本實用新型涉及用于操作形成紗線氣圈的紡織機工位的裝置，其中在該工位處，借助傳感裝置探測到由運動的紗線形成的、環(huán)繞工位的錠子的紗線氣圈。

背景技術(shù)：

如本實用新型所述的裝置尤其用于保持在形成紗線氣圈的紡織機的工位上通過運動的紗線形成的紗線氣圈的預定直徑。

長久以來，紡織機工業(yè)中已知生產(chǎn)用機器的不同實施方式，在這些實施方式中，操作時在它常常很多的工位上或者由所屬操作裝置形成紗線氣圈。

為了確定和限定這種紗線氣圈的尺寸，這種類型的生產(chǎn)用機器因此常常包括監(jiān)控設(shè)備，這些監(jiān)控設(shè)備的工作方式可能完全不同。已知的監(jiān)控設(shè)備例如常常包括傳感裝置，通過這些傳感裝置能夠觀察到形成紗線氣圈的旋轉(zhuǎn)的紗線。

例如專利文獻DE 101 03 892 A1描述了一種應優(yōu)化布置在整經(jīng)機的筒子架內(nèi)的喂紗筒子的紗線抽出速度的方法和裝置。

眾所周知，在工作過程中，如果從定位在所屬整經(jīng)機中的喂紗筒子經(jīng)由頂部并且以相對高的抽出速度抽出紗線，則形成紗線氣圈，其直徑取決于紗線抽出速度和紗線張力。紗線氣圈的尺寸隨著紗線抽出速度的增加而增加。

依據(jù)專利文獻DE101 03 892 A1公開的方法，通過被設(shè)置在筒子架上的測量工具測量至少一些在紗線抽出時形成的紗線氣圈的尺寸并且將其傳輸至控制設(shè)備，其在達到紗線氣圈的極限值時調(diào)節(jié)地影響紗線抽出速度。

可以考慮不同的以光學方式工作的測量單元作為測量紗線氣圈尺寸的測量工具，例如照相機、一個或幾個光柵或類似裝置。

如上文所述，已知的方法只能用于探測氣圈尺寸的極限值，無法得出關(guān)于所述過程每個時間點的氣圈尺寸的數(shù)據(jù)。這也就意味著，沒有詳細說明的調(diào)整設(shè)備總是在超過或低于給定極限值時被激活以及在達到預定的最大抽出速度或最大紗線張力時被中斷。

此外，專利文獻DE 22 55 663 A1和EP0 282 745 A1公開了環(huán)錠紡紗機以光學方式工作的測量設(shè)備，通過這些測量設(shè)備可以測得紗線氣圈的形狀和/或紗線氣圈尺寸。

專利文獻DE 22 55 663 A1例如描述了環(huán)錠紡紗機的工位，其配備有以氣體方式安置(luftgelagert)或以磁方式安置(magnergelagert)的紡紗鋼領(lǐng)(Spinnring)，其上環(huán)繞有通過運動的紗線驅(qū)動的紡紗轉(zhuǎn)子。

這些工位操作時，為確保紡紗過程無誤，已知紡紗鋼領(lǐng)的轉(zhuǎn)數(shù)和紡紗轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)之間有必要存在確定的差，紡紗過程中既要監(jiān)控以氣體方式安置的或以磁鐵方式安置的紡紗鋼領(lǐng)，還要監(jiān)控紡紗轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)。

此外，在該方法中連續(xù)監(jiān)控是否遵循了預定的最大紗線張力，并且監(jiān)控以及必要時穩(wěn)定紡紗時在管紗區(qū)域產(chǎn)生的紗線氣圈。這也就是說，通過測量紗線氣圈從其子午面(Meridianebene)的紗線曲線偏離以及相應地借助于可變地制動紡紗鋼領(lǐng)來調(diào)整紗線張力以穩(wěn)定紗線氣圈的紗線曲線走向。用于檢測紗線氣圈的紗線曲線偏差的裝置在此基本上由測量傳感器和觸發(fā)裝置構(gòu)成，該測量傳感器包括一些小的光電元件，該觸發(fā)裝置使得該紗線氣圈周期性地被強光照射。

