CN107207178B - 用于制造卷曲变形丝的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造卷曲变形丝的方法和设备，其中，喂给丝的熔纺和喂给丝的紧接着的卷曲变形相互关联，使得喂给丝和喂给筒子的质量参数和工艺参数作为数据组输送至卷曲变形工艺。最后，卷曲变形丝的产品参数能可以与所述数据组一起组合成最终筒子的最终数据组，所述最终数据组包含卷曲变形丝的整个制造历史。

Description

用于制造卷曲变形丝的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于在多个步骤中制造卷曲变形丝的方法以及一种用于制造卷曲变形丝的设备。

背景技术

同类的用于制造卷曲变形丝的方法以及同类的用于制造卷曲变形丝的设备由WO2000/021866已知。

在制造卷曲变形丝时常见的是，首先在熔纺工艺中产生喂给丝并且将其卷绕成喂给筒子。喂给筒子然后在随后的卷曲变形工艺中接纳在筒子架站中，以便将喂给丝抽出和卷曲变形。熔纺工艺和卷曲变形工艺被彼此独立地运行、监控和控制。因此特别是在各自的工艺期间测量的产品参数和工艺参数被用来使得各自的制造工艺优化。

因为在卷曲变形工艺中在喂给筒子上的喂给丝的储存的长度是最终的，所以相应一个喂给筒子的一个丝尾与一个随后的喂给筒子的一个丝头相互连接。这种连接可以有利地被探测，以便显示和记录喂给丝的变换。

这种可能性被用来尤其是获知在缠绕的最终筒子之内出现接头。

在由WO2000/021866已知的用于制造卷曲变形丝的方法和设备中，掌握丝过渡部并且因此掌握喂给筒子的喂给丝的端部并且将其包括在工艺控制内。因此，喂给筒子的事先通过操作人员借助于输入单元已经记录的特征数据配置于卷曲变形丝和相关的最终筒子。在此，通过手动输入仅能输入重要的筒子特征数据例如筒子重量、丝纤度和质量等级。但是这些数据完全不足以定义喂给筒子的来源和历史。常常尤其是在工业丝中期望描述从熔体直至最终产品的丝历史的信息。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供用于制造卷曲变形丝的方法和设备，借此，卷曲变形丝的几乎连续的制造链被掌握并且被整合到工艺控制中。

本发明的另一目标在于，对尽可能所有的配置于卷曲变形丝的质量参数和工艺参数进行掌握和记录。

所述目的按本发明通过一种用于制造卷曲变形丝的方法解决，所述方法包括以下步骤：

1.1由聚合物熔体熔纺喂给丝，并且将喂给丝卷绕成喂给筒子；

1.2确定喂给丝和/或喂给筒子的至少一个质量参数；

1.3将所述质量参数与熔纺的至少一个工艺参数关联成喂给筒子的数据组；

1.4将喂给筒子安放在筒子架站的喂给位置上，并且传送所述数据组以便识别喂给筒子；

1.5将喂给丝抽出和卷曲变形成卷曲变形丝，并且将卷曲变形丝卷绕成至少一个最终筒子；

1.6确定卷曲变形丝和/或最终筒子的至少一个产品参数；

1.7将所述产品参数与喂给筒子的数据组关联成最终筒子的最终数据组；并且

1.8将所述最终数据组配置给最终筒子。

所述目的按本发明还通过一种用于制造卷曲变形丝的设备解决，所述设备包括用于控制和监控至少一个筒子架站和卷曲变形机的卷曲变形控制系统，所述筒子架站包括至少一个用于接纳喂给筒子的喂给位置，所述卷曲变形机用于对喂给丝进行卷曲变形，所述卷曲变形控制系统通过无线的数据传输连接与纺丝控制系统连接，通过该纺丝控制系统能控制用于熔纺喂给丝的熔纺机。

