处理纱线和/或纤维条所需气流的监测方法和纺纱机单元
技术领域
本发明涉及在具有多个纺纱位置的纺纱机中监测用于处理纱线和/或纤维条所需的气流的方法和用于执行该方法的纺纱机单元。
背景技术
纺纱机总所周知地包括多个相同的纺纱位置，它们配备有用于处理纱线和/或纤维条的处理单元，其至少有时需要气流来在纺纱过程中尤其影响质量地处理纤维条或纺成纱线。气流通常由至少一个气流发生源产生。依据纺纱单元类型，它可以是吸气设备，它尤其是在转杯纺纱机中例如被用于产生纺纱负压，或者是压缩空气发生源，它尤其是在气流纺纱机中被用来产生纺纱压力。
与此相应地例如转杯纺纱机的纺纱转杯可被视为处理单元，其转杯体在正常纺纱作业期间但也在接纱过程中承受负压。在气流纺纱机中，完全可以将纺纱嘴看作处理单元。处理单元通常是指通过气流处理纱线或纤维条的所有装置。
为了纺纱机所制造的纱线的质量，需要用于由处理单元有序处理纱线或纤维条的气流且尤其是随之而来的压力、负压或体积流存在于规定范围内。另外，当气流尽量紧接在相应需求之后被提供时，机器生产率达到最大程度，因为处理单元在其它时候必须度过未生产的等候时间。另一方面，气流发生源的针对其最大所需气流需求量的设计不利地提高其成本。类似地，将气流提至刚好所需的水平之上增大了能耗。这话总提升尤其可能是在出现例如因泄漏造成的在气流路径内的损耗时是需要的。
因此，在现有技术中做到了一方面允许至少在极端情况下有等候气流的一定时间，另一方面尽量准确地根据所需要求调节气流。但因为尤其因该气流通道长度而气流调节相对迟缓，故在跟踪调节中通常无法维持所需的气流。
因此，例如以出版物DE19511960A1提出了处理单元提前申请其气流需求，即应提出要求，随后气流调整装置适时地在气流调用前充分调节出它，以便也在要求分配之后维持足以用于所有相连的处理件的气流。这可能导致因所需能量需求增加而造成的更高能耗。在达到最大容许能量需求时无法再分配其它要求，而是将请求的处理单元置于等候位置。等候的处理单元只在能量需求因先前要求结清而重复降低时才又被处理。
出版物DE102006050220A1提出按优先性控制地结清要求。因此，尤其可缩短有限资源例如对多个工位负责的服务机组和操作人员的等候时间。
出版物DE102006050220A1为此公开了将处理单元需求分散至纺纱位置平面。具体说，容许仅分配给规定数量的纺纱位置。如果达到最大数量，则其它处理单元的要求被调至等候队列。因此，气流只能在其中一个刚好被供应的纺纱位置结束其为此已请求气流的工作时、即该纺纱位置不再有当前需求时被分配给一个等候的纺纱位置。
所有已知的解决方案的共同点是，例如由沿气流路径的泄漏造成的气流损耗未被明确考虑。这种损耗可以如此不利影响到相应处理单元的功能能力，即，在处理单元处存在的过低气流可能导致要由处理单元处理的纱线或纤维条的质量下降。例如过低的纺纱压力或纺纱负压可能导致质量较差的纱线的产生。还举例了过低压力可能导致纤维条的纤维在纺纱机牵伸装置区域内压实，也导致质量较差的纱线。
发明内容
鉴于此背景，应利用本发明提供以下可能，监测处理纱线和/或纤维条所需的气流并且尤其简单且廉价地确定不希望有的如泄漏造成的气流消耗。在本发明意义上，气流是指由负压或超压产生的气流，在这里，由负压产生的气流不同于由仅在气流动方向上产生的压力产生的气流。
为此，根据本发明的第一方面，提出一种在具有多个纺纱位置的纺纱机中监测用于处理纱线和/或纤维条所需要的气流的方法。纺纱机配属有至少一个气流发生源，其与引导气流的气流通道以气流流通方式(下呈在流动方面)相连，在这里，该气流通道具有在流动方面与该发生源相连的一个气流主通道和多个从气流主通道分支出的气流分支通道。气流分支通道分别分支向一个纺纱位置以便纺纱位置自身处理单元的气流供应以处理纱线或纤维条。纺纱机还配属有用于分析测量数据的分析装置和用于检测在生产的和/或未生产的纺纱位置和/或处理单元的检测装置，其中该检测装置以传输数据方式与该分析装置相连。传输数据连接一般通常可以根据需要尤其是连线或无线实现。
所述发生源、分析装置和/或检测装置能以优选方式被纺纱机包含。作为其替代方式，所述发生源、分析装置和/或检测装置可以布置在纺纱机外并且与之有效连接，由此在本发明范围内形成纺纱机单元。
