用于具有多个进料的空气纺纱机的拉拔设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于具有多个进料(feed)的空气纺纱机(例如喷气式的)的拉拔设备和方法。
背景技术
众所周知，喷气式纺纱装置由单根纤维纱条产生纱线。本发明的特定发展领域是由多个纤维纱条获得的纱线，这些纤维纱条可以具有不同的材料、不同的颜色(混色)、不同的质量或甚至是相同的材料。这些多个进料纱条必须适当地拉拔和混合，以使纱线具有所需的特性。
迄今为止，用于获得具有不同颜色或材料的纱条的过程可以是两种类型。第一种类型是，根据希望获得的百分比率(例如50％的棉和50％的涤纶)对原料进行称重，随后进入纱条的标准生产周期。第二种类型是，准备具有合适的纱线支数的几根纱条，通常数量为六根或八根，随后在并条机上反复对其进行处理，直到获得均匀的纱条。在这两种情况下，结果是，将不同纤维很好地混合的混合材料的纱条用于进料空气纺纱机，例如喷气式纺纱机。然而，上述传统方法在保证获得的纱线的良好质量的同时也是昂贵的，因为各种混合物的结合需要关照和额外的处理。目前，这种类型的已知工艺用于混色型纱线和混纺纱(棉/涤纶、棉/粘胶等)。
此外，已知的解决方案具有需要在单根混合材料纱条上进行机加工的缺点：以这种方式，这种混合纱条在拉拔装置内的引入管受到例如嵌入同一混合纱条中的有色材料的纤维污染。这意味着从一根混合纱条到另一根混合纱条的过渡需要事先清洁引入管，以防止污染随后的纱条。
另外，已知的解决方案需要根据要处理的混纺纱修改纺纱机的校准；这意味着必须根据要拉拔的混合纱条的纱线支数不时更改机器设置。
此外，已知的解决方案不允许将普梳棉用于利用喷气型系统的纺纱，因为纤维长度太短并且均匀性低使得无法在当前的空气拉拔系统上对其进行处理，然而，利用提出的解决方案，将普梳纤维与精梳纤维以适当的比例混合，即使利用喷气型纺纱系统，也可以进行普梳类型棉的纺纱。
还已知制造一种纺纱装置，其中由相应引入管引入的纱条通过具有分开的电动机的成对拉拔辊彼此分开地拉拔。因此，在将纱条然后进料到纺纱室中之前，这种分离允许根据需求将纱条彼此分开并不同地拉拔。该解决方案无疑使纱线的组成能够以更高的精度进行校准，这是因为在将相同的纱条加入纺纱室中之前，根据相同的纱条的初始特征(纱线支数，颜色、来源)对纱条进行了精确的处理。但是，这种已知的解决方案只有在对各个纱条的各种调整/处理进行了优化并以极高的精度进行区分的情况下才能很好地发挥作用。换句话说，在纱条上设置的不同处理实际上必须是可获得的。然而，现有技术的装置不能确保对各个纱条进行差异化处理的精度。换句话说，如果从理论的角度来看，这些已知的解决方案可以通过将各个纱条上的处理分开来优化纱线的形成，从实际的角度来看，实际上，不可能优化相同纱条上的加工差异，因为已知的设备不允许必要的加工精度，特别是在拉拔方面，以及对根据不同纱线施加的设定变化的必要灵敏度。
发明内容
因此，感到需要解决参考现有技术所引用的缺点和限制。
这种需求通过根据本发明的用于具有多个进料的空气纺纱机的拉拔设备和方法以及根据本发明的用于空气纺纱机的拉拔设备来满足。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于具有多个进料的空气纺纱机的拉拔设备，包括：彼此独立的至少第一引入器元件和第二引入器元件，以便能够同时进料至少两根分开的纺织纤维纱条，适于对纺织纤维纱条进行纺纱的空气纺纱装置，放置在第一引入器元件和第二引入器元件与空气纺纱装置之间的拉拔装置，拉拔装置包括多对拉拔辊，每对拉拔辊包括一个驱动辊和一个空转辊，拉拔辊适用于对同时由它们截获的每根纱条进行渐进拉拔，其特征在于，一对拉拔辊中的至少一个驱动辊被机械地分为截获第一纱条的第一驱动辊和截获第二纱条的第二驱动辊，第一驱动辊和第二驱动辊操作地连接至分开的驱动装置，使得它们能以不同的旋转速度操作，以对由第一驱动辊和第二驱动辊截获的两根纱条进行不同的拉拔度，其中，第一驱动辊与第一空转辊相关联，并且第二驱动辊与第二空转辊相关联，第一空转辊和第二空转辊在机械上彼此分开。