按本发明的方法的特点在于，不仅掌握的喂给丝或喂给筒子的质量参数而且熔纺工艺的至少一个工艺参数可以被用来控制随后的卷曲变形工艺。因此可以在制造卷曲变形丝时产生特别高的丝质量。因此，卷曲变形丝的牵伸可以尤其是适配于喂给丝的伸长值，以便在卷曲变形丝上得到期望的物理特性。例如作为质量参数测量的喂给筒子湿润度可以被用来在卷曲变形工艺中调节加热器的加热温度。按本发明的方法的基础在于，首先由聚合物熔体通过熔纺产生喂给丝并且将喂给丝卷绕成喂给筒子。在此，喂给丝和/或喂给筒子的一个或多个质量参数可以被掌握。在喂给丝的熔纺期间测量的工艺参数与所述一个或多个质量参数关联，使得例如喂给筒子可以被配置一个质量等级。紧接着，喂给筒子被安放在筒子架站的喂给位置中并且并行地喂给筒子的由质量参数和工艺参数构成的数据组被传送给卷曲变形工艺以便标识。紧接着将喂给丝从喂给筒子抽出和卷曲变形。卷曲变形丝被卷绕成最终筒子。在此，卷曲变形丝和/或最终筒子的至少一个产品参数可以被确定，以便紧接着将其与喂给筒子的数据组关联成最终数据组。最后，将最终数据组配置于最终筒子，使得在继续处理成面状织物时不仅熔纺工艺而且卷曲变形工艺的产品数据和工艺数据提供给最终处理者。

已经表明，尤其是在离线运行中在最终检查时掌握的质量参数也可以是对于调节卷曲变形工艺特别相关的。就此而言如下方法方案是优选实施的：在该方法方案中，喂给丝的质量参数在在线运行中在熔纺时通过纺丝控制系统来确定和/或在离线运行中在最终检查时通过实验室检验来确定。有利的是，不仅在在线运行中掌握的喂给丝质量参数而且在离线运行中在最终检查中求得的喂给丝质量参数被包括在随后的卷曲变形工艺内。因此尤其是喂给丝的物理特性可以包含重要提示，以便得到物理特性的对于高质量卷曲变形丝必要的最终值。

在在线运行中确定喂给丝的质量参数时，优选测量地点和测量时刻被掌握并且配置给质量参数。因此在熔纺时的全程运行时间能被考虑用来定义在喂给筒子中的喂给丝的质量。

已知喂给筒子的缠绕结构对于在卷曲变形工艺中的喂给丝的抽出行为具有决定性的影响。就此而言如下方法方案是特别有利的，在该方法方案中，喂给筒子的质量参数在在线运行中在熔纺时通过纺丝控制系统来确定和/或在离线运行中在最终检查时通过检查和/或通过实验室检验来确定。因此，喂给筒子的筒子边缘、筒子宽度、筒子重量和丝密度可以被掌握。

对于喂给丝的质量，不仅要考虑喂给丝的质量参数，而且也要考虑熔纺工艺的工艺参数。就此而言设定，在通过纺丝控制系统确定熔纺的工艺参数时掌握测量地点和测量时刻，并且将测量地点和测量时刻配置给工艺参数。因此得到喂给丝的进一步的说明。

在熔纺工艺的在线运行中求得的参数和在离线运行中确定的参数在纺丝控制系统中相互关联并且附加至数据组。在此，在离线运行中求得的质量参数可以包含用于控制熔纺工艺的附加提示，所述附加提示能直接地在纺丝控制系统中通过改变的工艺参数被直接实施。

喂给筒子的数据组的传送优选通过在纺丝控制系统与卷曲变形控制系统之间的直接的数据传送来进行，使得喂给筒子直接分配给筒子架中的喂给位置。通过筒子架站的编址可以识别喂给筒子，并且喂给筒子可以与已经存储的数据组组合。

但是作为替换也存在如下可能性：喂给筒子的数据组通过数据传送而被发送至编码站。在编码站内，喂给筒子为了被编码而得到具有条形码或QR码的标签，通过条形码或QR码，喂给筒子的数据组是加密的。就此而言，熔纺工艺和卷曲变形工艺可以在完全不同的地点进行。然而数据组的完好的传输是可能的。因此，喂给筒子的数据组通过读取代码而被传送至卷曲变形控制系统。因此，喂给筒子和喂给丝被识别并且能被卷曲变形。