本发明的特点是设有空气体积流测量单元，其在气流主通道中布置在发生源和沿气流路径在发生源下一处的气流分支通道之间，其中该空气体积流测量单元与分析装置尤其通过按照前述方式传输数据相连。在该方法过程中，空气体积流借助空气体积流测量单元被测量，测量结果例如以具体测量值或代表测量值的编码的形式被传输给该分析装置。另外，在生产的和/或未生产的纺纱位置和/或处理单元的数量借助该检测装置在空气体积流测量时刻被检测并被传输给该分析装置。纺纱位置或处理单元处于生产运行中，除非其例如因为故障和随之而来的纺纱位置停止而不再需要用于纱线产生或纱线和/或纤维条处理的气流。单纯作为被定义为生产运行的过程的例子地提到接纱、纺纱、将纱线头安放在空筒管、紧实纤维条等。在所有这些过程中需要气流，在使用气流情况下，纱线或纤维条被相应的处理单元处理。
另外在方法过程中，空气体积流理论值依据在空气体积流测量时刻所检测的在生产的和/或未生产的纺纱位置的数量被确定，其中该空气体积流理论值对应于在测量时刻生产的纺纱位置的空气体积流总需求量。所确定的空气体积流理论值与被测空气体积流的实际值相比较，比较结果被如此评估，即是否存在实际值相对于空气体积流理论值的不容许偏差。不容许偏差例如可能存在于理论值限定了被视为可容忍或可容许的数值范围极限时，其中被测空气体积流的实际值处于该数值范围外。当实际值和理论值之差值超过规定的对应阈值时可能存在另一个不容许偏差。
所述确定、比较和评估的过程由该分析装置执行。这种功能上合作的设计用于执行所需过程的部件或单元落入本发明意义上的分析装置范围。此时，所述部件或单元可相互分开或在同一组件中实现。该分析装置优选可以是过程支持装置例如像配属于一个或多个纺纱单元或纺纱位置的控制单元。
一旦评估有不容许偏差，则可以根据本发明的一个优选实施方式进行报警信号的启动。报警信号的启动在该分析装置将适于触发报警信号的信号传输例如直接至触发报警信号的单元或中间连接的单元之时进行。该报警信号此时可以是视觉上的、光学的、声学的和/或触觉的信号。借助这种报警信号，可以向纺纱机的操作者显示纺纱机未按规定工作、特别是对于纱线或纤维条的处理不按规定的气流，其可能导致质量较差的纱线。
所提出的方法提供了用于监测气流且尤其是识别纺纱机气流损耗的低成本的且很简单的可能方式。
所述测量、传输、确定、比较和评估的过程在此情况下可以根据能耗要求最好是连续地、定期地或在固定时刻进行。这种过程进行得越频繁，纺纱机的相应能量需求可能越高，但所述监测和直接干预或干扰排除的可能性也越可靠，由此可以优化纺纱机的生产率。
本发明所提出的方法尤其优选适用于呈气流纺纱机形式的纺纱机，其中气流发生源是至少用于在纺纱位置的纺纱单元或纺纱嘴中产生预定纺纱压力的压缩空气源。
根据一个优选实施方式，该报警信号除了气流供应不足的信息外还包含涉及哪个纺纱位置部分、更优选是哪个纺纱位置、更优选哪个处理单元和/或气流分支通道的信息。为此，优选地在至少一个气流分支通道中、尤其在每个通向纺纱位置或直接通向处理单元的气流分支通道中设置另一空气体积流测量单元，其中所述另一空气体积流测量单元尤其是可以配属有用于识别纺纱位置或处理单元或气流分支通道的自身可调用的编码。在固定的时刻，空气体积流通过另一空气体积流测量单元被测量并且被传输给分析装置。在空气体积流测量时刻，借助该检测装置来检测与另一气流测量单元有效连接的纺纱位置或处理单元是否在生产和/或不在生产。生产的纺纱位置或处理单元配属有被测空气体积流的相应的单独实际值并且与单独理论值相比较，单独理论值对应于有效相连的纺纱位置或处理单元的空气体积流总需求量。基于比较结果，借助该分析装置来完成是否存在单独实际值相对于单独理论值的不容许偏差的评估。在偏差评估为不容许的情况下启动报警信号，报警信号包含关于涉及不容许偏差的另一空气体积流测量单元、纺纱位置、处理单元和/或气流分支通道的信息。
