CN1906341B - 生产花式纱线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进所生产的花式纱线与所述花式纱线的预定结构之间的一致性的方法。根据本发明的方法，在花式纱线形成后使其引导通过纺纱装置中的传感器装置，并由该传感器装置连续地测量花式纱线的直径。根据直径的测量值确定所生产纱线的花式结构，并将其与预定的花式结构进行比较。一直进行所述比较，直到在预定的花式结构与最佳生产的纱线的花式结构之间获得了充分的一致。

Description

生产花式纱线的方法

技术领域

本发明涉及一种根据本发明第一方面前序部分所述的、用于生产花式纱线的方法。

背景技术

具有预定较大直径和预定长度粗节(thick location)(即，所谓的花纹)的纱线称为花式纱线。位于粗节之间的具有较小直径的纱线部分(换言之，即无花纹部分)称为连接部(web)。确定花式纱线的花纹数据具体包括花纹长度、花纹直径、花纹频率和相应的无花纹纱线的长度或连接部长度。

花式纱线变得越来越重要。应用领域例如为劳动布材料、用于休闲服装和家用织物的材料。

也可在气流纺纱机上生产花式纱线。在此情况下，例如由于喂入辊的转速变化而使输送到气流纺纱机构的开松辊的纤维发生变化。为此，致动机械传动装置，这些机械传动装置沿机器驱动连续的轴。通过这些轴使喂入辊转动。然而，这种驱动系统的运动部件的大质量以及齿轮间隙使得在花纹的起点和终点处不可能或只有很难才能实现纱线粗细精确而突然的变化。与纺织无花纹纱线时的速度相比，随意纺织花式纱线期间的速度不得不急剧降低。

DE 4404503A1描述了一种气流纺纱机，其中每个喂入辊与其驱动轴都直接连接到相关的步进电机上。可通过致动单元致动每个步进电机。可通过随机发生器产生吸入纤维带的随机速度变化。不能通过这种公知的气流纺纱机生产具有预定花纹的花式纱线。然而，已经开发了用于控制环锭或气流纺纱机(特别是它们的输送滚筒)的程序，通过这些程序可以按目标方式调节花纹。

在DE 4041130A1中描述的纺纱机用于通过利用花纹形成的程序控制来生产花式纱线。设置并控制诸如驱动电机的转速、速度或特定的机器参数的规格。例如，对于将要生产的特定的杂色或花纹类型的花式纱线，将电机的转速进程预先确定为期望值曲线。例如，在控制装置中监控并记录实际转速。通过维持预定的转速进程，可确保花式纱线的预定设计结构。在DE 4041130A1的纺纱机中不能辨识与花式纱线期望结构的偏差(诸如尽管遵从了上述特定的规格值也会发生的偏差)。这可导致花式纱线的质量下降，或者甚至导致生产出不合格的纱线。

花式纱线在气流纺纱期间的结构不仅取决于对喂入辊的控制，而且还例如受到纺纱装置中的低压或者纱线转动的影响。因此，就容易发生这样的情况，即不能充分协调各种影响因素，从而所生产的花式纱线的结构与花式纱线的预定结构相差极大。根据纱线视觉上的合格检查的纺纱调节中的变化经常导致昂贵且非常耗时的协调操作。

发明内容

本发明的目的在于提出一种提高生产的花式纱线与花式纱线的预定结构一致性的方法。

该目的通过具有本发明第一方面的特征的方法实现。

本发明的有利结构是本发明从属方面的主题。

由于根据本发明的方法，对花式纱线的结构进行了监控，这使得可基于花式纱线的量化性质进行比较。可以进行比较，直到获得了与花式纱线的预定结构的充分一致。换言之，根据本发明，可在多个循环中检查参数的各变化的结果，从而再次引入变化。这样，可产生与花式纱线的预定结构基本一致的纱线。