如下方法方案对于制造高质量丝是特别有利的，在该方法方案中，喂给筒子的数据组在卷曲变形控制系统内被评价，用于调节用于对喂给丝进行卷曲变形的至少一个工艺参数。因此，根据喂给丝的质量参数，可以适配卷曲变形工艺的相应的预先设定。

另外在卷曲变形期间设定，掌握卷曲变形丝的一个或多个产品参数，并且将其与喂给筒子的数据组关联成最终数据组。因此，数据组可以相应地随着制造链逐渐地丰富化，使得最后卷曲变形丝的最终数据组显示完好的制造历史。

为了在制造由卷曲变形丝制成的织物时能够利用数据，设定如下方法方案，在该方法方案中，最终筒子的最终数据组通过数据传送从卷曲变形控制系统输送至包装站。因此例如数据组可以作为打印件配置给最终筒子。

按本发明的用于制造卷曲变形丝的设备的特点在于，与纺丝控制系统的直接的数据交换是可能的，该纺丝控制系统控制和监控用于制造喂给丝的熔纺机。为此，在卷曲变形控制系统与纺丝控制系统之间构成无线的数据连接，通过该数据连接实现信息的交换。在此无关紧要的是，是熔纺机和卷曲变形机处于相同地点，还是熔纺机和卷曲变形机安装在不同地点。

对于熔纺机和卷曲变形机安装在不同地点的情况，优选构成按本发明设备的如下进一步方案，在该进一步方案中，纺丝控制系统与用于给喂给筒子编码的编码站连接，并且筒子架站具有用于读取代码的读取器。就此而言，通过编码能够识别喂给筒子并且尤其是能够识别喂给丝。在此，编码可以包含数据组的数据的全部或至少一部分。

另外设定，卷曲变形控制系统与配置给卷曲变形机的检查站连接。因此可以对卷曲变形丝和最终筒子进行检查和实验室检验。在此求得的产品参数可以有利地与最终数据组关联。

最终数据组优选直接输送至包装站并且在那里作为打印件被输出并且配置给相关的最终筒子。但是作为替换也存在如下可能性：给最终筒子配置数据载体，该数据载体以数字形式存储最终数据组。

附图说明

用于制造卷曲变形丝的按本发明的方法和按本发明的设备在下面借助于若干实施例参照附图进行详细解释。

附图如下：

图1示意地描述用于制造卷曲变形丝的熔纺工艺和卷曲变形工艺的材料流；

图2示意地显示熔纺工艺和卷曲变形工艺的材料流的另一实施例。

具体实施方式

图1示意性地描述用于制造卷曲变形丝的材料流。用于实施各个工艺步骤的装置作为符号显示。

为了能够制造卷曲变形丝，首先需要在熔纺工艺中产生喂给丝。熔纺工艺通过纺丝控制系统1控制和监控。纺丝控制系统1具有中央工艺控制单元3，该中央工艺控制单元通过网络3.1与多个控制模块4.1～4.6连接。控制模块4.1～4.6配置给用于实施各个工艺步骤的装置并且监控和控制相应的工艺步骤。在图1中用符号表示制造喂给丝所需要的主要装置。因此，首先通过挤出装置5由聚合物熔体挤出多个纤细的单丝束。挤出装置5配置有控制模块4.1。在下一个工艺步骤中，各单丝抽出成喂给丝并且卷绕成筒子。为此设置卷绕装置6，该卷绕装置通过控制模块4.2控制和监控。挤出装置5和卷绕装置6构成用于制造喂给丝的熔纺机。挤出装置5和卷绕装置6配置有监控装置7，通过该监控装置在制造喂给丝期间求得喂给丝或喂给筒子的单个或多个质量参数以及单个的工艺参数。监控装置7与控制模块4.3耦合。

