放置在测量部分(19)的端部。第一纱线夹(20)可移动地安装，且能由驱动器(22)以预定方式作用。传感器装置(23)放置在所述测量部分(19)的区域内。所述驱动器(22)以及所述传感器装置(23)都连接至控制装置(25)。

权利要求书
1.  一种生产交叉卷绕筒子的纺织机，该纺织机包括操作单元以及用于对在纺织机的纺纱站上生产的纱线或接头的质量进行检查的机构，所述操作单元具有张力测试装置以及用于将纱线传送至该张力测试装置的装置，该纺织机的特征在于，所述张力测试装置(15)具有预定长度的测量部分(19)，在该测量部分(19)的端部布置有纱线夹(20，21)，所述纱线夹(20，21)中的至少一个可运动地安装，并能由驱动器(22)作用，在所述测量部分(19)的区域内布置有用于确定纱线张力的传感器装置(23)，并且所述驱动器(22)和所述传感器装置(23)连接至控制装置(25)。

2.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述驱动器(22)构造为电动机驱动器，优选为步进电机。

3.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述驱动器(22)构造为气动推力活塞齿轮。

4.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述传感器装置(23)为布置在所述纱线夹(20，21)之一上的测量值检测器。

5.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述传感器装置(23)为布置在所述纱线夹(20，21)之间的纱线张力传感器。

6.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，第一纱线夹(20)布置在枢转杆(29)上。

7.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，第一纱线夹(20)在线性引导件中被可移动地引导。

8.  根据权利要求6所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，第一纱线夹(20)能够在构造为步进电机的电动机驱动器的作用下以限定的方式枢转，其中，可由电机步数和转换公式来计算纱线(7)的最大张力伸长，所述电机步数是所述步进电机(22)在达到预张力之后一直到达到最大张力所进行的步数。

9.  根据权利要求6所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，提供启动器(31)来确定所述枢转杆(29)的零位。

10.  根据权利要求9所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述启动器(31)构造为霍尔传感器(31)。

11.  根据权利要求6所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，提供固定止动件来确定所述枢转杆(29)的零位。

12.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，第二纱线夹(21)通过构造为力传感器的测量值检测器(23)而被固定在所述操作单元(18)的外壳壁(33)上。

13.  根据以上权利要求中任一项所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述力传感器构造为具有测量值放大器的应变仪式力检测器(23)。

14.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述测量值检测器(23)通过保持件(45)而固定在所述操作单元(18)的外壳壁(33)上，所述测量值检测器(23)的所述力传感器(47)被支撑在缓冲装置(46)内，并且所述第二纱线夹(21)安装成可在所述外壳壁(33)上枢转运动，设置有弹簧元件(48)，该弹簧元件(48)保持所述第二纱线夹(21)抵靠所述测量值检测器(23)的所述力传感器(47)。

15.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述测量值检测器(23)通过保持件(45)而固定在所述操作单元(18)的外壳壁(33)上，所述测量值检测器(23)的所述力传感器(47)被支撑在缓冲装置(46)内，所述保持件(45)具有线性引导件(52)，且承载所述第二纱线夹(21)的滑块(51)可移动地安装在所述线性引导件(52)上，设置有弹簧元件(48)，该弹簧元件(48)保持所述第二纱线夹(21)抵靠所述测量值检测器(23)的所述力传感器(47)。

16.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，在所述测量部分(19)的区域内布置有纱线传感器(37)，该纱线传感器(37)检测纱线(7)的存在。

17.  根据权利要求16所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述纱线传感器(37)构造为光学纱线传感器。

18.  根据权利要求16所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述纱线传感器(37)构造为电容式纱线传感器。

19.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述控制装置(25)为所述操作单元(18)的一部分，并通过机器总线(26)连接至所述生产交叉卷绕筒子的纺织机(1)的中央控制单元(27)。

20.  根据权利要求1所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述操作单元(18)配置有纱线捕捉及拉入杆(34)，该纱线捕捉及拉入杆(34)将待检查的所述纱线(7)定位在所述张力测试装置(15)的所述测量部分(19)内。

21.  根据权利要求20所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，在所述纱线捕捉及拉入杆(34)的端部处布置有至少一个纱线捕捉板(39)。