已知的裝置要么相對復雜(DE 22 55 663 A1)，要么常常不太準確，或者由于測量范圍大(DE 101 03 892 A1)而對空氣污染特別敏感。

因此在實踐中，這些已知的裝置無法勝任上述任務。

專利文獻EP 0 282 745 A1描述了用于對多錠子紡織機的工位進行生產(chǎn)監(jiān)控和質(zhì)量監(jiān)控的方法及裝置，這也就是說，依據(jù)該方法/使用該裝置能夠監(jiān)控是否存在紗線以及紗線直徑。

為實現(xiàn)這一目的，環(huán)錠紡紗機配備有光學監(jiān)控機構(gòu)，該光學監(jiān)控機構(gòu)通過照射在工位區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)的紗線氣圈來監(jiān)控紡織機的相鄰布置的多個工位。

所述監(jiān)控機構(gòu)為此目的包括發(fā)射器和接收器，它們?nèi)绱吮粯?gòu)造和設(shè)置，以使得由發(fā)射器發(fā)出的光束在其朝向接收器的路徑上經(jīng)過大量旋轉(zhuǎn)的紗線氣圈并且在此由于紗線氣圈被斷斷續(xù)續(xù)地中斷或減弱。

陰影(Abschattung)在接收器中被轉(zhuǎn)化為電信號，它在所屬的調(diào)整設(shè)備中被作為進一步分析的基礎(chǔ)。

已知的方法被用于測定紗線是否存在以及監(jiān)控紗線的直徑。

此外，專利文獻EP 0 282 745 A1中描述的方法偶爾不太準確，這是因為光束在其從發(fā)射器到接收器的路徑上經(jīng)常受到紡紗車間環(huán)境中無法避免的纖維顆粒和灰塵顆粒的不利影響。另外，通過所選的監(jiān)控機構(gòu)的布置無法推斷出氣圈的直徑，專利文獻EP 0 282 745 A1相應地沒有關(guān)于用于維持紗線氣圈預定直徑的調(diào)整設(shè)備的啟示。

此外，專利文獻EP 2 419 554 B1公開了倍捻機和捻線機的工位，其卷繞裝置和纏繞裝置被如此布置，以使得它們在運行時位于紗線氣圈內(nèi)。

為了能夠控制紗線氣圈的尺寸，所述工位還包括監(jiān)控設(shè)備，該監(jiān)控設(shè)備可以包括不同的實施方式。所述監(jiān)控設(shè)備可以例如間接地工作或以光學方式工作。

可以例如通過被設(shè)置在紗線操作裝置和紗線進入產(chǎn)生紗線氣圈的錠子的入口之間的紗線張力傳感器或者借助于被定位在紗線從錠子出來的出口和另一個紗線操作裝置之間的紗線張力傳感器間接測得所述紗線氣圈的尺寸。

但在另一個實施方式中，還可以間接地通過測量錠子的驅(qū)動裝置的功率或轉(zhuǎn)矩來測量紗線氣圈的尺寸。這也就是說，借助于測量設(shè)備可以測得被錠子操作裝置容納的并且被傳輸?shù)皆u估裝置的電流，從而能夠推測出紗線氣圈的尺寸。

關(guān)于監(jiān)控環(huán)繞纏繞和卷繞裝置的紗線氣圈的光學測量設(shè)備，第一實施方式中建議使用至少兩個光柵，其包括用于發(fā)出光束的光源和用于接收光束的、對光敏感的探測器。通過這樣的裝置識別操作過程中由于紗線氣圈從旁邊經(jīng)過紗線而導致的光束的中斷。此外，已知的實施方式只能用于探測氣圈尺寸的極限值，并且無法準確推斷出卷繞過程每個時間點的紗線氣圈的尺寸。