挤出装置5、卷绕装置6和监控装置7构成熔纺工艺的所谓的在线运行。在在线运行中存在用于制造喂给丝的连续的无中断的材料流。

在喂给筒子从卷绕装置6取下之后，进行多个工艺步骤，它们在所谓的离线运行中执行。为此首先设置检查站8，在该检查站中喂给筒子得到视觉检验。检查站8配置有控制模块4.4。作为在离线运行中的另一工艺步骤，设置实验装置9，在该实验装置中检查喂给丝的材料样品。实验装置配置有控制模块4.5。在熔纺工艺的工艺链末端在该实施例中设置筒子架装备装置10，其具有多个用于接纳喂给筒子的喂给位置。筒子架装备装置10配置有控制模块4.6。在筒子架装备装置10中装备的具有喂给位置的筒子架支架直接输送至卷曲变形工艺的筒子架站16。

卷曲变形工艺直接紧接在熔纺工艺之后并且示意性地通过卷曲变形控制系统2描述。卷曲变形控制系统2具有第二工艺控制单元11，其通过网络11.1与多个控制模块15.1～15.5连接。控制模块15.1～15.5配置给用于实施卷曲变形工艺的工艺步骤的装置。在该实施例中这些装置也通过符号表示。筒子架站16构成卷曲变形工艺的始端，通常多个喂给丝并行地加工成卷曲变形丝。筒子架站16配置有控制模块15.1。筒子架站16直接与卷曲变形机17共同作用，通过卷曲变形机将喂给丝从筒子架的喂给位置的喂给筒子抽出。在卷曲变形机17内，喂给丝被卷曲变形并且作为卷曲变形丝被卷绕成最终筒子。卷曲变形机17配置有控制模块15.2。筒子架站16和卷曲变形机17配置有监控装置18，以便在喂给丝的卷曲变形期间和制造卷曲变形丝期间确定产品参数和工艺参数。监控装置18为此分配有控制模块15.3。筒子架站16、卷曲变形机17和监控装置18实施在离线运行中的工艺步骤。在此，喂给丝被连续地卷曲变形并且卷曲变形丝被卷绕成最终筒子。在最终筒子的取下之后，进行最终检查。为此设置实验装置19，其与控制模块15.4耦合。在放行之后，筒子在包装站20被包装和发送。包装站20配置有控制模块15.5。

为了在熔纺工艺中获得的数据能够利用在卷曲变形工艺中，纺丝控制系统1的工艺控制单元3和卷曲变形控制系统2的工艺控制单元11通过数据连接12相互耦合。数据连接12构成为无线的数据连接并且在图1中用符号通过发送器13和接收器14示意性地显示。在此原则上可以利用所有常见的连接技术。也可以实现基于网络的连接，其中，例如熔纺工艺的数据存储在虚拟存储器中。

为了制造卷曲变形丝，根据按图1的实施例，首先由聚合物熔体纺出喂给丝，并且喂给丝卷绕成喂给筒子。为了监控熔纺工艺，测量喂给丝的质量参数。作为喂给丝的质量参数例如可测量乌斯特值或者油剂涂层均匀性。但是也可能在卷绕喂给丝期间求得喂给筒子的质量参数。例如可以由筒子生长求得丝密度。除了喂给丝和喂给筒子的质量参数，检测熔纺工艺的至少一个工艺参数。因此例如可以在制造喂给丝期间检测转速、压力、调节参数或温度。除此之外，筒子取下时间、纺丝位置、丝流程和质量等级是用于确定喂给丝质量的其他参数。

质量参数和/或工艺参数在在线运行中在熔纺时优选以如下方式确定：除了测量参量之外也掌握测量地点和测量时间。这种质量控制方法例如由WO2006/013065已知。就此而言，在此参考该引用的文献并且不进一步解释。由于整合测量时刻和测量地点，质量参数与卷绕的喂给丝的直接相配是可能的。因此保证精确地确定质量。

