TWI457480B

TWI457480B - 用以將已延伸纖維材料供應至處理該纖維材料機器的作業站的裝置

Info

Publication number: TWI457480B
Application number: TW097113499A
Authority: TW
Inventors: Reinhard Koenig; Georg Koenig
Original assignee: Reinhard Koenig
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2014-10-21
Also published as: EP2142690B1; EP2142690A2; DE102007018369A1; WO2008125079A2; TW200916619A; WO2008125079A3

Description

用以將已延伸纖維材料供應至處理該纖維材料機器的作業站的裝置

本發明係有關於一種申請專利範圍第1項前言部份中所定義之型式的裝置。

此種型式之裝置特別是應用於稱為精紡編織機(Spinning Knitting Machine)的編織機上(例如說PCT WO 2004/079068、PCT WO 2007/093165 A2、PCT WO 2007/093166 A2)。這些機器的不同點在於編織織物並不是由傳統的紡紗製成的，而是由纖維條、翼錠帶或類似之現存纖維材料所製成，這些材料要在針縫部形成前先由紡紗技藝中所知悉的牽伸系統加以拉伸成預定的纖細程度，且其等在離開牽伸系統後會成為一種適合於由紡紗裝置加以輸送至習知之編織機或類似者的狀態。

在一特佳的實施例中，該紡紗裝置包含有一撚元件及一連接至該元件上的輸送管或紡紗管。因此，纖維材料會轉換成具有真正撚捻部的臨時紗，其可以在相當長的距離內良好地輸送。在快要由編織針或類似者加以處理之前，該等撚捻部會重新被去除掉(假撚原則)，以得到極度柔軟的編織織物。

但是，另一種情形是，該紡紗裝置亦可構造成能形成永久性僵硬的紗線，特別是稱為非傳統紗線，且係形成為供例如氣流精紡裝置用者(例如比較EP 1 518 949 A2及 EP 1 826 299 A2)。此種型式的紗線也會具有一些撚捻部或是捲曲部，但是是如同絞紗或是再繞紗，而不是傳統觀念中的紗線。此紡紗程序最好是調整成，如同前述的臨時紗一樣，能提供可滿足於所需之輸送目的的充份密實的紗束，但仍能得到充份柔軟的編織織物。

在具有多個編織系統的圓編織機中，可以方便地將牽伸系統與編織系統間相當長的距離結合在一起。在此種情形中，最好在這些牽伸系統與編織系統之間設置至少二個紡紗裝置，且該等裝置係以相串接的形態一個設置於另一個的後方，並且每一者均係由一紡紗元件及一紡紗及輸送管所構成。

在處理以上述方式導入至編織機內的纖維材料時，有一項缺點是，即是黏附於纖維材料上並隨之移送的灰塵顆粒、纖維粒節、纖維球、短纖維及異物纖維、以及其他鬆散的異物物體，可能會造成編織織物上的誤差，並弄髒針縫部成形元件。不同於一般的紡紗，並沒有捲曲機或類似者存在，以供辨識纖維材料內的雜質及其他瑕疵，並藉由切割而後接合纖維材料以選擇性地修正之。

在將已延伸纖維材料加以導引至其他機器的作業站內時亦會發生相同的缺點。

由此點開始，本發明的技術標的是要組構出一開始所提到的裝置，以使得其可以在纖維流進入至各機器之作業站之前，有效地清潔之，避免不必要的纖維飛屑，並係製做成具有可依據製造及作業成本來調整的進入及排出流(Intake and Outtake Flows)。

此問題可使用申請專利範圍第1項中的特徵結構來解決之。

本發明的優點是在於藉由一設置於一紡紗及輸送管的二部位之間，或是在二紡紗裝置之間，並且形成為一封閉的系統，且可配合空氣的吹送及/或吸收來作動的清潔站，其可以達成碎裂纖維飛屑及其他雜質的有效去除。因此，可大幅度地降低對於作業過程的干擾，同時可避免纖維球、灰塵及其他雜質在該機器內的堆積。再者，儘管是使用封閉式的流動系統，對於纖維材料之輸送至作業站所需的輸送作業並不會受到影響。

