CN101892552A - 用于喂入纺织机中纱线的恒定张力喂入和收起的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于控制纱线喂入到纺织机中的方法和装置，纺织机在一些相继的不连续的时间段中间歇地消耗纱线，该时间段由一些纱线处于休息状态而不用于生产纺织品的时间段断开，纱线中断后包括一步骤，纱线从纱筒退绕下来之后导向该纱筒，该方法包括：测量喂入到纺织机中的纱线的张力，作为测量的结果，在纱线上实施干预作用以获得恒定的喂纱张力，纱线在每次纺织机不牵拉时或释放时都被自动收线，收线的实施获得恒定的纱线张力，当检测到纱线的张力变化然后介入以维持喂纱张力的恒定后，获得小于喂纱张力值的当前测量张力值时，纱线的收线自动开始，在纱线的收线过程中收线张力受到检测，且在收线张力到达一预定值时收线被中断。

Description

用于喂入纺织机中纱线的恒定张力喂入和收起的方法及装置

本发明为中国专利申请号为：03805044.7、发明名称为：用于喂入纺织机中纱线的恒定张力喂入和收起的方法及装置、国际申请日：2003年3月28日的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于将纱线喂入到纺织机中的装置，该纺织机以间歇的方式消耗纱线，即，纱线在一些相继的时间段中被使用，而这些相继的时间段被一些其中纺织机不使用纱线的时间段间隔开，所述纱线喂入以恒定的张力进行，所述装置是独立权利要求前序部分中所述的类型。

本发明还涉及由上述装置实施的一种纱线控制方法。

背景技术

控制纱线以恒定张力喂入到纺织机中的装置已经是公知的了。总体上来讲，这些装置包括一纱线张力传感器，该纱线张力传感器连接到一测量和处理电路，这个电路能在闭环(closed-loop)基础上控制一电马达(例如步进马达或无刷马达)，该电马达通过制动或加速而作用一个直接操作纱线的辊或滑轮，从而在恒定张力下喂纱。所述传感器通常位于纺织机和所述滑轮之间，所述滑轮的转动速度根据测得的张力和一参照值之间的比较而被增加或减小。

所述这种公知装置例如在EP950742中有公开。

所述恒定张力喂纱装置(或CTDs)现在被广泛地使用，尤其是用于控制纱线喂入到用于制造紧身衣的小直径圆型纺织机中或被称为“身体尺寸”的用于制造针织内衣的中等直径纺织机。然而，这些装置也存在其他应用，其中，这些装置在效率和所制得的针织品的品质方面有很大的优点，例如可以用在生产男式袜、医疗用途长统袜的纺织机，具有罗纹装置的大直径圆型纺织机，横型针床的针织机，柯登织机，或者带有自动导纱器更换装置的纺织机中。

没有使用上述类型喂纱装置的情况都与间歇作用所述纱线的纺织机的控制方法有关：即，纱线被撤退下来(从纱筒等处)并被用于生产纺织品的一部分；然后，纱线的撤退被暂停，使纺织品的生产用另外的纱线进行；然后重新开始生产所述纺织品的所述部分(例如套头外衣(jumper)上的花纹)。

举个例子，袜机或用于生产男袜或医疗用长统袜的纺织机通常能够以间歇的运动工作，以生产对于纺织品袜头和袜跟而言必须的袋部。在生产用于腿部的针织管部时，这些纺织机通过回转一个圆筒件而工作，例如连续地以逆时针方向回转，从而通过实现具体目的的适当纱线钩取装置而在圆筒件上形成针织组织，所述纱线钩取装置具体地讲比如可以是织针和沉降片，而与此相比，在袜跟和袜头形成过程中，这些纺织机以所谓的间歇运动工作。在这个间歇运动工作中，喂入到纺织机中的纱线被所述的纱线钩取装置抓住，然后，由于形成针织品相应部分例如袜跟所必须的间歇运动而被释放。为了在纱线的释放过程中，将纱线挑起来而防止其聚集在纺织机中，这些纺织机装备有公知的机械和/或气动收线元件，通常的形式为作用到纱线上并连接到适当收线弹簧上的挠性臂。

