CN111148863B - 熔纺设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生产合成纱线的熔纺设备，具有多个纺丝位置。每个纺丝位置均具有纺丝喷嘴装置、冷却装置、导丝辊装置和卷绕装置。自动操作机构被设置用于将纱线插入纺丝位置，所述操作机构能够移动至每个纺丝位置，以便插入纱线。自动操作机构通过在操作工走廊上方的引导装置被引导并且具有至少一个用于识别障碍物的碰撞传感器。为了能够在一个纺丝位置中以高安全性执行所有操作过程，所述自动操作机构具有用于容纳所述碰撞传感器的传感器柱，并且传感器柱以离厂房地面有间隔的方式突入操作工走廊中。

Description

熔纺设备

技术领域

本发明涉及用于生产合成纱线的熔纺设备。

背景技术

合成纱线的生产通过具有多个纺丝位置的熔纺设备进行。在此，纺丝位置相互并排布置以在设备厂房中形成机器纵向正面。每个纺丝位置具有带有多个用于挤出多个纱线的纺丝喷嘴的纺丝喷嘴装置纺丝喷嘴。纺丝位置的纱线作为纱线组从纺丝喷嘴被统一抽出并且在工艺过程结束时在卷绕装置的多个卷绕站上被并行卷绕而形成筒子。纺丝位置的卷绕装置均配备有保持在卷绕转台上的两个卷绕锭子，从而能在纺丝位置上连续生产纱线。只在工艺过程开始或工艺过程中断的情况下需要纺丝位置的纱线组被辅助装置引导和接合，例如在导丝辊装置和卷绕装置上。这种辅助装置优选由自动操作机构形成，其沿着机器纵向正面被活动引导并且为了纱线接合而能够被选择性引导至其中一个所述纺丝位置。这种熔纺设备例如在EP3162748A1中有所披露。

在已知的熔纺设备情况下的自动操作机构被配置成可移动且在操作工走廊上方的悬顶轨道上被引导。在此，在导丝辊装置和卷绕装置上的纱线组的接合由该自动操作机构的机械臂执行。为了避免在自动操作机构与落筒装置或操作工之间的不希望的碰撞，自动操作机构具有多个碰撞传感器，其识别潜在的障碍物且因此打算避免碰撞。

在已知的熔纺设备情况下，碰撞传感器安置在高于2000毫米的高度。就此而言，需要高度敏感的碰撞传感器来避免机械臂和例如在操作工走廊中的操作工之间的碰撞。鉴于承受易挥发成分的严重负担的熔纺设备环境，在相当长的工作期间里保证这种光学传感器敏感性是严重问题。

发明内容

现在，本发明的目的时提供一种前言所述类型的用于生产合成纱线的熔纺设备，在该熔纺设备中，用于接合纱线的自动操作机构能很可靠地以自动化方式工作。

根据本发明，如此实现该目的，用于容纳碰撞传感器的该自动操作机构具有传感器柱，且该传感器柱突入操作工走廊中以便离厂房地面短的距离。

本发明具有特殊优点，自动操作机构的环境在如下区域中被直接监视，在所述区域内有可能存在操作工或落筒装置。移动的络筒机于是最好被用于完成卷绕的筒子的落筒，移动的络筒机沿着操作工走廊被引导。另外，操作工走廊由例如更换纺丝位置的个别卷绕装置以便维护的操作工使用。靠近操作工走廊区域中的地面的自动操作机构紧邻环境的监视避免碰撞到障碍物。在纺丝位置中的工艺过程中断或重启之后的个别接合过程因此可以高度可靠地通过自动操作机构执行。

该传感器柱在自由下端最好具有用于容纳碰撞传感器的探头，从而监视范围占据了相对小的空间尺寸。在此，碰撞传感器优选由激光扫描仪形成，其因为收发机系统转动而允许覆盖达到360°的两维环境探测。

但最好如此保持两个激光扫描仪，即其以分散方式安置在探头的周向线上，所述两个激光扫描仪分别具有270°监视范围。于是保证了在操作工走廊中的自动操作机构的整个环境被探测。

