离心纺纱在纱断头后启动退纱倒筒过程的方法和装置

摘要

本发明涉及一步法离心纺纱在纱断头后启动退纱倒筒过程的一种方法和装置。一个纱分离元件(14)在纱断头后进入到高转数旋转的纺纱离心罐(3)内,并用其刀口(16,48)贴靠到卷绕在纺纱离心罐(3)内壁(26)的一个纱饼(15)的卷绕锥体(32)上。分离元件(14)有一个导纱装置,它的导纱轮廓(17,43)将纱分离元件(14)的刀口(16,48)作这般的覆盖,即在启动退纱倒筒过程时将卷绕锥体(32)的最下部卷绕纱层提升到倒筒筒管(9)的高度,这样在倒筒过程中可靠的防止了纱分离元件(14)被纱缠绕。

说明书

本发明涉及一种一步法离心纺纱中在纱断头后的一种启动退纱倒筒过程的方法，以及实施这种方法的装置。

离心纺纱，特别是所谓的一步法离心纺纱，一般采用一只倒筒筒管来引导卷绕在离心罐内壁的纱饼进行退纱倒筒过程。即在正规纺纱过程时借助在导纱管上准备好的一只空筒管，越过导纱管口往下降落，开始退纱倒筒过程。此时筒管末端攫取从导纱管出来的回转纱条，使卷绕在离心罐内壁的纱饼进行退纱复绕到空筒管上。

当然，在纺纱过程中，即纱饼的形成到断纱时会产生种种困难。在一步法离心纺纱时，虽然在一次纱断头后能继续纺纱，但紧接着的退纱倒筒时，离心罐内还保留有至纱断头时所纺出的纱量，它通常只能在离心罐停转后加以取出。

过去已经开发出的各种方法和装置，据称能够将卷绕在离心罐内纱饼在一次断头后就能进行退纱倒筒，从而使细纱可进行进一步加工。

然而已知的大多数这种方法和装置具有各种缺点，因此未能付诸实际应用。

例如大家所知的专利DE 4400999 A1开发的方法，即所谓两步法离心纺纱法。

该法是在一次纱断头情况下，一根不光滑的捕捉纱通过导纱管进入到旋转的离心罐内。捕捉纱随着纱饼的内部卷绕而捻转，因而紧接着借助抽回捕捉纱动作可引导退纱倒筒过程，即进入这种离心纺纱法的第二步过程。

此法的缺点是，使用一种不光滑的捕捉纱，因这种外来纱接着又必须细心地取出。此外，这种方法的工作可靠性较低。

一种特殊的筒管在DE 19523937 A1专利中作了说明，在该筒管的一个纵向末端有一个径向凸出的碟形扩张，这种通常作为弦状纱条的纱头利用这种碟形扩张贴靠到纱饼的内表面，并被抓住开始退纱倒筒过程。