除了在熔纺工艺的在线运行中求得的质量参数和工艺参数之外，也可以将在离线运行中的检查时求得的质量参数一起包括在数据组内。就此而言，喂给筒子的视觉检验的结果——所述结果尤其是涉及卷绕图形和筒子形状——和实验室检验的结果一起作为另外的质量参数被包括在内。求得的质量参数和工艺参数通过控制模块4.1～4.6发送到工艺控制单元3中。在工艺控制单元3内，质量参数和工艺参数关联成包含相关喂给丝的喂给筒子的数据组。喂给筒子在筒子架装备装置10中配置给筒子架支架中的喂给位置。喂给位置被编址并且可以通过筒子架地址被识别。就此而言，通过控制模块4.6将喂给筒子与数据组关联。

喂给筒子的数据组紧接着通过数据连接12输送至卷曲变形控制系统2。一旦在筒子架站16中读入筒子架支架的筒子架地址，则保持在喂给位置上的喂给筒子与存在于工艺控制单元11中的数据组关联。喂给位置配置给卷曲变形机17中的加工位置，其中，卷曲变形机的加工位置通过控制模块15.2和15.3控制和监控。因此，根据喂给筒子的数据组已经能够在卷曲变形机中进行加工位置的预先设定。喂给丝现在从喂给筒子抽出并且卷曲变形成卷曲变形丝。卷曲变形丝卷绕成最终筒子并且紧接着被取下。在卷曲变形期间，通过监控装置18连续地测量和记录一个或多个产品参数例如丝张力作为质量特征。卷曲变形丝的其他产品参数可以在下游的离线运行中通过实验室检验来求得。卷曲变形丝的产品参数与喂给筒子的数据组组合，使得整个制造历史从最终筒子的最终数据组得知。该最终数据组优选在包装站20中作为打印件配置给最终筒子。但是原则上也存在如下可能性：将最终数据组作为数字的最终数据组通过存储介质存储并且配置给最终筒子。但是原则上可能的是，将数据组加密并且作为条形码或QR码借助于标签直接配置给最终筒子。

在图1中描述的材料流简图的前提是，熔纺机和卷曲变形机尽可能设置在一个地点。因此在熔纺工艺与卷曲变形工艺之间的筒子架输送可以在没有较大的输送行程的情况下执行。对于熔纺工艺和卷曲变形工艺在不同地点通过不同制造者执行的情况，实现喂给筒子的包装。在图2中显示一种实施例，其尤其是以在熔纺工艺与卷曲变形工艺之间的地点分离为出发点。按图2的实施例基本上相同于按图1的实施例，因此在此仅仅解释区别，在其他方面参考上述说明。

在图2所示的用于制造卷曲变形丝的材料流的实施例中，作为熔纺工艺的最后的工艺步骤，设置编码站21，该编码站通过控制模块4.6与工艺控制单元3连接。在编码站21中喂给筒子得到标签，该标签为了编码而包含条形码或QR码，所述条形码或QR码包含数据组的加密或虚拟存储器的网址。因此实现在数据组与喂给筒子之间的实体关联。喂给筒子然后被包装并且输送至卷曲变形工艺。

卷曲变形工艺具有作为第一工艺步骤的读取站22，其通过控制模块15.0与工艺控制单元11连接。读取站22包含读取器，通过该读取器读取喂给筒子的编码并且将该编码输送至工艺控制单元11。因此，在卷曲变形工艺中保证喂给筒子与数据组的关联，使得喂给筒子得到在筒子架站16的筒子架支架中的分配的喂给位置。在此，数据组可以直接由编码得到或者通过附加的关联由虚拟存储器求得。在工艺控制单元11内，喂给筒子的数据组可以有利地用来调节用于对喂给丝进行卷曲变形的相关的加工位置。因此，工艺参数例如用于对丝进行加热的加热温度或者用于对丝进行牵伸的速度差可以适配于数据组。就此而言，具有高质量均匀性的卷曲变形丝以及具有特别高质量的丝可以按本发明的方法和按本发明的设备制造。

