EP3327185B1 - Rotorspinnverfahren und -vorrichtung mit asynchroner einführung von drei baumwollbändern und mehrstufiger kardierung - Google Patents

Claims (11)

1. Rotorspinnverfahren zur asynchronen Eingabe von drei Bändern und zur dreistufigen Kardierung, umfassend:

   1) Zuführen von Faser (2-11) durch eine kombinierte Zuführwalze, die drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) mit drei Rotationsfreiheitsgraden in den Kardierbereich umfasst, wobei eine dreistufige Kardierwalze, die drei Kardierwalzen (2-8, 2-9, 2-10) umfasst, zum Kardieren verwendet wird;

   2) Bewegen der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) mit den Lineargeschwindigkeiten jeweils V₀₁, V₀₂ und V₀₃; Bewegen eines Rotors (2-12) mit einer Lineargeschwindigkeit V₄ und Bewegen einer Führungswalzen (1-14, 1-15) mit einer Lineargeschwindigkeit V₅; Einstellen der linearen Dichten von drei Bändern (2-1, 2-2, 2-3), die von den drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) entworfen wurden, auf jeweils ρ₁, ρ₂ und ρ₃, und Einstellen der Rotorspinngarndichte auf ρ, so dass ein Streckverhältnis eines Rotorspinngarns (2-13) wie unten beschrieben ist: $$\mathrm{E}=\frac{\left({\mathrm{\rho }}_1+{\mathrm{\rho }}_2+{\mathrm{\rho }}_3\right){\mathrm{V}}_5}{{\mathrm{\rho }}_1{\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{\rho }}_2{\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\rho }}_3{\mathrm{V}}_{03}}=\frac{{\mathrm{\rho }}_1+{\mathrm{\rho }}_2+{\mathrm{\rho }}_3}{\mathrm{\rho }}$$

   

   eine lineare Dichte des Rotorspinngarns gebildet wird, $$\mathrm{\rho }=\frac{{\mathrm{\rho }}_1{V}_{01}+{\mathrm{\rho }}_2{V}_{02}+{\mathrm{\rho }}_3{V}_{03}}{V_5}$$

   

   wobei die Geschwindigkeiten von drei Kardierwalzen (2-8, 2-9, 2-10) wie folgt sind: eine Geschwindigkeit einer ersten Kardierwalze (2-8) beträgt 1500-3000 rpm, eine Geschwindigkeit einer zweiten Kardierwalze (2-9) beträgt 3000-6000 rpm, eine Geschwindigkeit einer dritten Kardierwalze (2-10) beträgt 6000-12000 rpm,

   3) Mischungsverhältnisse der drei Bänder (2-1, 2-2, 2-3) im Rotorspinngarn sind jeweils K1, K2, K3: $${\mathrm{K}}_1=\frac{{\mathrm{\rho }}_1{V}_{01}}{{\mathrm{\rho }}_1{V}_{01}+{\mathrm{\rho }}_2{V}_{02}+{\mathrm{\rho }}_3{V}_{03}}$$

   

   $${\mathrm{K}}_2=\frac{{\mathrm{\rho }}_2{V}_{02}}{{\mathrm{\rho }}_1{V}_{01}+{\mathrm{\rho }}_2{V}_{02}+{\mathrm{\rho }}_3{V}_{03}}$$

   

   $${\mathrm{K}}_3=\frac{{\mathrm{\rho }}_3{V}_{03}}{{\mathrm{\rho }}_1{V}_{01}+{\mathrm{\rho }}_2{V}_{02}+{\mathrm{\rho }}_3{V}_{03}}$$

   

   4) unter der Annahme, dass die Geschwindigkeit V₅ der Führungswalzen r unveränderlich ist, sind die Variablen der Vorschubgeschwindigkeiten V₀₁, V₀₂, V₀₃ der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) der drei Bänder (2-1, 2-2, 2-3) jeweils wie folgt: V₀₁' = V₀₁ + ΔV₀₁, V₀₂' = V₀₂ + ΔV₀₂, V₀₃' = V₀₃+ ΔV₀₃, dann wird die dynamische lineare Dichte des Rotorspinngarns (2-13) gemäß Formel (6) erhalten. $$\mathrm{\Delta \rho }=\frac{{\mathrm{\rho }}_1\mathrm{\Delta }{V}_{01}+{\mathrm{\rho }}_2\mathrm{\Delta }{V}_{02}+{\mathrm{\rho }}_3\mathrm{\Delta }{V}_{03}}{V_5}$$

   

   5) unter der Annahme, dass ρ₁ = ρ₂ = ρ₃ = ρ₀, V₀₁+V₀₂+V₀₃ = V₀, ein Referenzmischungsverhältnis gemäß den Formeln (3), (4), (5) wie, ${\mathbf{K}}_1=\frac{V_{01}}{V_0},$

   

   ${\mathbf{K}}_2=\frac{V_{02}}{V_0},$

   