这种专门的倒筒筒管在实践中亦不能适用于各种纱。对不同的纱品种来说，应用这种不太显露的弦状纱条的抓取证明是特别困难的。

此外，与离心罐纺纱设备有关的，在纱断头后引导退纱倒筒的这些装置，CH-PS 348346和DE-PS 842916是众所周知的。

例如瑞士专利文本描述的一种箒形工具，它是在纱断头时以手工进入到旋转的离心罐内，并用一细的探测丝接触到纱饼的内层。通过探测丝接触到纱饼起动退纱倒筒过程。

鉴于现代离心纺纱罐的高转数，这种手工方式可进入离心罐的工具具有明显的事故风险，因此，为了防止事故，该工具已不允许使用到现今的纺纱机上。

DE-PS 842916描述了一种带有一个可进入离心罐的杆装置，该装置在纱饼的内部卷绕纱层位置可以调节。

这种装置确实有其缺陷，在退纱倒筒时，这种分离纱的工具，即贴靠在纱饼上的杆亦同时被缠绕。这时形成的管纱通常是不再能退绕，因此成为废品。

从上述的技术水平出发，本发明的任务是，开发一种能改进在纱断头后的离心纺纱退纱倒筒过程的方法和装置。

根据本发明，实现这项任务的方法是一步法离心纺纱在纱断头后启动退纱倒筒过程的方法，系通过纱分离元件进入到旋转的纺纱离心罐中贴靠到一个卷绕在离心罐内壁的纱饼上实现，其特征在于，纱分离元件通过传动机构贴靠到纱饼的卷绕锥体，这时安装于纱分离元件的一个带导纱轮廓的导纱装置，将纱饼最下部的卷绕纱层提升到倒筒筒管的高度，以便在倒筒过程时能可靠地防止纱分离元件被纱缠绕。

实现这项任务的装置，特征在于，纱分离元件具有在纱饼的卷绕锥体位置上可调节的刀口和一个按轴向覆盖刀口的导纱轮廓。

按照本发明的方法主要优点是，在纱断头后能够无问题地进行退纱倒筒过程，此时，卷绕在离心罐壁作为纱饼的细纱以及纱分离元件都不会受到损伤。

换言之，借助纱分离器引导退纱倒筒过程之后，细纱按纱分离元件的导纱轮廓立即按轴向向上移动，并受控制地卷绕到倒筒筒管上。

此方法可靠地阻止了对纱分离元件的缠绕。

纱分离元件设计的优选方案是，它与纺纱离心罐内壁相平行进入到离心罐，并在卷绕锥形的下部区域紧靠着纱饼。按此方法，必须通过导纱轮廓加以提升的卷绕纱层数能够减少到最低程度，以防止纱分离元件被纱卷绕。

当导纱轮廓在引导退纱倒筒过程时，抵达到纱饼最下面的卷绕层，则保证了纱饼的所有卷绕层都位于倒筒筒管位置上，同时完全避免了纱分离元件被纱卷绕。

本方法另一个较好的设计方案是，在引导退纱倒筒过程时，作用到纱分离元件的轴向分力，被一个力接受装置所收集，并用来发生一个信号。该信号紧接着在离心罐纺纱机的中央控制装置，或者在一个属于单个离心纺纱位的控制装置进行如下的处理，即将这种信号接通至按规程的引导退纱倒筒过程。

换言之，当相应的这个信号消失时，立即会开始一个新的卷绕尝试。

根据规程的倒筒过程是可以监控的，例如，在倒筒过程时作用到倒筒筒管的扭矩，是由一个扭矩接收装置收集，此时扭矩接收装置的信号都可以在公知的倒筒卷绕时间基础上，用作在控制装置上监控倒筒过程的按规定的流程。

依据本发明的纱分离元件，能具有一个纱饼卷绕锥体上可调节的刀口，以及一个凸出于刀口轴向的导纱轮廓。

导纱轮廓具有一个合适的导纱弧度，经过此弯曲使纱饼的下部卷绕层都被适当的提升，能使纱分离元件在倒筒过程时不被纱缠绕。

联系到前面已叙述的方法权利要求，根据本发明的装置在纱分离元件的区域内有一个力接收装置，它收集倒筒过程中纱上升到导纱弧度所产生的轴向分力，并通过一信号线路传输一相应信号给控制装置。即安置在导纱分离元件上的力接收装置的一个信号作为已开始的有成效退纱倒筒过程加以评价。

此外，在容纳倒筒筒管的区域内，可安置有一个扭矩接收装置，它探测退纱倒筒过程中作用到倒筒筒管上的扭矩。扭矩接收装置也通过一信号线路与控制装置相连接，因此通过扭矩接收装置，并考虑到卷绕时间，可以按简单方式监控倒筒过程情况。

