CN105705693B - 用于制造棉卷的卷绕机和用于卷绕纤维带的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于卷绕纤维带的卷绕机，所述卷绕机具有卷绕单元，在该卷绕单元上或者在该卷绕单元中形成毛卷，其中，所述卷绕机具有至少一个用于检测在纤维材料中的湿度的器件。此外，本发明涉及一种用于卷绕纤维带的方法。本发明的特征在于，所述至少一个器件确定纤维材料的湿度以作为调节参量，调节器或者控制器将调节参量与参考参量进行比较并且在与参考参量存在偏差时产生信号，通过该信号能操纵至少一个执行器以便改变卷绕机的运行参数。

Description

用于制造棉卷的卷绕机和用于卷绕纤维带的方法
技术领域
本发明涉及一种用于卷绕纤维带的卷绕机，该卷绕机具有卷绕单元，在该卷绕单元上或者在该卷绕单元中形成毛卷，其中，所述卷绕机具有至少一个用于检测在纤维材料中的湿度的器件。此外，本发明涉及一种用于卷绕纤维带的方法。
背景技术
扁平精梳机的目前常见的给料通过棉卷进行，所述棉卷事先在卷绕机中由各个带制造而成。对此，卷绕机由至少一个路径获得带形式的样品，其中，这些样品暂存在圆的或者长方形的条筒中。卷绕机通常包括具有至少两个卷绕辊的卷绕单元，棉卷借助于套筒在所述卷绕辊上形成。至少一对压辊通常位于卷绕单元上游，所述压辊使带偏转、压缩和/或必要时拉伸。在压辊的上游通过如下方式设置有送入区域，即，可以设置另一个压缩单元或者整平机。
所制造的毛卷的质量对于下游的精梳机的生产率、以及能生产的精梳条质量和必需的精梳落棉百分率来说是决定性的。高的均匀性、低的起毛性和良好的退绕特性使良好的毛卷突出，以便精梳机以尽可能少的停车状态运行。当在卷绕过程中由于携带的空气在卷绕速度过高时产生大的气泡时，就可能不能达到这些特征。毛卷是不均匀的并且部分地甚至完全不可用。在卷绕过程期间随着棉层数量的增加，气泡形成增多。气泡形成能根据气泡形态通过卷绕辊的更高的压力而减少，由此，同时降低毛卷的退绕特性。备选地，也可以通过更低的卷绕速度来避免气泡形成，这对生产率产生消极作用。已知在纺织厂中气候对过程的质量具有显著的影响并且已知对于各个加工过程使最佳的气候保持恒定的不同的尝试。
在文献EP 1012360B1中用于纺织厂准备工作(Spinnereivorbereitung)的机器或者机器的部件配备有壳体，所述壳体配设有低的超压，以便对加工过程阻止污物和尘埃。在此，超压可以利用空调装置或者通常的鼓风机来制造并且具有用于监控湿度和/或温度的器件，其中，经调节的气候的技术上的影响未公开。不利的是，进行显著的能量耗费，以便在恒定的气候中加工纤维。
文献EP 412446B1在引言中说明了温度和湿度在加工纤维时的影响，其中，在测量纤维时，期望一定的空气湿度，但是该空气湿度在梳理时更可能是不期望的。对此，作为解决方案的文献规定，将经调节的空气引导到精纺机的加工空间中进而穿流纤维。接着，借助于测量装置测量纤维的实际温度和湿度并且利用这些数值调节空调装置。所述方法也以高的能量耗费进行，由于高的能量成本，纺织厂的操作者不再准备支付。
发明内容
本发明的任务在于提供一种卷绕机，利用该卷绕机与气候情况无关地制造高质量的毛卷。此外，本发明的任务在于，提供一种用于卷绕纤维带的从属的方法。
本发明通过根据本发明的教导来解决所提出的任务；本发明的其它的有利的构造形式特征通过优选实施例给出。
按照根据本发明的技术教导，用于卷绕纤维带的卷绕机包括至少一个卷绕单元，在该卷绕单元上或者在该卷绕单元中形成毛卷，其中，所述卷绕机具有至少一个用于检测在纤维材料中的湿度的器件。
