用于纱线重新成束的带有专用元件纺织机的方法及纺织机技术领域
本发明涉及一种带有大量有序排列的工作区的纺织机的运作方法，其中作为工作元件的工作区包括至少一个用于生产纱线的纺纱区和/或一个用于卷取纱线的筒管。此外，这种工作区还包括专用操作元件，用于纱线重新成束或者连结两个纱头。在此过程中，当生产中断时形成的卷边的纱头会放置在工作区指定的接收位置。当需要纱线(F)重新成束或需要连接两个纱头的时候，这一卷边的纱头会通过工作区内的工作元件、特别是工作区专用的操作元件离开接收位置，进行切割，以用于重新成束或与另外一个纱头连接。此外，本发明涉及一个纺织机，沿纺织机轴向有序排列着大量工作区，此类工作区作为每个工作单元包括至少一个用于生产纱线的纺纱区和/或一个用于卷取纱线的筒管。此外，这种工作区还包括多个专用操作元件，用于纱线重新成束或者连结两个纱头。通过工作元件、特别是工作区专用的操作元件，卷边的纱头可以离开接收位置，进行切割，以用于重新成束或与另外一个纱头连接。
背景技术
以现有的技术水平，在生产中断后进行重新成束工序或纺纱工序的许多不同过程和设备已被人们熟知。所以对许多纺织机而言，配备可以沿着工作区移动的维护装置就显得多余，这些维护装置一般用于执行纺纱区所有维护程序，如清除断纱、更换筒管、清理转杯、接上空线轴等。这种维护装置拥有非常复杂的结构和大量不同的操作元件。例如，在专利文件DE19827605A1中就描述了一个拥有移动维护装置的纺纱机。但是，当多个纺纱区同时有维护需求时，就会使等待维护的时间显著增加。在当今日益上升的趋势下，即纺织机上的纺纱区越来越多，这一问题也愈演愈烈。
为了减少可移动维护装置的等待时间，被人们熟知的做法就是在纺纱机的每边 都设置多个维护装置。专利文件DE10137081A1就描述了一个这样的纺纱机。这种拥有多个维护装置的机器就要求极高的成本来控制维护装置的移动以及将单个工作区分配给不同维护装置。尽管如此，同时有维护需求的多个纺纱区还是需要等待维护装置进行维护，因此生产就暂停了，也削减了机器的效率。
专利文件EP1283288B1提供了工作区维护的另外一种解决方案，即所有用于纱线重新成束的操作元件以及后续必要的维护元件直接对每个单独的工作区负责。这种纺纱机的工作区就是明确可控的单独传动，使得纺纱区的工作元件在相应需求下在成束和普通纺纱活动中得以以合适的方式驱动。这样每个工作区都能够在生产中断以后独立地将纱线重新成束。这样就可以避免等待时间的问题以及与之相关联的生产中断问题。当然，这种配置有单个自动化装置的机器也会相对而言比较昂贵。此外，因为每个工作区都要配备相应构件，在构造上的花费也比较高。
此外，为了避免花大量时间在筒管上找纱头，也为了简化重新成束的程序，在专利文件DE102011053811A1中还提出一种建议，在可以预见纺纱过程中断的时候，控制单个工作区的工作元件停止运转。在这种情况下，纺纱机中单个工作元件的传输速度会在控制下减慢至静止，从而达到控制断纱的目的。此时纱头不会卷至筒管，而会被传输至经线方向上的一个指定存放位置。在这个位置上，可以直接通过可移动的维护装置的操作元件或者工作区专用的操作元件拾起纱头并且开始重新成束程序。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目标是，提供关于一个过程和一个纺织机的建议，使得在没有预见的生产中断的情况下，迅速将纱头输送至重新成束程序。
本发明提供了一种用于沿纺织机轴向有序排列着大量工作区的纺织机的运作方法，所述工作区作为每个工作单元包括至少一个带有纺纱设备用于生产纱线的纺纱区和/或一个用于在筒管上卷取纱线的卷取设备。此外，这种工作区还包括多个专用操作元件，用于纱线重新成束或者连接纱头。当生产中断时形成的卷边的纱头会放置在工作区中指定的接收位置。当需要纱线重新成束时，这一卷边的纱头会通过工作区内的工作元件、特别是工作区专用的操作元件离开接收位置，进行切割，以用于重新成束。