可以使纱分离器较谨慎的定位到纱饼的最下部卷绕纱层。

按这种方法，防止了纱分离器同时握持住多层相互重叠的纱饼卷绕纱层，如不是这样，通常会导致产生不能再退绕的管纱。此外，纱分离器过份硬的贴靠会产生如下危险，即引导倾倒力矩作用于旋转的纺纱离心罐上，该力矩使磁力支承的纺纱离心罐失去同步，产生的危险是起动离心罐壳体旁的离心罐体。

由于这种磁力支承的纺纱离心罐是以高转数旋转，离心罐体与离心纺纱装置的一个静止部件作任何机械接触会受到损伤，因此在任何情况下应予避免。

在一个优选的实施例中，纱分离器被可以转动地支承。纱分离器可以无问题地在向内摆动的情况下，进入到纺纱离心罐内，并紧接着向外摆动，小心地停靠于离心罐内壁卷绕成的纱饼的下部纱层。

纱分离器通过一个力可以使纱分离器有弹性，即视需要情况可以是柔性地和谨慎的转动。

纱分离器是这种弹性加载最好方式是，采用电动或气动。

如采用一气动装置，这时纱分离器至少有一个可准确控制的压缩空气喷咀。通过这种装于纱分离器后面的压缩空气喷咀，即可在纱分离器上加载一个反向的压缩空气阻挡面，从而使纱分离器按纱饼的方向向处摆动。

纱分离器复位到静止位置，是通过一弹性元件或者通过第二只压缩空气喷咀进行。在安装第二只压缩空气喷咀时，纱分离器视情况与两只压缩空气喷咀接通，可进行向内或向外转动。这里压缩空气喷咀的调控是通过可靠的2/2换向阀。

该装置首先选择这种设计，即按简单方法使气动压力可进行精确的调节，从而能产生纱分离器朝向纱饼的紧靠力。例如，在引导纱分离器向外偏转的压缩空气喷咀的这根压缩空气管道上，连接有一个节流装置。

也可以使用一个电动装置来替代上述的气动偏转装置。

在纱分离器上安装这种电动的偏转装置，例如是一个精确供电流的磁力线圈。纱分离器本身至少部分是用磁铁材料制成，这样通过适当的对安装在纱分离器转动轴上部，或下部尽可能远的电磁线圈通电，纱分离器即能向内摆动到它的工作位置。

通过调节电流强度，使用一个电位计就能在这里将纱分离器贴靠到纱饼上的力进行精确调节。纱分离器因此能谨慎的向内转动，其靠向纱饼卷绕层的接触动量可以精密的加以限制。

有利的是，不仅是纱分离器在纱饼上有效的接触动量可以精密调节，而且对纱分离器的最大调节路程也可以预先给定。换言之，借助一个可调节的档块即可预先给定装于纱分离器上的刀口最外的工作位置，并在需要时随时可加以校正。

所述的一种导纱装置的结构形式，保证了纱分离器在退纱倒筒过程中不致弄错而被纱缠绕，因而将不会产生不能使用的管纱。

通过纱分离器的刀口准确的接触到纱饼的最下部卷绕纱层，从而可靠地和谨慎地引导退纱倒筒过程。

这里刀口可以是各种形状，设计成尖角形的、长方形的，或类似的形状。

本发明的其它细节可以从以下图示的实施例得知。

图1为一个离心罐纺纱装置，它带有一个按本发明，特别是在纱断头后引导退纱倒筒的纱分离元件；

图2是根据图1中纱分离元件的顶视图；

图3为一个离心罐纺纱装置，它带有一个具有优点的纱分离元件结构形式；

图4是根据图3的纱分离元件装有气动工作的偏转装置，使纱分离器定位到它的工作位置；

图5是根据图3的纱分离元件带有电动工作的偏转装置，使纱分离器停止在他的静止位置；

图6系根据图4中，按本发明设计的纱分离元件的Ⅵ-Ⅵ剖面俯视图。

图1展示了一台未详细表示的离心纺纱机的一个总体用标号1标示的离心纺纱装置示意图。这类离心纺纱机原理上都是大家所知道的，例如在DE 19637270 A1中已作过详细说明。