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于具有多个进料的空气纺纱机的拉拔方法，包括以下步骤：在空气纺纱装置的上游，准备至少两根纺织纤维纱条，以至少分别由第一引入器元件和第二引入器元件进料，用多对拉拔辊对彼此分开的两根纱条拉拔，每对拉拔辊包括一个驱动辊和一个空转辊，拉拔辊适于对由它们同时截获的每根纱条进行渐进拉拔，其中，一对拉拔辊中的至少一个驱动辊被机械地分离成截获第一纱条的第一驱动辊和截获第二纱条的第二驱动辊，第一驱动辊和第二驱动辊能操作地连接至分开的驱动装置，使得它们能以不同的旋转速度操作，以对由第一驱动辊和第二驱动辊截获的两根纱条进行不同的拉拔度，其中，第一驱动辊与第一空转辊相关联，并且第二驱动辊与第二空转辊相关联，第一空转辊和第二空转辊在机械上彼此分开，该方法包括将经拉拔的并彼此分离的纱条进料到空气纺纱装置的纺纱室中以获得期望的混纺纱的步骤。
附图说明
通过以下对本发明的实施方式的优选且非限制性示例的描述，本发明的其他特征和优点将变得更加明显，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施方式的用于混纺纱的空气纺纱机的拉拔设备的局部前透视图；
图2示出了图1中的细节II的截面图；
图3示出了根据本发明的一个实施方式的拉拔设备连同空气纺纱装置的正视图；
图4示出了图3中所示的拉拔设备的细节IV的透视图；
图5、6、7示出了根据一个可能实施方式的图4中所示的所述细节IV的截面图。
以下描述的实施方式之间共同的元件或元件的部分将以相同的附图标记表示。
具体实施方式
参考前述附图，以4总体示出了用于具有多个进料的空气纺纱机的拉拔设备。
所述设备4包括彼此独立的至少第一和第二引入器元件8、12、以便能够同时进料至少两个分开的纺织纤维纱条N1、N2。所述纺织纤维纱条N1、N2可以彼此相同或在质量、纱线支数、颜色和/或材料上不同。
设备4还包括空气纺纱装置16，该空气纺纱装置被进料适于制造具有某些特征的纱线的所述纺织纤维纱条N1、N2。
为了本发明的目的，空气纺纱装置16可以是任何类型、形状和尺寸。
例如，空气纺纱装置16包括纺纱室20，该纺纱室包括多个空气射流(未示出)，该多个空气射流定向在与进入相同纺纱室20的相同纱条N1、N2基本上相切的方向上，从而将所述纱条N1、N2交织在一起，并获得来自空气纺纱室20的输出中的单根纱线F。
作为可能的变型实施方式，纺纱室20还可以包括由压缩空气提供动力的可移动机械部件。
设备4还包括放置在引入器元件8、12和空气纺纱装置16之间的拉拔装置24，该拉拔装置包括多对拉拔辊28，每对拉拔辊28包括至少一个驱动辊32，所述拉拔辊28适于以已知方式对由此同时被截获的每个纱条进行渐进拉拔。
“驱动辊”32是指可操作地连接至驱动装置(通常是电动机)的辊；通常，每个驱动辊32面对空转辊36，该空转辊以合适的压力压在纱条N1、N2上，并由与其结合的驱动辊32驱动。
根据一个实施方式，拉拔设备4的一对所述拉拔辊28中的至少一个驱动辊32被机械地分为截获第一纱条N1的第一驱动辊40和截获第二纱条N2的第二驱动辊44。
所述第一和第二驱动辊40、44可操作地连接到分开的驱动装置，使得它们可以以不同的旋转速度操作，以对被所述第一和第二驱动辊40、44截获的两个纱条N1、N2进行不同的拉拔度。
优选地，所述第一驱动辊40与第一空转辊52相关联，并且所述第二驱动辊44与第二空转辊56相关联，所述空转辊52、56在机械上彼此分开。
由于这种分离，独立于其他空转辊56、52，每个空转辊52、56将能够遵循由相应的驱动辊40、44施加的拉拔度(即旋转速度)。
根据一个可能的实施方式，所述第一空转辊52与第一推力装置60相关联，该第一推力装置将第一空转辊弹性偏置成与第一驱动辊40接触，并且所述第二空转辊56与第二推力装置64相关联，该第二推力装置64将第二空转辊弹性偏置成与第二驱动辊44接触。