在本设计中，若有纱头卷绕至筒管上，就会有一个在纺织机的多个工作区上移动的纱线寻找装置在筒管的表面寻找纱头并且随后将纱头导入接收位置。最终，接收位置内的纱头会被工作区的一个工作元件、尤其是工作区专用的操作元件拾取并投入加接程序。
本发明还提供一种纺织机，其包括沿纺织机轴向有序排列着的大量工作区，作为工作元件的每个工作区包括至少一个带有纺纱设备用于生产纱线的纺纱区和/或一个用于在筒管上卷取纱线的卷取设备以及两者相关的用于纱线重新成束的多个工作区专用操作元件。通过工作元件、特别是工作区专用的操作元件可以从接收位置拾取卷边的纱头并进行切割，以用于重新成束或与另外一个纱头连接。
所述纺织机包括至少一个在多个工作区范围内移动的纱线寻找装置，包括一个施加吸力后可在筒管上找到卷绕的纱头的吸气嘴。此外还设计了一个移交元件，用于将纱头从吸气嘴移交至工作区内的接收位置，使得纱头可以被工作元件、尤其是工作区专用的操作元件拾取。
运用上述方法以及纺织机使得工作区的自给自足成为可能，从而可以在多数情况下独立完成成束程序或者连接程序，例如捻接进程，并且不需要等待时间。因为在生产中断的时候，纱头始终放置在指定的接收位置，之后可以直接由工作区的工作元件接收，所以不需要工作区专用的纱线寻找装置。因此这种设计相较于完整的单个自动化装置在费用上有显著优势，并且在单个工作区的构建上也有所简化，因为不需要安装密集的纱线寻找装置。尽管如此，当纱头卷绕在筒管上的时候，这种纺织机还是可以通过在多个工作区之间移动的纱线寻找装置迅速找到纱头并投入重新成束程序。因为这个在多个工作区之间移动的纱线寻找装置只缩减至一到二个功能，即寻找纱头以及必要时移交至纺纱区，这一设计相较于传统的维护装置以及完整的单个自动化装置拥有更为显著的成本优势。此外，即使多个工作区同时出现了断纱的情况，这种纱线寻找装置的等待时间也会明显减少，因为它只需要寻找纱头然后移交至纺纱区，下一个工作区的操作就明显更快。
在结束这一极具优势的运行过程之后，纱线寻找装置上的一个移交元件就可以将纱头牵引至工作区内的接收位置。在此类纺织机中，至少需为纱线寻找装置配备一个移交元件。这里作为工作元件的纱线寻找装置只包括一个吸气嘴，一个移交元件以及可能的一个纱线分离装置。比如，移交元件可以是旋转臂，移动挂钩，直线 移动或连杆操纵的输送臂，或者是气动的移交元件。这样就可以直接通过纱线寻找装置将纱头牵引至工作区，更确切的说是工作区的工作元件处。原则上是可以设想的，用一个工作区配备的移交元件将纱头从吸气嘴上取下并牵引至接收位置。
所述纺纱机上的接收位置，即用工作元件、尤其是工作区专用的操作元件取得纱头的位置，优先考虑其在经线方向上位于纺纱区出口和卷曲设备之间，尤其是位于纺纱区出口和纺纱区牵伸设备之间。工作区的这个位置是十分便利的，所以通过纱线寻找装置或移交元件就可以轻松将纱头牵引到这个接收位置。
为了在有计划的生产中断时将卷边的纱头牵引到接收位置，一种优选方案是工作区可以在控制下停止运转。工作区的工作元件可以在控制下相互协调直至停止运转。这样纱头最终可以停留在指定的接收位置而不会卷绕在筒管上。这样，可能存在的纱线寻找装置的等待时间还会继续缩短，因为它只需要处理计划外的生产中断时纱头卷绕至筒管上的问题。
本发明还提供一种优选的技术方案，即纱线寻找装置将纱头牵引到接收位置的时候直接牵引至气动工作元件、尤其是工作区内气动的操作元件的作用区域。原本就需要为工作区配备这种气动的操作元件，用于在成束程序时起固定纱头或留下换筒纱尾的作用。当然也可以为纱线寻找装置配备一个专用于牵引纱头的气动操作元件。同样，也可以直接通过工作区的气动工作元件在纺纱机上例如纺纱设备上取得纱头。例如在气流纺纱机中，可以通过退绕嘴在气流纺纱设备上取得纱头，或是在喷气纺纱机中通过喷嘴。每种情况下纱头都可以很快通过纱线寻找装置到达工作区，就可以继续减少等待时间。
此外，本发明还提供另一种优选的技术方案，即当纱线寻找装置将纱头牵引至接收位置时能同时放入工作区的牵伸设备和/或卷取设备的导纱器和/或纱线控制装置中。这样就可以直接通过纱线寻找装置将纱头置入纱线通道上的某一位置，即在控制工作区停止运转后纱线可以到达的位置。这样就不强制要求为工作区增配操作装置。原则上是可以想象的，通过纱线寻找装置将接收位置上的纱头牵引至气动操作元件，再通过后续工作区专用的操作元件牵引至牵伸设备和/或导纱器和/或纱线控制装置中。