在另一個可比較的實施方式中使用了帶有光束狀的、閃光測頻光源，例如LED或激光的CCD型光敏傳感器。

在憑借光敏傳感器和與錠子的旋轉(zhuǎn)同步的閃光測頻光源工作的裝置中，當被閃光照亮時，定位圖像和形成紗線氣圈形狀的紗線。

另外在這一實施方式中，根據(jù)紗線厚度、紗線表面和/或紗線旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生不同的反映，其對錯誤率和測量的分辨率都有消極影響。

CCD型接收器還是費用相對高的裝置，這是因為為了運行操作它需要一個復雜的評估單元。

專利文獻EP 2 419 554 B1與倍捻機和捻線機的工位相關(guān)地描述的監(jiān)控設(shè)備總的來說還有改進的可能，因為它們要么測量地不夠準確，要么相對來說花費較大。

專利文獻W02015/012773與加捻機的工位相關(guān)地還公開了一種監(jiān)控和調(diào)整裝置，借助這一裝置可以在加捻操作時監(jiān)控當外紗線進入工位的扭轉(zhuǎn)元件(Drallelement)時，外紗線形成怎樣的角。通過所述扭轉(zhuǎn)元件，外紗線此后和內(nèi)紗線捻成簾線(Cordfaden)。

此外，專利文獻EP 0 638 674 B1還公開了一種方法，依據(jù)該方法，通過包括光源和光接收器的光電測量值變換器來監(jiān)控已加捻的紗線的質(zhì)量。

依據(jù)這一公開的方法，在光電測量值變換器的相對寬的導紗裝置中以環(huán)形運動方式旋轉(zhuǎn)的紗線，如已公開的，通過光接收器的陰影產(chǎn)生電信號，該電信號通過濾波分別被分為第一和第二信號。

隨后，借助評估裝置，由第一信號可以確定當前紗線的每個時間單位內(nèi)紗線旋轉(zhuǎn)的每個角度，由第二信號可以推斷出紗線的品質(zhì)范圍(Gütebereich)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本實用新型的任務是研發(fā)種裝置，利用該裝置，在形成紗線氣圈的紡織機的工位上可靠地確定形成運動的紗線的紗線氣圈的直徑并且可以保持該直徑或必要時修正該直徑。

此外，應盡可能方法簡便、成本合適地實現(xiàn)這種裝置。

依據(jù)本實用新型，該任務可以如此實現(xiàn)，即每個傳感裝置產(chǎn)生依賴于紗線氣圈的實際直徑的信號，具有對傳感裝置的信號進行評估的調(diào)整電路以及配設(shè)有連接至該調(diào)整電路的機構(gòu)，該機構(gòu)用于影響形成環(huán)繞紗線氣圈的紗線的紗線張力。

工位包括一個用于探測紗線氣圈直徑的傳感裝置、一個連接至傳感裝置的調(diào)整電路以及與該調(diào)整電路連接的且用于影響形成紗線氣圈的紗線的喂給速度以及紗線張力的機構(gòu)。

該環(huán)行的紗線氣圈在加捻工作時，在例如被構(gòu)造為光柵的傳感裝置上遮光，該傳感裝置由此產(chǎn)生被傳輸給調(diào)整電路的電信號。該調(diào)整電路借助于其他的已知數(shù)據(jù)，通過每次紗線氣圈旋轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的兩個信號之間的時間間隔可以算出該紗線氣圈的當前直徑。

如果由該傳感裝置檢測到的該紗線氣圈的當前實際直徑與預先規(guī)定的額定直徑不符，那么連接至調(diào)整電路的機構(gòu)被用于影響紗線喂給速度和紗線張力。這就是說，這種機構(gòu)通過相應地修正形成紗線氣圈的紗線的喂給速度或紗線張力使該紗線氣圈具有預先規(guī)定的額定直徑。

