对经纱中的纱线张力进行控制或调节的织造方法及使用该织造方法生产织物的织机与流程

1.首先，本发明涉及一种在织机上织造织物的方法，其中在连续的引纬循环中，在一定的引纬高度在经纱之间插入至少一根纬纱，在每个引纬循环中相对于每个引纬高度定位经纱，使得经纱和插入在经纱之间的纬纱按照预定的织造图案共同形成织物，并且利用纱线张紧装置控制或调节包括至少一部分经纱的一组经纱的纱线张力。
2.其次，本发明还涉及一种织机，该织机包括引纬装置，该引纬装置用于在连续的引纬循环中在一定的引纬高度处在经纱之间插入至少一根纬纱；梭口形成装置，该梭口形成装置用于在每个引纬循环中相对于每个引纬高度定位经纱，使得经纱和插入在经纱之间的纬纱按照预定的织造图案共同形成织物；以及纱线张紧装置，该纱线张紧装置用于控制或调节包括至少一部分经纱的一组经纱的纱线张力。


背景技术：

3.在欧洲专利申请ep 0 382 269中公开了一种具有上述特征的方法和织机。在这种织机上，可利用经轴电动机同时调节所有经纱的纱线张力。对这种公共纱线张力进行调节，以达到一个随织造图案变化的公共目标值。
4.在织机上的织造过程中，在每个引纬循环中，必须通过梭口形成装置相对于引纬高度定位经纱。为了使这种连续的梭口形成能够正确进行，在织造过程的每个阶段中，必须将经纱保持在足够高的张力下。为了尽可能避免经纱相互缠绕，必须始终保证最小的纱线张力。经纱的纱线张力过低也可能不利于织物质量。
5.国际专利申请wo 2017/077454 a1说明了一种纱线张紧装置，在该纱线张紧装置中，在筒子架与织机之间导引从筒子架供应到织机的多根经纱，使它们在相应制动辊的表面上通过。每个制动辊可由相应的电动机沿旋转方向驱动，其中所述辊沿着与经纱的供应方向相反的方向回牵纱线。通过控制相关制动辊的电动机转矩，将每根经纱保持在足够的张力下。
6.在织造过程中，不同的经纱处于相互不同的状况，这种状况还随着织造过程的进行而变化。这些不同的状况导致不同的纱线张力。因此，经纱可能受到某些力，例如因与导纱装置或其它经纱接触而产生的摩擦力，这些力阻碍经纱向织机的移动，并且对于所有经纱来说是不相等的，而且对于每根经纱来说在织造过程中还是变化的。在现有的方法和织机中，纱线张力施加在所有经纱上，并且该纱线张力足够高，以确保织造过程在所有情况下都能良好地进行。因此，至少在织造过程的特定阶段，所施加的总纱线张力远远高于某些经纱所需的张力。结果，机器的运动部件的载荷过重。较高的纱线张力还意味着较大的部件磨损和较频繁的经纱损坏、以及较高的织机能耗。
7.因此，在由梭口形成装置进行的每次定位过程中，经纱中的纱线张力在最小值与最大值之间变化。该最小值必须足够高，以使梭口形成正确进行，并且防止经纱相互接触和缠结。相应地，在织造过程中，纱线张力也达到了远高于织造过程的良好进行所需的张力。
结果，机器的运动部件的载荷过大。纱线张力过大的主要缺点已在上一段中概述。


技术实现要素：

8.本发明的一个目的是通过提供一种织造方法和织机来减少上述缺点，利用该方法和织机能降低经纱中的纱线张力，而不会对织造过程的良好进行和织物质量产生不利影响。在本说明书中，短语“降低纱线张力”指降低纱线张力的最大值和/或降低特定时间段内的纱线张力平均值，例如在织机循环的特定部分或一个或多个引纬循环中。
9.此目的是通过提供一种在织机上织造织物的方法来实现的，该方法具有本说明书的第一段中所述的特征，其中，根据本发明，所述一组经纱包括多个具有至少一根经纱的分组；按照每个分组独立地控制或调节经纱的纱线张力，以在织造期间遵循相应的参考纱线张力曲线；对于至少一个分组，在织造期间改变要遵循的参考纱线张力曲线；对于至少两个分组，独立地确定并改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线，并且每个参考纱线张力曲线选自于由至少两个不同的参考纱线张力曲线组成的集合。
10.我们强调，本专利申请中的术语“分组”和“经纱分组”指“一组经纱中作为调节或控制纱线张力的对象的一定数目的经纱，其中该数目是