在各种情况下，都能够通过统计记录(具体是将花纹，换言之其粗细、长度和分布记录在表格中)或通过将它们显示在屏幕上，对一致性进行检查。例如可通过Zweigle的

系统在屏幕上进行显示。在所谓花纹表格形式的表格中的规格描述了花式纱线的图案重复，并以示例方式加以描述。具有关于被构成为连接部的部分的信息的行以及具有关于被构成为花纹的花式纱线部分的信息的行在花纹表格中分别相互交替。花纹表格的第一行包含关于连接部长度和连接部粗细的信息。第二行包括关于花纹长度和花纹粗细的信息。随后是具有连接部长度和连接部粗细的行等。在以预定的次序列出所有预定的花纹和连接部之后，就产生了花式纱线的所谓纱线重复。花纹表格的所有连接部长度和花纹长度的和形成重复长度。在花式纱线的生产中，例如，根据上述花纹表格的第一行的规格，首先构成连接部，然后根据花纹表格第二行的规格构成花纹，随后根据第三行的规格构成连接部，等等，一直到花纹表格的最后一行。在花纹表格的最后一行之后，又从花纹表格的第一行开始循环。为了避免所谓的“翻版(image)”，在用没有变化的第一行的纱线重复的多次重复后，可插入第一行改变的纱线重复。可例如在连接部长度或花纹长度中进行该改变。然后再选择具有没有改变的原第一行的纱线重复作为在这种所谓“干扰”之后的下一个纱线重复。这样偶尔插入“干扰”地重复进行循环，直到预定长度的纱线被卷绕到筒子上。将借助于所测量的直径值的评价而确定的花纹结构与由花纹表格预定的花纹结构进行比较。在本示例中，列在花纹表格中的花纹和连接部的粗细及长度形成期望值，对该期望值与测量的实际值的一致性进行检查。

对横向尺寸(例如花式纱线的直径)的连续测量允许基于量化性质作出评估，其结果是，与只是合格性的可视评估相比，能以更具有针对性和更快的方式进行比较。为了适于花式纱线的预定结构，改变以前的数据。特定纺织参数的改变对纱线横截面具有特定的效果。一些参数可自动改变。这是可能的，尤其是在通过控制喂入辊而对供应到开松辊的纤维进行的控制中更是如此。在喂入辊与被调节成用于生产连接部部分的转速相比暂时更快地运行时，单位时间内供应更多的纤维材料，以形成纱线。这产生了较粗的纱线部分或花纹。在该情况下，花纹的粗细与喂入辊的转速至少近似成比例。例如，如果确认测量的花纹粗细与纱线重复中预定的纱线粗细相比太细，则相应地提高喂入辊的转速。另一方面，如果测量的花纹粗细太大，则相应地降低喂入辊的转速。如果对纱线测量的直径值的评估断定例如花纹开始得太迟，或者在先的连接部太长，从而花纹长度不够时，则可相应地在较早的时刻开始使喂入辊更快旋转从而将更多纤维材料输送到开松辊的过程。从而使花纹变长。如果花纹结束得太迟，从而花纹太长，则可相应地在较早的时刻结束使喂入辊更快旋转从而将更多纤维材料输送到开松辊的过程。在连接部的位置、直径和长度发生偏差的情况下，采用上述在花纹情况下的处理。

本领域内技术人员还公知用于改变纺纱参数的其它可能方式，这些方式影响纱线横截面。因此，通过改变纺纱杯速度可影响纱线的转动以及与此相关的纱线粗细。在旋转较快的情形下，纱线受到更多的收缩。纺纱装置中低压的调节也影响花纹结构，从而可用作花纹结构的控制变量。通过选择开松辊的转速及其结构(尤其是其罩)或者通过选择例如纺纱杯的其它纺纱装置提供产生影响的其它可能方式。开松辊的对花纹产生影响的梳理性能是由开松辊的罩的类型和开松辊的外周速度确定的。通过提高开松辊的转速或者通过更大的罩(其从通过喂入辊供给的纤维样品中释放更多的纤维)可更快地使纤维供给中发生波动或变化。在各种情况下，至少具有效果的纺纱参数的发生变化的方向是已知的，从而，在与花式纱线的预定结构产生偏差的情况下，可使偏差减小。通过重新比较，可针对改变是否使偏差减小、以及在下一步骤中是否要(可选地，在某一方向上)作出进一步的改变，来对改变的效果进行检查。

根据本发明第二和第三方面，应考虑涉及机器基本调节的纺纱调节，这些纺纱调节不象直接与花纹相关的数据那样随纱线横向尺寸的改变而波动。因此，例如，旋转系数的变化可改变纱线部分的粗细。开松辊的对花纹产生影响的梳理性能是由罩的类型和开松辊的外周速度确定的。如果将这样的纺纱调节包括在比较过程中，则提高了快速到达最佳选择的或调节的纺纱参数的可能性。

通过在比较之后存储纺纱调节，可在任何时候再次生产最佳的纱线，从而可重现性非常好。

将要被再次供给气流纺纱机的数据对各种控制机构都是有效的。因此数据包括其所用于的控制机构的地址。这使得在下载数据时对数据进行期望的分配。这还包括仅仅显示在中央控制机构的显示器上的数据。这特别涉及不能由机器自身执行的数据。以示例的方式提及了纺纱装置的选择。

