自由端转杯纺纱装置和操作自由端转杯纺纱装置的方法

摘要

本发明涉及一种自由端转杯纺纱装置(1)和操作自由端转杯纺纱装置的方法，该自由端转杯纺纱装置包括可供纺纱转杯(3)设置在其中的转杯壳体(2)和用于闭合该转杯壳体(2)的可枢转的盖件(8)。根据本发明，设有测量线圈(31)和导电的和/或导磁的测量元件(32)，该测量线圈(31)和测量元件(32)如此布置，即，所述转杯壳体(2)和盖件(8)之间的相对运动改变测量线圈(31)的阻抗(Z

说明书

技术领域

本发明涉及一种自由端转杯纺纱装置，该装置包括可供纺纱转杯设置在其中的转 杯壳体和用于闭合转杯壳体的可枢转的盖件。本发明还涉及用于操作自由端转杯纺纱 装置的方法。

背景技术

DE102004029020A1公开了一种具有转杯壳体和盖件的自由端转杯纺纱装置。出 于安全考虑，只有当纺纱转杯只以显著降低的转速慢慢停转时才可以通过维护机组或 者操作者来打开转杯壳体。

另外，必须在纺纱转杯重新启动时保证该转杯壳体按规定被盖件闭合。因此，在 纺纱转杯重新启动前首先对该转杯壳体施以负压。负压供应源为了纺纱操作是必须已 经存在的。通过负压使纺纱转杯在转动中发生偏移，而使得纺纱转杯不承受在纺纱操 作中驱动该转杯的独立驱动装置的作用。可以只在盖件闭合时保持负压，从而使得纺 纱转杯只在盖件闭合时进行转动。通过纺纱转杯的转动而造成驱动纺纱转杯的电动机 也进行转动。电机的转动又在电机绕组中感生出电压。通过测量电压或相应参数，可 以检测纺纱转杯的转动。在检测到该转杯壳体按规定利用盖件被闭合后启用锁定机 构，该锁定机构避免不经允许地打开所述盖件。

DE102004029020A1描述了能够如何无需附加的传感器装置来获取盖件按规定 闭合的可能性。但是，转杯的额外加速耗费时间并且降低自由端转杯纺纱装置的生产 率。但尤其无法实现在操作过程中或者在较长操作时间之后来获取盖件位置的变化。

DE102004044551A1同样涉及一种包括转杯壳体和盖件的自由端转杯纺纱装置。 另外，公开了移动式维护装置。借助该维护装置，可以在打开盖件情况下随时控制转 杯的深度调节。为此，借助测量方法来测量该测量装置和纺纱腔后壁之间的距离。通 过在移动测量装置之后再次进行测量，可以测量出距转杯正面的距离。这两个长度值 之差在DE102004044551A1中被称为转杯深度。

对有序纺纱过程起决定性作用的参数是在纺纱转杯的杯底和设于盖件内的纱线 输出嘴之间的距离。该距离也被称为转杯深度。如此限定的转杯深度不仅取决于纺纱 转杯在转杯壳体内的准确定位，而且取决于盖件的准确定位。除了对纺纱产品的不利 影响外，太小的转杯深度也可能损伤纺纱转杯的驱动装置的轴承装置。在转杯深度太 小时，喂入的纱线压力可能会施加到纺纱转杯上和进而施加到轴承装置上。

发明内容

因此，本发明的任务是改善转杯盖位置的监测。

该任务通过具有测量线圈和导电的和/或导磁的测量元件的自由端转杯纺纱装置 来完成，在这里，该测量线圈和测量元件如此设置，即，通过转杯壳体和盖件之间的 相对运动来改变该测量线圈的阻抗，并且设有分析装置，利用该分析装置可获取受测 量线圈的阻抗影响的参数。

本发明利用了原理上已知的测量方法。当使电导体在磁场中运动或者暴露在自身 变化的磁场中时，在该电导体内感生出涡电流。根据楞次定律，涡电流反抗其出现的 原因，因而削弱产生该磁场的线圈的场。如果导电的测量元件相对于测量线圈的相对 位置发生改变，则一方面测量线圈的感抗改变，另一方面，测量线圈的有效电阻改变。 有效电阻和感抗确定测量线圈的阻抗。

导磁的测量元件在接近测量线圈时造成测量线圈阻抗的改变，这是因为磁导体有 流量增强作用。作为磁导体例如可以使用磁环。此外，在磁导体的相对磁渗透性高时 测量线圈的感抗尤其改变。有效电阻的改变是可忽略的。