这种离心纺纱装置一般占有一个在纺纱壳体2中可旋转，并支承在轴承4上的纺纱离心罐3。较优越的方式是，这种离心纺纱罐是由一台电动机5单独传动。这里轴承4，如DE 19637270 A1中所述，例如设计为永磁铁轴承。

整个纺纱壳体2可以通过图中简单表示的一个传动机构6在垂直方向移动。

离心纺纱装置1还有一个可进入离心纺纱罐3的导纱管7，该管是通过一个传动机构8进行振动式移动。在导纱管7的上部，一只倒筒筒管9固定在筒管夹持器21内。筒管夹持器21有一个制动装置10，用来把倒筒筒管在正常纺纱过程时固定于静止位置11，以及在退纱倒筒过程时如图1所示，固定于倒筒位置12。

此外，这种离心罐纺纱装置1多数情况是有一个纱断头传感装置，例如一种光电子传感装置。

下面的实施例子，纱断头监控是借助光电子传感装置13,13＇，来监控纺纱过程中旋转的纱条。

为了在纱断头后引导退纱倒筒过程，还设置了一个通过传感机构23驱动的平行于离心纺纱罐内壁26，并由轴承支承的纱分离元件14。纱分离元件14有一个可紧靠于纱饼15的卷绕锥体32的刀口16，以及一个在轴向越过刀口16的导纱轮廓17。

纱分离元件14还装有一个力接受装置18，来承受轴向的分力19。

一个可以比较的传感装置20，也可以安装在筒管夹持器20区域内。这种设计为扭矩接收装置的传感装置20，可收集退纱倒筒过程时作用到倒筒筒管9的扭矩22。

较有优点的结构形式，例如图3所示的这种纱分离元件14，在图4和图5及图6中都作了放大，它具有一个基体40，利用螺栓41或类同的元件将筒管状的导纱装置42固定在此基体上。这种导纱装置42在端面有一个导纱轮廓43，以及在其圆柱形外壁44区域内有一个用于支承在轴承上可转动的纱分离器46的缝隙式开口45。

在筒管状导纱装置42上，从里面至少用一个螺栓49将一个上部分开有槽的导向滑块50固定。可转动的纱分离器46是几乎无间隙的支承在导向滑块50的导槽51内。这里纱分离器46可围绕螺栓47有限制地转动，并在端面有一刀口48，刀口可以是不同的剖面形状。刀口48最好是如图6所示的长方形。

纱分离器46的最大摆动路程，可以通过挡块52精确调节，挡块本身是通过螺栓53、54进行校准。这时挡块52与纱分离器46的一个回程接触面55相对应。

较好的结构形式是，由轴承支承可围绕螺栓47转动的纱分离器46是受到弹性加载。

例如纱分离器46可以是如图4所示的气动加载，或者如图5所示的电动加载进行摆动。

图4中所示的气动摆动装置61，在实施例子中具有两个压缩空气喷咀56、57，它们经气动管线62、63与一个负压源64相连接。

这里用一个2/2换向阀65，以及最好用一个节流装置66连接到气动管线62上，而气动管线63只有一个2/2换向阀67。

图5中所示的电动偏转装置35，在实施例子中具有两个准确的可通电的电磁线圈36、37，它们由电线38、38＇、38″、38连接到一个未表示的电源上。这里的例子，电线38″和38是经可控制的电气开关60，例如所谓的常开触点与电源线接通。

此外，较好的方式是，电线38″至少有一个电位计39，用它来精确调节对电磁线圈37起作用的电流强度以及精确调节纱分离器46贴靠到纱饼25的最下部卷绕纱层的压力。

依据图3至图5对装置的运转说明如下：

从一个(图上未绘示的)条筒出来的一根纤维条，或者如图3所示从粗纱筒子(图中亦未绘出)退绕下的一根粗纱27输入到安装于离心纺纱罐3上部的纤维条牵伸装置，例如一个牵伸装置24。