类似的收线方法也用在横型针床针织机中，正如公知的那样，这样的针织机具有一三角滑架，其沿着一直的平面运动，织物形成元件或织针就位于该直的平面上。三角滑架的这种运动在一个方向上进行以形成一个针织横列，在另外一个方向上进行以形成下一个针织横列。在三角滑架的反向过程中，受到控制的纱线被喂入，该三角滑架以公知的方式传送纱线导纱器。这种控制也由机械、气动和/或磁元件实施，并也由作用到纱线上的用于收线目的的挠性臂操作。

同样，用于罗纹针织的圆型针织机需要小的收线臂，这些收线臂通常也充当在纱线缺失时的电切断开关。这些收线臂的目的是控制导纱器的变换以及将在导纱器变换期间聚集起来的多余纱线收起来，并且任何纱线的多余松弛，例如预示着纱线断裂。

在前述的纺织机中，还存在下述问题，即，当连接到所述收线臂的纱线断裂时，纺织机并不中断。这是由于灰尘和纱线碎屑聚集在收线臂上，这妨碍了它们的正确运动(因为它们并不松弛下来)。而且，由于所述收线臂不能针对其作用到纱线上的力进行细微的调节，所以它们不能确保由它们控制的纱线良好的收起，特别是，由于当今需求的高生产灵活性以及纱线种类。

最后，还存在这样的缺陷，即，如果纱线不是完全而彻底没有了，所述的张力收线装置经常不能中止纺织机，在这种情况，如果纱线断裂位于收线装置的下游，则对于粗而多绒的纱线将可能还与收线装置接触，使得将不会产生足够的纱线松弛能使收线装置中止纺织机。

而且，公知的“恒定张力”纱线控制装置没有使用在这类纺织机中，它们也不能使用在其中，因为它们现有的结构和工作模式使得在某些情形中会产生错误的信号，每次由它们控制的纱线都停止运行，这将带来很显然的不方便。在其他情形中，上述类型的公知装置将会妨碍纱线在纺织机中的聚集或松弛，这要求纺织机具有机械元件或收线；如果这种收线没有实施，将会导致不可接受的工作问题。

发明内容

本发明的一个目的就是提供一种用于恒定张力纱线控制的装置，其也可以用在那些间歇消耗纱线的纺织机中。

本发明的一个具体目的是提供一种装置，该装置能够将纱线在可编程恒定张力下喂入到上述类型纺织机中，能够在可编程恒定张力下自动挑起纱线，从而通过消除已有技术中当纱线从通常纱卷或纱筒退绕下来时由于张力突然的变化而产生的妨碍，以及由于纱卷或纱筒的自然耗空产生的逐渐的张力变化而产生的妨碍，从而提高纺织品的品质。

本发明的另外一个目的是提供一种装置，该装置能够彻底省略在所述纺织机中的通常的挑纱装置，从而使得生产成本降低、纺织机简化，以及效率提高。

本发明的另外一个目的是能够使喂纱张力可被编程，该喂纱张力不同于挑纱张力，从而能够提高品质，以及实现这类纺织机精巧操作状态的精密控制。

另外一个目的是提供一种装置，该装置能够在纱线松弛时，在可编程的张力下挑起纱线，并且只有在纱线的张力落到一预定可编程阈值之下超过一预定时间后暂停纺织机，所述预定时间也是可编程的。