通过上述方法以及设备，特别有益的纺织机设计是纱线寻找装置可以在纺织机的轴向上在并排的工作区之间移动。这时还可以提供另一种有益的技术方案，即纱 线寻找装置可以通过专用的传动装置移动。当然还可以想象，为纺织机的纱线寻找装置配备一个传动装置，然后通过一个连接部件例如一个皮带传动装置将其与传动装置连接起来。这样一种可移动的纱线寻找装置尤其节省空间，这样就可以简化工作区工作元件的排列结构。
若设计的是双面纺织机，就可以用这种在纺织机轴向上移动的纱线寻找装置来简化结构和节省空间，只需让这个装置在纺织机的两个纵向之间移动。纱线寻找装置可以在每个纵向上分别配备工作元件，也就是每边一个吸气嘴和可能的条件下每边一个移交元件。也可以选择为纺织机的两个纵向设计一个共同的吸气嘴，可以交替为两个纵向或其工作区工作。这里共有的吸气嘴和可能的条件下共有的移交元件可以有旋转的功能或者在一个可移动的底座上朝两个纵向弯折。
另一种有利的技术方案就是为纺织机配备一个可以在至少两个工作区之间来回移动的纱线寻找装置。例如，可以为每两个在轴向上并排的工作区配备一个可以来回旋转的纱线寻找装置。此外，这样的纱线寻找装置还可以弯折和/或在可能的条件下伸缩，就可能可以为例如四个并列的工作区工作。
此外，一个有利的纺织机技术方案还应该包括工作区专用的操作元件，至少包括一个用于切割纱头的纱线分离器，一个用于准备切割好的纱头的纱线准备器和一个用于将准备好的纱头回位至纺纱区和/或连接区的纱线回位器。在一个络纱机中，连接区处于接合处。在纺纱机中也可以将连接区放在纺纱区外。纱线回位器既可以配备有一个其他的装置，例如一对辅助轴承，也可以由普通的牵伸设备组成。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出的是根据本发明的第一实施例的，设计成喷气纺纱机的纺纱机总览图；
图2示出的是根据本发明的第一实施例的，设计成喷气纺纱机的带有可移动的纱线寻找装置的纺织机总览图，以及
图3示出的是根据本发明的另一优选实施例的，设计成气流纺纱机的带有可移动的纱线寻找装置的纺织机总览图。
标号说明
1 纺纱机； 2 工作区；
3 纺纱区； 4 卷取设备；
5 筒管； 6 纱头；
7 纱线寻找装置； 8 纺纱区输出端；
9 牵伸设备； 10 工作区的气动操作元件；
11 导纱器； 12 吸气嘴；
13 移交元件； 14 吸气嘴驱动；
15 纱线控制装置； 16 纱线分离器；
17 纱线准备器； 18 纱线回位器；
19 连接区； 20 底座；
21 行走装置； 22 牵伸装置；
23 滑轨； 24 给料设备；
25 分梳设备； 26 打蜡装置；
27 滚子轴承； 28 纺纱设备；
F 纱线； F′ 纤维材料；
A 接收位置
具体实施方式
为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1示出了根据发明的第一实施例的设计成喷气纺纱机的纺纱机1的总览图。所述纺纱机1通常包括多个并排的工作区2，其中每个工作区包括一个带有一对滚子轴承27的牵伸装置22，一个带有一个纺纱设备28的纺纱区3，这里以喷嘴的形式画出的一个牵伸设备9以及一个带有图中没画出的展幅设备和一个导纱器11的卷取设备4。在牵伸装置22中放入一个纤维材料F′，在牵伸作用下拉长并在通过滚子轴承27后用喷嘴导向纺纱区。通过一个牵伸设备9将在纺纱区生产的纱线F取出并按照图中所示通过一个纱线控制装置15和一个打蜡装置26导向卷取设备4，并被卷绕在一个 筒管5上。
