阅读说明：本技术 纺纱机或绕线机以及操作纺纱机或绕线机的方法 (Spinning or winding machine and method for operating a spinning or winding machine ) 是由 R·哈格尔 于 2019-08-12 设计创作，主要内容包括：一种纺纱机或绕线机,包括至少一个气动装置(7),所述气动装置包括供给管道(8)、调节管道(9)、阀系统(10)、压力计(13)和数据处理单元(14),其中所述调节管道(9)与所述压力计(13)连接。与所述压力计(13)和所述阀系统(10)连接的所述数据处理单元(14)被构建为：如果所述工作压力(P<Sub>2</Sub>)小于第一预设值,开启所述第一阀(11)或所述第一通路(17)并关闭所述第二阀(12)或所述第二通路(18)；如果所述工作压力(P<Sub>2</Sub>)大于所述第一预设值或第二预设值,开启所述第二阀(12)或所述第二通路(18)并关闭所述第一阀(11)或所述第一通路(17),其中所述第一压力(P<Sub>1</Sub>)大于所述工作压力(P<Sub>2</Sub>)。(Spinning or winding machine comprising at least one pneumatic device (7) comprising a supply duct (8), a regulating duct (9), a valve system (10), a pressure gauge (13) and a data processing unit (14), wherein said regulating duct (9) is connected with said pressure gauge (13). Said number connected to said pressure gauge (13) and to said valve system (10)The processing unit (14) is configured to: if the working pressure (P) 2 ) Less than a first preset value, opening said first valve (11) or said first passage (17) and closing said second valve (12) or said second passage (18); if the working pressure (P) 2 ) Greater than said first or second preset value, opening said second valve (12) or said second passage (18) and closing said first valve (11) or said first passage (17), wherein said first pressure (P) is 1 ) Greater than said working pressure (P) 2 )。)

纺纱机或绕线机以及操作纺纱机或绕线机的方法

技术领域

本发明涉及一种纺纱机或绕线机，包括至少一个气动装置，所述气动装置包括用于第一压力的供给管道、用于工作压力的调节管道、阀系统、压力计和数据处理单元，其中所述调节管道与所述压力计连接，使得所述工作压力被所述压力计检测。

本发明还涉及一种操作纺纱机或绕线机的方法，其中对所述纺纱机或绕线机的气动装置的调节管道中的工作压力进行调节，其中所述工作压力被压力计检测并且被数据处理单元与至少一个预设值进行比较。

背景技术

用于将纤维条加工成线的纺纱机是众所周知的。这些机器的工作方法包括环锭纺纱、转杯纺纱或喷气纺纱。无论哪种纺纱方法，纺纱机一般都包括绕线机组，成品纱在绕线机组中被卷绕到卷轴上。例如将线从一个卷轴复绕到另一个卷轴上的绕线机同样是已知的。绕线机以及纺纱机的绕线机组通常具有以气动方式工作的部件，例如DE10062937B4中所记载的卷轴加载装置(Spulenbelastungsvorrichtung)。其中，以气动方式(例如借助气压缸)用可变的压紧力将驱动滚筒压在卷轴上。此外，现代的纺纱机或绕线机具有大量时而独立工作的工作点。气动部件的压力调节在此往往是集中进行，这就很难适应各工作点上的个别工作条件或者很难适应纺纱机或绕线机的不同区域。

发明内容

因此，本发明的目的是改善纺纱机或绕线机的压力调节。

这个目的通过具有独立权利要求的特征的一种纺纱机或绕线机和一种方法而达成。

本发明的纺纱机或绕线机包括至少一个气动装置，其中所述气动装置包括用于第一压力的供给管道、用于工作压力的调节管道、阀系统、压力计和数据处理单元。其中，所述调节管道与所述压力计连接，使得所述工作压力被所述压力计检测。

本发明提出：所述阀系统包括与所述供给管道连接的第一阀或多路阀的用于将压力介质输送到所述调节管道中的第一通路，以及与周围大气连接的第二阀或多路阀的用于从所述调节管道中排出所述压力介质的第二通路。其中，与所述压力计和所述阀系统连接的所述数据处理单元被构建为在所述工作压力小于第一预设值时开启所述第一阀或所述第一通路并关闭所述第二阀或所述第二通路。此外，所述数据处理单元被构建为在所述工作压力大于所述第一预设值或第二预设值时开启所述第二阀或所述第二通路并关闭所述第一阀或所述第一通路，其中所述第一压力大于所述工作压力。

所述气动装置可实施得极为紧凑。借此可在纺纱机或绕线机的不同位点上设置压力调节。举例而言，可以在每个机器侧、每个工段或每个工作点上分别独立地调节工作压力。此外，气动装置的部件数量少，这能提高抗干扰性和维护友好性。借此可以省去其他情况下调节压力所需使用的、昂贵的直接控制式或先导控制式压力调节阀。