所述第一和第二推力装置60、64彼此完全独立：这意味着每个推力装置彼此独立地施加其预载作用或推力；因此，根据对应的一对滚筒28在其上操作的纱条N1、N2，每个推力装置可以完全独立于彼此进行修改、替换或调整。
根据一个可能的实施方式，所述推力装置60、64包括螺旋弹簧和/或片簧。
优选地，第一和第二空转辊52、56相对于拉拔装置24的框架68悬臂支撑在彼此机械地分离的支撑轴72、76上。
优选地，这些推力装置60、64包括可单独调节的弹簧。
例如，第一推力装置60包括片簧，该片簧用作第一空转辊52的支撑轴72上的悬臂。
例如，第二推力装置64包括至少一个螺旋弹簧，该至少一个螺旋弹簧压缩地作用在使第二空转辊56的支撑轴76悬臂的支架80上。
显然，所述推力装置60、64和所述支撑轴72、76还有其他几种可能的布置。
第一和第二驱动辊40、44是同轴的。
特别地，所述第一和第二驱动辊40、44由彼此同轴的驱动轴84、88支撑，并且相对于拉拔装置24的框架68固定在位。
“固定”是指所述驱动轴84、88的空间定向不随时间变化；显然，驱动轴84、88在相应驱动装置的推力作用下可自由旋转。
这些第一和第二驱动辊通过彼此面对的内端90'、90”关于共同的旋转轴线R-R轴向相对，并由与所述内端90'、90”相对的外端92'、92”旋转地支撑。
优选地，所述内端90'、90”至少部分同轴地互穿，以便通过插入至少一个轴承或衬套96而彼此旋转。
更具体地，内端90'、90”在最大可能的长度上互穿，以使驱动轴84、88的轴线偏移或彼此不重合的可能性最小化；因此，任何结合游隙都减小到最小，以保证两个驱动轴84、88都具有一个理论上的拉拔轴。为此，轴承或优选地衬套96被放置在位。
优选地，所述内端90'、90”在等于外端92'、92”之间的总悬臂长度L2的至少50％的穿透长度L1上互穿。换句话说，外端92'、92”由相应的轴承或支架100'、100”支撑。这些轴承100'、100”限定了具有总悬臂长度L2的悬臂部分。显然，内端90'、90”在等于总悬臂长度L2的至少50％的穿透长度L1上相互穿透。
根据一个实施方式，第一和第二分离式电动机辊40、44相对于引入器元件8、12直接面向输出布置。换句话说，第一和第二分离式驱动辊40、44是截获来自相应引入器元件8、12的输出中的纱条N1、N2的第一辊。
优选地，纱条N1、N2根据纵向进料方向L进料，引入器元件8、12沿垂直于所述纵向进料方向L的横向方向Z并置。
注意，纵向方向L通常相对于竖直方向Y倾斜，垂直于水平方向X，平行于拉拔设备4的支撑平面。
第一和第二分离式驱动辊40、44平行于所述横向方向Z对齐并绕平行于横向方向Z的横向旋转轴线旋转。
成对拉拔辊28的数量可以根据将要获得的总拉拔比变化，并且对于本发明的目的而言没有约束力。
例如，在进料中使用两根以上的纱条以及由此导致的引入纱条尺寸的增加可能还需要插入第五对拉拔辊，以确保拉拔沿着其路径的正确分布(通常使用4对拉拔辊)。拉拔率是由进入的纱线支数和排出的纱线支数之间的比率给出的。
通常，增加第五对拉拔辊可以使主拉拔比保持恒定，并且不需要其他比率显著增加，其效率远低于用皮带48进行的主拉拔。
优选地，所述主拉拔在20至50之间；每对拉拔辊或滚筒28进行1-4次拉拔。总的来说，总拉拔应小于350。应当注意，以上提供的值是指示性的而非排他性的：出于这些原因，在不脱离本发明的保护范围的情况下可以修改这些值。
现在将描述根据本发明的用于纺纱机的操作以及因此的拉拔方法。
特别地，本发明的用于多个进料空气纺纱机的拉拔方法包括以下步骤：
-在空气纺纱装置16的上游，准备至少两根纺织纤维纱条N1、N2，以分别通过第一引入器元件8和第二引入器元件12进料，
-用多对拉拔辊28拉拔彼此分开的所述纱条N1、N2，每对拉拔辊28包括至少一个驱动辊32，所述拉拔辊28适于对由它们同时截获的每个纱条N1、N2进行渐进拉拔，