形成紗線氣圈的紡織機可以是不同類型的紡織機或紡織裝置。

該形成紗線氣圈的紡織機可以例如是倍捻機或捻線機，其例如生產(chǎn)簾線。

此外在其他紡織機上也可以有利地使用如本實用新型所述裝置，例如環(huán)錠紡紗機。

與給料機(Zettelmaschine)或給料架(Zettelgatter)相關(guān)地也可以有利地使用如本實用新型所述裝置。

在一個有利的實施方式中，連接在調(diào)整電路上的、用于影響紗線喂給速度和/或紗線張力的裝置是紗線供給機構(gòu)(Fadenlieferwerk)，其在紗線路徑上被定位在紗線氣圈的前方。在捻線機中例如被接入到外紗線的紗線路徑中的這種類型的外紗線供給機構(gòu)可以簡單的方式精準和快速地影響到紗線氣圈的直徑。

這就是說，借助于這樣的外紗線供給機構(gòu)，隨時都能保證準確地調(diào)整紗線氣圈的額定直徑。

附圖說明

下文借助于附圖所示的實施例進一步解釋本實用新型。

圖1示意性示出具有如本實用新型所述的、連接在調(diào)整電路上的傳感裝置的倍捻機或捻線機的工位的側(cè)視圖；

圖2示出了用于保持由傳感裝置監(jiān)控的紗線氣圈的額定直徑的調(diào)整電路。

具體實施方式

圖1示出倍捻機或捻線機的工位1的側(cè)視圖，一般來說，該工位1包括筒子架4，該筒子架原則上被定位在工位1的上方或后方。

該筒子架4在此用于容納至少一個第一喂紗筒子7，從該第一喂紗筒子7抽出所謂的外紗線5。

該工位1此外包括一個可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸35旋轉(zhuǎn)的錠子2，在本實施例中包括一個捻線錠子，該捻線錠子具有保護罐19，在其內(nèi)部安裝有第二喂紗筒子15。

從該第二喂紗筒子15，在保護頭上方抽出所謂的內(nèi)紗線16，并將其供應給設(shè)置在錠子2上方的氣圈孔或所謂的平衡系統(tǒng)9。

所述保護罐19，其被安置在可轉(zhuǎn)動的、在所述實施例中被構(gòu)造為加捻盤(Zwirnteller)的紗線轉(zhuǎn)向裝置8上，在此優(yōu)選地通過(未示出的)磁裝置防止發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

錠子2的紗線轉(zhuǎn)向裝置通過錠子驅(qū)動裝置3施加壓力，它可以是直接驅(qū)動裝置或間接驅(qū)動裝置。

從第一喂紗筒子7抽出的外紗線5被供應給在紗線路徑上布置在筒子架4和錠子2之間的、可調(diào)整的機構(gòu)6，以影響紗線供給速度或紗線張力，需要時，外紗線5的紗線張力可隨之變化。

該機構(gòu)6通過控制導線與調(diào)整電路18連接，調(diào)整電路調(diào)節(jié)從該機構(gòu)6施加給外紗線5的紗線喂給速度和/或紗線張力。

通過該機構(gòu)6施加給紗線5的可調(diào)整的張力在此優(yōu)選具有一個數(shù)量級其根據(jù)錠子2的幾何形狀實現(xiàn)自由紗線氣圈B的優(yōu)化，也就是說，紗線氣圈B的直徑盡可能小。

該外紗線5緊接在該機構(gòu)6之后，在錠子驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)軸區(qū)域中經(jīng)過錠子驅(qū)動裝置3并且在加捻盤8下方穿過所謂的紗線出口，在徑向上從錠子驅(qū)動裝置3的空心的旋轉(zhuǎn)軸中離開。該外紗線5此后朝向加捻盤8的外部區(qū)域行進。

在當前的實施例中，加捻盤8邊緣上的外紗線5向上偏轉(zhuǎn)并且形成自由的紗線氣圈B地環(huán)繞錠子2的保護罐19，在該保護罐內(nèi)部定位第二喂紗筒子15。

從圖1可知，在錠子2的保護罐19的上方還布置有傳感裝置33，傳感裝置在該實施例中被構(gòu)造為光柵。這就是說，該傳感裝置33包括光源41和光接收器40。

在圖1所示的實施例中，該光柵被如此定位，以使得從傳感裝置33的光源41射出的測量光束42(在此是光束)垂直于錠子2的旋轉(zhuǎn)軸35穿過紗線氣圈B的區(qū)域并到達傳感裝置33的相關(guān)的光接收器40，該光接收器40本身又通過信號線連接至調(diào)整電路18。