22.  根据权利要求20所述的生产交叉卷绕筒子的纺织机，其特征在于，所述纱线捕捉及拉入杆(34)通过正齿轮(35)连接至步进电机(36)。

说明书生产交叉卷绕筒子的纺织机
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的生产交叉卷绕筒子的纺织机。
背景技术
关于生产交叉卷绕筒子的纺织机，人们长期以来就知道，应该监控运行的纱线以发现纱线疵点。然而，在生产过程中迄今为止可对纱线进行的监测局限于进行光学或电容性分析的可行性(粗节位置、细节位置、斑点、起毛、直径、外部纤维等等)。其它重要的参数，诸如纱线抗撕裂性、纱线伸长、纱线纤度、纱线旋转等等，迄今为止通常要在实验室内进行监测。在这样的情况下，通常在批量生产开始时并随后以不定期的时间间隔进行监测。为了进行监测，必须首先将筒子从纺织机的卷绕装置上取下，并对其进行检查，稍后还有可能要返回到纺织机上。因为这一相对繁琐的方法，抽样检查的数量通常受到限制。换言之，在迄今为止还是传统的方法中，到发现存在不允许的偏差(例如由于弄混了纺纱罐、区段的带纤度缺陷、纺纱站/卷绕头处的磨损或错误调节)时，可能已经产生较大量的不可用纱线。交叉卷绕筒子质量的一个重要标准还在于接头的拉伸强度。迄今为止，接头的拉伸强度也是较为繁琐地在实验室内确定的。
从DE 37 05 925 A1公知一种方法，其中，可通过维护设备对在开端摩擦纺纱装置上生产的纱线进行检查，以确定其最小抗撕裂性和起皱的趋势，而且一旦这些常数低于或超过预定的纱线值，就相应改变开端摩擦纺纱装置的某些调节参数。然而，所公开的方法不够精确，从而不适于精确地确定如上所述的纱线参数。
在DE 198 41 604 A1中还描述了一种在生产交叉卷绕筒子的纺织机的纺纱站处对纱线质量进行检测的方法和装置。在该情况下，通过自动行进机器将纱线从交叉卷绕筒子抽出并对其重复进行撕裂测试，该交叉卷绕筒子保持在生产交叉卷绕筒子的纺织机的工作站的筒子架内。该情形中的这一公知装置具有纱线保持装置、纱线张紧装置和测量头。换言之，例如在被制动的交叉卷绕筒子和自动行进机构的纱线吸嘴之间张紧的线股被拉到测量头上，从而检测纱线张力并在相关的显示装置上进行显示。在撕裂纱线的时刻，纱线张力突然跳回到零。以这种方式确定的纱线张力大小在这里与纱线的抗撕裂性成比例关系。通过这种公知装置获得的检测结果也非常不精确。换言之，与通过实验室设备获得的检测结果相比，通过该公知装置确定的检测结果表现出明显的分散和不精确性。从而该公知装置在实践中不够成功。
发明内容
从上述类型的生产交叉卷绕筒子的纺织机出发，本发明的目的在于提供这样一种机构，该机构允许在纺织机的卷绕头处直接进行纱线强度的测试，而测试状况基本上对应于实验室测试设备的有效规范和标准。
根据本发明，通过如权利要求1所述的机构而实现这一目的。
本发明的有利结构是从属权利要求的主题。
使用根据本发明的构造为具有张力测试装置的操作单元，该张力测试装置具有预定长度的测试部分，而纱线夹布置在该测试部分的端部处，其中至少一个纱线夹可运动地安装，并能由驱动器作用，并且在所述测量部分的区域内布置有传感器装置，所述传感器装置象用于移动所述纱线夹的驱动器一样连接至控制装置；所述操作单元首先具有的优点在于，能以简单的方式(例如通过提高测试频率，而不产生用于纱线强度测试的额外运送、处理或实验室成本)确保纱线的质量。通过根据本发明的装置，不仅可毫无问题地确定纱线的抗撕裂性和最大纱线伸长，而且还能检查接头的强度。
如权利要求2所述，用于可动地安装纱线夹的所述驱动器优选地构造为步进电机。这种步进电机证明是经济的批量生产件，并且该步进电机能够以相对简单的方式精确控制。
然而，在可选实施方式中，为了移动所述两个纱线夹中的一个纱线夹，也可使用气动推力活塞齿轮来替代步进电机(权利要求3)。
如权利要求4和5所述，布置在所述测量部分区域内的所述传感器装置或者是与纱线夹之一对应的测量值检测器，或者是定位在所述纱线夹之间的纱线张力传感器。与所述第二纱线夹对应的测量值检测器例如在此情况下直接测量轴向的纱线张力，而布置在所述纱线夹之间的纱线张力传感器对垂直于纱线拉伸方向作用的力分量进行测量。
