CN1960928B - 用于加入纺织纱线的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于加入纺织纱线(16a、16b)的设备(10)和方法。该设备(10)包括在其中引入要加入的两个纱线(16a、16b)的端部的加入室(13)。所述加入室(13)能在其关闭位置关闭和限定由流体冲击的加入间。该设备(10)对于每个纱线(16a、16b)包含夹紧纱线(16a、16b)端部的第一夹紧元件(21a、21b)、实质上围绕相关纱线(16a、16b)的轴旋转以便执行纱线(16a、16b)的去扭和再扭的第二旋转夹紧元件(14a、14b)和剪切元件(22)。加入室(13)、夹紧纱线(16a、16b)端部的夹紧元件(21a、21b)以及去扭和扭转旋转元件(14a、14b)由被电子控制单元(15)支配的各自且独立的驱动元件驱动。

Description

用于加入纺织纱线的设备和方法

发明领域

本发明涉及一种用于加入纺织纱线的设备及其相关方法，该纱线由一组编织在一起的纤维组成。

在根据本发明的设备中，用于夹住端部、剪切尾部、拉伸的各种设备，加入纱线的部件的去扭和再扭，以及气压加入室的元件，均是由他们各自的、不同的驱动装置单独地驱动，根据预置且可预置的参数和数值，所述驱动装置能够由一个电子单元独立地支配而且单独地控制。

根据纱线的特征、纱线用途的类型、环境条件和自适当传感器到达的信号，电子单元适合于向每个驱动装置发出命令信号，以便执行加入纱线的各种操作的顺序。

发明背景

当加入纺织纱线时，可能要严格区分技术步骤和辅助步骤，在技术步骤中直接在组成纱线的纤维上执行操作，辅助步骤主要用于准确地定位纱线以致各种操作是正确的。

第一类型的加入设备包含气压设备，所述气压设备利用通常是空气的流体在纤维上的作用，其中所述纤维组成了将要加入的纱线的端部。通常，在初始步骤中，这样的设备作用于两股纱线，以致利用剪刀或钳子获得特定长度和形状的两个端部，即所谓的尾部。随后，加入的纱线的两个端部被一股压缩空气所冲击，以致减少剩余的扭曲，试图让纤维平行并且减少由加入操作影响的纤维的数量。

实现该操作所使用的技术是多种多样的，例如相对于纱线倾斜的喷射器、旋转喷射器、脉动喷射器和其他。当准备步骤结束时，尾部插入一个准确的加入室中，其中第二股空气穿透具有机械阻力的纤维，而且由于该室的几何形状，将纤维收紧在一起，以致使加入呈现很好的美观。利用这样的设备，获得既有良好机械特征又有良好外观的加入是极其困难的；事实上，这些特征取决于气压的加入室的几何形状，因此通常必须使用一个覆盖充分范围纱线并且保证在上述两个要求之间良好的折衷的室。

主要机械设备也是已知的，其直接使用在构成要加入的纱线端部的纤维的机械操作上。利用在要加入的纱线的两个端部上的第一机械操作，即所述的去扭，获得中心区，在中心区中纤维实际上相互平行因此不具有机械阻力。在此处，多余部分被扯掉或剪掉，以致获得了具有平行纤维的期望长度的两个尾部。这些尾部叠加，然后利用第二机械操作，或与第一操作相反的扭转，重构原始纱线的结构。使用这样的设备，获得了具有优化的美观特性的纱线，但是缺乏穿透步骤导致机械阻力的缺乏，尤其会导致磨损。

另一类型的设备是混合的气压一机械设备，诸如在DE-A1-3131986和EP-A-0227370中描述的例子，其中所有机械操作的第一步骤是使纱线去扭并且获得具有平行纤维的纱线段，随后利用一股流体穿透该纤维，最后为了对纤维去扭和重生纱线的构造再次执行机械操作。尽管具有在外观和机械阻力的两方面的优秀的效果，但是由于在工业生产中的巨大的机械复杂性，这样的设备不具有广泛的传播性。事实上，为了具有适应于不同种类的纱线的可能性，必须能够变换机械去扭和/或再扭的数量以及在气压室中冲击的步骤和/或持续时间。假定部件的形状和相关驱动系统，每当改变纱线类型和/或数量，该已知的设备需要至少是部分的部件的替换和/或它们的机械再调整，这会造成该设备浪费。