根据本发明第五至第十二方面，为了确定花纹而执行一种用于对测量的纱线值进行评价的方法，借助于该方法，可描述所生产的花纹结构的特征，并将这些花纹与在花纹表格中例如以表格形式指定的花纹进行比较。

有利地作为控制过程进行用于获得预定花纹结构与所生产纱线的花纹结构之间的充分一致性的改变，通过使用控制算法和根据经验确定的呈表格形式的纺纱调节有助于该控制过程。采用控制算法以及根据经验确定的呈表格形式的纺纱调节以通过根据目标变化而缩短控制过程。

在根据本发明的方法中，选择对所生产纱线的监控作为目标。通过比较所生产的花式纱线的花纹结构与针对纱线而预定的所期望的纱线结构来确定一致或偏差的程度。为了进一步的纱线生产，通过控制过程使确定的与期望花纹结构的偏差最小或完全消除该偏差。在本示例中，该控制过程基于实际花纹结构。另一方面，如在公知方法中的那样，如果只监控是否符合针对纤维材料供给的规格，就会导致一些缺点。如果不考虑实际的花纹结构而对纤维材料(供应这些纤维材料以用于呈纤维带或纤维粗纱形式的花式纱线的形成)的供给进行控制，就不能识别其它的干扰变量以及这些干扰变量对所生产的花式纱线的花纹形成的作用。

在根据本发明的方法中避免了这一缺点。在本示例中，控制过程基于实际花纹结构。因此，由于干扰变量影响而引起的实际花纹结构与期望花纹结构的每一个偏差都变为可以识别。可以以该方式执行有效的控制过程。在纤维材料供给过程中改变喂入速度或者改变所生产的花式纱线的抽出速度时，应使这两个速度相互匹配，由此而使花纹图像与期望的花纹结构一致。

将借助于气流纺纱机描述根据本发明的方法。

附图说明

在附图中：

图1表示纺纱站的基本视图；

图2在局部视图中以简化基本视图表示纺纱站的开松机构；

图3表示尤其是气流纺纱机的喂入辊的控制器的基本视图；

图4表示将纱线直径的测量值并排放置而示出的花式纱线；以及

图5表示花式纱线的基本视图。

具体实施方式

以侧视图示出了气流纺纱机的大量纺纱站中的单个纺纱站1。在纺纱站1处，纤维带3通过所谓的集纱器4从纤维带罐2中抽入到气流纺纱机构的纺纱盒5中。从现有技术中可知布置在纺纱盒5中的用于分离纤维并将它们供应到纺纱杯6的机构，因此不再对其进行更详细的描述。示出了纺纱杯6的驱动器，该驱动器包括沿机器运行的带7，通过该带驱动所有安装在纺纱机一个纵向侧上的纺纱站的纺纱杯。然而，可选地，纺纱杯也可具有单个驱动器。带7抵靠在纺纱杯6的纺纱杯轴8上。

由抽出辊11经过纱线抽出管10抽出的纱线9形成在纺纱杯6中。纱线9然后通过传感器12，该传感器12是所谓的清纱器13的一部分，用于对纱线9的质量进行监控。为了识别纱线疵点，关于通过的纱线长度对所测量的直径进行检测。一旦识别纱线疵点，则例如停止图2中所示的喂入辊27的转动，从而使纱线中断。由导纱器14对纱线9进行引导，从而使得纱线9以交叉卷绕层的方式卷绕到交叉卷绕筒子15上。交叉卷绕筒子15由可枢转地安装在机架上的筒子支架16承载。交叉卷绕筒子15以其外周抵靠络纱滚筒17，并受到驱动，从而与导纱器14相配合地将纱线9卷绕成交叉卷绕层。交叉卷绕筒子15和络纱滚筒17的转动方向由箭头表示。传感器12通过线路18连接到纺纱站的本地控制单元20上。控制单元20通过线路21连接到气流纺纱机的中央计算机22上。喂入辊的步进电机23通过线路24连接到控制机构25上。

图2示出了将纤维带3开松为单根纤维的细节。通过集纱器4抽入的纤维带3被夹在夹持台26与喂入辊27之间，并被呈送到快速转动的开松辊28。喂入辊27通过驱动器连接件29连接到步进电机23上。可通过线路24致动步进电机23。开松辊28的转动方向由箭头30表示。

在图3中示意性地示出了喂入辊控制器的基本结构。

在本示例中测量所呈送的纱线直径。作为一可替换例，例如，可通过电容性传感器而不是光学传感器确定纱线质量。在确定纱线质量(其通常作为确定纱线细度的基础)的过程中，测量通过测量区域的纱线部分的质量，而在光学测量的过程中，在测量区域内确定平均直径值。这两种测量同样适于评价花纹结构。然而，在本示例中，通过确定直径来描述本发明。