本發明的其他優點可自申請專利範圍附屬項中得知。

下面將配合於所附圖式，針對實施例來說明本發明。

第1圖示意地顯示出根據本發明的裝置，係供應用於最好是編織機的機器內，在此實施例中特別是一種圓編織機，其包含有一具有編織針2的針筒1、一關連於該等編織針2的凸輪總成3、以及一設有線導孔5的線導4。再者，第1圖中顯示出該編織機的一編織系統，在該系統中，編織針2可由凸輪總成3加以舉升至一適合於接收纖維材料6的接收位置，該纖維材料6會移動通過該線導孔5 。

該纖維材料6是由每一編織系統經由各自之牽伸系統7來加以製成的，在第1圖中僅顯示出該牽伸系統內的二個拉引滾輪7a，且可供一纖維條、翼錠帶或類似者以未顯示出的方式加以導入其內。在此實施例中，來自牽伸系統7並被拉伸至所需之纖細程度的纖維條會被導入至一紡紗裝置8內，而該紡紗裝置包含有一紡紗元件9，其在此例中是由壓縮空氣p加以驅動的撚捻元件，以及一連接至其上的紡紗及輸送管。在此紡紗及輸送管10上連接著一第二紡紗及輸送管11，其出口末端係中止於該線導孔5內。特別有利的是將第二紡紗及輸送管11的入口末端連接至一第二紡紗元件12，而使得紡紗元件9及紡紗及輸送管10能構成該紡紗裝置8，而紡紗元件12及紡紗及輸送管11則構成一第二紡紗裝置14，其係沿著纖維材料6的輸送方向設置於紡紗裝置8後方。

紡紗裝置8係用來將由牽伸系統7所提供的纖維束轉變成一具有真實撚捻部的臨時紗15，該等撚捻部可自第二紡紗裝置14處一直維持至線導4處。在線導4位於纖維輸送方向的後方，該等撚捻部會因假撚效果之故而被大致上鬆解開，以使得被導入至編織針2內的纖維材料6是大致上沒有撚捻的纖維材料。

前述型式的圓編織機係可自例如文獻PCT WO 2004/079068及DE 10 2006 006 502 A1中得知，其等係在此加以提到，以結合於本文的內容內，避免重覆說明。

根據本發明，一清潔站16設置於紡紗及輸送管10的出口末端及紡紗元件12的入口末端之間，係連接至一收集導管17上，用來自纖維流中清理及移除雜質。在本文中，“清潔”應理解為代表在站16內能儘可能地將纖維流中所攜行的所有雜質，例如纖維球、灰塵、短纖維、線頭、殼片等，加以清除，而不會損及纖維流或臨時紗15本身，或是阻礙其移動至線導4內。清潔站16是連接至紡紗及輸送管10的出口末端及紡紗元件12的入口末端，以使得該站可與其等共同形成一個實質上封閉的流動系統，亦即自纖維流上分離出來的雜質會被直接導入至收集導管17內，而不會到達外部環境內。,

根據第2圖至第5圖，清潔站16最好包含有一由外殼加以包圍的撚捻腔室16a，以及一清除管16b，其亦可如第4圖般製做成圓錐狀。為能對清潔站16加以維護及修理，其係藉由例如以一撓性結合部18(第1圖)或是透過樞轉式連接(第4圖及第5圖)而連接至收集導管17上，其也可以讓根據第4圖及第5圖的樞轉式連接做成一設置於撚捻腔室16a與清除管16b之間的鉸鏈19，其在第4圖中所示是關閉位置，而在第5圖中則是開放位置。如果需要的話，此配置亦可設置成讓清潔站16或撚捻腔室16a與後方的紡紗裝置14一起樞轉或滑移。

撚捻腔室16a是實質上形成為一封閉腔室，在流動上是連接至紡紗及輸送管10及紡紗元件12上。該腔室是用來在纖維材料或臨時紗15進入至下一紡紗裝置14之前，將空氣攜行的纖維、雜質等等自經由輸送管10進入其內的纖維材料內釋放出來，並且將他們經由清除管16b導入至收集導管17內。

根據第2圖及第3圖，撚捻腔室16a最好是另外設有一連接管20或21，例如說垂直朝向上方或是斜向地朝向下方，該連接管係設置成與紡紗及輸送管10相切。壓縮空氣p會經由連接管20、21導入至撚捻腔室16a內，用以維持並改善該分離過程。經由連接管20、21導入的壓縮空氣亦會將進入至撚捻腔室16a內的纖維材料沿著旋轉的方向加以驅動，如第2圖至第5圖中箭號所示，而鬆散的纖維及類似者會同時被驅入至清除管16b內。如此以及達成以示意標示之雜質22，例如纖維飛屑、灰塵等等，之纖維流中自然而高效能地分離，如第2圖至第4圖中示意顯示的。