在图1和2中描述的在工艺控制单元3与11之间的网络3.1和11.1既可以构成为总线系统，也可以构成为无线系统，或总线系统与无线系统的组合体。尤其是在离线运行中的工艺步骤通过无线的数据连接与相应的工艺控制单元关联。

Claims (18)

1.用于制造卷曲变形丝的方法，包括以下步骤：

1.1由聚合物熔体熔纺喂给丝，并且将喂给丝卷绕成喂给筒子；

1.2确定喂给丝和/或喂给筒子的至少一个质量参数；

1.3将所述质量参数与熔纺的至少一个工艺参数关联成喂给筒子的数据组；

1.4将喂给筒子安放在筒子架站的喂给位置上，并且传送所述数据组以便识别喂给筒子；

1.5将喂给丝抽出和卷曲变形成卷曲变形丝，并且将卷曲变形丝卷绕成至少一个最终筒子；

1.6确定卷曲变形丝和/或最终筒子的至少一个产品参数；

1.7将所述产品参数与喂给筒子的数据组关联成最终筒子的最终数据组；并且

1.8将所述最终数据组配置给最终筒子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喂给丝的质量参数在在线运行中在熔纺时通过纺丝控制系统来确定和/或在离线运行中在最终检查时通过实验室检验来确定。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在在线运行中确定喂给丝的质量参数时，掌握测量地点和测量时刻并且将测量地点和测量时刻配置给质量参数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述喂给筒子的质量参数在在线运行中在熔纺时通过纺丝控制系统来确定和/或在离线运行中在最终检查时通过检查和/或通过实验室检验来确定。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在通过纺丝控制系统确定熔纺的工艺参数时掌握测量地点和测量时刻，并且将测量地点和测量时刻配置给工艺参数。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在离线运行中确定的喂给丝和/或喂给筒子的质量参数输送至纺丝控制系统，并且在在线运行中以及在离线运行中掌握的喂给丝和/或喂给筒子的质量参数通过纺丝控制系统关联成所述数据组。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述喂给筒子的数据组通过数据传送从纺丝控制系统传送至编码站和/或卷曲变形控制系统。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述喂给筒子在编码站中为了被编码而得到具有条形码或QR码的标签，通过条形码或QR码，所述喂给筒子的数据组是加密的。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述喂给筒子的数据组通过读取代码而被传送至卷曲变形控制系统。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在卷曲变形控制系统内评价所述喂给筒子的数据组，用于调节用于对喂给丝进行卷曲变形的至少一个工艺参数。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，卷曲变形丝的产品参数通过卷曲变形控制系统掌握，并且与喂给筒子的数据组关联成最终数据组。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，最终筒子的最终数据组通过数据传送从卷曲变形控制系统输送至包装站。

13.用于制造卷曲变形丝的设备，其包括用于控制和监控至少一个筒子架站(16)和卷曲变形机(17)的卷曲变形控制系统(2)，所述筒子架站包括至少一个用于接纳喂给筒子的喂给位置，所述卷曲变形机用于对喂给丝进行卷曲变形，其特征在于，所述卷曲变形控制系统(2)通过无线的数据传输连接(12)与纺丝控制系统(1)连接，通过该纺丝控制系统能控制用于熔纺喂给丝的熔纺机(5、6)。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述纺丝控制系统(1)与用于给喂给筒子编码的编码站(21)连接，并且所述筒子架站(16)配置有用于读取代码的读取站(22)。

15.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述纺丝控制系统(1)与用于检查喂给筒子的检查系统(8)和/或与喂给丝的实验室检验装置(9)连接。

16.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述纺丝控制系统(1)与用于检查喂给筒子的检查系统(8)和/或与喂给丝的实验室检验装置(9)连接。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的设备，其特征在于，所述卷曲变形控制系统(2)与配置给卷曲变形机(17)的检查站(19)以及与包装站(20)连接。

18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述包装站(20)具有数据发送单元，通过该数据发送单元能以打印件发出最终数据组。