对于本领域技术人员来说很明了的上述目的以及其他目的能通过所附权利要求书中的装置而实现。

通过附图对本发明进行更加清楚的说明，附图中示出的是非限制性举例，其中：

图1是根据本发明装置的正视图；

图2是一个方框图，示出根据本发明方法的一个实施例，其中示出了确定图1中装置一部分的转动方向；

图3为一流程图，示出本发明方法在确定张力警告条件期间的一个步骤，该张力警告条件由于检测到断纱或缺纱而产生。

具体实施方式

参照附图1，示出了一个用于将弹力纱2以“恒定的张力”喂入到纺织机械3中的装置1，该纺织机以间歇运动的方式(以前述那种方式)消耗纱线2。这个装置包括主体4(例如盒状)。该主体连接有一个带槽的轮或滑轮5，该滑轮3与一驱动器(未示出)相连，以实现移动。该驱动器可以是电马达(例如步进或无刷型)，该电马达与主体4的与表面7相反的表面相连，所述滑轮5位于所述表面7上。这样的装置1与每根要喂入纺织机的纱2相配合，所述纱线从纱筒B上退绕下来并围绕着滑轮5卷绕一圈或多圈(或者仅仅简单地与其接触)。

纱线与导纱套筒8和9配合，该导纱套筒8和9相应地引导着纱线围绕滑轮5(或喂纱线轴)和向着纺织机3引导。

该滑轮直接或者间接地连接到元件12上，该元件12测量滑轮的转动，从而测量该转动的速度。这个元件可以是一个磁传感器13，这个传感器13与主体2相连并且与一个与滑轮相连的磁铁15配合，所述元件还可以是与马达相连的公知Hall传感器(例如带有Hall传感器的无刷马达)，所述马达驱动滑轮3移动。

主体2还支撑着一用于测量送往纺织机3的纱线2张力的元件16；这个元件是公知类型的，可以包括一通常的磁传感器、压电传感器、测压元件、弹性支撑臂(armlet)、或其他公知传感器。

张力检测元件16、用于测量滑轮以及与滑轮相连的马达的转动速度的测量元件12被连接到用于控制和调节喂入纺织机械3的纱线2的单元(未示出)。有利地是，这个控制单元(有利地是一微处理器)与装置1相连(嵌入到主体4中)，并能够通过与所述测量元件的连接而正确并精确地测量喂入到纺织机中纱线的量(每分钟的米数)，其中使用了评价算法，该评价算法考虑了所测量的纱线2的张力以及滑轮的转动速度。

对于控制单元连接有通常的设定元件，设定元件与主体4相连；这些元件例如为一位于主体4表面7上的界面键盘22。在该表面上，有利地是还设置有一显示器25，在该显示器25上，控制单元显示测量到的数据，比如喂入到纺织机3中的纱线的喂纱速度、纱线量、其张力、以及与纱线或单元本身有关的其他数据(程序控制的张力和其他可由所述单元编程的函数，警报，等等)。

根据本发明，装置1被用于以恒定张力“T”喂纱，该纱线根据预定的工作步骤向着或者远离纺织机3间歇运动。具体地，装置1以(预定)恒定张力T喂纱，同时受到纺织机3的牵拉。由于进行中的纺织品的具体加工过程决定了纺织机停止牵拉纱线时，装置1通过收线(take up)而将纱线从纺织机拉回，从而又处于恒定的张力(在收线过程时由R标示)，但是该恒定张力可能不同于喂纱张力T。张力R和张力T都可以被编程，例如根据所使用的纱线的类型(天然纱线或合成纱线)、其弹性等等而编程。

为了以前述方式工作，滑轮5可在一个方向上转动，即，能够使纱线2喂入到纺织机3中，这与公知的恒定张力喂纱装置的情形一样。在两个方向上(顺时针或逆时针)的转动总是在控制单元的命令通过作用滑轮驱动器来进行，这根据由元件16连续测量的张力T或R的值进行。