首先，将花式纱线的结构输入或读入示意性示出的输入机构31中，而且将该数据传送到纱线设计单元32。该传送由箭头33表示。通过纱线设计软件在纱线设计单元32中产生用于在气流纺纱机上纺纱所需的数据。这些数据包括直接与花纹相关的数据(其随着纱线直径的变化而波动)，以及与气流纺纱机的基本调节相关的其它数据。这例如涉及纺纱杯、抽出辊以及开松辊的速度以及纺纱装置的选择。尽管与气流纺纱机的基本调节相关的其它数据优选地从表中检索到，但转速应通过相应的算法来确定。这些算法基于已知的相互联系。这例如涉及根据抽出辊的转速与喂入辊的转速之比确定抽拉，或者根据纺纱杯速度相对于抽出速度以及连接到其上的纤维束的收缩来确定每米的转动。

在纱线设计单元32中生成的数据通过总线系统34传送到气流纺纱机的中央控制机构35。可选地，该传送也可通过可移动的数据载体例如压缩闪存卡(compact flash card)来进行。

中央控制机构35通过数据线路36连接到中央计算机22上。

控制机构25包括通过线路24对例如各喂入辊27的24个步进电机23的控制。所有24个卷绕站以相同方式构成。控制卡40通过连接装置39而连接到控制机构25上。通过总线系统41将生产花式纱线所需的数据从中央控制机构35传送到控制卡40，以用于控制步进电机23。为了生产花式纱线，控制卡40将适于其它纺纱调节的、与花纹和连接部的粗细和长度相关的数据转化为用于步进电机23的控制数据，以产生喂入辊27的转动运动。通过作为总线系统41的延续的总线系统42，将控制喂入辊的步进电机所需的数据传送到连接在气流纺纱机的其它部分的控制机构上的其它控制卡(未示出)。所述其它控制机构中的一个机构由虚线示出。所述其它控制机构以与控制机构25相类似的方式构成，具有相同的连接装置以及被连接的相同控制卡。所述其它控制机构在各种情况下均对由24个纺纱站形成的气流纺纱机的一部分的纺纱站进行控制。

如果致动步进电机23从而使其运行得更快，则喂入辊27向开松辊28输送更多的纤维材料。这导致这样的事实，即每单位时间内有更多的纤维材料到达纺纱杯6，从而使织成的纱线变得更粗。粗节的长度取决于增加纤维供应的持续时间。粗节的直径取决于步进电机23或喂入辊27的速度。

控制机构25也由中央计算机22通过线路43致动，且通过控制命令来指定控制机构25是对花式纱线的生产进行控制还是对无花纹线的生产进行控制。

新纺成的纱线由传感器12测量，并且测量值被传送到纱线设计单元32，以再现当前的花式纱线或量化与规格的偏差，该纱线设计单元32还设有显示器(未示出)。如果新纺成的纱线的外观或统计描述与花式纱线的预定结构不一致，则必须作出进一步的改变。这些改变可包括改变输入到纱线设计单元中的花纹参数，以及改变作为规定在中央计算机22处输入的机器参数。为此目的，控制连接44在中央计算机处可用，该控制连接44例如可通向用于抽出辊11的控制机构45或用于纺纱杯6的控制机构46，而控制机构45和46是例如由变频器形成的。中央计算机处的显示器47还显示所选的纺纱装置，如上所述，所选的纺纱装置对花纹的结构具有显著的影响。

图4表示将测量值并排排列的花式纱线的视图。可识别花纹48和连接部49，但不能清楚地看到花纹48的起点和终点、花纹粗细(或花纹直径)D_E以及连接部粗细(或连接部直径)D_ST，因此还不够充分。

传感器12连续地测量纱线直径D并将测量数据传送到纱线设计单元32，这些测量数据用于通过中央计算机22进行评价。在各种情况下于每2mm纱线长度后记录纱线直径D。一个周期代表2mm纱线的测量长度。在图5的视图中，作为相对纱线长度L_G的百分比将极限直径D表示为曲线50。曲线50在图5的视图中代表从左边开始到点51的连接部直径D_ST。曲线50从点51开始上升，并在点52处通过极限直径D_GR的值。从到达点52开始，在点53处经过了预定的纱线长度L_V1。因为在点52处记录了直径增加15％，而且超过极限直径D_GR持续预定长度L_V1(例如六个周期或12mm)，所以将点52定义为花纹的起点。曲线50在点54处下降到极限直径D_GR之下。下降到极限直径D_GR之下一直持续到点55，并因此而持续预定长度L_V2。因此，将点54定义为花纹的终点。根据点52与点54之间的花纹起点到终点来确定花纹长度L_E。从花纹内的四个最大直径56形成算术平均值。因此关于花纹直径的信息在非常大的程度上不依赖于纱线区域中的自然直径波动。将该算术平均值定义为花纹直径D_E。