在旋转的离心纺纱罐3作用下形成的细纱25，通过导纱管7进入到离心纺纱罐3，并在离心罐3的内壁卷绕成纱饼15。在上述情况下，所形成的这种纱层先从离心纺纱罐3的上部区域开始，导纱管7是通过传动机构8作振动式移动。同时，纺纱壳体2通过传动机构6连续的上升。细纱25因此按所谓的管纱方式卷绕到纺纱离心罐3的离心罐内壁26上。

从导纱口出来的并旋转着的纱条，在形成纱饼15期间一直受到一个如图1中所示的传感装置监控。

这里优选的光电子传感装置是通过一信号线路与一个控制装置30相连接。

当出现纱断头时，它立即被传感装置因缺少纱条而采集到，并把信号通知传感装置30，后者立即使牵伸装置24区域内的粗纱条自停装置(图上未标示)产生作用，停止粗纱27的输出。此外，控制装置30通过信号线路34使位于筒管夹持器21上的制动装置10启动，使倒筒筒管9能从其静止位置11滑动到倒筒位置12。

接着，根据本发明的纱分离器14通过传动机构23进入离心纺纱罐3内。

带定位在静止位置Ⅱ的纱分离器46的纱分离元件14，此时与纺纱离心罐内壁26相平行地进入到离心罐3内，并定位于图5所示的位置。

纱分离器46则由图5中所示的静止位置Ⅱ偏转到图3和图4中所示的工作位置Ⅰ，并将它的刀口48谨慎地贴靠到纱饼15的最下部卷绕纱层。

换言之，纱分离器可以借助一个气动操纵的转动装置61，或者使用一电动的转动装置35向内摆动。

在纱分离器46的刀口48紧靠到最下部卷绕纱层时，此刀口即被制动，并开始倒筒过程。位于下部较深的卷绕纱层这时通过导纱装置42，特别通过导纱轮廓43被这样拍起，以可靠地防止纱分离元件14被纱缠绕。

如果气动传动装置61装有两个压缩空气喷咀56、57，则2/2换向阀65如图4所示，通过控制装置30接通通道，压缩空气流59即从压缩空气喷咀56出来。该压缩空气流的压力水平可以使用一个节流装置66精确调节。压缩空气碰到安装于纱分离器46背面的阻挡面58，使纱分离器46偏转到如图4中所示工作位置Ⅰ。纱分离器46的刀口48在该工作位置Ⅰ上紧靠着纱饼15的最下部卷绕纱层，从而进入前述的退纱倒筒过程。

纱分离器46复位到静止位置Ⅱ，可以由第二个压缩空气喷咀57，或通过一个(图上未绘出)弹簧元件来完成，该弹簧替代第二个压缩空气喷咀的安装在此区域内。如果安装两个压缩空气喷咀，则换向阀65、67的接通方式是，让压缩空气喷咀56保持关闭，而换向阀启动压缩空气喷咀57。

如使用一种电动偏转装置时，例如一种连接到电线38″的电气开关60，按“接通”方向由控制装置30来控制，使电磁电圈37通电。这时产生的电磁流按“吸引”作用到至少部分用铁磁材料制的纱分离器46，并使它偏转到如图3和图4所示的工作位置Ⅰ。

与电源线38″相接通的电位计39，这时能够明确调节有效的磁力，因而使用电动的偏转装置35能够保证纱分离器46的刀口48谨慎的加载到纱饼15上。

这里纱分离器46回复到静止位置Ⅱ，也可以像气动偏转装置那样，由一个(图上未绘出)弹簧元件或者由第二个电磁线圈36来完成。

只要不离开本发明的一般思考，其它的电气传动装置当然也可以替代上述的电磁线圈传动。例如纱分离器的向内转动亦可以借助一个双金属传动装置或类似的装置来实现。