压力介质宜采用空气，取自周围环境的空气必须经净化处理。举例而言，压缩机适合用来产生第一压力。作为替代方案，也可以在纺纱机或绕线机旁边使用来自于压力容器(例如气瓶)的预压缩压力介质。

由气动装置调节的工作压力例如可用来操作气压缸。也可以在风机中调节压力。在最简单的情况下，数据处理单元例如可以是集成电路。但是，也可以使用例如计算机形式的更复杂的数据处理单元。

所述阀或所述多路阀具体可以是电动阀，其中数据处理单元适于产生用于操纵这些阀的电性控制信号。

压力计被构建为将检测到的压力以比例电压信号的形式传输至数据处理单元。

特别有利的是：所述数据处理单元同样被构建为在所述工作压力等于所述第一预设值或者所述工作压力介于所述第一预设值与所述第二预设值之间时关闭所述第一阀或所述第一通路并关闭所述第二阀或所述第二通路。一般而言，最好为工作压力确定一定的压力范围。否则将永远形成不了稳态，调节操作将随时提高或降低压力，导致部件负荷很高，能耗很大。以气动方式被驱动的部件通常也具有一定的压力容限。确定两个预设值时，可以为期望的工作压力设置一定的容限范围，通过加减可以从中得到两个预设值。

如前所述，有利的是：所述供给管道与压缩空气源连接。压缩空气源例如可以是在供给管道中产生恒定压力的压缩机或气瓶。空气因其成本低、无害性和几乎无限的可获性而特别适合用作压力介质。可以为纺纱机或绕线机的数个气动装置的供给管道设置中央压缩空气源。也可以设置数个压缩空气源，例如为纺纱机或绕线机的每个工段各设置一个压缩空气源。

对于所述纺纱机或绕线机而言，特别有利的是：所述数据处理单元与中央机器控制器处于控制性连接(

Verbindung)。借此可对压力调节进行集中控制，特别是根据纺纱机或绕线机的其他控制参数和/或测量参数来调整压力调节。举例而言，可以在半自动或全自动的机器运行范围内进行全自动化的压力调节。

现代的纺纱机或绕线机设有机器范围的数据连接，数据处理单元可以毫无问题地整合在该数据连接中。

当然，数据处理单元同样可以整合在工段控制器或工作点控制器中。

此外，有利的是：所述阀系统和所述压力计布置在公共电路板上。这能减小气动装置的空间需求，也不必进行大规模的部件布线。例如，可以设置部件的公共电源。当然，可以将数据处理单元同样地布置在该电路板上。

阀系统、压力计和数据处理单元可形成为SMD器件(“surface mounted device，表面贴装器件”)，这样就可以很方便地布置在电路板上。

所述第一通路和所述第二通路有利地在一个多路阀内部或者在不同的多路阀内部延伸。如果两条通路都在一个阀中延伸，这一个阀的复杂度就会增加，但可以弃用第二个阀。如果所述通路在不同的阀中延伸，最小的可更换单元的维护成本就有可能更低。

在两条通路都在一个阀内的情况下，最低要求是使用一个三位三通多路阀。如果两条通路在不同的阀中，则需要至少两个二位二通多路阀。当然可以使用具有更多接头和/或更多通路的多路阀。具体而言，只使用一个阀时，可以考虑使用一个五位三通多路阀，使用数个阀时，可以考虑使用两个三位二通多路阀。

在另一有利实施方案中，所述纺纱机或绕线机具有大量被合并成工段的并排布置的工作点以及数个气动装置，其中在每个工段中分别设有所述数个气动装置中的至少一者。只有借助大量独立于彼此的工作点才能实现纱的量产或大量线的同步卷绕。这些工作点通常经分组而形成若干具有公共基础设施的功能单元或工段。然而，工段与工段之间在工作条件和要求上存在区别，有时候工作点与工作点之间也是如此，因此，分散式压力调节是有利的。