‘
至少一个
’”
。“分组”和“经纱分组”的表述还在本专利申请中用于表示“分组的至少一根经纱”。因此，例如，短语“分组中的纱线张力”指“分组的至少一根经纱中的纱线张力”。
11.在本专利申请中，影响从储纱室供应到织机上正在生产的织物的经纱的纱线张力的特性被称为“纱线张力影响特性”。“纱线张力影响特性”的一些例子有“织物中的经纱的织造结构”、“经纱在储纱室与织物之间所遵循的路径”和“施加在经纱上的阻碍纱线向织机的移动的阻力”。
12.在本专利申请中，经纱的纱线张力影响特性指具有多种(至少两种)状态或状况的特定经纱属性。纱线张力影响特性的每个状态与对纱线张力的相应不同影响对应。因此，例如，“经纱的织造结构”指具有两种状态的纱线张力影响特性，第一种状态是“成绒经纱的织造状态”，第二种状态是“非成绒经纱的织造状态”。经纱的纱线张力在第一种状态下受到的影响不同于在第二种状态下受到的影响。
13.对于特定的经纱，纱线张力影响特性的状态可能随着时间变化，并且不同的经纱可能具有纱线张力影响特性的不同状态。
14.根据本发明，可为不同的分组确定不同的参考纱线张力曲线。例如，如果一个或多个纱线张力影响特性对于不同的分组具有不同的状态，那么这是必要的。对于特定分组的经纱，可以改变要遵循的参考纱线张力曲线。例如，如果该经纱的一个或多个纱线张力影响特性的状态发生了变化，那么这是必要的。
15.所述阻碍纱线的移动的力例如可能是因与机器部件(例如导纱装置)接触或与其它经纱接触而施加到经纱上的阻力或摩擦力导致的。因此，例如，通过自身的旋转退绕纱线的纱筒的惯性和/或退绕位置和纱筒直径、和/或用于供应的经纱的导纱装置的数量或长度、和/或在从储纱室到织物的路径上与其它经纱的接触可能产生影响纱线张力的反作用力。
16.在上一段以及本说明书的以下段落和权利要求中所述的“退绕位置”或“退绕经纱的纱筒位置”指以下含义：在纱线从旋转的纱筒上退绕时，从纱筒上取下纱线的点沿着纱筒
的长度移动。沿着纱筒的长度方向看，经纱在其退绕期间从纱筒上离开的位置被称为“退绕经纱的纱筒位置”。这种“退绕位置”发生变化的特点也带来了纱线张力的变化，这种变化的频率取决于纱筒直径。因此，退绕经纱的纱筒位置(简称为“纱筒位置”)也是一个纱线张力影响特性。
17.影响经纱中的纱线张力的特性优选是经纱受到阻碍经纱向织机方向的移动的一个或多个力的特性。如果织机施加在经纱上的张力保持不变，那么经纱中的纱线张力会随着反作用力的增大而增大，并随着反作用力的减小而减小。在优选情况下，在本说明书和权利要求书中，“经纱的纱线张力影响特性”的表述可用“经纱上的纱线张力影响阻力”的表述代替。
18.因此，例如，在织机的织造区中，经纱必须穿过一层彼此并排延伸的经纱到达织物处，在该处经纱被加工到的织物中。经纱因与多根经纱接触(例如在穿过一层彼此并排延伸的经纱时)而遇到特定水平的阻力的这种状况是纱线张力影响特性“施加在经纱上的阻碍纱线向织机的移动的阻力”的一种状况或状态。根据本发明，例如，对于处于这种状态的经纱，提供了适合的参考纱线张力曲线。或者或另外，根据本发明，对于共同形成彼此并排延伸的一层经纱的一些或所有经纱，可提供适合的参考纱线张力曲线，由此在经纱穿过该层时经受较小的阻力。
19.此外，经纱在织机上所处的位置也是影响纱线张力的一个特性。因此，与位于织机的侧边处的经纱相比，在织机中位于中央位置的经纱遇到的阻碍其向织机移动的阻力通常较小。根据本发明，也可为这些不同的状态提供相应的适合的参考纱线张力曲线。