   ${\mathbf{K}}_3=\frac{V_{03}}{V_0},$

   

   wobei, wenn V₀₁+V₀₂+V₀₃→V₀₁+ΔV₀₁+V₀₂+ΔV₀₂+V₀₃+ΔV₀₃, Mischungsverhältnis wie folgt wird: $$K_1\prime =\frac{V_{01}+\mathrm{\Delta }{V}_{01}}{V_0+\mathrm{\Delta }{V}_0}$$

   

   $${\mathrm{K}}_2\prime =\frac{V_2+\mathrm{\Delta }{V}_{02}}{V_0+\mathrm{\Delta }{V}_0}$$

   

   $${\mathrm{K}}_3\prime =\frac{V_{03}+\mathrm{\Delta }{V}_{03}}{V_0+\mathrm{\Delta }{V}_0}$$

   

   Realisierung eines dynamisch einstellbaren Spinnens von verschiedenen Farbmischungsverhältnissen oder Farbmischungsverhältnissen im Garn mit unterschiedlichen Fasern oder Farben durch Steuerung von V₀₁, V₀₂, V₀₃.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: unter der Annahme ρ₁ = ρ₂ = ρ₃ = ρ₀, V₀₁ + V₀₂ + V₀₃ = V₀, eine dynamische Änderungsrate der Rotorspinnfadendichte gemäß den Formeln (2) und (6) erhalten wird: $${\epsilon }_{\rho }=\frac{\mathrm{\Delta }{V}_{01}+\mathrm{\Delta }{V}_{02}+\mathrm{\Delta }{V}_{03}}{V_0}=\frac{\mathrm{\Delta }{V}_0}{V_0}$$

   

   Erreichen einer zufälligen dynamischen Regelung der linearen Dichte und des Mischungsverhältnisses des Rotorgesponnenen Garns durch Steuern der Geschwindigkeit von drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: $$\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{V_0}\ast \left(V_{01}+V_{02}+V_{03}+\mathrm{\Delta }{V}_{03}\right),$$

   

   oder $$\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_{\mathrm{o}}}\ast \left({\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{V}}_{03}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)$$

   

   oder $$\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left({\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{V}}_{03}+{\mathrm{\Delta V}}_{01}\right)$$

   

   Ändern der Geschwindigkeit einer der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6), um ein Garn mit variabler linearer Dichte zu erreichen, wobei eine Komponente eine variable lineare Dichte aufweist und zwei Komponenten unveränderliche lineare Dichten aufweisen.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: $$\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[{\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{V}}_{03}+\left({\mathrm{\Delta V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)\right],$$

   

   oder $$\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{v}}_0}\ast \left[{\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{V}}_{03}+\left({\mathrm{\Delta V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{03}\right)\right]$$

   

   oder $$\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_{\mathrm{0}}}\ast \left[{\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{V}}_{03}+\left({\mathrm{\Delta V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{03}\right)\right]$$

   

   Ändern der Geschwindigkeit von zwei der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) um ein Garn mit variabler linearer Dichte zu erreichen, wobei zwei Komponenten variable lineare Dichten aufweisen und eine Komponente unveränderliche lineare Dichten aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: $$\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[{\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{V}}_{03}+\left({\mathrm{\Delta V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{03}\right)\right],$$

   

   Ändern der Geschwindigkeit von drei der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6), um Garn mit variabler linearer Dichte zu erhalten, wobei drei Komponenten variable lineare Dichten aufweisen.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: $$\begin{array}{l}\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[\left({\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{01}\right)+\left({\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)+\left({\mathrm{V}}_{03}+{\mathrm{\Delta V}}_{03}\right)\right]\\ \left(0\le \mathrm{t}\le {\mathrm{T}}_1\right)\end{array}$$

   

   $$\begin{array}{cc}\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho }=\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[\left({\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)\right]& \left({\mathrm{T}}_1\le \mathrm{t}\le {\mathrm{T}}_2\right)\end{array}$$

   

   $$\begin{array}{l}\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[\left({\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{01}\right)+\left({\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)+\left({\mathrm{V}}_{03}+{\mathrm{\Delta V}}_{03}\right)\right]\\ \left({\mathrm{T}}_2\le \mathrm{t}\le {\mathrm{T}}_3\right)\end{array}$$

   

   $$\begin{array}{cc}\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho }=\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[\left({\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)\right]& \left({\mathrm{T}}_3\le \mathrm{t}\le {\mathrm{T}}_4\right)\end{array},$$

   

   wobei die Änderung der Geschwindigkeit der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) und die Änderung der Geschwindigkeit einer der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) abwechseln, um ein Garn mit variabler linearer Dichte zu realisieren, wobei eine Komponente kontinuierlich ist und zwei Komponenten diskontinuierlich sind, wobei t, T1, T2, T3 und T4 Zeit darstellen.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: $$\begin{array}{l}\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[\left({\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{01}\right)+\left({\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)+\left({\mathrm{V}}_{03}+{\mathrm{\Delta V}}_{03}\right)\right]\\ \left(0\le \mathrm{t}\le {\mathrm{T}}_1\right)\end{array}$$