还优选地，气流分支通道尤其优选靠近气流主通道的分支点地具有用于封闭气流分支通道的封闭件。封闭件最好可以手动地和/或自动地在用于空气体积流流通的打开位置和用于关闭气流分支通道的关闭位置之间运动。借助这种封闭件，在存在不容许偏差的情况下有利地只需关停所述纺纱位置或处理单元或与气流供应装置分开，其涉及到气流损耗。其余纺纱位置或处理单元可以按照规定继续运行。
根据本发明的另一方面，提出一种用于执行根据其中一个优选实施方式的方法的纺纱机单元。
纺纱机单元包括多个纺纱位置，其分别具有至少一个需要气流的用于借助所需气流处理纱线或纤维条的处理单元。另外，纺纱机单元具有气流发生源，其与气流通道以气流流通的方式相连，以下称为在流动方面相连，其中该气流通道具有一个与发生源在流动方面相连的气流主通道和多个从气流主通道分支出的气流分支通道，每个气流分支通道分支向一个纺纱位置以便所述至少一个纺纱位置自身处理单元的气流供应。纺纱机单元还包括用于分析测量数据的分析装置和用于检测在生产的和/或未生产的纺纱位置的检测装置，其中该检测装置与分析装置以传输数据方式可相连或相连。
纺纱机单元的特点是设有空气体积流测量单元，空气体积流测量单元在气流主通道内布置在发生源和沿气流路径在发生源下一处的气流分支通道之间，其中该空气体积流测量单元与分析装置以传输数据方式可相连或相连。空气体积流测量单元优选可以布置在机器端部支架或中间支架中，从中进行多个纺纱位置的布置。机器端部支架或中间支架可以具有包括用于控制和/或调整对应的纺纱位置的控制装置壳体，在控制装置壳体中，空气体积流测量单元最好可接近地、更优选可从控制装置壳体外例如通过视窗或开口开到地设置。
此外，该分析装置设立用于依据在空气体积流测量时刻所检测的在生产的和/或未生产的纺纱位置的数量来确定空气体积流理论值，其中该空气体积流理论值对应于在测量时刻在生产的纺纱位置的空气体积流总需求量。该分析装置还设立用于将空气体积流理论值与被测空气体积流的实际值相比较并基于比较结果完成是否存在实际值相对于空气体积流理论值的不容许偏差的评估。
利用这种纺纱机单元，也可以获得属于根据本发明一个优选实施方式所提出的方法的优点。配属于纺纱机单元的部件最好可被如此相应改进，在根据一个优选实施方式的方法的过程中可以由各自部件进行和执行所述的步骤或过程。
根据一个优选实施方式，优选在至少一个气流分支通道中、尤其在每个通向一个纺纱位置或直接通向一个处理单元的气流分支通道内设置另一空气体积流测量单元，其中该检测装置设立用于在由另一空气体积流测量单元执行的空气体积流测量的时刻检测与其它气流测量单元有效连接的纺纱位置或处理单元是否在生产和/或不在生产。该分析装置在此过程中设立用于给与另一空气体积流测量单元有效连接的生产的纺纱位置或处理单元分配被测空气体积流的单独实际值并与对应于有效连接的纺纱位置或处理单元的空气体积流总需求单独理论值比较。基于所述比较，该分析装置还设立用于完成是否存在单独实际值相对于单独理论值的不容许偏差的评估，并且在评估所述偏差为不容许的情况下启动报警信号，其包含关于涉及不容许的偏差的另一空气体积流测量单元、纺纱位置、处理单元和/或气流分支通道的信息。
还优选根据一个实施方式，在包含另一空气体积流测量单元的气流分支通道中设置一个封闭件，封闭件可以在打开位置和关闭位置之间运动，其中在涉及具有封闭件的气流分支通道的偏差被评估为不容许时，该封闭件处于关闭位置以锁闭所属纺纱位置和/或处理单元的气流供应。
附图说明
从以下对本发明优选实施例的描述、结合表示本发明重要细节的图和绘图以及从权利要求书得到本发明的其它特征和优点。单独特征可以本身单独地或多个任意组合地在本发明的优选实施方式中实现。
以下，结合附图来详述本发明的优选实施例，其中：
图1示意性示出根据一个优选实施例的纺纱机单元；和
图2示意性示出根据一个优选实施例的方法的流程图。
附图标记列表
1 纺纱机单元
2 控制装置壳体
3 纺纱位置
4 第一处理单元
5 第二处理单元
6 气流生成源
7 气流通道
8 气流主通道
9 气流分支通道
10空气体积流测量单元
11另一空气体积流测量单元
12封闭件
13分析装置
14检测装置
15警报信号显示单元
100 方法
110 借助空气体积流测量单元测量空气体积流的步骤
120 检测在生产的和/或未生产的纺纱位置的步骤
130 比较步骤