尤其在活动障碍物例如像操作工情况下，优选实现本发明熔纺设备的如下改进方案，此时碰撞传感器被配属有内近场和外近场，其中在内近场或外近场中的障碍物的发信在自动机构控制器中触发不同的控制指令。例如，自动机构控制器的操作步骤于是只当在内近场内识别出障碍物时被中止。相比之下，在外近场中有障碍物的情况下一开始就执行自动操作机构的减速工作速度。在活动障碍物的情况下中止自动操作机构的中断可基于此被避免。

此外，为了允许尽管自动化但人工干预自动操作机构的控制，可以在传感器柱上设置操作面板和/或开关元件如急停开关，其中该操作面板或开关元件分别被直接连接至自动机构控制器。该操作面板和/或开关元件于是可以在操作工的工作高度处被固定。

为了能够由自动操作机构执行用于在个别纺丝位置上接合纱线的各自操作顺序，所述自动操作机构均被定位至预定的纺丝位置。自动操作机构的固定和定位在此还可以被如此改善，该传感器柱在自由端具有活动支托，其选择性地相对于厂房地面支撑该传感器柱。用于每个纺丝位置的附加固定于是可以通过传感器柱获得。

但还可能如此稳定自动操作机构的引导，即，传感器柱在自由端具有滑动靴，其可在厂房地面中的地面轨道中被引导。尤其鉴于定位和调节该自动操作机构，以理想的小容差的引导是有利的。

为了纱线组在其中一个纺丝位置上被接合，需要纱线组被自动操作机构简单接纳和排出至废丝箱。为了为此所需的辅助装置在自动操作机构上被操作，如下的本发明改进方案是尤其有利的，在此，每个纺丝位置被配属于多个连接器站之一，每个连接器站具有一个压缩空气连接器用于输送压缩空气，该连接器站与安置在自动操作机构上的连接器接头相互作用。于是，自动操作机构能有利地在每个纺丝位置上以自动方式连接至压缩空气供应源。

为了自动操作机构以理想迅速的方式到达每个纺丝位置，引导装置由悬顶轨道形成，自动操作机构被保持在悬顶轨道上以便能够借助运送机构移动。

基于熔纺设备的如下的有利改进方案可以很灵活地执行在导丝辊装置的导丝辊和卷绕装置的卷绕站上的纱线接合和穿引，在此该自动操作机构具有可控的机械臂，其与传感器柱一起安置在保持在悬顶轨道上的支架上。因为机械臂的自由活动性而获得了在接纱时引导纱线组的很高的自由度。

在此，纱线组的引导最好通过活动的吸入喷射器执行，其为了在其中一个纺丝位置的导丝辊装置和卷绕装置中接合纱线组可被机械臂引导。在此，借助吸入喷射器吸入的纱线组可以被直接容纳在自动操作机构的存储容器中，或者借助废料管线可以被直接送至中央废丝箱。

根据本发明的熔纺设备特别适合于执行合成纱线以很可靠的方式的全自动生产。操作工的操作复杂性被显著减轻并且基本上通过监督功能来确定，操作工可不用冒碰撞危险地执行该监督功能。

附图说明

以下，将通过实施例并参照附图来更详细解释根据本发明的熔纺设备，在附图中：

图1示意性示出根据本发明的熔纺设备的多个纺丝位置的前视图；

图2示意性示出根据图1的本发明熔纺设备的自动操作机构的前视图；

图3示意性示出根据图1的本发明熔纺设备的其中一个纺丝位置的侧视图；

图4示意性示出图1的本发明熔纺设备的自动操作机构的侧视图；

图5示意性示出在接合纱线时的其中一个纺丝位置的侧视图；

图6示意性示出在其中一个纺丝位置上接合纱线时的本发明熔纺设备的另一实施例的侧视图；

图7示意性示出在其中一个纺丝位置上接合纱线时的本发明熔纺设备的另一实施例。

具体实施方式

在图1和图3中以前视图和侧视图示出具有多个纺丝位置的本发明熔纺设备的实施例。以下说明适用于两幅图，除非明确提到了其中一幅图。

根据本发明的熔纺设备实施例具有多个纺丝位置1.1-1.6，它们相互并列排成一行并且形成机器纵向侧。图1所述的纺丝位置的数量只是示例性的。原则上，这种熔纺设备包含多个相同类型的纺丝位置。