因为通过电导体不仅改变测量线圈的感抗，也改变其有效电阻，因此良好的电导 体原则上被优选作为测量元件。但本发明也可以利用磁性测量元件来实现。

测量线圈的阻抗或者阻抗变化可以随时直接推断出盖件的位置。电感是用于转杯 壳体和盖件之间距离的量度。借此可以识别并监测闭合状态。另外，可以推断出转杯 深度，就是说推断出纺纱转杯的杯底和盖件内的输出嘴之间的距离。转杯深度此时可 以被连续监测，尤其在纺纱操作过程中。通过相应存储所求出的值，可以实现长期监 测。

根据本发明获取测量线圈的阻抗此时不一定意味着求出具体的“欧姆”值。可以 采用或求出每个信息来推断出阻抗或阻抗变化。

有利地，该自由端转杯纺纱装置的至少一部分，即转杯壳体的或者盖件的一部分 由导电的和/或导磁的材料构成。在此情况下，没有必要安装一个单独的测量元件， 它的唯一功能是影响测量线圈的阻抗。相反，所述转杯壳体的或者盖件的本来就设置 用于其它功能目的的部分可以用作测量元件。当然该转杯壳体或盖件也可完全由导电 材料和/或导磁材料构成，并因此用作测量元件。

根据本发明的一个实施方式，该测量元件配属于盖件，该测量线圈配属于转杯壳 体。

根据本发明的另一个实施方式，该测量元件配属于转杯壳体，该测量线圈配属于 盖件。

为了确定阻抗，分析装置可以具有电容，该电容与该测量线圈一起构成振荡电路。 在这样的布置中，该振荡电路的激振振荡的振幅、相位移或共振频率表示测量线圈的 阻抗。

通过适当布置两个测量线圈，可以获取盖件相对于转杯壳体的移位。

有利地设有非易失性存储器，用于存储受测量线圈的电感影响的参数。通过这种 方式，可以实现长期监测处于关闭状态的盖件的位置。为此例如可行的是，在导致相 应的纺纱装置完全停机之前识别出盖件的或枢转机构的材料疲劳或者其它变化。

本发明还涉及自由端转杯纺纱装置的操作方法。根据本发明，获取受测量线圈的 阻抗影响的参数，其中该测量线圈和导电的和/或导磁的测量元件如此布置，即，通 过转杯壳体和盖件之间的相对运动来改变测量线圈的阻抗。

根据本发明方法的一个有利实施方式，获取所述盖件与转杯壳体的距离。为此需 要相应地校准哪个距离对应于哪个阻抗。

相应地，可以有利地监测所述盖件的闭合状态。

根据另一个有利实施方式，获取设于转杯壳体中的纺纱转杯的底部与设于盖件中 的输出嘴之间的距离，即转杯深度。为此，可以实现针对纺纱转杯和输出嘴的相应校 验。也可以通过转杯壳体和盖件之间的距离以及纺纱装置的几何形状计算出相应的转 杯深度。

有利地，在自由端转杯纺纱装置的操作过程中获取受测量线圈的阻抗影响的参 数。由此一来，能够及时发现变化和故障。例如，可能因为共振而出现纺纱机和纺纱 装置的机械振动。通过测量该测量线圈的阻抗，可以发现所述变化和故障并且能采取 应对措施，例如改变转杯转速。

在极端情况下，可以根据所获取的阻抗或由此推导出的参数来触发用于自由端转 杯纺纱装置的报警信号和/或关停信号。

根据本发明方法的另一个有利实施方式，对受测量线圈阻抗影响的参数或由此导 出的参数进行存储。通过这种方式，能够发现渐渐变得严重的故障并且至少找到可能 的故障起因的依据。所存储的阻抗值例如能与存储的纱线质量值比较并进而显示出质 量变化的可能原因。

附图说明

以下将结合附图所示的实施例来详述本发明，其中：

图1以侧视图示出了本发明的带有闭合的盖件的自由端转杯纺纱装置；

图2以立体图示出了翻开了盖件的本发明的自由端转杯纺纱装置；

图3示出了用于确定阻抗的振荡电路。

具体实施方式

图1所示的自由端转杯纺纱装置总体带有附图标记1并且如常见的那样具备转杯 壳体2，纺纱转杯3的纺杯体26在转杯壳体内高转速转动。

纺纱转杯3此时通过电动马达独立驱动装置且优选是直流电动机18被驱动，并 且以其转杯轴4支承在磁轴承机构5内。直流电动机18通过导线27被供应电能。

如已知的那样，本身朝前敞开的转杯壳体2在纺纱操作中通过可转动安装的盖件 8被闭合并且通过相应的抽吸管路10被连接至负压源11，负压源产生为了制造纱线 而在转杯壳体2内所需要的纺纱负压。如图所示，在盖件8的凹空部中设有通道板接 头12，它具有纱线输出嘴13以及导纤通道14的通口区。纱线输出嘴13上连接有纱 线输出管15。