清纱器13连续确定由传感器12检测的纱线9的直径值是从定义为连接部49的区域还是从定义为花纹48的区域获得的。波动宽度B_S代表花纹48的直径与连接部49的直径之间的间距。如果纱线9的直径值是从定义为连接部49的区域获得的，就将这些直径值与连接部直径D_ST相关的极限值(极限值RG_STO和极限值RG_STU)比较。如果纱线9的直径值是从定义为花纹48的区域获得的，就将这些直径值与花纹直径D_E相关的极限值(极限值RG_EO和极限值RG_EU)比较。

以这样的方式选择极限值，即，超过极限值表示偏差不能容忍。不能容忍的偏差将触发纺纱参数的改变。例如，如果花纹不具有正确的尺寸，即由于该花纹太细，则通过提高喂入辊的转速而增加用于该过程(即形成该花纹的过程)的纱线供应，从而以这样的方式减小或消除与预定纱线粗细的偏差。

可替换地，可以按这样的方式设置清纱器13，即，或者只考虑连接部区域中的偏差，或者只考虑花纹区域中的偏差。

根据对纱线9直径的检查，还可将不超出直径极限值的连接部长度和花纹长度与预定长度进行比较，并借助于长度极限值，可判定是否具有不能容忍的偏差。

Claims (13)

1.一种用于生产花式纱线的方法，其中，预先确定花纹结构并从花纹结构生成代表所选花纹结构的数据，并且其中根据该数据产生纺纱调节，该方法的特征在于，一旦在纺纱装置中形成了花式纱线，就将该花式纱线引导通过传感器机构，并通过所述传感器机构连续测量花式纱线的直径和质量参数中的至少一个参数，其中评价所述测量值，根据所述测量值确定所生产纱线的花纹结构，并将其与预定的花纹结构进行比较，并改变纺纱调节，直到预定花纹结构与所生产纱线的花纹结构之间达到充分一致。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括在比较过程中的所述纺纱调节，除了随纱线横向尺寸的改变而波动的与花纹直接相关的数据之外，还包含关于纺纱机的基本调节的其它数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述关于纺纱机的基本调节的其它数据包括纺纱杯速度、开松辊速度以及纺纱装置的选择。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在比较过程结束时，就将纺纱调节存储在存储介质中，以用于花式纱线的再生产。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述数据设有地址，并被编址到在各种情况下均为相应控制操作而设的控制单元(22、25、35、45、46)。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一标准定为：超出横向尺寸的极限值D_GR并且所述超出持续预定的纱线长度L_V1，其中所述极限值比连接部的横向尺寸D_ST大所定义的量；并且第二标准定为：下降至极限值D_GR之下且所述下降持续预定的纱线长度L_V2；以这样的方式确定花纹区域，即通过满足第一标准而确定花纹起点，并通过满足第二标准而确定花纹终点，其中在花纹的起点和终点之间确定可确定数量的最大测量值，其中根据所确定的测量值形成平均值，该平均值代表了花纹的横向尺寸，并且其中根据花纹的起点和终点确定花纹长度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定连接部的横向尺寸D_ST，以确定花纹的相对横向尺寸。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，为了确定连接部的横向尺寸D_ST，首先根据纱线的预定长度形成纱线横向尺寸的算术平均值作为基准，其中从纱线横向尺寸的各个值中减去所述基准值，然后确定差值为负的纱线横向尺寸的各个值，从所述差值为负的纱线横向尺寸的各个值中选择彼此相邻测量的纱线横向尺寸的各个值，由所选择的纱线横向尺寸的各个值形成算术平均值，作为连接部的横向尺寸D_ST。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述花纹的横向尺寸DE形成为花纹的起点和终点之间的四个最大横向尺寸的平均值。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述极限值D_GR比连接部的横向尺寸D_ST大15％。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当有六个连续的测量值满足所述第一标准或所述第二标准时，即认为达到了所述预定的纱线长度。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在测量连接部的横向尺寸时，每两个毫米检测一个测量值。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为控制过程来进行所述改变以获得所述预定花纹形式与所生产纱线的花纹形式之间的充分一致性，通过使用控制算法和根据经验确定的呈表格形式的纺纱调节而有助于该控制过程。

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