通过分析图2的示意图，将能够理解本发明的方法，以及参照图1描述的装置的有关操作和可操作性。

在开始时(图2中所示的开始方框)，装置1比较(方框21)将所测量到的张力“M”与所设定的喂入张力T做比较。如果所测得的张力较大(M＞T)，则装置1选择调节所述张力并在设定值T下喂纱，因此，将驱动器在顺时针方向转动(方框22)，请参照图1。以这种方式，从纱筒2撤退下来并喂入到纺织机3中的纱线数量增加，从而减小所测得的张力M的数值直到其等于设定张力值T。

然后，所述装置继续以恒定张力T喂纱直到测得的张力变得小于所述值T(M＜T，方框23)：在这种情形，驱动器作用滑轮5而通过制动将滑轮5减速，从而保持设定值T。在这个操作过程中，纱线2的张力受到连续的检测，如果当对滑轮5制动而获得一致的张力时，则就到达了这样一个点，在该点处滑轮暂停(方框24)而没有获得所需的张力，控制单元检测到纱线张力小于设定张力T并且纱线已经停止，即，纺织机在控制下正在进行一不需要使用纱线2的操作。在这种情况下，控制单元将所测得的张力与收线张力R作比较(方框25)。

如果比较的结果显示所测得的张力“M”小于收线张力“R”(M＜R)，则所述装置开始操作滑轮5，使其由相应驱动器驱动在逆时针方向SX驱动，以获得一等于设定收线张力R的纱线张力(方框26)。因此，由于连续控制张力M，纱线被收起并维持在该张力值(方框M)。因此，该纱线被重新卷绕到滑轮5上，望获得收线张力R时滑轮5停止。

当纺织机3再次需求纱线2时，纱线被向着纺织机3牵拉。在此时，控制单元再次开始测量所述张力，将该测得张力与预定张力值T比较并且持续该比较直到测量值M超过张力值T(方框29)，此时，操作从方框22再次开始。在起初的比较期间，滑轮5处于休息状态。

当测得的张力值超过参考值T时，所述系统再次开始喂纱并将纱线张力保持恒定处于值T，这是通过再次在顺时针方向DX上转动驱动器同时等待纱线再次暂停而反向运行，从而再次开始纱线的收线功能(M＜R，方框30)。

如果方框21中的比较给出否定的结果，则装置1的操作包括将测得的张力M与收线张力R比较(方框30)，从这里继续进行前述方框22或者方框26。换句话说，控制单元通过检测元件16测量当前张力M的数值，并将该数值与参考值R和T之一比较；在该比较的基础上，所述控制单元使滑轮5的驱动器动作，从而使得测得的张力M等于参考张力值R或T。在该比较和动作之后，如果张力值发生变化，装置1随后通过相应步骤改变滑轮5的角速度或转动速度来尝试补偿所述的张力，但是导致滑轮5的停止，则控制单元检测纱线使用状态的变化(例如从由纱筒的牵引状态到停止状态)并使滑轮5在相反的方向转动。在反向转动时，控制单元进行相同的监测和进行可能的所测纱线张力的变化，直到这种张力调节引起滑轮的停止。此时，滑轮的转动方向再次改变以便达到喂入到纺织机中的纱线的张力设定值或者收线的张力设定值。

参照图3，下文将给出用于驱动指示纱线断裂或者没有纱线的警报的程序。在开始时(开始，图3中的方框31)，装置1比较测得的张力M与程序控制的收线张力R(M＜R)。如果测得的张力等于或大于所述值R，则张力错误计数器CNT-ET被载入一个值，该值等于一个设定的警报时间TA(方框33)。然而，如果测得的值较小，则在测得的值M和等于所述设定的错误张力ET之间进行一次新的比较(M＜ET，方框34)。

根据这后来的比较，如果所测得的值不小于所述设定张力错误ET，则系统返回到前面的比较M＜R。然而，如果从所述比较M＜ET，得到所测得的值较小，则警报时间计数器减一CNT-ET-1(方框35)，然后该计数器又被判断是否其已经到达0(方框36)。如果结果是否定的，则系统再次返回到比较M＜R；如果结果是肯定的，则纺织机暂停，此时纱线断裂或者没有纱线(方框37)。同时优选产生一警报信号。