如图1和图3所示的纺丝位置1.1-1.6就其结构而言以相同形式实现。以下将利用如图3的侧视图所示的纺丝位置1.1的例子来更详细描述该装置。

每个纺丝位置1.1-1.6具有纺丝喷嘴装置2。纺丝喷嘴装置2包括纺丝梁2.2，它在其底侧支承多个纺丝喷嘴2.1。纺丝喷嘴2.1被连接至纺丝泵2.3，其最好被设计成复合泵且产生用于每个纺丝喷嘴2.1的单独熔体流。纺丝泵2.3通过熔体入口2.4被连接至在此未被更具体示出的熔体源如挤出机。

在纺丝喷嘴装置2下方设置有冷却装置3，冷却装置在此实施例中具有冷却风道3.1，冷却风道在鼓风机室3.3内具有透气壁。一个用于接收并冷却长丝的冷却风道3.1设置用于每个纺丝喷嘴2.1。冷却风道3.1在纱线走向上分别跟随有一个溜槽3.2。

具有用于集中由纺丝喷嘴2.1挤出的长丝以形成纱线的多个导丝器4.1的集合装置4安置在溜槽3.2下方。在此实施例中，纺丝喷嘴装置2产生四根纱线。纱线数量是示例性的。这种纺丝喷嘴装置2于是可以通过纺丝位置1.1-1.6同时产生多达32根纱线。

集合装置4配属有纺丝上油装置5，借此润湿纱线组8的个别纱线。纱线以纱线组8形式被导丝辊装置6抽出且被送至卷绕装置7。在此实施例中，导丝辊装置6由两个被驱动的导丝辊6.1形成。用于分别缠绕纱线组8的纱线的缠绕装置6.2安置在导丝辊6.1之间。

卷绕装置7对于纱线组8的每根纱线均具有一个卷绕站7.5。共四个卷绕站7.5沿着卷绕锭子7.1延伸，其突出保持在卷绕转台7.2上。卷绕转台7.2支承两个卷绕锭子7.1，其以交替方式在卷绕区和更换区中被引导。用于划分和分离纱线组8的每个卷绕站7.5均配属有多个偏转辊7.6之一，其直接安置在导丝辊装置6的下游。每个卷绕站7.5具有用于卷绕且安放纱线以形成筒子的横动单元7.3。横动单元7.3与接触压力辊7.4相互作用，接触压力辊布置成与卷绕锭子7.1平行且在卷绕纱线时支承在多个筒子22的表面上。

图1和图3中的纺丝位置1.1-1.6如图所示处于其正常工作状况中，此时由多个纱线构成的纱线组8被挤出、抽出和连续卷绕以在每个纺丝位置1.1-1.6上形成筒子22。

在卷绕装置7中的完成卷绕的筒子22最好以自动方式通过落筒装置来接收和送走。在此，这种移动的落筒装置在操作工走廊21内移动，该操作工走廊以平行方式沿纺丝位置1.1-1.6的机器纵向侧延伸。落筒所用的落筒装置是众所周知的且因此在此未被示出和说明。

为了纺丝位置1.1-1.6能够在工艺过程开始或工艺过程中断的情况下工作，纺丝位置1.1-1.6配属有自动操作机构9。自动操作机构9如图1和图3所示处于等候位置。自动操作机构9在操作工走廊21上方被保持在引导装置10上。在此实施例中的引导装置10由悬顶轨道10.1形成，其在操作工走廊21上方平行于纺丝位置1.1-1.6的机器纵向侧延伸，从而自动操作机构9可被引导至每个纺丝位置1.1-1.6。