能夠分別測得待被監(jiān)控的紗線氣圈B的當前實際直徑的傳感裝置33在此不一定非要被構(gòu)造為光柵，而是原則上也可以根據(jù)另一個物理原理進行工作。

該傳感裝置33的測量光束可以例如以電磁光譜的其他任意波長工作，例如雷達、超聲波、紅外線等。

另外從圖1可知，由第一喂紗筒子7抽出的外紗線5和由第二喂紗筒子15抽出的內(nèi)紗線16在氣圈孔或者平衡系統(tǒng)9的區(qū)域內(nèi)匯聚在一起，其中氣圈孔或平衡系統(tǒng)9的位置確定所構(gòu)成的自由的紗線氣圈B的高度。

所謂的捻線點或捻合點(Kordierpunkt)位于氣圈孔或者平衡系統(tǒng)9內(nèi)，其中兩根紗線，即外紗線5和內(nèi)紗線16在該點會合并且例如形成簾線17。

在捻線點上方布置有紗線抽出裝置10，借助于該紗線抽出裝置抽出簾線17并通過平衡元件，例如調(diào)節(jié)設(shè)備11供給卷繞和卷取裝置12。

該卷繞和卷取裝置12在此通常包括驅(qū)動輥13，該驅(qū)動輥以摩擦接合的方式驅(qū)動筒子14。

上述用于影響紗線喂給速度和/或紗線張力的機構(gòu)6被構(gòu)造為以電子方式調(diào)整的制動器或主動供給機構(gòu)，其中也可以使用上述兩個部件的組合。

作為供給機構(gòu)的結(jié)構(gòu)變型例如可以是導絲輥、層狀盤或帶有相應壓緊輥的驅(qū)動輥。

該機構(gòu)6根據(jù)通過傳感裝置33測定的自由紗線氣圈B的直徑來調(diào)節(jié)外紗線5的紗線張力和/或紗線速度。這就是說，在工位1運行時，例如由傳感裝置33的光源41發(fā)起的測量光束42由形成回轉(zhuǎn)的紗線氣圈B的行進的外紗線5在紗線氣圈B每次旋轉(zhuǎn)時交叉兩次，這種情況被傳感裝置33的光接收器40立即識別為陰影形式的干擾并且作為電信號i被傳輸給調(diào)整電路18。

該調(diào)整電路18隨后從兩個干擾的時間間隔以及在紗線氣圈B的每次旋轉(zhuǎn)時由傳感裝置33的光接收器40產(chǎn)生的電信號i立即確定該紗線氣圈B當前的實際直徑。此外，該調(diào)整電路18在需要時立即以調(diào)節(jié)方式通過該機構(gòu)6影響外紗線5的紗線喂給速度或紗線張力，如果測得的紗線氣圈的實際直徑與額定直徑有所偏離。這就是說，該調(diào)整電路18立刻開始修正環(huán)繞的紗線氣圈B的直徑。

圖2示出調(diào)整電路18的一個實施例，表現(xiàn)了該調(diào)整電路如何維持紗線氣圈B的預期直徑。

如可看出的，調(diào)整電路18的調(diào)整元件20通過導線21連接至輸入裝置22以及通過導線23連接至傳感裝置33。此外，該調(diào)整元件20通過導線24與影響紗線張力的機構(gòu)6連接。

該操作人員可以通過輸入裝置22輸入出現(xiàn)在相關(guān)工位上的紗線氣圈的數(shù)據(jù)，也就是說，通過輸入裝置提供給該輸入元件20紗線氣圈B的額定直徑的數(shù)值和數(shù)據(jù)。

當然在需要時，隨時可在輸入裝置22上修正紗線氣圈B的額定直徑的數(shù)值和數(shù)據(jù)。

在調(diào)整元件20內(nèi)，通過輸入裝置22預先確定的紗線氣圈B的額定數(shù)據(jù)被立即與該傳感裝置33的實際數(shù)據(jù)比較，這也就是說，與該傳感裝置33在監(jiān)控旋轉(zhuǎn)的紗線氣圈B時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)相比較。