在纺织机停止之后，系统等候自动复位或由操作者进行手动复位(复位，方框38)，该操作者负责纺织机的再次启动，以在开始的比较M＜R处系统重新开始。在本发明装置的一个更加复杂的实施例中，在收线过程中，也可能必须要将在喂纱装置上游图1中的套筒2附近聚集的纱线收起来。在这种情况，本发明的装置可以在与所述收线步骤的同时，操作一电磁阀50，该电磁阀在适当长度(例如20厘米)的管51的口部提供一股空气，喂入套筒2中的纱线穿过所述管输送。以这种方式，产生一文丘里效应将可能聚集在所述套筒2和滑轮5之间的多余纱线拉入和因此收起纱线，从而防止形成团或节，这些团或节可能造成纱线断裂。电磁阀50受到装置1的控制单元的控制。

从前述描述出发，可以演绎出其他一些实施方式，这些实施方式也在本发明的范围内。

Claims (24)

1.一种用于控制纱线喂入到纺织机中的方法，所述纺织机在一些相继的不连续的时间段中间歇地消耗纱线，所述这些不连续的时间段由一些其中纱线处于休息状态而不用于生产纺织品的时间段断开，如果需要，所述纱线中断后包括一步骤，所述纱线从一纱筒(B)退绕下来之后导向该纱筒(B)，所述方法包括：测量喂入到纺织机中的纱线(2)的张力，作为这种测量的结果，在纱线(2)上实施干预作用以便获得恒定的喂纱张力(T)，其特征在于，所述纱线(2)在每次纺织机(3)不牵拉的时候或被释放的时候都被自动收线，所述收线的实施获得一恒定的纱线张力(R)，当在检测到纱线(2)的张力变化并然后介入以维持喂纱张力(T)的恒定之后，获得小于喂纱张力值(T)的当前测量张力值(M)时，所述纱线(2)的收线自动开始，在纱线(2)的收线过程中，其收线张力(R)受到检测，并且在收线张力到达一预定值时，所述收线被中断。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量当前张力(M)并将它与参考张力值(T，R)比较，所述参考张力值对应于纱线(2)被喂入到纺织机(3)中的阶段或者对应于所述纱线没有被纺织机使用或之后被释放的阶段，在上述比较结果的基础上，干预该纱线以使测得的张力(M)等于所述参考张力(T，R)。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于在纱线(2)上修正张力的干预通过运转和控制一转动元件(5)来获得，纱线(2)与所述转动元件(5)接触或者纱线在所述转动元件(5)上卷绕至少一圈，所述转动元件根据所测得的张力值(M)以及该值与参考张力值(T，R)的比较而在一个方向或者另外一个相反的方向转动。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当随着先前已经喂放到纺织机(3)中的纱线，所述转动元件(5)在至少一次使测得的张力(M)与预定值(T)相等的努力之后而停止移动时，纱线(2)的收线开始进行。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述转动元件(5)在一个方向的运动中断之后，该转动元件在另外一个相反方向运动直到所测得的纱线(2)的张力(M)到达一预定值(R)。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，喂入到纺织机(3)的纱线的张力(T)和纱线(2)的收线张力(R)是不同的。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，喂入到纺织机(3)的纱线的张力(T)和纱线(2)的收线张力(R)相同。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果在将当前张力(M)的值与收线张力(R)的值比较时，第一个值小于第二个值，并且如果在预定次数的比较中该第一个值保持小于第二个值，则产生一警告信号以表明由于纱线断开或其不存在而没有纱线喂入到纺织机(9)中。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，如果在将当前张力(M)的值与收线张力(R)的值之间的比较显示第一个值小于第二个值，则当前张力(M)就与所述可接受的张力错误值(ET)比较。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，如果当前张力(M)的值与所述可接受的张力错误值(ET)的比较显示第一个值小于第二个值，则错误计数器被减一，并且当错误计数器到达0时，产生警报信号。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还提供所述纱线(2)速度的测量。