20.在本发明的方法中，对于至少一个分组，在织造期间根据分组中的每根经纱的纱线张力影响特性的状态改变要遵循的参考纱线张力曲线。本说明书中的“经纱的织造状态”指经纱按照织造图案在织物中占据的一系列(至少两个)织造结构位置。因此，例如，成绒经纱的织造状态是在双面织造期间绒头经纱在连续的引纬循环中占据的一系列织造结构位置，在双面织造中，经纱交替地交织在上层底布的纬纱和下层底布的纬纱上；或者，非成绒绒头经纱的织造状态是在双面织造期间绒头经纱在连续引纬循环中结合到一层底布中时的一系列织造结构位置。例如，织造状态也可以是绒头经纱在从成绒部分到非成绒部分的过渡处的织造状态，这意味着，在连续引纬循环中，绒头经纱在底布的纬纱上形成最终的绒头线圈，然后结合到底布中；或者，织造状态是绒头经纱在从非成绒部分向成绒部分过渡处的织造状态，这意味着，在连续引纬循环中，绒头经纱首先结合到底布中，然后在底布的纬纱上形成第一绒头线圈。
21.如果一种或多种纱线张力影响特性对于不同的分组具有不同的状态，那么可对于这种情况在这些分组中调整要遵循的参考纱线张力曲线。此外，如果一种或多种纱线张力影响特性的状态在织造期间发生改变，那么可分别针对这些改变的状态调整不同分组中的参考纱线张力曲线，并且可根据需要不同地调整。由此可使平均纱线张力保持较低值，同时纱线张力的最大值也没有那么高。
22.例如，由于成绒绒头经纱中的纱线张力曲线与结合到底布中而不成绒的绒头经纱中的纱线张力曲线有很大不同，因此对于这些不同的织造状态，可提供不同的参考纱线张力曲线，从而以峰值不那么高并且谷值不那么低因而在织造过程中变化较小的纱线张力进行每根绒头经纱的成绒和每根非成绒经纱的结合。通过这种方式，平均纱线张力也可低于
已知方法中的张力。
23.通过更好地控制经纱中的纱线张力，与现有织造方法相比，织物质量也可得到提高。
24.因此，在从成绒部分过渡到非成绒部分或相反时，绒头经纱的织造状态的参考纱线张力曲线可旨在更紧密地收紧结束成绒的最后一个毛圈或开始成绒的第一个毛圈，从而改善背面的织物外观。
25.在本说明书和权利要求中，术语“参考纱线张力曲线”例如指至少一根经纱中的纱线张力的参考值或一系列连续参考值，这些参考值必须根据织机的时间阶段和/或状态(例如织机的主轴的位置)和/或织造过程的阶段和/或织造过程中的一个或多个参数或变量的值进行调整。这些参考值可存储在计算机或处理器的存储单元或存储器中，或者也可以表格或列表的形式提供。
26.例如，如果对于特定的绒头经纱选择了包含一系列连续参考值的“成绒参考纱线张力曲线”，那么在特定的时间段内或在织造过程的特定阶段(例如在一个或多个引纬循环或提花循环期间)或两个明确定义的机器状态(例如织机的主轴的位置)之间的特定阶段内，这些参考值被认为是可提供给相关纱线张紧元件的控制或操纵系统的一系列纱线张力目标值。
27.对于同一根绒头经纱，如果在织造过程的后期选择包含一系列连续参考值的“非成绒参考纱线张力曲线”，那么这些参考值(现在完全不同)被视为要应用的一系列目标值。
28.要应用的参考纱线张力曲线的选择例如是在引纬循环之前在明确定义的时间按分组进行的(逐个选取)，其中例如考虑了某些机器参数的当前值。该选择可在织造期间按每个引纬循环确定，其中在每种情况下是提前两个或更多引纬循环确定的。
29.或者或另外，所述选择或其部分例如可在织造开始之前根据先前可用的信息(例如根据织造图案)确定。
30.很明显，“参考纱线张力曲线”也可包含单个纱线张力参考值。这样，本说明书中的“一系列目标值”也必须理解为“单个目标值或由两个或更多目标值组成的一系列目标值”。
31.如果“参考纱线张力曲线”包含多个参考值，那么这些值不一定必须是不同的。“参考纱线张力曲线”的一个、多个或所有参考值可以是相同的。
32.在一种优选方法和织机中，“参考纱线张力曲线”是随着时间和/或织机和/或相关提花装置的状态和/或织造图案的进程连续变化的张力值的连续函数(参考图形线)。
33.在一种优选方法中，为经纱的纱线张力影响特性的至少两种不同状态提供相应的不同参考纱线张力曲线，并且，对于至少一个分组，根据分组的每根经纱的状态确定并改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。
34.纱线张力影响特性的状态可在织造期间确定或检测，或者可根据织造图案和/或根据从储纱室(例如筒子架)到织物的建议经纱路径预先确定。
35.在一种非常优选的方法中，经纱的纱线张力影响特性的至少两种不同状态是：