因此本发明的目的是获取用于加入纱线的设备和方法，其允许获得用于种类和数量的广泛范围的纱线的期望的技术效果，而不增加设备的复杂性且排除上述已知设备中的缺陷。

申请人设计和实现了本发明，以便克服现有技术的缺点并获得了其他优点。

发明内容

本发明在独立权利要求中被说明和表现，而从属权利要求描述了本发明其他的创新特征和与主要发明构思不同的变量。

根据本发明的用于防治纱线的加入设备是混合的气压一机械的类型，而且作为其主要部件包含气压室或加入室、夹紧纱线端部的装置、与所述夹紧装置配合的去扭装置和再扭装置、拉伸装置和剪切装置。

根据本发明独有的特征，至少从功能和操作的观点上看，上述设备的部件在机械上各自相互独立，而且根据程序、工作参数和来自使用的传感器的信号，利用相关和独立的触发装置，在移动整体和各步骤中，能够在电子控制单元的指令下单独地触发。

操作的独立性允许获得用于纱线的实质上通用的加入设备，而无需机械地修正它或应用特别的零件。

事实上，通过设置电子单元，可以在每个机会修正单个部件的触发参数，在进行中将他们具体地调整到操作循环的要求，以致能够根据将加入的纱线的特征调整设备的操作。

以这种方式，我们获得了完全通用且灵活的设备，其节约成本且能够无需修正和重构，实质上在任何类型的纱线上操作。

附图说明

本发明的这些和其他特征将会在下述优选实施例中阐明，参照附图给出非限定的例子，其中：

图1是根据本发明用于纺织纱线的加入设备的整体示意图；

图2示出了图1的设备的放大细节；

图3a、3b和3c示出了由图1的设备执行的加入循环的操作步骤；

图4a、4b和4c示出了执行纱线的去扭和再扭的旋转钳的三个实施例；

图5示出了图4b的放大细节；

图6是根据本发明用于加入纺织纱线的方法的流程图。

具体实施方式

参照附图，标号10通常表示用于纺织纱线的加入设备，按照本发明的优选实施例，纺织纱线由在图3a、3b和3c中的16a、16b标识。

设备10包含能够选择地开启和关闭的气压加入室13，在其中引入要加入纱线16a、16b的端部。气压加入室13与各自的夹紧装置20配合以便夹紧纱线16a、16b的端部，所述气压的加入室13适于执行至少下述功能的某些：

一扭转制动器；

一夹紧相应的纱线16a或16b，以便在执行加入之前的去扭步骤和执行加入完成之后的再扭步骤期间，扭转集中在涉及加入的纱线段中；

一拉伸；

一减少将形成加入的纤维的数量；

一扯掉尾部；

一过量纱线部分的特大扩充，以致获得具有称为尾部的被控纤维的长度和数量的纱线的两段。

夹紧装置20位于紧靠气压加入室13的外部，并且包含布置在所述室13的相对边上的第一钳和第二钳，一个(21a)在所述加入室13上而另一个(21b)在加入室13下。每个钳21a、21b作用于要加入的纱线16a、16b的两个端部之一，并且尤其作用于自由纱线的相关段。

每个钳21a、21b安装在由电子发动机12执行旋转的相关螺杆11上。采用与图3中的A表示的后方的进程端部的第一位置一致的螺杆，钳21a、21b开启而且预备接收相关纱线16a、16b。

控制相关电子发动机12旋转的合适数量，钳21a、21b收紧，在其内部夹紧相关纱线16a、16b。在该步骤中，(图3b中的位置B)钳21a、21b在相关纱线16a、16b上执行拉伸操作，所述拉伸具有与传递给相关发动机12的旋转数量成比例的量。拉伸的整体可与两个纱线16a、16b相同，也可相互不同。