12.一种用于控制将纱线(2)喂入到纺织机(3)中的装置，该纺织机在一些相继的不连续的时间段中间歇地消耗纱线，所述这些不连续的时间段由一些其中纱线处于休息状态而不用于生产纺织品的时间段断开，例如在带针织机中，如果需要，所述纱线中断后包括一步骤，所述纱线从一纱筒(B)撤退下来之后回到该纱筒(B)，例如在一交变运动的相针织机中，所述纱线以固有的速度喂入到纺织机(3)中，所述装置设置有：检测纱线(2)速度改变装置(5)张力的传感器装置(16)，所述传感器装置(16)和所述速度改变装置(5)都连接到所述张力控制和调节装置上，所述控制和调节装置在纱线(2)喂入到纺织机(3)的过程中连续地测量所述参数的值，从而作用于所述速度改变装置(5)以在需要的时候改变纱线(2)的张力，所述速度改变装置为一转动元件(5)，该转动元件与向纺织机输送的纱线(2)接触或者所述纱线围绕所述转动元件缠绕至少一圈，所述转动元件(5)由其自己的驱动器驱动，该驱动器由控制和调节装置控制，其特征在于，所述转动元件(5)可以以可控制的方式在两个相反的转动方向上移动，当纱线(2)喂入到纺织机中时所述转动元件在第一方向上转动，而当纱线处于休息状态和/或从机器向纱筒(B)驱动时所述转动元件在第二转动方向上移动，所述第二移动能够使纱线(2)被牵拉并卷绕到转动元件(5)上以防止其在相应纺织机(3)上的聚集，在纱线喂入到所述纺织机期间以及在被收起的纱线处于休息状态或被重新卷绕到转动元件(5)上期间，纱线张力都维持在恒定的张力(T，R)。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述喂入到纺织机(3)的纱线的张力(T)和被收起来并处于休息状态的纱线的张力(R)是相等的。

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述喂入到纺织机(3)的纱线的张力(T)和被收起来并处于休息状态的纱线的张力(R)是不同的。

15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述驱动器为电马达，优选为步进或者无刷类型的电马达。

16.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述纱线(2)的张力检测装置(16)、速度改变装置(5)和控制装置与构成所述装置的主体(4)的唯一一个支撑件相连。

17.如权利要求12所述的装置，其特征在于，包括一用于设定所述喂纱张力(T)和纱线(2)收线张力(R)的界面(22)。

18.如权利要求12所述的装置，其特征在于，包括一位于所述速度改变装置(5)上游的用于纱线(2)的收线装置。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述纱线收线装置为抽吸装置。

20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述纱线收线装置为文丘里管，纱线(2)穿过该文丘里管，并且空气被供给到所述文丘里管中抽吸纱线。

21.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述元件(31)为一轮装置比如滑轮或类似物。

22.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述速度改变装置(5)也测量所述纱线(2)的速度。

23.一种纺织机，其在一些相继的不连续的时间段中间歇地消耗纱线(2)，所述这些不连续的时间段由一些其中纱线不用于生产纺织品的时间段断开，如果需要，所述纱线中断后包括一步骤，所述纱线从一纱筒(B)撤退下来之后回到该纱筒(B)，纱线喂入以恒定的张力进行，其特征在于，为该纺织机加工的至少一根纱线(2)，设置有按照权利要求12所述的装置，该纺织机按照权利要求1所述的方法来工作。

24.一种使用前述权利要求所述装置和方法的纺织机，其特征在于，该纺织机为用于男式袜的纺织机，或者用于医疗用袜子的纺织机，或者具有罗纹装置的大直径圆型纺织机，或者横型针床针织机，或者柯登织机，或者能自动变换导纱器的纺织机。

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