如上文所述，該傳感裝置可以被構(gòu)造為例如光柵，其與由光源41發(fā)射的光束42一起監(jiān)控形成環(huán)繞的紗線氣圈B的連續(xù)的紗線。

如果該調(diào)整元件20確定由傳感裝置33測定的紗線氣圈直徑的實際值與通過輸入裝置22給定的紗線氣圈B的直徑的額定值有所偏差，那么該調(diào)整元件20通過控制導線24立即激活機構(gòu)6，通過該機構(gòu)6可以影響外紗線5的紗線喂給速度或紗線張力。

這就意味著，紗線氣圈的實際值偏離額定值時，該調(diào)整元件20使得借助于該機構(gòu)6立即修正被監(jiān)控到的紗線氣圈B的直徑，這樣再次準確出現(xiàn)通過輸入裝置22預先確定的被監(jiān)控的紗線氣圈B直徑的額定值。

這意味著，如果在現(xiàn)有系統(tǒng)中出現(xiàn)與紗線氣圈B直徑相關(guān)的干擾26，就通過調(diào)整電路18立即在控制范圍25內(nèi)進行修正，其中通過不斷調(diào)整紗線氣圈B的額定值和實際值調(diào)整紗線氣圈B的直徑，也就是說，在紗線氣圈B每次旋轉(zhuǎn)時進行這樣的調(diào)整。

這一情況既適用于起動和停止階段工位變化的過程速度，又適用于保持恒定生產(chǎn)速度的工位的正常運行。

參考的氣圈形狀以及紗線氣圈B優(yōu)化的最小直徑不僅導致形成紗線氣圈的紡織機的工位的能量需求最少，而且使得加捻過程的空間需求最小化。這就是說，由紗線位置或該紗線位置處紗線氣圈的直徑預先確定的加捻過程的空間需求可能明顯減小，這是因為與每個紗線位置無關(guān)，由于持續(xù)測量和調(diào)整紗線氣圈B的直徑，而不再需要多余地構(gòu)造出紗線氣圈B。

連續(xù)調(diào)整紗線氣圈的直徑使得形成紗線氣圈的紡織機的單個工位需要的空間都較小。這就意味著，形成紗線氣圈的紡織機可以配備更多的工位，但形成紗線氣圈的紡織機的原始機器長度由此不會改變。

因為每個工位上都有如本實用新型所述的裝置，因此在形成紗線氣圈的紡織機的每個工位上都進行獨立的紗線氣圈控制。

此外，例如在中央計算裝置中評估每個單獨工位的紗線氣圈直徑的數(shù)值和數(shù)據(jù)或者形成紗線氣圈的紡織機的多個工位，優(yōu)選為形成紗線氣圈的紡織機的所有工位的相應數(shù)值和數(shù)據(jù)。

經(jīng)過評估的數(shù)據(jù)因此既可以用作靜態(tài)目的，又可以用于優(yōu)化紗線氣圈的參考直徑。

盡管如本實用新型所述的裝置的目標是不使用儲存盤就可操作的加捻過程或捻線過程，但原則上也可通過現(xiàn)有的儲存盤操作加捻過程或捻線過程。

此外，原則上可以在配設(shè)有加捻盤的工位處實施如本實用新型所述的裝置。在這樣的工位上，即其中在加捻過程中，運動的紗線在其作為紗線氣圈旋轉(zhuǎn)之前從加捻盤被引導地或恒定地離開，也可以有利地使用如本實用新型所述的裝置。

還可以以有利的方式借助參考錠子實施如本實用新型所述的裝置。這就是說，在形成紗線氣圈的紡織機的至少一個作為參考錠子工作的工位上實施如本實用新型所述的裝置。由參考錠子借助如本實用新型所述的裝置測得的數(shù)值則被用于調(diào)整紡織機的相鄰的工位。