[0036]-将经纱加工成织物的织造循环的至少两个不同阶段，或
[0037]-在织造过程中经纱位于织机上的至少两个不同位置，或
[0038]-经纱从储纱室到织物所遵循的至少两个不同路径，或
[0039]-在从储纱室到织物的路径上经纱与其它经纱和/或导纱装置的至少两种不同程
度的接触，或
[0040]-阻碍经纱在从储纱室到织物的路径上向织机移动的至少两种不同大小的力，或
[0041]-储纱筒的至少两种不同的惯性和/或两种不同的直径，在织造过程中通过该储纱筒的旋转使经纱从储纱筒上退绕，或
[0042]-退绕经纱的至少两个不同的纱筒位置。
[0043]
调节或控制也可根据纱线张力影响特性的上述两种或更多不同状态的组合来进行。
[0044]
为了将从纱筒退绕的周期性变化的位置纳入考虑，可提供参考纱线张力曲线，该曲线考虑到了周期性张力变化以及取决于纱筒直径的张力变化频率。
[0045]
如上所述，特别有利的方式是，对于由至少一根经纱组成的每个分组，可在织造过程中根据影响纱线张力的情况来调整纱线张力。因此，在任何时刻，对于每组纱线(优选每根纱线)，可调节纱线张力，使得纱线张力足以确保织造过程能良好进行并提供最佳织物质量，但是不会过高，从而能明显减少机器部件的磨损、对于经纱的损害以及机器的能耗。
[0046]
根据本发明的一种非常优选的方法，为待织造的织物中的经纱的至少两种不同的织造状态提供相应的不同参考纱线张力曲线，并且，对于至少一个分组，按照织造图案根据分组中的每根经纱的织造状态来确定和改变在织造过程中要遵循的参考纱线张力曲线。
[0047]
对于每根经纱，织造图案决定待织造的织物中的一系列织造结构位置。经纱的织造结构位置是所述经纱相对于在同一个引纬循环中插入的每根纬纱的位置。经纱中的纱线张力曲线取决于该经纱的一系列织造结构位置等。在织物中由经纱的至少两个织造结构位置组成的一系列织造结构位置称为经纱的织造状态。
[0048]
对于织物中的同一根绒头经纱的不同功能，有不同的织造结构位置序列，因此有不同的织造状态。因此，成绒的绒头经纱的织造状态与在织物的另一个位置结合到底布中的相同绒头经纱的织造状态不同。因此，经线的织造状态在织造过程中根据其在织造图案中确定的一系列织造状态而变化。
[0049]
对于其它经纱(例如接结经纱和紧密经纱)，可确定属于它们的可能织造状态的参考纱线张力曲线。
[0050]
在一种非常优选的方法中，至少多个分组(优选所有分组)仅包括一根经纱。因此，根据可在织造过程中通过从参考纱线张力曲线集合中进行选择而改变的相应参考纱线张力曲线，可独立地控制或调整在多根经纱(优选全部经纱)中的纱线张力。
[0051]
参考纱线张力曲线的改变优选考虑到经纱的情况，优选根据纱线张力影响特性的状态进行，在本说明书的前文中已经给出了关于纱线张力影响特性的状态的一些非限制性的例子。
[0052]
第一、第二和第三种特别优选的方法是织造起绒织物的方法，其中至少一种底布由经纱和纬纱织造而成，并且根据织造图案提供绒头经纱，以形成绒头和/或结合到底布中而不成绒。
[0053]
根据第一种特别优选的方法，成绒绒头经纱具有第一织造状态，并且结合到底布中而不成绒的绒头经纱具有第二织造状态，分别为第一和第二织造状态提供第一和第二参考纱线张力曲线，并且按照织造图案根据分组的每根绒头经纱的第一或第二织造状态是否存在来确定和改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。
[0054]
由于成绒绒头经纱在上层和下层底布中交替地形成毛圈，而非成绒绒头经纱以伸展形式结合到其中一层底布中，因此成绒绒头经纱的纱线消耗量远大于非成绒绒头经纱的纱线消耗量。因此，这两种织造状态的绒头纱线张力以非常不同的方式发展。因此，特别有利的方式是，能够分别调整或控制绒头经纱的这两种不同织造状态的纱线张力，从而遵循不同地调整的参考纱线张力曲线。
[0055]