   

   $$\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho }=\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[\left({\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{01}\right)+\left({\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)\right]\left({\mathrm{T}}_1\le \mathrm{t}\le {\mathrm{T}}_2\right)$$

   

   $$\begin{array}{l}\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[\left({\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{01}\right)+\left({\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)+\left({\mathrm{V}}_{03}+{\mathrm{\Delta V}}_{03}\right)\right]\\ \left({\mathrm{T}}_2\le \mathrm{t}\le {\mathrm{T}}_3\right)\end{array}$$

   

   $$\begin{array}{cc}\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho }=\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[\left({\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{01}\right)+\left({\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)\right]& \left({\mathrm{T}}_3\le \mathrm{t}\le {\mathrm{T}}_4\right)\end{array}$$

   

   wobei die Änderung der Geschwindigkeit der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) und die Änderung der Geschwindigkeit von zwei Walzen der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) abwechseln, um ein Garn mit variabler linearer Dichte zu realisieren, wobei zwei Komponenten kontinuierlich sind und eine Komponente diskontinuierlich ist, wobei t, T1, T2, T3 und T4 Zeit darstellen.
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: $$\mathrm{\rho }\prime =\mathrm{\rho }+\mathrm{\Delta \rho =}\frac{\mathrm{\rho }}{{\mathrm{V}}_0}\ast \left[\left({\mathrm{V}}_{01}+{\mathrm{\Delta V}}_{01}\right)+\left({\mathrm{V}}_{02}+{\mathrm{\Delta V}}_{02}\right)+\left({\mathrm{V}}_{03}+{\mathrm{\Delta V}}_{03}\right)\right]$$

   

   wobei die Geschwindigkeiten der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) geändert werden, um ein Garn mit variabler linearer Dichte zu realisieren, wobei drei Komponenten kontinuierlich sind und die lineare Dichte variabel ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: im Steuerverfahren der dynamischen Zuführgeschwindigkeit des Garns, Δ_v0 = ΔV₀₁ + ΔV₀₂ + ΔV₀₃, die Änderung der Geschwindigkeit wird von ΔV₀₁, ΔV₀₂, oder ΔV₀₃ abgeleitet und durch das Mischungsverhältnis bestimmt, und dann ΔV₀₁ = K'₁(V₀+ΔV)-V₀₁, ΔV₀₂ = K'₂(V₀+ΔV)-V₀₂, ΔV₀₃ = K'₃(V₀+ΔV)-V₀₃.
10. Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Spinnsystem und ein Computersteuerungssystem, wobei das Spinnsystem einen Zuführ- und Kardiermechanismus, einen Sammel- und Twist-Mechanismus sowie einen Wickel- und Formmechanismus umfasst, wobei der Zuführ- und Kardiermechanismus eine kombinierte Zuführwalze umfasst, die drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) mit drei Rotationsfreiheitsgraden umfasst, eine dreistufige Kardierwalze, die drei Kardierwalzen (2-8, 2-9, 2-10) umfasst; wobei ein Geschwindigkeitsverhältnis der drei Zuführwalzen (2-4, 2-5, 2-6) der kombinierten Zuführwalze mit drei Rotationsfreiheitsgraden eingestellt ist, wobei der Sammel- und Twist-Mechanismus einen Fasertransportkanal (1-10), einen Rotor (1-12) und eine Führungseinrichtung beinhaltet; der Aufzugsmechanismus einen Führungs- und Aufzugsmechanismus beinhaltet; das Computersteuerungssystem eine PLC-programmierbare Steuerung, einen Servotreiber, einen Servomotor beinhaltet; wobei die kombinierte Zuführwalze (2-4, 2-5, 2-6) mit drei Rotationsfreiheitsgraden und die dreistufige Kardierwalze (2-8, 2-9, 2-10) durch den Servomotor angetrieben werden.
11. Die Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die kombinierte Zuführwalze (2-4, 2-5, 2-6) mit drei Rotationsfreiheitsgraden eine Welle (4-12), ein Lager (4-1, 4-10), eine Hohlwelle (4-2), ein erstes Zahnrad (4-3), ein zweites Zahnrad (4-9), ein drittes Zahnrad (4-11), eine Scheibe (4-4, 4-8), eine erste bewegliche Rolle (4-5), eine zweite bewegliche Rolle (4-6), eine dritte bewegliche Rolle (4-7) umfasst, wobei das erste Zahnrad (4-3), das zweite Zahnrad (4-9), das dritte Zahnrad (4-11), die erste bewegliche Rolle (4-5), die zweite bewegliche Rolle (4-6) und die dritte bewegliche Rolle (4-7) um die gleiche Achse drehen, das erste Zahnrad (4-3), das zweite Zahnrad (4-9), das dritte Zahnrad (4-11) jeweils die erste bewegliche Rolle (4-5), die zweite bewegliche Rolle (4-6) und die dritte bewegliche Rolle (4-7) antreiben.

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