自纖維流上分離開的雜質22可經由清除管16b及收集導管17來加以移除，而該收集導管則是結合至例如圓編織機的中央吸引裝置上，以使得負壓力pu得以充注其內，並選擇性地充注於清除管16b內。另一種方式是，收集導管17可以連接至一壓縮空氣源，以供在其內產生過壓力p，其可將雜質22沿其攜行，並將其等導引至一中央收集點處。由於提供至撚捻腔室16a及清除管16b內的壓力是相當的低，因此清潔站16所需要的額外能量需求也很低。

根據本發明的第二實施例是顯示於第6圖中，其中相同的零件是以與第1圖至第5圖中相同的參考編號加以標示。不同於第1圖至第5圖，收集導管17的後側延伸出一連接管17a。此係中止於一吸引噴嘴17b，而其入口末端是設置成緊鄰於牽伸系統7，特別是該拉引滾輪對7a中的上方及/或下方滾輪，以使得該處所所產生的纖維飛屑亦可被輸送至收集導管17內。吸引噴嘴17b可以很方便地結合一鼓風噴嘴23，其係由過壓力p加以驅動，並且藉由之可以更進一步改善拉引滾輪對7a之區域內的清潔效果。

第6圖進一步顯示出此例中的第二紡紗及輸送管11具有較第一紡紗及輸送管10為小的直徑。因此，紡紗管10內被牽引的容積相對於紡紗管11內被牽引的容積會增高，因此也會增強清潔及雜質移除的效態。再者，在此裝置的穩定運轉時，亦即在線聯結上去後，紡紗噴嘴9內的過壓力p可以減低或設為零值，在此情形下，清潔的作用大致上係僅依收集導管17內的負壓力來進行，可以節省能量。

再者，第6圖顯示出清潔站16包含有一撚捻腔室16c，與第1圖不同的是其包含有一向下突出，最好是形成為圓錐形的結合件，其設有一小的清潔或吸引開口16d。如同第1圖一樣，此結合件可供來自纖維流的雜質進入，而清潔開口16d則可讓遠離收集導管17處的空氣被吸入，如箭號所示。因此，雜質會被向上吸入，而可防止其掉落通過開口16d。整體而言，根據第6圖的裝置係構成一實質上封閉的流動系統。

另一種方式是，可在清潔開口16d處結合一壓縮空氣連接部，以產生類似於第2圖及第3圖的流動關係。

根據本發明之裝置的第三實施例是顯示於第7圖中，紡紗及輸送管10同樣具有大於紡紗及輸送管11的直徑。清潔站內的負壓力較高(pu>>)，具有框紡紗(Frame Spinning)及密集紡紗(Compact Spinning)所習用之負壓力的大小級數。紡紗元件9是位於距離拉引滾輪7a最小距離處，並突伸進入其內的空間內。在紡紗及輸送管10內會因此而造成一股強的吸引流，其可保持拉引滾輪7a清潔。紡紗構件9內的空氣壓力可確保紡紗及輸送管10必要的旋轉，以使得纖維飛屑可自撚捻腔室16a內分離出來。此裝置具有較少的零組件。

以方式為之可以有利地讓此機器啟動階段時的負壓力較低。

紡紗元件12內的壓力可以方便地調整成讓紡紗張力高到足以轉動臨時紗15而不會碰觸到紡紗及輸送管10的壁部。透過此種型態的配置，紡紗裝置8可以有高的總長度L，而不會不利地影響到紡紗過程，因此紡紗裝置8可具有的長度L>K，其中K是紡紗裝置14的長度。詳細地說，紡紗及輸送管10的長度可以大於紡紗及輸送管11的長度。

第8圖顯示出根據本發明的裝置的第四實施例，其最好是在需要有特別長的第一紡紗及輸送管10時使用之。在此情形中，紡紗及輸送管10最好是分割成至少二個部位10a、10b，具有長度L1及L2，而清潔站16則是設置於這二個部位10a、10b之間。如同其他的實施例一樣，具有較短長度K1的第二紡紗裝置14是結合至部位10b上。