本发明的特征在于，所述至少一个器件确定纤维材料的湿度作为调节参量，调节器或者控制器将该调节参量与参考参量进行比较并且在与参考参量存在偏差时产生信号，通过所述信号能操纵至少一个执行器以便改变卷绕机的运行参数。
因此，与现有技术相反，不是匹配微气候，而是卷绕机的运行参数适应气候的环境条件，从而总是制造高质量的毛卷。在此，可以有意识地忍受卷绕机的生产率在空间气候过于干燥时下降。这可以通过卷绕辊的提高的压力或者预压缩器的更大程度的作用补偿。但是，考虑到卷绕机的整体的运行成本，这比对于产生易受干扰和维护影响的微气候所必须耗费的能量耗费明显更有利。随着运行参数匹配于存在的空间气候或者环境气候，卷绕机可以这样运行，从而使得引起较差的卷绕质量的气泡形成仅仅相当迟地或者根本不开始。
给出了其它有利的实施方式。
在一种有利的实施方式中，用于确定湿度的器件构造为光学的或者基于光线的测量系统。因此，可以在整个卷绕机内部与卷绕速度无关地进行无接触的测量。在此，这种设计方案可以在台式轧光辊上、在送入区域中、在压辊上或者在卷绕辊的表面上实现。
备选地，所述器件可以构造为电阻测量装置，该电阻测量装置布置在送入区域中或者布置在送入区域上游。
特别优选地，电阻测量装置能集成到台式轧光辊中或者集成到压辊中，其中，能确定纤维材料的电阻。这得出充分长的调节路径，以便调整下游的预压缩器或者卷绕辊。
测量系统的这种设计方案同样是可能的，在该设计方案中，在卷绕过程期间确定在毛卷表面上或者在卷绕辊的表面上的纤维材料的湿度。
在另一种有利的实施方式中，执行器构造为卷绕辊的驱动马达，利用该驱动马达能改变卷绕速度。由此，在具有较低的空气湿度的过于干燥的气候时可以降低卷绕速度，由此减少气泡形成。
备选地，执行器构造为用于调节卷绕压力的气缸。如果纤维材料的湿度降低，则可以通过提高压力或者加大到毛卷上的挤压力来减少气泡形成。
在另一种有利的备选方案中，执行器构造为预压缩器的元件，利用该元件能改变在预压缩器内部的纤维带上的电阻。因此，预压缩器的元件构造成连接片，在该连接片上使纤维带偏转、整平或者压缩。连接片这样相对于彼此的可调节性同样可以有利地影响毛卷的质量，即多个所述连接片啮合进而进行纤维带在预压缩器内部的更大的偏转。
卷绕辊的驱动器、压辊的驱动器、台式轧光机的驱动器和位于上游的牵伸装置的驱动器同样可以构造为执行器。因此，可以调节纱架和牵伸装置之间的拉伸、在牵伸装置和台式轧光机之间的拉伸、在台式轧光机和压辊之间的拉伸、以及在压辊和卷绕辊之间的拉伸。影响卷绕质量的其它的可能性可以是压辊的包容角的变化和/或压力的变化或者在卷绕辊上的包容角的变化。
不言而喻地，之前描述的措施的组合也可以影响卷绕质量。
此外，卷绕机具有数据库，在该数据库中对于不同的纤维材料存储有最佳的气候数据并且存储有该气候数据的用于触发信号的阈值，所述信号用于改变运行参数用的执行器。
按照本发明的用于卷绕纤维带的方法的特征在于，至少确定在纤维材料中的湿度进而产生调节参量，其中，将调节参量与参考参量进行比较并且在与参考参量存在偏差时能借助于信号操纵执行器以便改变运行参数。所述方法可以手动地、半自动地或者自动地进行。
在一种有利的实施方式中，执行器构造为驱动马达和/或构造为用于调节卷绕压力的气缸、和/或构造为预压缩器的可调节的元件。影响卷绕质量的其它的可变的参数是卷绕辊的驱动、压辊的驱动、台式轧光机的驱动和位于上游的牵伸装置的驱动。因此，可以调节在纱架和牵伸装置之间的拉伸、在牵伸装置和台式轧光机之间的拉伸、在台式轧光机和压辊之间的拉伸、以及在压辊和卷绕辊之间的拉伸。影响卷绕质量的其它可能性可以是压辊的包容角的变化和/或压力的变化或者在卷绕辊上的包容角的变化。因此，可以单独地或者组合地改变影响卷绕质量的主要的运行参数。