为了解释自动操作机构9，以下附加参照图2和图4。在根据图1的纺丝装置中的如前视图所示的自动操作机构在图2中被放大示出，如图3所示的自动操作机构的侧视图也在图4中被放大示出。除非明确指出其中任一幅图，否则以下说明适用于所有的图。

自动操作机构9具有支承架9.1，其保持在悬顶轨道10.1上。支承架9.1被连接至行走支架9.5上，其在悬顶轨道10.1中被引导。行走支架9.5配属有运送机构9.4，借此可以使自动操作机构9在悬顶轨道10.1中移动。为此，悬顶轨道10.1具有两个导轨10.2、10.3。为此，运送机构9.4被连接至自动机构控制器9.6。在支承架9.1的顶侧上被示意性示出的自动机构控制器9.6被连接至机器控制器(在此未被更具体示出)。

离操作工走廊21的厂房地面20以短距离突出的传感器柱9.2被保持在支承架9.1的对置端上。用于接纳碰撞传感器11.1的探头11配置在传感器柱9.2的下侧区域中。探测头11在此实施例中以具有圆形横截面的形式实现，其中该碰撞传感器11.1由两个激光扫描仪11.2、11.3形成，它们分布在周向线上地布置。传感器柱9.2被紧固至支承架9.1并且以往复运动方式在操作工走廊21中被引导，这取决于自动操作机构的位置。

在传感器柱9.2的自由端上的激光扫描仪11.2、11.3被连接至自动机构控制器9.6。每个激光扫描仪11.1、11.2具有至少200°、最好至少250°的监视范围，从而传感器柱9.2的周围整个环境被监视。在此，该环境以两维方式由最好连续的激光信号来探测。在操作工走廊21中的障碍物例如像操作工或落筒装置于是可以被早期识别且在控制该自动操作机构9时被相应考虑进来。分为探头11周围的内近场和外近场在此是特别有利的。出现在外近场区域内的障碍物和出现在内近场中的障碍物于是均可以被用于自动操作机构9的不同的控制指令。在接近自动操作机构9的活动障碍物的情况下，例如于是可以避免自动操作机构9的工作程序的突然减速。自动操作机构的工作速度于是可以在识别出外近场有障碍物时一开始被减缓。与此同时，可以产生用于指示即将撞到操作工的报警信号。仅障碍物进入内近场造成自动操作机构9的工作程序的中断。在纺丝位置中出现的所有工作例如落筒、纱线接合、纺丝喷嘴维护和卷绕装置更换于是可以安全地进行，而没有潜在碰撞危险。在此尤其有利的是传感器机构安置在如下的纺丝位置区域中，在该区域中，由导丝系统的易挥发成分造成的环境负担是最低的。

机械臂9.3在传感器柱9.2侧旁被保持在支承架9.1上。机械臂9.3具有自由突出的导向端，吸入喷射器9.8在其上被引导。具有许多关节的突出的机械臂9.3可以因为致动器和传感器(在此未更详细示出)而自由运动，其中机械臂9.3的动作顺序由自动机构控制器9.6来控制。对自动操作机构9的供电最好通过供电轨或能量链来执行。

为了吸入喷射器9.8被操作，自动操作机构9在每个纺丝位置1.1-1.6与连接器站12相互作用。图4示出纺丝位置1.1的接器站12。为了解释连接器站12，还参照图5，其示出自动操作机构9借助连接器接头12.3被连接至连接器站12。

图4和图5所示，连接器接头12.3安置在自动操作机构9的支承架9.1上。连接器接头12.3被连接至致动器12.4，其为了连接至其中一个连接器站12以往复运动方式引导连接器接头12.3。图4示出了自动操作机构9被保持在等候位置且因此没有连接至任一个连接器站12的情况。