此外，在工作区2中还可以设计一系列操作元件10，16，17，18，使得在生产中断、也就是纺纱程序中断后，可以重新用一根卷边的纱头6成束。纱头6要通过纱线分离器16切断，通过纱线准备器17做好重新成束的准备，然后通过纱线回位器18导回至纺纱区，或者通过纺纱区3导回至纺纱区3外的一个连接区19。这里的纱线回位器18是由工作区的牵伸设备9组成的，它可以在纱头6回位的时候相对常规牵伸方向进行反向驱动。这里的纱线回位器18也可以设计成独立的单元，例如一对辅助轴承。
图1中还为工作区2配备了一个气动操作元件10，用于暂时固定纱头6。这并不是强制要求，根据工作区2中的独立组件和操作元件16，17，18的要求也可以用牵伸设备9来固定纱头6。此外，还可以将用于固定纱头6或者在重新成束过程中用于保留换筒纱尾的气动操作元件10设计在工作区2纱线通道内的其他位置，还可以设置多个气动操作元件10。最后，也可以与图中所示不同的是，并不为每个工作区2配备相应的操作元件10，16，17，18，而是为例如每两个工作区2配备相应专用的操作元件10，16，17，18。
图1中所展示的只是有计划的中断纺纱过程时工作区2的情况。每个计划中的纺纱中断都可以完成此类受控制的停止运转，例如为了清理纱疵，为了换筒或者为了关闭工作区2或纺纱机的电源。此时工作区2中单个的工作元件27，9，4，至少包括滚子轴承27，牵伸设备9和卷取设备4的传输速度会在相互协调下逐步减缓直至停止。单个的工作元件27，9，4的驱动是独立操控的驱动(图1中未示出)，可以通过工作区2或纺纱机1的操控装置(图1中未示出)来进行相应的操控。在这种情况下，纱头6不会卷绕在筒管上，而是会被牵引至纺纱区3的输出端8和卷取设备4之间的指定接收位置A上。这里的纱头可以直接被工作区2的操作元件10，16，17，18取得并继续重新成束的过程。本质上，卷边的纱头6留在了常规的纱线通道上，所以在重新成束以后也没有必要放入工作区2的工作元件中，尤其是牵伸设备9，纱线控制装置15以及导纱器11。优选的接收位置A是在纺纱区3的输出端8和牵伸设备9之间。在一个可以控制工作区停止运转的纺纱机上，根据本发明生产的纱线寻找装置、尤其是同时服务于多个工作区的可移动的纱线寻找装置是极具优势的。此类机器中的纱 线寻找装置只需要解决计划外的纺纱过程中断的问题，所以每个纺纱机只需要配备少量甚至一个纱线寻找装置。当然，针对传统的无法控制停止运转的工作区，这种在多个工作区之间移动的纱线寻找装置也是具有优势的。
图2示出了一个纺纱机1的具体实施例，所述实施例类同于图1中提供的设计成喷气纺纱机的纺纱机1。本质上，图2所示纺纱机的工作区2构造与图1所描述的相同，在此不予赘述。此外，图2所示的纺纱机1还包括一个纱线寻找装置7，优选的设计是一个吸气嘴12以及一个移交元件13。此外，纱线寻找装置7还包括一个底座20和一个行走装置21，通过这些装置就可以在纺纱机1的滑轨23上沿着工作区2移动。
若出现计划外的纺纱过程中断，例如断纱的情况，那么卷边的纱头6就会卷绕在筒管5的表面。为了在这种情况下重新开始纺纱过程，就设计了可移动的纱线寻找装置7。纱线寻找装置7可以定位在需要服务的工作区2旁，通过活动的吸气嘴12在筒管5上找到纱头6。这里的筒管5会通过工作区2的一个驱动(未画出)沿着常规的旋转方向的反向转动，这样吸气嘴12就可以吸入纱头6了。吸气嘴成功吸入纱头6以后，这是可以通过传感器检测到的，移交元件13就会从吸气嘴12中取走纱头6并且以纱线环的形式移交给工作区2的气动操作元件10。此时纱头6就处于指定的接收位置。
在把纱头6导入接收位置A的时候，同时应把纱头6导入纺纱区的工作元件中，至少应导入纱线控制装置15和牵伸设备9中，这样纱头6就可以像图1中描述的那样通过工作区专用的操作元件10，16，17，18进行重新成束的程序。在可能的情况下，纱头6也可以同时导入导纱器11中。当然这不是一个强制的要求，可以首先将纱线F留在导纱器11外面，在重新成束程序成功以后再重新导入导纱器中。图2中展示了以下一种情况，即找到卷绕至筒管5的纱头以后通过移交元件13将纱头导入牵伸设备9和纱线控制装置15，并以纱线环的方式移交给气动操作元件10。