-将所述经拉拔的且分离的纱条N1、N2进料到空气纺纱装置16的纺纱室20中，以使它们在所述纺纱室20中进行混合，并输出所需的混纺纱F。
所述两个纺织纤维纱条N1、N2可以彼此相同或在质量、纱线支数、颜色和/或材料上不同。
不管各个纱条N1、N2彼此相同还是不同，即使只是部分地，也将在来自纺纱室20的输出中获得单根混纺纱F：换句话说，混纺纱的概念应理解为，纱线由至少两根起始纱条组成，并经适当拉拔，无论这些纱线彼此相同还是不同。常用混纺纱的一些示例可以是一定支数的纱线，其中含有50％的棉和50％的涤纶，或具有60％的白色和40％的黑色的混色纱线。
这些实施方式仅是指示性的，并不限制本发明的可能应用。
根据一个可能的实施方式，该方法包括以下步骤：在相等纱线支数的纱条通过所述成对的拉拔辊对28时改变两根纱条N1、N2的拉拔度，以便将彼此分开并以不同的拉拔度拉拔的纱条进料到纺纱室20中，即以特定的比例，例如60％的棉和40％的涤纶。
还可以提供以相同的拉拔来拉拔两根纱条N1、N2的步骤。
根据一个可能的实施方式，该方法包括以下步骤：
-将彼此相互面对的一对所述拉拔辊28中的至少一个驱动辊32机械地分离，从而具有截获第一纱条N1的第一分离式驱动辊40和截获第二纱条N2的第二分离式驱动辊44，
-使第一分离式驱动辊40和第二分离式驱动辊44以不同的旋转速度旋转操作，以便在被它们截获的两根纱条N1、N2之间获得不同的拉拔度，
-其中，所述第一驱动辊40与第一空转辊52相关联，并且所述第二驱动辊44与第二空转辊56相关联，所述空转辊52、56在机械上彼此分离，
-该方法包括以下步骤：将经拉拔的并彼此分离的所述纱条N1、N2进料到拉拔设备4的纺纱室20中，以获得期望的混纺纱F。
优选地，拉拔方法包括以下步骤：
-将所述第一空转辊52与第一推力装置60相关联，该第一推力装置将第一空转辊弹性偏置成与第一驱动辊40接触，并且将所述第二空转辊56与第二推力装置64相关联，所述第二推力装置将第二空转辊弹性偏置成与所述第二驱动辊44接触，
-根据要获得的纱线F分别调节每个所述推力装置60、64的弹性载荷。
应该注意的是，推力装置60、64彼此独立，以确保在各个纱条F、F2上具有相同的机械拉拔性能，即使它们需要不同的工作压力，如果纱条具有不同的摩擦和/或如果纱线支数显著不同并且需要不同的几何构型(图6-7)，则可能会出现这种情况。
根据另一实施方式，拉拔方法包括以下步骤：使所述第一驱动辊和第二驱动辊40、44的彼此相对的内端90'、90”至少部分地互穿，从而确保所述驱动辊40、44是同轴的，而与推力装置60、64所施加的不同载荷无关。
优选地，其还包括以下步骤：在彼此部分地互穿的所述内端90'、90”之间插入至少一个轴承或衬套96。
根据一个可能的实施方式，该方法包括以下步骤：
将两对分开的拉拔辊中的至少两个驱动辊28分别机械地分成第一、第二、第三和第四分离式驱动辊，以便所述分离式驱动辊28以不同的旋转速度运转，以在由它们截获的两根纱条N1、N2之间获得不同的拉拔度。
优选地，纱条N1、N2在纵向进料方向L上进料，引入器元件8、12在垂直于所述纵向进料方向L的横向方向Z上并置，分离式驱动辊40、44平行于所述横向方向Z彼此对齐并绕平行于横向方向Z的横向旋转轴线旋转。
根据一个可能的实施方式，该方法包括以下步骤：
-从至少两根分开的纱条N1、N2开始，建立纺纱后获得的混纺纱F的最终纱线支数和任何所需百分比的混合比例，
-固定彼此分开的纱条N1、N2的起始纱线支数，所述起始纱线支数对于两个纱条N1、N2是相同的，
-按照独立作用在分开的纱条N1、N2上的拉拔辊28的差异速度调节，彼此区分两个纱条N1、N2的拉拔度，以在纺纱室20中对纱条混合进行之后获得具有最终的预定纱线支数和所需的任何混合百分比率的最终的混纺纱F。
应当注意的是，具有相同纱线支数的基础纱条N1、N2的使用不是强制性的，即使其相对于已知解决方案而言是有利的，如在下文中更好地描述的。然而，可以使用具有任何起始纱线支数的基础纱条，并且可以根据要获得的最终纱线F的纱线支数来改变拉拔度。