直至螺杆11运行至第二的前方进程端部的位置(图3c中的位置C)，通过再次触发发动机12，执行撕扯尾部的功能。

设备10也包含剪切纱线的剪刀22的剪切装置，其能够用于具体地抵抗力的纱线或具有弹性核心的纱线，以致保证纱线的干扰。

通过利用控制电子阀23供给气压的活塞触发剪刀22。

气压加入室13是在其中执行穿透纤维功能的设备。室13由两个分开的活动壳形成，分别为30和31(图2，3a)，其中至少一个壳，此时为壳30，设有按照电子阀的命令从其中释放压缩流体的一系列孔32，优选地所述孔具有与所述纱线16a、16b的轴垂直的轴。

优选地利用气压的活塞，两个壳30和31彼此远离/相互靠近。它们因此能够假定相互远离的第一位置(图3a中的位置D)，其中加入室13开启而且纱线16a、16b在其内引入，纱线的端部由各自的钳21a、21b保持。

一旦纱线16a、16b位于加入室13内部，两个壳30和31相互接触(图3b中的位置E)而且加入室13以密封方式关闭。

在已经合适地准备纱线16a、16b的两个端部之后，加入室13关闭然后，在预置时间内，触发控制电子阀，以便流体通过孔32引入室13，并且冲击纤维。加入室的形状优选地是这样以致该股流体产生涡流，以便纤维结合在一起，在两个端部之间产生加入点。

根据纱线的特征、纱线用途的类型和环境条件，由电子控制单元15限定气体传送到纱线的持续期间。根据循环的步骤和传递至相关纱线16a、16b的拉伸的整体、开启和关闭加入室13的壳30和31的气压的活塞、以及如我们在下文中将看到的，驱动剪刀22的旋转钳14a、14b的元件和设计加入循环的元件，电子控制单元15也适用于驱动钳21a、21b的发动机12。

在其中一个和/或另一个壳30、31中，加入室13能够设置夹紧纱线的设备，其对于弹性纱线尤其有用。在这种情况下，按照电子控制单元15的指令，一个或多个气压控制的销33能够选择地驱动，以便在加入区夹紧纱线16a、16b，防止纱线的弹性核心过分地收缩和从加入脱离。

按照第一变形，设备10能够设置选择地驱动的辅助部件，以便变换注入的流体的输送、压力和温度。根据纱线的特征、纱线用途的类型和环境条件，辅助部件由控制单元15引导。

按照另一变形，设备10设有能够允许空气和水的混合物注入至加入室13的辅助部件，根据纱线的特征、纱线用途的类型和环境条件，所述注入的数量由控制单元15按比例修订。

如上所述，设备10还包含适于各自纱线16a、16b的去扭和再扭的第一旋转钳14a和第二旋转钳14b上述旋转钳。

旋转钳14a、14b允许传递绕他们各自轴的可控数量的旋转至相关纱线16a、16b。它们位于紧靠气压加入室13的外部，在相对的边上，而且每一个与相关纱线夹紧钳21a、21b配合。每个旋转钳14a、14b作用于要加入的纱线16a、16b的两端中的一端，尤其作用于完整纱线的段。

图4a、4b和4c示出了旋转钳14a、14b的三个实施例。

在图4a中，旋转钳14a、14b是具有容纳相关纱线16a、16b的孔眼50，而且形成在由固定有电子发动机的轴的第二齿轮140牵引的第一齿轮40上。

在图4b中，旋转钳14a、14b也具有容纳相关纱线16a、16b的孔眼50，而且安装在其中设有磁铁41的盘之上，然而在确定的外部容纳电子线圈42。根据电子控制单元15传递的指令，通过合适地供给线圈42控制钳的被控旋转。

在图4c所示的实施例中，旋转钳14a、14b也具有容纳相关纱线的孔眼50，而且安装在小型气压涡轮43上。通过触发合适的气体喷流，发生旋转钳14a、14b的顺时针/逆时针旋转，例如44顺时针旋转和45逆时针旋转。