第9圖及第10圖顯示出清潔站24之結構的另一實施例，其包含有一撚捻腔室24a，在此例中係堅固地連接至一可以經由一結合部25而緊固地連接至收集導管17或機器零件上的清除管24b上。在出口末端處，撚捻腔室24a是連接至例如紡紗及輸送管的部位10b上(第8圖)，而在入口末端處，其設有一最好是圓形的開口，其在第10圖中是以由虛線標示的截面加以顯示。紡紗及輸送管的部位10a是設置成與開口26同軸心，但是根據第9圖是中止於該開口前方一段特定的軸向距離處。此外，一內徑大致上相等於部位10a之外徑的管狀延伸件27係可移位地裝設於部位10a上。根據第9圖，該延伸件27可推壓通過部位10a的前緣末端而插入至開口26內而在其內達到作業位置，以供如同其他的實施例一樣，確保清潔站24在流動上是能與部位10a、10b的入口或出口末端形成一實質上封閉的系統。但是，如果需要對清潔站進行清潔、修理或維護時，該延伸件27亦可伸縮式地推回至紡紗及輸送管的部位10a上，而自開口26內退出，如同第9圖中雙頭箭號所示。再者，撚捻腔室24a可以設有例如一供壓縮空氣p用的連接管20，類似於第2圖。另外，當然也可以將清潔站24設置於該二紡紗裝置(例如8及14)之間，類似於第1圖。此實施例的好處在於清潔站24及後面的管部位10b或是後面的紡紗元件12能以堅硬的方式設置。

所述的清潔站16、24代表一種可在二紡紗裝置8、14之間，或是在同一紡紗裝置8的二部位10a、10b之間的轉換區域內，收集自然產生的纖維飛屑的有效裝置，以使得纖維、灰塵等等，亦即雜質22，不會進入至環境內，而是被送入至中央吸引裝置或類似者內。此程序可由經連接管20、21(第2圖及第3圖)供應的壓縮空氣來加以增進。

第11圖以較大比例顯示出也顯示於第1圖內的編織系統。在紡紗及輸送管11內中止於線導孔5處的開口，由撚元件12供應的空氣會以一種旋轉而爆發性的方式散逸出去，將留存於纖維材料6內或上的線頭、殼片或類似者加以分離出去，類似於撚捻腔室16a、24a。但是，這些雜質可能會在凸輪總成3上形成堆積物28。再者，極短的纖維(線頭)會在針筒1與凸輪總成3間形成另外的堆積物29。為避免此種缺點，本發明的研發提供一吸引通道30，其係設置於凸輪總成3的上方側，並且最好亦連接至該中央吸引裝置，而其吸引開口是位於堆積物28最容易形成的處所。以此方式，形成堆積物28的雜質可以被有效地吸走。此外，在凸輪總成3及針筒1內亦可設有壓縮空氣通道31、32，其等係中止於凸輪總成3與針筒1間的間隙內，並連接至一壓縮空氣源p。因此其可以驅散會形成堆積物29的雜質，而這會使得該等雜質穿過吸引通道30。在圓編織機運轉期間，吸引及壓縮空氣通道30至32可以依據需求而間隙性或永久性地使用，且他們可維持此編織系統沒有不想要的雜質及纖維飛屑。最好能針對此一目的而設置可自由程式規劃的控制裝置。

第12圖是線導孔5與編織針2間之纖維流的非常通用的示意外觀圖。快速旋轉的空氣是以一種爆發的方式沿著切線方向自線導孔5發出。在此同時，纖維材料6會插入至通過的編織針2內。但是，纖維流的截面會因為具有出射角35的部份流33及34之故，而在該纖維流的二側逐漸地擴大。可以理解到，出射角35愈小，則編織物件的品質及圓編織機的作業安全就愈高。

在本發明的一較佳實施例中，其可藉由在線導孔5的下方設置一經由導管37加以供應壓縮空氣的吹風通道36、擋板或類似者而達成較小的出射角35。吹風通道36的空氣是在出射角35的區域內和緩地自其內發出，並且係將形狀設定為能使整體出射角35縮減。

此外，習用的沉降片38，其等係設置於一結合至針筒(第1圖)上的沉降片環(未顯示)上，亦可如第12圖中所示設於編織針2(僅示意地顯示出)之間。再者，箭號v代表編織針2及沉降片38隨著針筒一起移動的方向。

第13圖及第14圖顯示出用來在編織系統之區域內監看編織過程的裝置。一第一感測器39緊鄰於線導孔5設置，並監視纖維材料6是否以正確的方式自其內離開。如果沒有臨時紗自線導孔5發出，則感測器39會發射一錯誤信號。一第二感測器40可偵測編織針2，必須要是舌針，的針舌在上升的階段中是否正確地開啟。如果舌針仍維持關閉情形，則感測器40會發射錯誤信號。