显然，纺纱方法包括以下步骤：在纺纱室20内，在与所述纱条基本上相切的方向上，将空气射流引导到纱条上，以使所述纱条N1、N2交织在一起并在来自空气纺纱室20的输出中获得单根纱线F。
如从前面可以理解的，根据本发明的喷气型纺纱装置和方法使得可以克服现有技术中存在的缺点。
特别地，本发明允许通过保持单根纱条并仅在进料到空气纺纱装置中将它们合并来获得混纺纱，这将在室中将它们混合并因此获得与传统方法相同的结果，同时跳过所有附加操作(这会增加生产时间和成本)。
使用单独机动的拉拔轴和在空转辊上使用独立的载荷确实允许优化单根纱条上的不同拉拔度。换句话说，由于拉拔辊的转速的独立变化以及还由于作用在空转辊上的载荷的独立变化，可以使装置对所施加的变化极为敏感，并因此可以在单根纱条上获得极其精确的拉拔度变化。
此外，为了正确地设置拉拔参数，重要的是，即使驱动辊的旋转轴在不同的载荷下工作，也要通过空转辊施加的不同载荷的作用来保持它们之间的同轴度。为此目的，由于驱动辊的特殊支撑结构，本发明允许始终保证旋转轴之间的完美同轴度。以这种方式，确保了由空转辊施加的载荷的设定精度，并且因此将变化的有效性应用到不同的辊上，以具有不同的拉拔度。
因此，拉拔度和辊上的载荷的完全分离允许对施加在纱条上的不同拉拔度进行极其精确和可靠的调节，直到它们进入纺纱室为止。辊的特殊支撑结构使得可以保证辊之间的同轴度，从而保证辊所施加的精确拉拔度，即，所述调节的精度。
此外，可以将精梳棉纱条与普梳棉纱条适当地混合使用，使棉花可以用传统空气纺纱系统无法处理的材料纺制。
该方法还允许使用两根相等的纱条，例如具有单个拉拔通道，而不是传统的空气纺纱机中的当前使用的三根纱条，因为统计上各个纱条的缺陷在结合和随后的混合中均减少。
在混纺纱的生产中，通过对各个进入纱条的纱线支数进行运算来获得最终纱线中的各个材料的所需百分比。例如，为了获得具有60％棉和40％涤纶的纱线，向机器进料纱线支数分别为Ne 0.18和Ne 0.27的两根纱条就足够了。
本发明允许使用具有完全相同的纱线支数的纱条，并直接在纺纱机上改变其拉拔度，从而获得具有最终的预定纱线支数和任何期望的混合百分率的最终纱线。例如，为了要获得60％棉40％涤纶的混纺纱，可以使用相同纱线支数(例如Ne 0.18)的两根纱条，然后将它们分别拉拔100和150次(或以1.5：1的比率)。
该方法相对于用于生产混纺纱的已知解决方案代表了显著的简化，因为它可以在不增加准备工作的情况下改变拉拔度，因为可以使用具有相同的纱线支数的基本纱条，并且可以根据希望获得的最终纱线支数和混合比例直接在纺纱机上改变拉拔度。在输入初始纱线支数值和所需的最终纱线支数值后，纺纱设备的处理和控制单元将自动计算不同的拉拔度。
本发明的特别有利的应用是，用不同质量的纱条进行纺纱。例如，可以可变的百分比(根据两根纱条的质量，从70％-30％到90％-10％)插入普梳棉纱条(通常是开放式系统)和精梳棉纱条(具有1、2或3个拉拔框架通道)，通常是空气纺纱，且“价值较高”，设法与通常是开放式系统的空气系统设备一起使用，获得了比开放式系统更好的纱线特性，但速度几乎翻倍，并且加工成本更低。然而，目前，空气纺纱机用于带有3个拉拔通道的精梳棉纱条进料，以获得具有尽可能最长的长度的极其均匀的纤维。显然，这有一个缺点，那就是高昂的成本，因为它丢弃了很多有价值的材料，并增加了处理周期的总持续时间。
此外，本发明还发现了对于单材料纱线(即非混纺纱)的有利应用，因为它提供了使用具有单一拉拔通道的进料的可能性，而不是目前市场上存在的机器所强烈推荐的3个拉拔通道，并且最终的纱线质量相同。实际上，从统计学的角度来看，各个纱条的缺陷用代数方法添加，从而得到了可以改善纺纱特性(特别是可纺性)的纱条。
为了满足偶然和特定的要求，本领域技术人员可以对上述用于混纺纱的喷气型纺纱装置和方法做出多种修改和变型，所有这些均落在由所附权利要求书限定的本发明的范围内。