当与移动线圈48相关的夹紧销47运行至允许纱线16a、16b进入的位置时，每个旋转钳14a、14b的角坐标由提供了合适的电子信号的传感器(图5)控制。

一旦旋转钳14a、14b在期望位置夹紧，通过供给吸引销47的线圈48开启钳。

由传感器46提供的电子信号允许电子控制单元15测量由钳14a、14b执行的旋转的数量。

电子控制单元15优选地包含具有微处理器的电子卡片，其中集成了处理、引领电子发动机、控制电子阀和读出各种传感器的功能。

根据与纱线特征相连的一系列参数的记忆程序、要获得的加入以及环境条件，电子控制单元15执行在纱线上的一系列操作。该顺序可根据自某传感器发出的信号修订，以适于新的工作环境。

如图6的流程图所示，我们现在描述由前述设备10执行的完整的加入循环。

第一步--引入和夹紧纱线：每个纱线16a、16b由相应的端部夹紧钳21a、21b和相应的旋转钳14a、14b，引入至设备10内，且在两端夹紧。

在本操作的尾声，四个钳，其中两个固定钳21a、21b和两个旋转钳14a、14b，将设备10外部的纱线段从设备内部的那些分离，在那些上将进行后续操作。

第二步--去扭纱线：电子控制单元15控制旋转钳14a、14b旋转。旋转的数量和方向与纱线的特征相关，以便获得近似于端部夹紧钳21a、21b的扭转的去除。

第三步--关闭加入室：通过触发合适的电子阀，控制单元15控制气压加入室13关闭。

第四步--拉伸纱线：利用相关发动机12的被控驱动，控制单元15控制端部夹紧钳21a、21b移动。钳21a、21b直线移动的整体与纱线特征相关：拉伸的整体越大，涉及加入的纤维的数量越小。

第五步--夹紧纱线的中间部位：控制单元15触发控制中间区的出口的电子阀，以致防止纱线的可能弹性核心在随后的撕扯步骤中过分收缩。

第六步--撕扯：控制单元15控制端部夹紧钳21a、21b移动，直至循环结束。要去除的纱线的两端利用吸力造成撕扯。

第七步--剪刀剪切：为了保证要去除的纱线的两个片段的释放，控制单元触发两个剪子22。

第八步--加入冲击：控制单元15控制加入室13内的流体喷流。喷流的持续世界取决于纱线的特征和设定的参数。冲击的方向是这样以致流体不仅作用于纱线的纤维，使他们彼此穿透，而且中心区的活塞在非活动的位置内。

第九步--纱线再扭：控制单元15控制旋转钳14a、14b按照相对于第二步骤的方向的相反方向旋转：旋转的数量取决于纱线的特征和设定的参数。

第十步--循环结束：控制单元15控制气压加入室的壳30、31开启，随后旋转钳14a、14b释放，且最后端部夹紧钳21a、21b返回它们的位置。

作为辅助步骤，根据设定的参数，控制单元15能够触发控制加入的功能。

该步骤能够提供各种控制算法的激活：按照操作者的具体要求，每N个循环、随机分布的测试。

根据另-变形，为了测量纱线的张力，提供了位在夹紧加入的一端的钳21a、21b至少之一上的力量传感器。如果测试阻力和拉伸的功能被激活，控制单元15读取由力量传感器提供的数值，并且进行处理它以确定加入的载荷。

根据另一变形，如果测量阻力和拉伸的功能被激活，设有夹紧加入的另一端的活动钳。在这种情况下，控制单元15因此适于控制活动钳的移动，将加入拉伸直至其断开。

在该变形方式中，当工作循环结束时，设有负载室的钳和端部夹紧钳被激活，而且按照该方式加入保持夹紧在两个钳内。

控制单元15随后控制活动钳移动，以便拉伸加入，而且同时记录由负载室提供的数值。当加入断开时，读自负载室的数值实际上为零。

控制单元15处理记录的数据且提供加入的断开和拉伸的数值。如果这些数值不满足需要的水平，控制单元15发出设备10故障的信号。为了避免产生与所需标准不一致的加入，操作者能够设置设备10，以便这种情况造成它停止。或者，如果当不是最优的获得的数值被认为足够继续功能，此时仅仅发出该环境的信号，以便能够编程维护和/或清除的操作。