根据权利要求6和7，第一纱线夹或者通过枢转杆可运动地安装，或者该纱线夹可移动地安装在线性引导件内。这里，纱线夹可运动地安装至枢转杆具有的优点在于，就其结构布置而言可非常容易且因此经济地实施这一布置。
如权利要求8所述，在一有利实施方式中规定，设置在所述枢转杆上的所述第一纱线夹能够通过构造为步进电机的电动机驱动器以限定的方式移动。换言之，所述步进电机使得固定到所述枢转杆上的所述第一纱线夹枢转，该纱线夹固定纱线(该纱线也由第二纱线夹保持)，直到纱线断裂。通过对所述步进电机在从达到预应力直至达到最大张力的过程中进行的电机步数进行累加并通过用相应的转换公式进行相乘，能容易而非常精确地确定纱线的最大张力伸长。在此情况下，以这种方式构成的张力测试装置所能获得的测量结果可以与在纺织实验室内确定的测量结果相比拟。
如权利要求9所述，在有利结构中还规定，为了精确地确定所述枢转杆的零位而设置有启动器。这种启动器优选为霍尔传感器(权利要求10)。这种经过证明的霍尔传感器是一种可靠的装置，其使得能精确地接近并能按照需要而多次再现所述枢转杆的零位。
然而，在一可选实施方式中，也可安装固定的止动件来替代启动器，如权利要求11所述的那样。固定的止动件也是用于可靠地固定零位或起始位置的合适装置。
如权利要求12所述，第二纱线夹通过力传感器而固定在所述操作单元的外壳壁上，该力传感器在优选实施方式中构造为应变仪式力检测器(权利要求13)。这种类型力检测器具有应变仪、本身已知并基本由承载器构成(在该承载器上施加有电阻器，例如蚀刻箔)，这种类型力检测器运行起来非常精确。承载器的每一长度变化(在本示例中，该长度变化是由保持在所述第一纱线夹内的纱线的纱线张力触发的)都立即导致成比例的电阻变化，在相关的测量值放大器内对该电阻变化进行处理。这种应变仪式力检测器是经济且非常精确的测量装置，其运行起来非常可靠。
有利的是，在权利要求14和15中描述了布置第二纱线夹、以及分开布置相关测量值检测器的可选实施方式。
换言之，根据权利要求14，所述测量值检测器通过保持件而固定在所述操作单元的外壳壁上，所述测量值检测器的所述力传感器支撑在缓冲装置内，且所述第二纱线夹也安装成在所述操作单元的所述外壳壁上可枢转地运动。在本示例中，弹簧元件保持所述第二纱线夹抵靠所述测量值检测器的力传感器。
然而，如权利要求15所述，所述测量值检测器的所述力传感器还能通过缓冲装置固定支撑在保持件上，在该保持件上通过线性引导件可移动地引导滑块。所述第二纱线夹固定到所述滑块上，从而可线性移动地与其安装在一起。弹簧元件也保持所述第二纱线夹，该第二纱线夹在这里抵靠所述测量值检测器的所述力传感器。权利要求14和15中所描述的实施方式的特别之处在于，震动(其可以通过操作单元的外壳壁作用在所述张力测试装置上)会被缓冲到这样的程度，即不再会不利地影响测量值。换言之，可通过纱线夹和测量值检测器的分开布置以及将所述测量值检测器的力传感器安装在专门的缓冲装置中而非常充分地吸收所产生的震动。在所述纱线夹和所述力传感器之间还可布置缓冲装置，以进一步缓冲震动。
如权利要求16至18所述，在有利实施方式中还规定，在所述测量部分的区域内设置纱线传感器。该纱线传感器可构造成光学纱线传感器或电容式纱线传感器。通过该本身公知的纱线传感器，能可靠地检测到纱线不规则性，特别是例如由接头代表的纱线质量波动。
这类纱线传感器允许以通过张力测试装置测试接头的方式可靠地确定已经与纱线一起运行到交叉卷绕筒子上的接头，并将该接头定位在所述测量部分的区域内。换言之，任何时候都能对定位在所述测量部分内的接头进行抗撕裂测试。
如权利要求19所述，在一有利实施方式中规定，所述操作单元具有其自身的独立控制装置，该控制装置通过机器总线连接至生产交叉卷绕筒子的纺织机的中央控制单元上。