根据第二种特别优选的方法，至少一根绒头经纱具有成绒部分和非成绒部分，其中从绒头经纱的成绒部分向非成绒部分的过渡具有第三织造状态，并且为第三织造状态提供第三参考纱线张力曲线，并按照织造图案根据分组的每根绒头经纱的第三织造状态是否存在来确定和改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。
[0056]
根据第三种特别优选的方法，至少一根绒头经纱具有成绒部分和非成绒部分，其中从绒头经纱的非成绒部分向成绒部分的过渡具有第四织造状态，并且为第四织造状态提供第四参考纱线张力曲线，并按照织造图案根据分组的每根绒头经纱的第四织造状态是否存在来确定和改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。
[0057]
一种非常优选的方法是双面织造法，其中使用相应的经纱和纬纱上下叠置地织造两层底布，其中在两层底布的相互面对的侧面上的绒头经纱在至少一层底布上形成绒头，绒头经纱交替地交织到一层和另一层底布中，并在两层底布之间切割，以在两层底布上形成割绒，和/或在至少一层底布上形成毛圈，和/或在至少一层底布上的绒头经纱形成在织物表面上的纬纱上延伸的罗纹。
[0058]
优选织物织造有割绒和/或毛圈和/或形成罗纹的结构，例如仿羔皮呢织物和具有剑麻外观的织物。
[0059]
在一个特别优选的实施例中，为了影响经纱的纱线张力，为每个分组提供一个纱线张紧元件，该纱线张紧元件包括至少一个辊，所述辊可由电动机驱动，并与分组的每根经纱接触，其中该电动机的齿槽转矩至多为电动机的标称转矩的20％。
[0060]
优选所述齿槽转矩至多为电动机的标称转矩的15％。如在本说明书的后文中更详细说明的，这能确保电动机的快速和动态响应。
[0061]
更优选所述转矩至少为电动机的标称转矩的5％。这能确保电动机在低力范围内具有高精度。
[0062]
优选为每个分组提供一个纱线张紧元件，该纱线张紧元件的电动机具有至少0.005牛
·
米且至多0.2牛
·
米的标称转矩。
[0063]
在可由电动机驱动的辊的直径至少是10毫米且至多是20毫米时，优选提供具有至少0.005牛
·
米且至多0.1牛
·
米的标称转矩的电动机；在可由电动机驱动的辊的直径至少20是毫米且至多40是毫米时，优选提供具有至少0.01牛
·
米且至多0.2牛
·
米的标称转矩的电动机。
[0064]
本发明的上述目的还是通过提供一种具有本说明书的第二段所述的特征的织机来实现的，其中纱线张紧装置包括用于改变一组经纱的各个分组的经纱中的纱线张力的多个纱线张紧元件，并且包括与纱线张紧元件协作来分别调节或控制每个分组的经纱中的纱线张力以在织造期间遵循相应的参考纱线张力曲线的控制或操纵单元；其中每个分组包括至少一根经线；其中所述控制或操纵单元用于为至少一个分组改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线；其中所述纱线张力装置包括存储单元，在该存储单元中设有由至少两个
不同的参考纱线张力曲线组成的参考纱线张力曲线集合；并且其中所述控制或操纵单元用于通过从所述集合中选择来为至少两个分组确定在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。
[0065]
所述纱线张紧装置优选包括测量装置，以在每个分组中的至少一根经纱中测量纱线张力或纱线张力的衡量变量。优选控制单元还有手段重复或连续地将所测量的纱线张力或纱线张力衡量变量与参考值进行比较，并且在所测量的纱线张力或变量与参考值之间存在差异时产生控制信号，该控制信号用于驱动纱线张紧元件(例如通过调整控制电动机的电流或通过调整电动机转矩)，使得测量值与参考值之间的差异减小。
[0066]
操纵单元优选包括调节器，在设定了纱线张力的特定目标值时，该调节器用于产生驱动纱线张紧元件的操纵信号(例如通过调整控制电动机的电流或通过调整电动机转矩)，从而接近或达到该目标值。该调节器优选是“前馈控制”型调节器。
[0067]