140 评估步骤
150 启动报警信号的步骤
160 借助另一空气体积流测量单元测量空气体积流的步骤
170 检测生产的和/或未生产的纺纱位置和/或处理单元的步骤
180 配属步骤
190 将单独理论值与单独实际值比较的步骤
200 评估步骤
210 启动报警信号的步骤
220 锁闭步骤
具体实施方式
图1以单纯示意图示出根据一个优选实施例的纺纱机单元1，其适于执行根据一个优选实施例的方法100，其以如图2示意性所示的流程图被示出。
例如是转杯纺纱机或气流纺纱机的纺纱机单元1在一个机器端部包括带有控制装置壳体2的机架，多个纺纱位置3在纺纱机单元的机器纵向侧上并沿着纺纱机单元的机器纵向侧排列布置地从机架突出，其中各自纺纱位置3与在控制装置壳体2内未示出的中心控制单元就数据传输而言相连。每个纺纱位置3具有第一处理单元4和第二处理单元5用于处理要在各自纺纱位置3上处理的纱线或纤维条。第一处理单元4和第二处理单元5可以依据纺纱单元类型是常见的配属于各自纺纱位置3的、用于处理纱线或纤维条的气流所需要的单元例如纺纱转杯、气流式蓄纱器、纺纱嘴、紧实装置等。
纺纱机单元1包括气流发生源6，其在此优选实施例中安置在控制装置壳体2内。气流发生源6设立用于产生由负压或超压决定的气流。发生源6与气流通道7以气流流通的方式相连，以下称为在流动方面相连，在这里，气流通道7具有一个气流主通道8和自此分支出的多个气流分支通道9。每个分支出的气流分支通道9通向一个纺纱位置3和配属于纺纱位置3的第一处理单元4和第二处理单元5，以给其供应可由发生源6产生的气流。
气流主通道8在发生源6和发生源6下一处的气流分支通道9之间具有空气体积流测量单元10，其根据所示优选实施例布置在控制装置壳体2内。空气体积流测量单元10在控制装置壳体2内可通过维护活门接近并且尤其通过被集成到维护活门中的视窗可看到。空气体积流测量单元10可以根据一个优选实施例具有用于所输送的可测空气体积流的标定显示和/或数字显示的显示装置。
各自通向一个纺纱位置3的气流分支通道9还有自此通向各自第一处理单元4和第二处理单元5的气流分支通道9具有另一空气体积流测量单元11用于测量流通的空气体积流。沿着气流路径，在气流主通道8和气流分支通道9之间设置有例如呈可控阀门形式的封闭件12。封闭件12可被置于打开位置和关闭位置之间。在打开位置中，气流经由封闭件12可流过相应的气流分支通道9，而在封闭件12处于关闭位置时相应的气流分支通道9对于气流是锁闭的。封闭件12布置在另一空气体积流测量单元11和气流主通道8之间的优点如下，即，在各自的打开位置和关闭位置中可以通过测量来控制另一气流分支通道9是否相应地可被供应气流或被锁闭。
空气体积流测量单元10、另一空气体积流测量单元11和封闭件12在数据传输方面与分析装置13连接。因此，可以自空气体积流测量单元10和另一空气体积流测量单元11将测定的空气体积流传输给分析装置13。另外，各自封闭件12可以被控制以便进入打开位置或关闭位置。即便在图1的线路框图中单向示出了数据传输路径，根据另一个优选实施例，它也可以是双向通信以便尤其能得到或调用相应的反馈。
分析装置13以在数据传输方面还与检测装置14单向连接或双向连接。检测装置14根据此优选实施例又在数据传输方面与各自纺纱位置3和各自第一处理单元4和第二处理单元5单向连接或双向连接。在此过程中要强调的是，在图1中单纯为了概览而仅示出沿气流路径在发生源6下一处的纺纱位置3、第一处理单元4、封闭件12和另一空气体积流测量单元11的在数据传输方面的连接。相应连接等效适用于其余的在图1中所示出的未连接部件。
检测装置14设立用于检测在生产的和/或未生产的纺纱位置3、第一处理单元4和第二处理单元5并传输给分析装置13。