在本实施例中，用于支承开松辊21或纤维条喂入筒22的开松辊壳体17固定在 盖件8上，而盖件8以可绕枢转轴16受限转动的方式安装。开松辊21在此情况下通 过独立驱动装置19被驱动，而纤维条喂入筒22的驱动通过独立驱动装置20实现。

自由端转杯纺纱装置1具有锁定机构59，其在自由端转杯纺纱装置1操作时锁 定盖件8。借此避免盖件8在纺纱转杯3高转速转动时被不经允许地打开。锁定机构 59如同自由端转杯纺纱装置1的驱动装置18、19、20那样由控制装置30来控制。 锁定机构59通过控制线51和信号线52与控制装置30相连。为清楚起见而没有示出 驱动装置18、19、20至控制装置30的控制连接。

自由端转杯纺纱装置1根据本发明具有测量线圈31，测量线圈通过导线29与控 制装置30相连。控制装置30包括用于获取测量线圈31的阻抗Z_M的分析装置33。

从图2中可以准确看出测量线圈31的布置。测量线圈31安置在转杯壳体2的壁 36上。在盖件8的闭合状态中，盖件8的壁32和转杯壳体2的壁36是相互平行的。 通道板接头12在其外周面上具有密封件9。通过这种方式，转杯壳体2被紧密闭合 并且在壁32和36之间留有间隙，测量线圈31位于所述间隙内。另选地，测量线圈 31也可被嵌入壁36的凹部中。

在所示的实施例中，壁32由导电金属构成。壁32由此同时用作测量元件，其影 响测量线圈31的电感。测量线圈31优选如此卷绕，即，在闭合状态下的测量线圈 31的面法线垂直于盖件8的壁32。在这样的布置中出现了在盖件8的打开状态和闭 合状态之间的测量线圈31的电感L_M和有效电阻R_M的最大可能的差异。

图3示出了振荡电路的基本结构，可借此来获取测量线圈31的阻抗Z_M或者说 阻抗变化。测量线圈31的阻抗Z_M由测量线圈31的有效电阻R_M和电感L_M确定。

Z_M＝R_M+jωL_M

该阻抗是包含实部和虚部的复合参数。实部对应于有效电阻R_M，虚部对应于感 抗感抗ωL_M，其中，ω表示电路频率。

根据图3的电路包含电容C，该电容与测量线圈3构成振荡电路34。测量线圈 31此时具有阻抗Z_M，该阻抗随盖件8的位置而改变。为了获取测量线圈的阻抗Z_M， 振荡电路34通过串联电阻R_A被施以预定了电压U_A的频率。振幅是针对测量线圈31 的阻抗Z_M大小的量度。振幅为此适用于表明盖件8的位置或者说盖件8距转杯壳体 2的距离。由此开创了许多监测可能性。

可以监测盖件8的闭合状态。只有当所求出的振幅表明盖件8按规定抵靠转杯壳 体2时，才启用锁定机构59并且产生允许直流电动机18启动的许可信号。

除了闭合状态外，还可以监测转杯深度，即纺杯体26的底部至纱线输出嘴13 的距离。可以进行与允许的极限值的比较。这样的比较可以在纺纱操作开始前和在纺 纱过程中进行。

振幅优选在自由端转杯纺纱装置的操作过程中被监测。变化可以被立即识别到并 且触发适当的反应。

被测振幅的变化可以根据变化类型而产生报警信号或关停信号。

另外，振幅的被测值可以连续地存储在控制装置30的存储器37中。依据该被存 储的值，可以执行长期监测或者发现自由端转杯纺纱装置1出故障的可能起因。

除了测量线圈31外，在转杯壳体2的壁36上可设有第二测量线圈35。针对第 二测量线圈35，盖件8的导电壁32同样构成测量元件，该测量元件在盖件8运动时 改变测量线圈35的阻抗。测量线圈31和35此时如此布置，即，它们位于纺纱转杯 3的对置两侧。通过这种方式，可以检测盖件8的移位。这样的移位例如可以因枢转 轴16受损而引起。移位就此意味着在不同的测量点处，转杯壳体2的壁36和盖件8 的壁32的距离是不同的。