在此情况下，所述操作单元的控制装置例如具有计算装置，该计算装置对所述张力测试装置的测量结果进行处理。这种结构不仅使得根据本发明的张力测试装置的操作或者所述测量值的计算能直接通过所述操作单元的控制装置进行，或者能直接通过所述纺织机的中央控制单元进行，而且整体上还是相对简单、经济的解决方案。
如权利要求20至22所示，所述操作装置的所述张力测试装置配置有纱线捕捉及拉入杆，该纱线捕捉及拉入杆允许被所述纺纱站自身的吸嘴从所述交叉卷绕筒子取回的纱线可靠地定位在所述测量部分内。换言之，如有需要，将可运动地设置在所述操作单元上的所述纱线捕捉及拉入杆枢转到所述纺纱站的区域内，并且在此过程中，将所述纱线捕捉及拉入杆上布置的纱线捕捉板定位在所述纱线运行路径上，使得通过所述纺纱站自身的吸嘴拾取的并且在从所述交叉卷绕筒子解绕的过程中横动的纱线能被抓住，并放置在所述测量部分的纱线夹内。这里，所述纱线捕捉及拉入杆的枢转是通过步进电机进行的，在所述枢转杆和所述步进电机之间有利地连接有经济的正齿轮。
附图说明
以下将借助于附图所示的实施方式来更加详细地描述本发明，附图中：
图1以侧视图示意性示出了生产交叉卷绕筒子的纺织机的工作站，其具有操作单元，为了清楚起见，在此没有示出根据本发明配置的张力测试装置；
图2示出了在工作站接收纱线过程中的操作单元，该操作单元带有根据本发明的张力测试装置；
图3示出了根据图2的操作单元，此时，待检查的纱线被置于张力测试装置的测量部分内；
图4示出了第二纱线夹和相关测量值检测器的布置的另一实施方式；
图5示出了第二纱线夹和相关测量值检测器的布置的第三实施方式。
具体实施方式
图1以侧视图示意性示出了生产交叉卷绕筒子的纺织机1(在本实施方式中为开口端转子纺纱机)的一半。如公知的那样，这种纺织机在它们的端框(未示出)之间具有多个类似的工作站2。这些工作站2除了其它的装置之外均具有纺纱单元3和卷绕机构4。
卷绕机构4例如具有筒子架9、筒子驱动辊11以及纱线横动装置16。在本示例中，筒子驱动辊11由驱动器13通过单独的电机作用，该筒子驱动辊11通过摩擦接合而驱动可自由旋转地安装在筒子架9上的交叉卷绕筒子8。
存储在纺纱罐5内的纤维带6在纺纱单元3内被处理成纱线7，这些纱线随后被卷绕到卷绕机构4上以形成交叉卷绕筒子8。完成后的交叉卷绕筒子然后经由交叉卷绕筒子运送装置12而被运送到布置于机器端部的加载站(未示出)。
如图1所示，工作站2除了纺纱单元3和卷绕机构4之外还分别具有另外的纱线处理装置，例如，纱线牵引装置10、吸嘴17或上蜡装置14。这些部件的功能本身已知，例如在DE 10139075A中有详细的介绍。
尽管这样的工作站2基本上非常独立地进行工作，换言之，其自动地排除例如纱线断裂的纺纱中断，但是纺织机还是另外配置有操作单元18，该操作单元18除了清洁纺纱机之外还确保将完成后的交叉卷绕筒子8运送到交叉卷绕筒子运送装置12上，然后将新的空管子更换到筒子架9上。操作单元18具有控制装置25，其通过机器总线26连接到纺织机的中央控制单元27上。而且，操作单元18配置有根据本发明的用于对工作站2上生产的纱线和接头的质量进行测试的装置。
根据本发明的装置在下文中被称作张力测试装置15，在图2至图5中更加详细地示出了该张力测试装置15。
特别如图2和图3所示，张力测试装置15具有两个纱线夹20和21，它们之间形成测量部分19。在本示例中，第一纱线夹20布置在枢转杆29上，该枢转杆29能在步进电机22的作用下以限定的方式枢转。为了将枢转杆29精确地定位在其零位或起始位置上，还优选设置霍尔传感器31。然后，也可设置固定止动器来代替霍尔传感器，所述枢转杆在其起始位置抵靠在固定止动器上面。
在本示例中，步进电机22和霍尔传感器31通过控制线41和42都连接至操作单元18的控制装置25。
第二纱线夹21或者如图2和图3所示被固定成借助于测量值检测器23可在操作单元18的外壳壁33上在一定程度上运动，或者如图4和图5所示测量值检测器23和纱线夹21分开地安装。