Claims (20)

1.用于加入纺织纱线(16a、16b)的设备，包括在其中能够引入要加入的两个纱线(16a、16b)的端部的加入室(13)，所述加入室(13)能在其关闭位置关闭和限定，为了获得加入，加入间能由一股流体冲击，对于每个纱线(16a、16b)所述设备包括：夹紧纱线(16a、16b)端部的第一夹紧装置(21a、21b)、为了执行纱线(16a、16b)的去扭和再扭实质上围绕相关纱线(16a、16b)的轴旋转的第二夹紧装置(14a、14b)和剪切装置(22)，其特征在于：所述加入室(13)、夹紧纱线(16a、16b)端部的所述夹紧装置(21a、21b)以及去扭和扭转的所述第二夹紧装置(14a、14b)，能够由在电子控制单元(15)的指令下支配的各自且独立的驱动装置所驱动，其中根据纱线的特性、纱线用途的类型和环境条件中的至少一个要件，所述电子控制单元(15)能够至少调控在纱线上的所述流体的启动时刻、流量率和/或输送的持续时间，并且其中所述第一夹紧装置包含两个钳，一个(21a)在所述加入室(13)之上而另一个(21b)在所述加入室(13)之下，每个所述钳(21a、21b)作用于要加入的纱线(16a、16b)两端之一，并且安装在由各自发动机(12)执行旋转的相关螺杆(11)上，以便在相关纱线(16a、16b)上执行拉伸操作，所述拉伸的量与传递至相关发动机(12)的旋转量成比例，其中拉伸的整体能够在两个纱线(16a、16b)中相同或相互不同。

2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于：为了自第一位置(A)、第二位置(B)和第三位置(C)移动所述钳装置(21a、21b)，所述电子控制单元(15)能够控制所述发动机(12)的驱动，其中在第一位置所述钳装置开启且预备接收相关纱线(16a、16b)，在第二位置钳装置(21a、21b)关闭且在其内部夹紧相关纱线(16a、16b)，在第三位置获得撕扯尾部的功能。

3.按照前述任一权利要求所述的设备，其特征在于：所述加入室(13)由两个活动壳(30、31)形成，其中至少一个设有在电子阀的指令下可从其中释放加压流体的孔(32)。

4.按照权利要求3所述的设备，其特征在于：所述壳(30、31)能够彼此远离/靠近，为了假定第一相距遥远的位置，其中所述加入室(13)开启且由各自钳装置(21a、21b)容纳的纱线(16a、16b)的端部能引入内部，并且假定第二相互接触的位置，其中用于引入所述流体的加入室(13)通过所述孔(32)以密封方式关闭，以致冲击纤维并获得加入。

5.按照权利要求3所述的设备，其特征在于：所述加入室(13)如此形成，以便流体喷流产生涡流，以致纤维结合在一起，在两个端部之间产生加入点。

6.按照权利要求3所述的设备，其特征在于：所述加入室(13)，在所述壳(30、31)的一个和/或另一个中，包含能选择地触发的装置，以便在加入间内部夹紧纱线(16a、16b)。

7.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述电子控制单元(15)能够调控所述第二夹紧装置(14a、14b)的旋转方向和旋转数量，所述第二夹紧装置(14a、14b)能根据纱线的特征、纱线用途的类型和环境条件，执行纱线(16a、16b)的去扭和再扭。

8.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于：在去扭步骤中，旋转数量和旋转方向与纱线特征相关，以便获得与端部夹紧钳(21a、21b)类似的扭转的去除。

9.按照权利要求7所述的设备，其特征在于：每个所述的第二夹紧装置(14a、14b)设有容纳相关纱线(16a、16b)的孔眼(50)，其中所述第二夹紧装置(14a、14b)的角坐标由传感器(46)控制，当夹紧销(47)运行至允许纱线(16a、16b)进入的位置时，该传感器提供合适的电子信号。