因为这里的纱线寻找装置7在连接程序中只需要具备两个功能，也就是寻找纱头和移交纱头，而重新成束相关的操作元件10，16，17，18是处于工作区2之中的，就只需要为这个纱线寻找装置7设计简单的结构，并且生产成本也更低。在另外一种设计中还可以为纱线寻找装置设计一个切割功能，就算这样纱线寻找装置7还是结构简单、成本低廉的。此外，纱线寻找装置7在移交纱头6以后，就可以马上处理 下一个出现断纱问题的工作区2。因为纱线寻找装置7只需要处理计划外的、相对而言更少见的断纱情况，而不需要处理有计划的纺纱中断的情况，所以在工作区2中与生产中断相应的等待时间就可以近乎完全避免了。
上述图中所示的吸气嘴12的设计是可旋转的，并且拥有一个驱动14。还可以把吸气嘴12设计成沿直线移动的或者用其他的方式接触到筒管5。也没有强制要求必须配备一个特殊的移交元件13。根据吸气嘴的设计与移动性能也可以直接通过吸气嘴12将纱头6导入工作区2中的接收位置A。还可以考虑另一种设计，即为纱线寻找装置7配备多个移交元件13，用于将纱线F导入纺纱机的工作元件、尤其是牵伸设备9，纱线控制装置15以及导纱器11中，或者移交给操作元件10，16，17，18。与上述图中所示不同，还可以为纱线寻找装置中的纱线配备一个切割装置。
最后，图3示出了纺纱机1的另一实施例，即设计成气流纺纱机的形式。本质上，图3所示纺纱机1的结构与图2所示的纺纱机1结构是相同的。下面描述的只是与图2有所区别的地方。
具体地，图3中纺纱机1的工作区2包括一个带纺纱设备28的纺纱区3，被设计成了气流纺纱设备的形式，一个给料设备24和一个分梳设备25，可以处理纺纱区3输出的纤维材料F′。在纺纱区3生产出的纱线F会通过一个牵伸设备9，一个纱线控制装置15和一个打蜡装置26导向卷取设备4，并通过一个导纱器11被卷绕在一个筒管5上。设计成工作区2中的操作元件的包括一个气动操作元件10，一个纱线分离装置16，一个纱线准备器17以及一个纱线回位器18，纱线回位器由牵伸设备9构成。在有计划的纺纱中断时，工作区2中的工作元件、尤其是给料设备24，分梳设备25，牵伸设备9和卷取设备4的传输速度会在相互协调下逐步减缓直至停止，这样纱头6就不会卷绕至筒管5上，而是会留在指定的接收位置A。但这并不是强制的要求。
图3中的纱线寻找装置7在结构和功能上都与图2中的纱线寻找装置7相同，故相关信息请参考图2的描述。
图3中所示就是一种情况，即吸气嘴12找到卷绕在筒管5上的纱头6并且以纱线环的形式通过移交元件13移交至指定的接收位置A。纱头6已经被导入操作元件10中的接收位置A，并且进行了固定。在将纱线导入指定接收位置以后，就可以像在可控的停止运转后重新成束时那样通过纱线分离器16进行切断，通过纱线准备器17为 重新成束过程做准备，然后通过纱线回位器18经过纺纱区3的输出端8导回至纺纱区。
上述描述的纱线寻找装置7可以适用于不同的纺织机，如络纱机，喷气纺纱机或者气流纺纱机。因为纱线寻找装置7在工作区2的寻找纱线和移交纱线中投入使用的时间很短，而整体时间较长的重新成束的工作、尤其是纱头6的切断和准备工作是直接通过工作区2来完成的，所以这种设计与传统的维护装置相比具有极大的时间优势。在成功将纱线移交至接收位置以后，纱线寻找装置7就可以立刻处理下一个工作区，因此可以避免相应生产中断的情况下产生的等待时间。为了避免等待时间而在可控的停止运转的工作区中进行的优化有，计划内的纺纱过程中断不需要用到纱线寻找装置，因此它只要用于相对而言更少的计划外的断纱情况。因为可移动的纱线寻找装置7可以在短时间内依次为多个工作区2服务，故不要求配置一个成本更高的对每个工作区2的中的位置都有要求的纱线寻找装置。此外还有一个优势，即纺织机中纱线寻找装置7的数量可以随意根据不同的机器长度或者不同的工作区2数量或者预计的断纱率进行调整。这里建议的纱线寻找装置7的生产也是成本低廉，因为除基本组件如底座20、行走装置21以及供能和操控装置以外，只需要一个吸气嘴12和一个或多个移交元件13作为其工作元件。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。