图5示出连接器接头12.3连接至连接器站12的情况。连接器站12为此具有压缩空气连接器12.1，其通过中心压缩空气管线15连接至中央压缩空气源(在此未示出)。连接器接头12.3被如此连接至连接器站12，使得安置在自动操作机构上的压缩空气管线13被连接至压缩空气连接器12.1，例如通过插入联接器。压缩空气管线13被连接至吸入喷射器9.2，从而后者准备用于接收纱线组。

在此，连接至吸入喷射器9.2的废料管线14通入配置在支承架9.1上的废料箱9.7。在接合作业中通过吸入喷射器9.2被接收的纱线组于是被收纳在自动操作机构9的废料箱9.7中。

原则上也有以下可能，如此增强连接器站12，即该废料管线14通过废料连接器被连接至中央废料管线。

如从图1的图示中得知地，每个纺丝位置1.1-1.6均具有多个连接器站12之一。于是存在着以下可能，即，在每个纺丝位置1.1-1.6上的自动操作机构9通过连接器接头12.3以自动方式分别连接至其中一个连接器站12。

在其中一个纺丝位置1.1-1.6中需要操作以接合纱线的情况下，自动操作机构9可以从各自纺丝位置的等候位置被引导至保持位置。为此，自动操作机构9的自动机构控制器9.6接收相应的控制指令。在借助传感器(在此未更详细示出)定位后，致动器12.4被如此启动，即连接器接头12.3被连接至各自纺丝位置的各自连接器站12。现在，自动操作机构9准备用于在纺丝位置接收纱线组8。

图5示出了处于纺丝位置1.1的纱线组8被自动操作机构9引导的情况。在此，纱线组8在此通过吸入喷射器9.2被接纳并通过废料管线14被排出至废料箱9.7。用于在导丝辊装置6和卷绕装置7中接合并穿引纱线组的纱线的吸入喷射器9.8通过机械臂9.3被引导。在此期间，自动操作机构的环境通过突入操作工走廊中的传感器柱9.2被监视。为此，所述环境由探测头11上的激光扫描仪11.2、11.3来扫描。一旦障碍物出现在操作工走廊21中，在自动操作机构9上进行相应的修改。

借助多个激光扫描仪的碰撞传感器11.1的实施例是示例性的。原则上，替代传感器系统例如像红外测距传感器、激光测距传感器或者3D摄像机系统也是可能的用于避免碰撞。

在使用图6的自动操作机构9时，根据本发明的熔纺设备的另一个实施例在侧视图中被示意性示出。实施例基本上与根据图1和图3的上述实施例相同，从而在此将仅解释区别之处，此外参照上述描述。

在图6所示的实施例情况下，支托17配置在自动操作机构9的传感器柱9.2的自由端上。支托17具有活动柱塞17.1和支托致动器17.2。柱塞17.1安置在传感器柱9.2的末端上并且通过支托致动器17.2被投入使用并且相对于厂房地面20被支承。于是，可以借助传感器柱9.2在纺丝位置1.1上附加固定自动操作机构9。传感器柱9.2因为支托17而被夹持在支承架9.1和厂房地面20之间。

在操作工工作高度处的传感器柱9.2具有操作面板16。操作面板16被连接至自动操作机构9的自动机构控制器9.6。操作面板16包含一个或多个控制键，从而操作工能干预自动操作机构的操作顺序。

或者，也有将紧急关断开关安装在传感器柱9.2上的可能性。被连接至自动机构控制器9.6的紧急关断开关于是将仅在即将到来的问题例如吸入喷射器丢失纱线被启动的情况下。

图7示出本发明的熔纺设备的另一个替代实施例，其也仅在自动操作机构9的传感器柱9.2设计方面不同。在如图7所示的实施例情况下，自动操作机构9的传感器柱9.2在自由端18所具有导向靴18。导向靴18布置在探头11下方且突入埋设于厂房地面20内的地面轨道19中。地面轨道19平行于悬顶轨道10延伸，从而自动操作机构9通过传感器柱9.2被赋予附加引导。于是可以实现自动操作机构在纺丝位置中的理想精确的定位和调节动作。