为了不必永久地匹配卷绕机的运行参数，只有当调节参量超过或者低于阈值时，才产生用于操纵执行器的信号。因此，例如当通过打开的车间门临时地运入或者运出材料时，可以忽略气候的小的变化。
在一种有利的实施方式中，除了在纤维材料中的湿度之外也可以确定纤维材料的温度。
在低于或者超过参考参量时用于改变运行参数的信号可以改变卷绕速度。因此，在气候过于干燥并且纤维带的湿度过低时，卷绕速度可以由例如180m/min降低至150m/min，由此减少或者避免气泡形成并且保持卷绕质量始终不变。
备选地，在低于或者超过参考参量时可以通过如下方式改变卷绕压力，即例如在气候过于干燥时提高卷绕压力，这也再次减少或者避免了气泡形成。
附加地或者备选地，在低于或者超过参考参量时可以通过如下方式改变在预压缩器内部的电阻，即例如通过连接片的更大程度地啮合来提高到纤维带上的电阻，由此更大程度地整平该纤维带。
附图说明
以下借助于实施例更详细地阐述本发明。附图示出：
图1是卷绕机的示意性的剖视图。
具体实施方式
在图1中示出了卷绕机1例如在纺织业中在毛纺精梳准备工作中如何使用。多个可以由天然的或者人造的纤维制成的纤维带3通过卷绕机1的条筒运输并且在未示出的牵伸装置中匀染。纤维带3进一步通过送入区域2被引导至多个压辊4a-4c，这些压辊将纤维带3引导到在两个卷绕辊5a、5b和用于制造棉卷的卷绕套筒6之间的拉入区域中。在送入区域2中或者在送入区域2上布置有预压缩器8，该预压缩器匀染纤维带3。未示出布置在送入区域中的台式轧光机、布置在台式轧光机上游的牵伸装置以及布置在卷绕机上游的纱架(Gatter)。卷绕压力通过在图1中未示出的侧向布置的气缸通过如下方式产生，即卷绕套筒6拉紧到或者压靠到卷绕辊5a、5b上。
对于具有两个卷绕辊5a、5b的实施方式来说备选地，已知如下卷绕机，其中在环绕的带内部或者通过带有卷绕辊的带形成毛卷。但是，该用于制造棉卷的方法对于本发明来说是不重要的。
按照本发明，卷绕机具有用于在卷绕机中检测在纤维材料中的湿度的器件。根据所确定的在纤维材料中的湿度，卷绕辊5a、5b的压力、预压缩器8的切入深度和/或卷绕速度能够相匹配。其它的可调节的参数可以是卷绕辊的驱动、压辊的驱动、台式轧光机的驱动和位于上游的牵伸装置的驱动。因此，可以调整在纱架和牵伸装置(Streckwerk)之间的拉伸、在牵伸装置和台式轧光机之间的拉伸、在台式轧光机和压辊之间的拉伸、以及在压辊和卷绕辊之间的拉伸。影响卷绕质量的其它可能性可以是压辊的包容角(Umschlingungswinkel)和/或压力的变化或者在卷绕辊上的包容角的变化。
在例如温度为24°时在纺织厂(Spinnerei)中60％的空气湿度的纺织气候已被证实为棉的最佳湿度，其中，材料湿度是决定性的因素。已证实的是，纤维材料过低的湿度在卷绕过程期间具有形成气泡的不利的影响，由此，通过如下方式影响毛卷的层形成，即例如越来越多地发生偏斜。如果湿度过低，则毛卷的硬度减小并且毛卷的绽开可能增加大约1/3。此外，退绕特性和毛卷的起毛性比在空气湿度较高时更差。在此，本发明利用如下认知，即例如棉在潮湿的状态下比在干燥的状态下更好加工，因为稳定性提高了，同时纤维硬度和摩擦减小。根据有待加工的材料的湿度通过如下方式进行卷绕机的调整，即优化卷绕速度、卷绕压力和/或预压缩器的切入深度和/或在各个组件之间的纤维带的拉伸。这在加工棉时可以与在加工具有例如高比重的聚酯纤维的纤维混合物时不同地进行。