可以将所述气动装置中的数者依次串级连接，其中第一气动装置的调节管道同时是第二气动装置的供给管道。

在将工段分别进一步细分成两个工段侧的情况下，有利的是：每个工段侧各对应所述多个气动装置中的一者。

如上所述，分散地设计压力调节是有利的。集中式压力调节的最小单元决定了可能的个别化程度。因此，每个工段侧当然也可以对应数个气动装置。

特别有利的是：所述纺纱机或绕线机的工作点分别具有各包括一个气压缸的气动卷轴加载装置。用于在纺纱机或绕线机上卷绕或复绕纱的卷轴通常由驱动滚筒通过摩擦配合进行驱动。其中，用于将卷轴压在驱动滚筒上或者将驱动滚筒压在卷轴上的压紧力既是关于绕线过程本身的重要因素，又是关于所产生的纱卷的质量的重要因素。其中，期望的压紧力例如也与待卷绕的纱的特性、绕线参数和所使用的空套筒有关。所述气压缸用于将期望的压紧力施加在卷轴上并且同样抑制有可能产生的振动。在绕线过程中，卷轴的周长和重量根据被卷起的纱的量而发生变化，因此，卷轴压紧力在绕线过程中会改变。所述气压缸可以根据工作点上的几何实况至少部分地补偿这些变化或者也可以在绕线过程中改变压紧力。

在此情况下，为了使气压缸的工作条件尽可能恒定，有利的是：所述气压缸分别与所述气动装置中的一者连接。其中，所述气压缸中的数者优选与一个公共气动装置连接。举例而言，一个工段或一个工段侧的所有气压缸均与一个公共气动装置连接，从而如前所述，每个工段侧各设置一个气动装置。当然，也可以将数个气压缸合并成一组，这个组又对应一个公共气动装置。其中，一组中的气压缸的数量既可小于也可大于一个工段或一个工段侧的气压缸的数量。在任何情况下，借此在一组中的所有气压缸上保持相同条件，以便在工作点上也能实现例如成组的不同应用。

气动装置有助于实现有利的压力调节，使得气压缸的力能够保持恒定或者也能受控地适应卷轴的可变特性(见上)。

在本发明的纺纱机或绕线机的操作方法中，对所述纺纱机或绕线机的气动装置的调节管道中的工作压力进行调节。其中，所述工作压力被压力计检测并且被数据处理单元与至少一个预设值进行比较。

本发明提出：如果所述工作压力小于第一预设值，就将与用于第一压力的供给管道连接的第一阀或多路阀的用于将压力介质输送到所述调节管道中的第一通路开启，并且将与周围大气连接的第二阀或多路阀的用于从所述调节管道中排出所述压力介质的第二通路关闭。此外，如果所述工作压力大于所述第一预设值或第二预设值，就开启所述第二阀或所述第二通路并关闭所述第一阀或所述第一通路，其中所述第一压力大于所述工作压力。

借助较简单的手段可以在纺纱机或绕线机上实施本发明所提出的方法，从而实现有效的分散式压力调节，以便对纺纱机或绕线机的气动元件进行操作。

所述的一个或多个阀可由数据处理单元例如以电的方式进行操纵。通过所述方法既可向下又可向上校正工作压力，以便达到预设值，即期望的工作压力。

对于所述方法而言，特别有利的是：如果所述工作压力等于所述第一预设值或者介于所述第一预设值与所述第二预设值之间，就关闭所述第一阀或所述第一通路并关闭所述第二阀或所述第二通路。如此一来，例如当调节管道不被需要时，在第一预设值与第二预设值之间形成稳态。在此状态下不发生阀的开启或关闭，这能减小能耗和磨损。

可以通过确定目标压力或期望工作压力并确定容限范围来计算两个预设值。

此外，有利的是：借助所述调节管道的工作压力来操作气压缸。

本发明方法范围内的有利的压力调节有助于对气压缸的力进行精准控制。当然，调节管道的工作压力同样可以用来操作其他部件，例如风机。

在所述方法的另一有利改进方案中，通过所述气压缸对卷轴进行机械加载。如前所述，气压缸可以提供有利于绕线过程和线卷质量的压紧力并且同样能抑制有可能产生的振动。此外，气压缸也可以根据其相对于卷轴的几何布局，对绕线过程中由于卷轴直径和卷轴重量改变而发生的压紧力变化进行补偿。也可以根据气压缸的布局在工作压力恒定的情况下以已知方式产生随着绕线过程的进行而变化着的压紧力。

如前所述，例如在用途相同(即，例如产生相同的纱)的工作点上在卷轴压紧力方面也设定相同的条件，这对于纺纱机或绕线机而言特别重要。其实现方式为：数个气压缸与一个公共气动装置连接。

附图说明

本发明的进一步优点记载于下面的实施例中。其中：

图1为纺纱机或绕线机的绕线区域的侧视图，

图2为本发明具有两个阀的气动装置的示意图，以及

图3为本发明具有一个阀的气动装置的示意图。

具体实施方式

在下文对附图的描述中，为不同附图中所图示的相同和/或至少相似的特征使用相同的附图标记。各项特征及其技术方案和/或工作原理通常只在第一次提及时进行详细阐述。若未再次对这些特征进行详细说明，则其技术方案和/或工作原理等同于前文已描述的相同功效或相同名称的特征的技术方案和工作原理。