10.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于：其包含能由所述电子控制单元(15)驱动的装置，以便选择地变换注入所述加入室(13)的流体的流量率、压力和温度。

11.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于：其包含能由所述电子控制单元(15)驱动的装置，以便根据纱线的特征、纱线用途的类型和环境条件，将按照合适比例的气体和水的混合物注入所述加入室(13)。

12.按照权利要求2所述的设备，其特征在于：根据纱线的特征、纱线用途的类型和环境条件，所述电子控制单元(15)能确定所述钳装置(21a、21b)的选择性触发，以便调控执行纱线(16a、16b)的两个片段的拉伸的启动时刻。

13.按照权利要求2所述的设备，其特征在于：根据纱线的特征、纱线用途的类型和环境条件，所述电子控制单元(15)能确定所述钳装置(21a、21b)的选择性触发，以便调控控制纱线的两个自由端撕扯的时刻。

14.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于：根据纱线的特征、纱线用途的类型和环境条件，所述电子控制单元(15)能确定至少与夹紧纱线端部的钳装置(21a、21b)和第二夹紧装置(14a、14b)临时相关的剪切装置(22)的选择性触发。

15.按照权利要求1所述的设备，其特征在于：所述第二夹紧装置(14a、14b)能由所述控制单元(15)支配的电子发动机(12)所驱动。

16.按照权利要求1所述的设备，其特征在于：所述第二夹紧装置(14a、14b)能由所述控制单元(15)支配的气压涡流装置(43)所驱动。

17.按照权利要求1所述的设备，其特征在于：所述第二夹紧装置(14a、14b)能由所述控制单元(15)支配的，并与磁铁(41)配合的电子线圈装置(42)所驱动。

18.按照权利要求1所述的设备，其特征在于：在所述夹紧纱线(16a、16b)端部的钳装置(21a、21b)的至少一个处，存在能对刚形成的加入执行阻力和拉伸的测试的传感器装置。

19.按照权利要求18所述的设备，其特征在于：所述传感器装置包含至少一个负载室。

20.在前述任一权利要求所述的加入设备(10)中用于加入纺织纱线(16a、16b)的方法，其特征在于：其依次包括至少下列步骤：

通过相应的钳装置(21a、21b)和相应的第二夹紧装置(14a、14b)，引入纱线(16a、16b)至设备(10)内，且夹紧它们的端部的步骤；

纱线去扭的步骤，其中电子控制单元(15)控制第二夹紧装置(14a、14b)旋转，旋转的数量和方向与纱线的特征相关；

关闭所述加入室(13)的步骤；

利用相关发动机(12)的被控驱动，其中所述控制单元(15)控制所述钳装置(21a、21b)移动的步骤，以便拉伸由第二夹紧装置(14a、14b)夹紧的纱线(16a、16b)，其中钳装置(21a、21b)直线运动的整体与纱线的特征相关，以便按照相应的方式调控所传递的拉伸的整体；

所述控制单元(15)控制钳装置(21a、21b)移动直至进程结束的步骤，以便要去除的纱线(16a、16b)的两个端部利用吸力造成撕扯；

其中所述控制单元(15)触发剪切部件(22)的步骤，以便保证要去除的纱线(16a、16b)的两个片段的释放；

其中所述控制单元(15)控制加入室(13)内的流体的步骤，其中，启动的时刻、流量率和喷流的持续时间是纱线的特征和设定的参数的功能；

纱线(16a、16b)再扭的步骤，其中，所述控制单元(15)控制第二夹紧装置(14a、14b)按照相对于在去扭期间采取的方向相反的方向旋转，其中所述第二夹紧装置(14a、14b)的旋转数量是纱线的特征和设定的参数的功能；

循环结束的步骤，其中所述控制单元(15)控制所述加入室(13)的壳(30、31)开启，随后所述第二夹紧装置(14a、14b)释放，最后端部夹紧钳(21a、21b)返回它们的位置。

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