在操纵或控制单元的一个特定实施例中，可获得机器参数(例如机器位置或机器速度、或者与织造图案或织造结构相关的数据)，并且这些参数之中的一个或多个可用于控制或调整。
[0068]
如果一种或多种纱线张力影响特性对于不同的经纱分组具有不同的状态，那么在该织机中，可为这些分组确定不同的参考纱线张力曲线，并且可根据在织造过程中已经发生改变纱线张力影响参数的状态单独地调整这些参考纱线张力曲线，并在织造期间根据需要在不同的分组中不同地调整。由此可使纱线张力的平均值低得多，同时使纱线张力的最大值没有那么高。为了用各种纱线张力影响特性的例子更详细地解释这一点，在此参考本说明书的前文中关于本发明的方法的内容。
[0069]
所述纱线张紧装置例如包括用于在织造期间检测一种或多种纱线张力影响特性的状态的检测装置，和/或包括存储装置和/或数据处理装置，以根据织造图案和/或根据储纱室与织物之间的推荐经纱路径预先限定在织造过程中纱线张力影响特性具有特定状态或经历状态改变的时间或阶段。
[0070]
储纱室优选是缠绕在纱筒上的一定数量的纱线，该纱筒与许多其它纱筒一起被保持在筒子架中。这种纱筒优选是可旋转的，以通过其旋转来退绕(“d
é
roule”)经纱。在另一个可能的实施例中，纱筒是固定的，纱线在纱筒的端部退绕(“d
é
fil
é”
)，而纱筒不旋转。
[0071]
在该织机中，优选根据本发明的方法应用具有“双向强制前馈功能”的控制系统。这意味着，在纱线的运动发生变化时，纱线张紧单元会介入以促进这种变化，从而更快地做出反应。
[0072]
在本发明的一种可能的配置中，多个纱线张紧元件安装在储纱装置(例如筒子架)与织机之间。每个纱线张紧元件包括一个辊，所述辊由电动机驱动，并与从储纱室沿供应方向行进到织物处的至少一根经纱接触。为了保证经纱在纱线张紧元件与织物之间的区域中具有足够的纱线张力，通过调整电动机转矩，沿着旋转方向驱动与该电动机配合的辊，在该旋转方向上，纱线被沿着与供应方向相反的方向拉回。
[0073]
根据第一种优选控制系统，如果从织机回收纱线，即，如果纱线的移动方向与纱线的供应方向相反，那么在有限的时间内增大电动机转矩，以便能够以较大的力回收。
[0074]
根据可独立使用或与第一种优选控制系统一起使用的第二种优选控制系统，如果织机从储纱室取出纱线，即，纱线的移动方向与纱线的供应方向相同，那么在有限的时间内减小电动机转矩，以便更容易从储纱室取出纱线。因此，在纱线开始移动之前，在纱线中积
累的张力较小。由于积累的张力较小，因此与没有这种操纵或控制的情况相比，纱线的峰值张力较低，并且取出的纱线较少，从而向织机移动的纱线数量与进行织造所需的纱线数量更好地相互关联。换句话说，过冲较少。
[0075]
如果能预测纱线运动的变化(例如根据模式)，那么也可使用第一种和/或第二种优选控制系统。
[0076]
优选在第一种和/或第二种优选控制系统中，确定控制系统的干预持续时间，换句话说，确定转矩增大或减小的时间长度。这可在预定的固定持续时间(以时间单位(例如秒)表示，或者以机器循环的度数表示)内发生。或者，可确定控制系统的干预发生在纱线回收或纱线获取的整个过程中。
[0077]
在本发明的织机中，对于至少一个分组，在织造期间根据分组中的每根经纱的纱线张力影响特性的状态改变要遵循的参考纱线张力曲线。
[0078]
优选该织机设有一组经纱，该组经纱包括具有至少一根经纱的多个分组，其中，在存储单元中为经纱的纱线张力影响特性的至少两种不同状态提供相应的不同参考纱线张力曲线，并且，为至少一个分组提供一个控制或操纵单元，以根据分组的每根经纱的纱线张力影响特性的状态确定并改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。
[0079]
本说明书和权利要求中的术语“存储单元”指能在其中至少临时地存储数据的任何数据载体或装置。该存储单元优选与控制单元或操纵单元协作，以确定和改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。优选该存储单元与用于处理数据的设备(例如计算机或处理器)协作。