图1为纺纱机或绕线机的工作点1的绕线区域的视图。线2在这个区域中被卷绕到卷轴3上。线2可来自于例如纺纱机的用纤维制线的纺纱盒。在纺纱机上，线2也可来自于放线盘(Ablaufspule)。卷轴3由驱动滚筒4驱动，其中卷轴3的重量作用于驱动滚筒4，从而形成摩擦配合。卷轴3的重量和周长随着被卷起的线2的长度的增加而变大。为了确保始终存在有利于绕线过程和线卷质量的压紧力并确保卷轴3始终被均匀驱动，设有卷轴加载装置5。卷轴加载装置5也能抑制振动。

卷轴加载装置5包括气压缸6，该气压缸的活塞力取决于压力介质(例如空气)的工作压力P₂。对工作压力P₂的调节发生在气动装置7中，其中通过供给管道8为气动装置7提供具有第一压力P₁的压力介质。气动装置7被构建为对调节管道9中的工作压力P₂进行调节。下面将通过描述图2和图3来对此进行详细阐述。调节管道9与气压缸6连接。

调节管道9可与纺纱机或绕线机的图中未示出的其他气动元件连接。气动装置7例如可以为了操作纺纱机或绕线机的某个工段的气动元件而对工作压力P₂进行调节。具体而言，气动装置7可以为了操作卷轴加载装置5的气压缸6而对工作压力P₂进行调节。

图2示意性地示出气动装置7的可能的结构：阀系统10包括第一阀11，该第一阀与用于第一压力P₁的供给管道8连接。阀系统10还包括与周围大气连接的第二阀12。两个阀11、12进一步与调节管道9连接，在该调节管道中存在着待调节的工作压力P₂。在这个示例中，阀11、12形成为相同规格的二位二通多路阀，这些二位二通多路阀各自可非开即闭。

调节管道9与压力计13连接，该压力计检测工作压力P₂并将其作为信号转发至相连的数据处理单元14。数据处理单元14与两个阀11、12处于控制性连接并且可以通过控制信号分别开启或关闭阀11、12。

数据处理单元14将压力计13传送过来的工作压力P₂与第一预设值进行比较，如果工作压力P₂低于第一预设值，就开启第一阀11并关闭第二阀12。此外，如果工作压力P₂高于第一预设值，数据处理单元14就关闭第一阀11并开启第二阀12。根据装置的条件，工作压力P₂处于周围大气压力与第一压力P₁之间的范围内。

作为替代方案，数据处理单元14可将压力计13传送过来的工作压力P₂与第一预设值和第二预设值进行比较。其中，如果工作压力P₂低于第一预设值，数据处理单元14就开启第一阀11并关闭第二阀12。此外，如果工作压力P₂高于第二预设值，数据处理单元14就关闭第一阀11并开启第二阀12。

此外，如果工作压力P₂介于第一预设值与第二预设值之间，从而形成稳态，数据处理单元14就可以将两个阀11、12关闭。

两个阀11、12与压力计13一同位于公共电路板15上。

图3示出气动装置7的另一可能的结构：阀系统10在此包括一个形成为三位三通多路阀的多路阀16。其他特征与图2的特征相一致。多路阀16具有三个可能的切换位置，或者更确切地说，具有将供给管道8与调节管道9连接起来的第一通路17、将调节管道9与周围大气连接起来的第二通路18以及断开所有连接的中性位置。

在这个实施例中，压力计13也向数据处理单元14提供对应于调节管道9中的工作压力P₂的信号。当工作压力P₂低于第一预设值时，数据处理单元14通过至少一个电性切换信号使多路阀16进入开启第一通路17并关闭第二通路18的位置。如果工作压力P₂大于第一预设值或第二预设值，数据处理单元14使多路阀16进入关闭第一通路17并开启第二通路18的位置。

如果数据处理单元14被提供了介于第一预设值与第二预设值之间的压力范围，那么有利的是：当工作压力P₂介于第一预设值与第二预设值之间时，数据处理单元14使多路阀16进入中性位置或者使多路阀16留在中性位置上。

本发明不限于附图所示的上述实施例。也可以在权利要求书范围内进行修改，例如将出现在不同实施例中的特征予以组合。

附图标记说明

1 工作点

2 线

3 卷轴

4 驱动滚筒

5 卷轴加载装置

6 气压缸

7 气动装置

8 供给管道

9 调节管道

10 阀系统

11 第一阀

12 第二阀

13 压力计

14 数据处理单元

15 公共电路板

16 多路阀

17 第一通路

18 第二通路

P₁ 第一压力

P₂ 工作压力