此外，最好能針對位在於線導孔5與相關之編織系統的毛圈形成點之間的纖維流設置一光學監視裝置。透過使用已知的影像及圖形辨識裝置，此監視裝置可掃描一影像框41(第14圖)，在該影像框內可預期會有纖維材料正確供應時的纖維材料6的截面的預定圖形。不正確的圖形會造成另一錯誤信號。由於現今在影像處理上的高速度，此監視可以真時方式為之。

前述之錯誤信號之一者的產生均會使該發生錯誤的受影響編織系統的儘快地關閉，或是使該圓編織機停止運轉，以使得所造成的任何損害，特別是對於編織之織物，減至最小。

本發明並不僅限於所揭露的實施例，其等可以許多方式來加以改良。這首先可應用於以舉列方式說明的圓編織機，其可由其他的編織機來加以取代，例如亦可使用平編織機或二段式圓編織機。再者，其他的紡紗裝置，例如特別是氣流式精紡裝置，亦可用來代替那些配合撚元件作業者。本發明亦可有效地應用於其他必須要供應以已延伸纖維材料的機器。其他的作業站亦可取代編織系統或針縫部成形站。另外，很明顯的，如果二個以上之紡紗裝置或是紡紗及輸送管有二個以上的部位，則前述的清潔站可方便地設置於其間的每一間隙內。再者，針對第1圖至第10圖所描述的清潔站僅代表較佳的實施例，其等能以許多種方式來變化之。最後，可以理解的，各種的特點均能以不同於前面所描述及顯示的組合方式來使用之。

1‧‧‧針筒

2‧‧‧編織針

3‧‧‧凸輪總成

4‧‧‧線導

5‧‧‧線導孔

6‧‧‧纖維材料

7‧‧‧牽伸系統

7a‧‧‧拉引滾輪

8‧‧‧紡紗裝置

9‧‧‧紡紗元件

10‧‧‧紡紗及輸送管

10a‧‧‧部位

10b‧‧‧部位

11‧‧‧紡紗及輸送管

12‧‧‧紡紗元件

14‧‧‧紡紗裝置

15‧‧‧臨時紗

16‧‧‧清潔站

16a‧‧‧撚捻腔室

16b‧‧‧清除管

16c‧‧‧撚捻腔室

16d‧‧‧開口

17‧‧‧收集導管

17a‧‧‧連接管

17b‧‧‧吸引噴嘴

18‧‧‧撓性結合部

19‧‧‧鉸鏈

20‧‧‧連接管

21‧‧‧連接管

22‧‧‧雜質

23‧‧‧鼓風噴嘴

24‧‧‧清潔站

24a‧‧‧撚捻腔室

24b‧‧‧清除管

25‧‧‧結合部

26‧‧‧開口

27‧‧‧延伸件

28‧‧‧堆積物

29‧‧‧堆積物

30‧‧‧吸引通道

31‧‧‧壓縮空氣通道

32‧‧‧壓縮空氣通道

33‧‧‧部份流

34‧‧‧部份流

35‧‧‧出射角

36‧‧‧吹風通道

37‧‧‧導管

38‧‧‧沉降片

39‧‧‧感測器

40‧‧‧感測器

41‧‧‧影像框

第1圖是切開根據本發明之裝置的第一實施例的示意縱向剖面，該裝置係結合於一用來處理已延伸纖維材料的編織機上，並且包含有一以封閉流動系統之形式構成的清潔站。

第2圖及第3圖顯示出該清潔站的二個實施例，每一者均沿第1圖中線A－A所取的剖面。

第4圖及第5圖是根據第2圖及第3圖之清潔站的剖面，其具有一撚捻腔室及一由鉸鏈連接至該撚捻腔室上的清除管。

第6圖至第8圖是根據本發明之裝置的另外三個實施例對應於第1圖的圖式。

第9圖顯示出一撚捻腔室及與之相關的紡紗及輸送管間的連接的實施例。

第10圖是沿著第9圖中線B－B的剖面。

第11圖顯示出以附加於第1圖至第8圖內的方式存在而可設置於編織機之編織位置區域內的吸引及/或鼓風裝置。

第12圖是編織機之編織系統的外觀圖。

第13圖及第14圖示意地顯示一設置於編織機內而包含有感測器之用來來監視編織機之作業的裝置。