在加工聚酯纤维时，更高的空气湿度是值得期待的，因为随着空气湿度增加，纤维的静电荷减少进而可以更好地加工这些纤维。
在纤维材料湿度过低时卷绕速度例如可以由例如180m/min降低到150m/min，以便确保毛卷的质量。备选地或者补充地，卷绕辊5a、5b的压力可以由例如6巴增加到8巴。在另一种备选方案中或者补充地，在预压缩器中的连接片可以以例如5mm更深地相互啮合，从而更大程度地定向并且整平纤维带。
在一种有利的实施方式中，光学的测量值接收器可以用作测量仪，所述测量值接收器反射的光被材料湿度吸收。备选地，也可以使用基于微波的测量系统，该测量系统测量材料湿度。
能特别良好地集成到卷绕机中的解决方案规定，通过电阻测量来确定材料湿度，其中，测量装置例如集成到台式轧光辊或者压辊中。因此，得出充分的调节路径，以便例如调节卷绕速度、卷绕压力和/或预压缩器的切入深度和/或拉伸。
测量仪可以布置在台式轧光辊上或者布置在台式轧光辊下游，例如布置在送入区域中或者布置在卷绕辊5a、5b的卷绕表面上。
气候情况一般仅可以由用户单独确定并且产生影响。在此，保持对于所有过程步骤的最佳的加工气候根本不能实现或者仅能困难地实现。与在其中为每个加工过程提供一种耗费能量的微气候的现有技术不同，本发明进一步深入并且在此将机器参数匹配于存在的纺织气候。只有当低于或者超过所谓的阈值时，才可以改变预先设定的机器参数。例如在相对空气湿度由60％降低至低于40％时，可以降低卷绕速度和/或同时提高卷绕压力。在相对空气湿度由例如60％降低至55％并且接着降低至50％时，可以备选地逐步地提高预压缩器的连接片的切入深度，而不减低生产率。通过阈值的调节或者控制具有如下优点，即，卷绕机的操作员在选择机器参数时不必考虑安全性，而是可以选择匹配材料的最佳的参数。因此，在最佳的气候时获得更高的卷绕质量或者提高的生产速度。
因此，根据有待加工的纤维和气候变化一方面可以一起或者单独地改变机器参数，以便确保充分的产品质量。另一方面，因此确保在最佳的气候时卷绕机以最高的生产率运行。
在优选的实施方式中，卷绕机具有数据库，在该数据库中对于不同的纤维类型存储有最佳的气候数据。此外，在所述数据库中也可以存储有从属的控制算法，在与最佳的气候数据存在偏差时卷绕机利用所述控制算法进行调节。同样可以存储用于每个纤维类型的阈值，必须低于或者超过这些阈值，以便卷绕机以其它运行参数运行。
数据库可以是控制装置/调节装置的一部分，在该控制装置/调节装置中，作为输入端参数，所测量的空气湿度作为调节参量送入，与作为参考参量的最佳的空气湿度进行比较，并且所述控制装置/调节装置借助于信号操纵执行器，该执行器例如对驱动马达的转速或者卷绕辊5a、5b的压力气缸产生影响。
因此可能的是，在纺织厂中的气候与重要的机器相匹配、例如匹配到梳理机或者精梳机上，并且同时制造具有最佳的质量和生产率的毛卷。即使必要时卷绕机的生产率由于非最佳的气候而降低，可整体运行成本还是明显小于微气候的能量耗费。
附图标记列表：
1 卷绕机
2 送入区域
3 纤维带
4a-4c 压辊
5a、5b 卷绕辊
6 卷绕套筒
7 材料流动方向
8 预压缩器

Claims (16)

1.用于在纺织工业中卷绕毛纺精梳准备用的纤维带的卷绕机，所述卷绕机具有卷绕单元，在该卷绕单元上或者在该卷绕单元中形成毛卷，其中，所述卷绕机具有至少一个用于检测在纤维材料中的湿度的器件，其中，至少一个器件确定纤维材料的湿度以作为调节参量，调节器或者控制器将该调节参量与参考参量进行比较并且在与参考参量存在偏差时产生信号，通过该信号能操纵至少一个执行器以便改变卷绕机的运行参数，其特征在于，所述执行器构造为用于调节卷绕单元的卷绕速度的驱动马达和/或构造为用于调节卷绕压力的气缸和/或构造为用于调节预压缩器的切入深度的预压缩器的可调节元件，以在所述湿度降低时减小卷绕速度和/或增加卷绕压力和/或增加切入深度。