在其它方面，图7所示的实施例与上述实施例相同，因此在此不作进一步解释。

如上述图所示的本发明熔纺设备的实施例就自动操作机构9的配置和熔纺设备的装置配置而言是示例性的。于是，可能需要其它装置以在纺丝位置中处理纱线。导丝辊装置同样可以具有多个导丝辊用于抽出纱线。

Claims (10)

1.一种用于生产合成纱线的熔纺设备，该熔纺设备具有多个纺丝位置(1.1-1.6)，每个纺丝位置均具有纺丝喷嘴装置(2)、冷却装置(3)、导丝辊装置(6)和卷绕装置(7)，并且所述熔纺设备具有自动操作机构(9)，所述自动操作机构通过在操作工走廊(21)上方的引导装置(10)以平行于排成一行的所述纺丝位置(1.1-1.6)的方式被引导并且为了接合所述纱线而能够被引导至每个所述纺丝位置(1.1-1.6)，其中所述自动操作机构(9)具有至少一个用于识别障碍物的碰撞传感器(11.1)，其特征是，所述自动操作机构(9)为了容纳所述碰撞传感器(11.1)而具有传感器柱(9.2)，并且所述传感器柱(9.2)以与厂房地面(20)间隔一短距离的方式突入所述操作工走廊(21)中，其中，该传感器柱(9.2)在自由下端具有用于容纳所述碰撞传感器(11.1)的探测头(11)，并且该碰撞传感器(11.1)由激光扫描仪形成。

2.根据权利要求1所述的熔纺设备，其特征是，两个激光扫描仪(11.2,11.3)被保持成以分散布置在圆周线上的方式布置在所述探测头(11)上，所述两个激光扫描仪(11.2,11.3)均具有至少200°的监视范围。

3.根据权利要求1或2所述的熔纺设备，其特征是，在所述传感器柱(9.2)上的所述碰撞传感器(11.1)被连接至自动机构控制器(9.6)，所述碰撞传感器(11.1)被分配有内近场和外近场，在所述内近场或所述外近场中的所述障碍物的信号发送触发在所述自动机构控制器(9.6)中的不同控制指令。

4.根据权利要求3所述的熔纺设备，其特征是，所述传感器柱(9.2)支承操作面板(16)和/或开关元件，所述操作面板(16)和/或开关元件与所述自动机构控制器(9.6)相连。

5.根据权利要求1所述的熔纺设备，其特征是，所述传感器柱(9.2)在自由端上具有活动支托(17)，该活动支托相对于所述厂房地面(20)选择性地支承所述传感器柱(9.2)。

6.根据权利要求1所述的熔纺设备，其特征是，所述传感器柱(9.2)在自由端上具有导向靴(18)，该导向靴能在所述厂房地面(20)内的地面轨道(19)中被引导。

7.根据权利要求1所述的熔纺设备，其特征是，每个所述纺丝位置(1.1-1.6)配属于多个连接器站(12)之一，每个连接器站均具有一个用于输送压缩空气的压缩空气连接器(12.1)，所述连接器站(12)与安置在所述自动操作机构(9)上的连接器接头(12.3)相互作用。

8.根据权利要求1所述的熔纺设备，其特征是，所述引导装置(10)由悬顶轨道(10.1)形成，所述自动操作机构(9)在所述悬顶轨道上被引导，并且所述自动操作机构(9)具有运送机构(9.4)，所述自动操作机构(9)借助所述运送机构能在所述悬顶轨道(10.1)上移行。

9.根据权利要求8所述的熔纺设备，其特征是，所述自动操作机构(9)具有可控的机械臂(9.3)，该机械臂与所述传感器柱(9.2)一起被安置在保持于所述悬顶轨道(10.1)上的支承架(9.1)上。

10.根据权利要求9所述的熔纺设备，其特征是，所述自动操作机构(9)具有活动的吸入喷射器(9.8)，该吸入喷射器为了在其中一个所述纺丝位置(1.1-1.6)的所述导丝辊装置(6)和所述卷绕装置(7)中接合纱线组而能被所述机械臂(9.3)引导。

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