测量值检测器23优选为构造成应变仪式力检测器的力传感器47，该测量值检测器23经由测量值放大器和信号线38连接至操作单元18的控制装置25。在测量部分19的区域内布置有光学或电容式纱线传感器37，该纱线传感器37也通过信号线43连接至操作单元18的控制装置25，换言之，纱线传感器37布置在两个纱线夹20和21之间，这两个纱线夹20和21可通过气动方式而受到作用，并且可例如通过电磁阀28来一起控制它们。
张力测试装置15还具有纱线捕捉及拉入杆34，该杆34可在步进电机36和正齿轮35的作用下枢转。步进电机36还通过控制线44连接至操作单元18的控制装置25。纱线捕捉及拉入杆34在其自由端的区域内还具有纱线捕捉板39和偏转轮40。
在根据图4的实施方式中，测量值检测器23经由保持件45刚性连接到操作单元18的外壳壁33上。在本示例中，测量值检测器23的力传感器47安装在缓冲装置46内，并通过传感器导线38连接至控制装置25。测量值检测器23对应于第二纱线夹21，该第二纱线夹21也安装在操作单元18的外壳壁33上从而可绕枢转轴线49在一定程度上运动。在纱线夹21和测量值检测器23的保持件45之间连接有弹簧元件48，该弹簧元件48保持纱线夹21抵接测量值检测器23的力传感器47。
在根据图5的实施方式中，纱线夹21可相对于操作单元18的外壳壁33线性移动地安装。换言之，固定在外壳壁33上的保持件45具有线性引导件52，在该引导件52上引导滑块51滑动。这里，能借助于电磁阀28并通过气动线56来以规定的方式控制纱线夹21，该纱线夹21具有气压缸57，该气压缸57的活塞杆55作用在砧54上。如在根据图4的实施方式中的那样，在保持件45上还固定有测量值检测器23，该测量值检测器23的力传感器47在这里也在缓冲装置46(例如橡胶支座)内受到缓冲。在根据图5的实施方式中，弹簧元件48也将纱线夹21保持为抵接测量值检测器23的力传感器47。
根据本发明的装置的功能如下：
在需要时或者根据可自由选择的时间表，操作单元18接受指令而针对纺织机1的其中一个工作站2来检查纱线或接头的质量，并且该操作单元18随后定位在相关工作站2的前方。然后，通过纺纱站自身的吸嘴17首先拾取运行到交叉卷绕筒子8上的纱线7的线头。为此，通过筒子驱动辊11使交叉卷绕筒子8沿着解绕方向AR旋转，并以低压作用在吸嘴17上。
如图2所示，在拾取线头之后，使吸嘴17向下枢转，并从而形成线股，同时交叉卷绕筒子在解绕方向AR上进一步旋转。纱线捕捉及拉入杆34枢转至该线股，并在此过程中通过其纱线捕捉板39而抓住横动的纱线。纱线捕捉及拉入杆34随后枢转入插入位置I，如图3所示，从而纱线在滑轮40上被拉伸。在纱线捕捉及拉入杆34枢转的过程中，交叉卷绕筒子在解绕方向AR上进一步旋转。在该插入位置I，线股5已经形成在纱线捕捉及拉入杆34的偏转轮40和纱线吸嘴17之间，该线股被穿入已经打开的纱线夹20、21和光学纱线传感器37内。
然后，根据是否要进行纱线的抗撕裂性测试或者是否要检测接头的抗撕裂性而进行其它功能序列。如果要进行纱线的抗撕裂性测试，则通过电磁阀28的相应控制而气动地闭合纱线夹20、21。接着将待检查的纱线定位在测量部分19内。在对接头的抗撕裂性进行检查的过程中，初始时如上所述，通过吸嘴17将更多的纱线从沿着解绕方向AR旋转的交叉卷绕筒子上解绕，然后通过光学或电容式纱线传感器37检查被抽出的纱线，以发现接头。一旦纱线传感器37检测到这种接头，则纱线夹20、21在这里也被气动地关闭以确保接头位于测量部分19的区域内。
然后通过步进电机22使枢转杆29并进而使纱线夹20沿着方向R枢转，直到在测量值检测器23上记录到预定的预加应力，纱线夹21通过该测量值检测器23而固定到操作单元18的外壳壁33上，从而可以在一定程度上运动。然后进一步使枢转杆29在方向R上运动，直到有纱线断裂或接头断裂。对步进电机22从达到可预定的纱线预加应力一直到达到最大张力的过程中所进行的电机步数进行计数，并通过与合适的转换公式进行相乘而计算纱线7的最大张力伸长。
在根据本发明的张力测试装置15上测量得到的值在其精确度上确实可以与如迄今为止仅仅可在纺纱实验室内获得的值相比拟。