根据一个优选实施例的前述纺纱机单元1设立用于执行在利用作为流程图的图2示意性示出的、监测用于纱线和/或纤维条处理所需的气流的方法100的一个优选实施例。方法100包括借助设置在气流主通道8中的空气体积流测量单元10的测量空气体积流的步骤110。其在规定时刻被测量所测定的测量值或者描绘它的代码值被传输给分析装置13。在规定的测量时刻，在另一步骤120中，在生产的和/或未生产的纺纱位置3的数量被检测并被传输给分析装置13。随后，在另一步骤130中借助分析装置13进行依据所掌握的在生产的和/或未生产的纺纱位置3的数量的空气体积流理论值的确定，其中该空气体积流理论值对应于在测量时刻生产的纺纱位置的空气体积流总需求量。空气体积流总需求量是一个理论值且对应于这种空气体积流，其是生产的纺纱位置有序运行的执行所需要的。通常，对于生产的纺纱位置的有序运行，单独理论值是已知的，或者说可以实现来确定单独理论值，在这里，该值通常依据各自纺纱位置的设计。该值可以由分析装置13在未示出的易失性或非易失性存储器内可调用地并且可以由操作者或控制单元改变地存储。所述存储器至少配属于该纺纱机并且尤其是可以由其包含。根据一个优选实施例，单独理论值被乘以生产的纺纱位置的数量以获得空气体积流理论值。作为其替代方式，可以在存储器内可调用地存储包含用于各自不同数量的生产的纺纱位置的各自空气体积流理论值的便览表(concordancetable)，从而依据生产的纺纱位置的数量可以直接调用空气体积流理论值。生产的纺纱位置的数量可以直接通过检测生产的纺纱位置或者通过检测未生产的纺纱位置进行，在这里，后者需要计算连接至气流主通道的纺纱位置的已知总数减去所检测的未生产的纺纱位置的数量的步骤。
在下一步骤140中，分析装置1将所求出的空气体积流理论值与被测空气体积流的实际值相比较并且随后或在比较过程中在另一步骤150完成是否存在实际值相对于空气体积流理论值的不容许偏差的评估。如果不容许偏差应该被评估为存在，则分析装置13启动报警信号，借此可例如通过与分析装置13传输数据连接的报警信号显示单元15将不容许偏差显示给操作者(见图1)。
前面的步骤可以根据一个优选实施例连续地或者根据一个替代实施例在固定的时刻、尤其定期地进行。借助所述监测，能以简单方式识别该气流通道内的空气体积流损失。纺纱机单元依据纺纱位置数量完全可以具有超过一个的气流通道，在这里设有气流通道用于供应规定数量的纺纱位置。因此，可以依据在此已经评估有不容许偏差的气流通道来详细确定空气体积流损耗的地点。
在根据一个优选实施例的如图1所示的纺纱机单元1中，设有其它的空气体积流测量单元11和封闭件12，它们布置在气流分支通道9内。
等效于前述气流主通道8的监测，也可以监测气流分支通道9是否有不平常的空气体积流损耗例如像泄漏。为此，在一个步骤160中用另一空气体积流测量单元11测量该空气体积流并传输给分析装置13。检测装置14在测量时刻在步骤170中检测在生产的和/或未生产的纺纱位置3和/或第一处理单元4和第二处理单元5。在步骤180中，所检测的生产的纺纱位置和/或处理单元配属有被测空气体积流的一个对应的测定单独实际值，或相反配属，以便能在另一步骤190中同与之对应的单独理论值相比较，在这里，单独理论值对应于各自有效相连的纺纱位置或处理单元的空气体积流需求量。基于比较结果，在步骤200的过程中进行借助分析装置13的是否存在单独实际值相比于单独理论值的不容许偏差的评估。在偏差评估为不容许情况下，在步骤210中借助分析装置启动一个报警信号，其包含关于涉及不容许偏差的另一空气体积流测量单元、纺纱位置、处理单元和/或气流分支通道的信息，由此允许不容许偏差的更简单的地点圈定。此外，在偏差评估为不容许的情况下，涉及不容许偏差的气流分支通道9相对于气流供应而言被锁闭，做法是在步骤220中使封闭件12从打开位置进至关闭位置。由此，其余的未连接至气流分支通道9的需要气流的纺纱位置或处理单元可以继续有序运行，同时，相关的气流分支通道9被检查是什么原因造成不容许偏差。
在纺纱机单元1的气流分支通道9中设置另一空气体积流测量单元11和/或封闭件12可以根据需要进行。因此，可以在所选的气流分支通道9中仅设置另一空气体积流测量单元11或仅设置封闭件12。也可以依据另一空气体积流测量单元11和/或封闭件12的布置来适当调整前述的方法100。因此，可以针对一个气流分支通道9和/或气流主通道8或多个气流分支通道9和/或气流主通道8完成各自方法步骤或其选定部分，以便能确定各自气流分支通道9和/或气流主通道8中的空气体积流损失。