2.根据权利要求1所述的卷绕机，其特征在于，所述器件构造为光学的测量系统。
3.根据权利要求1所述的卷绕机，其特征在于，所述器件构造为电阻测量装置。
4.根据权利要求2所述的卷绕机，其特征在于，所述卷绕机具有台式轧光辊、送入区域、压辊和卷绕辊，其中，所述光学的测量系统布置在台式轧光辊上、布置在送入区域(2)中、布置在压辊(4a-4c)上或者布置在卷绕辊(5a、5b)的表面上。
5.根据权利要求3所述的卷绕机，其特征在于，所述卷绕机具有台式轧光辊、送入区域、压辊和卷绕辊，其中，所述电阻测量装置能集成到所述台式轧光辊中或者能集成到所述压辊(4a-4c)中。
6.根据权利要求1所述的卷绕机，其特征在于，所述执行器构造为卷绕辊(5a、5b)的驱动马达，利用该驱动马达能改变卷绕速度。
7.根据权利要求1所述的卷绕机，其特征在于，能够通过所述预压缩器(8)的元件改变在所述预压缩器(8)内部的纤维带(3)上的电阻。
8.根据权利要求1所述的卷绕机，其特征在于，所述执行器构造为卷绕辊的、和/或压辊的、和/或台式轧光机的和/或处于上游的牵伸装置的驱动马达，由此能调节纤维带在这些组件之间的拉伸。
9.根据权利要求1所述的卷绕机，其特征在于，所述器件构造为基于光线的测量系统。
10.根据权利要求9所述的卷绕机，其特征在于，所述卷绕机具有台式轧光辊、送入区域、压辊和卷绕辊，其中，所述基于光线的测量系统布置在台式轧光辊上、布置在送入区域(2)中、布置在压辊(4a-4c)上或者布置在卷绕辊(5a、5b)的表面上。
11.用于利用卷绕单元在纺织工业中卷绕毛纺精梳准备用的纤维带的方法，在该卷绕单元上或者在该卷绕单元中形成毛卷，其中，至少确定在纤维材料中的湿度进而产生调节参量，其中，将调节参量与参考参量进行比较并且在与参考参量存在偏差时能借助于信号操纵执行器以便改变运行参数，其特征在于，所述执行器构造为用于调节卷绕单元的卷绕速度的驱动马达和/或构造为用于调节卷绕压力的气缸和/或构造为用于调节预压缩器的切入深度的预压缩器(8)的可调节元件，以在所述湿度降低时减小卷绕速度和/或增加卷绕压力和/或增加切入深度。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，只有当所述调节参量超过或者低于阈值时，才产生用于操纵执行器的信号。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，除了在纤维材料中的湿度之外，也能确定纤维材料的温度。
14.根据上述权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于，在低于或者超过参考参量时卷绕速度是可变的。
15.根据上述权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于，在低于或者超过参考参量时卷绕压力是可变的。
16.根据上述权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于，在低于或者超过参考参量时在所述预压缩器(8)的内部的电阻是可变的。
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