[0080]
在一个特定实施例中，设有相应的不同参考纱线张力曲线的经纱纱线张力影响特性的至少两种不同状态是：
[0081]-将经纱加工成织物的织造循环的至少两个不同阶段，或
[0082]-在织造过程中经纱位于织机上的至少两个不同位置，或
[0083]-经纱从储纱室到织物所遵循的至少两个不同路径，或
[0084]-在从储纱室到织物的路径上经纱与其它经纱和/或导纱装置的至少两种不同程度的接触，或
[0085]-阻碍经纱在从储纱室到织物的路径上向织机移动的至少两种不同大小的力，或
[0086]-在织造过程中通过其旋转使经纱从其上退绕的储纱筒的至少两种不同的惯性，或
[0087]-退绕经纱的至少两个不同的纱筒位置。
[0088]
在一个优选实施例中，该织机的纱线张紧装置包括存储单元，在该存储单元中，为待织造的织物中的经纱的至少两种不同织造状态提供了相应的不同参考纱线张力曲线；并且，为至少一个分组提供控制或操纵单元，以按照织造图案根据分组中的每根经纱的织造状态来确定并改变在织造过程中要遵循的参考纱线张力曲线。
[0089]
在一个优选实施例中，多个分组(优选所有分组)仅包括一根经纱。
[0090]
本发明的织机的第一、第二和第三优选实施例用于织造起绒织物，在该起绒织物中，使用经线和纬线织造至少一层底布，并且根据织造图案提供绒头经纱，以形成绒头和/或结合到底布中而不成绒。
[0091]
在第一种特别优选的织机中，成绒绒头经纱具有第一织造状态，并且结合到底布
中而不成绒的绒头经纱具有第二织造状态，分别为第一和第二织造状态提供第一和第二参考纱线张力曲线，并且提供控制或操纵单元，以按照织造图案根据分组的每根绒头经纱的第一或第二织造状态是否存在来确定和改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。
[0092]
在第二种特别优选的织机中，至少一根绒头经纱具有成绒部分和非成绒部分，其中从绒头经纱的成绒部分向非成绒部分的过渡具有第三织造状态，并且为第三织造状态提供第三参考纱线张力曲线，并且提供控制或操纵单元，以按照织造图案根据分组的每根绒头经纱的第三织造状态是否存在来确定和改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。
[0093]
在第三种特别优选的织机中，至少一根绒头经纱具有成绒部分和非成绒部分，其中从绒头经纱的非成绒部分向成绒部分的过渡具有第四织造状态，并且为第四织造状态提供第四参考纱线张力曲线，并且提供控制或操纵单元，以按照织造图案根据分组的每根绒头经纱的第四织造状态是否存在来确定和改变在织造期间要遵循的参考纱线张力曲线。
[0094]
本发明的织机优选是双面织物织机。优选该织机与用于定位经纱的提花装置配合。
[0095]
该织机例如用于使用相应的经纱和纬纱上下叠置地织造两层底布，其中在两层底布的相互面对的侧面上的绒头经纱在至少一层底布上形成绒头，绒头经纱交替地交织到一层和另一层底布中，并在两层底布之间切割，以在两层底布上形成割绒，和/或在至少一层底布上形成毛圈，和/或在至少一层底布上的绒头经纱形成在织物表面上的纬纱上延伸的罗纹。
[0096]
在一个特别优选的实施例中，所述纱线张紧元件分别包括至少一个辊，所述辊可由电动机驱动，并与分组的至少一根经纱接触，其中所述电动机的齿槽转矩至多为电动机的标称转矩的20％。优选所述齿槽转矩至多为电动机的标称转矩的15％。
[0097]
更优选所述转矩至少为电动机的标称转矩的5％。
[0098]
术语“齿槽转矩”是“摩擦转矩”的更常用术语。齿槽转矩的结果是转矩脉动或速度脉动。因此，很低的齿槽转矩几乎不会引起什么转矩波动或速度波动。由于这种特性，能够以更稳定的方式控制纱线张力。齿槽转矩也可被视为电动机未通电时的旋转阻力，它表示为转矩，并由电动机的结构特性(功率、磁体的数量和形状、与定子绕组的相互作用)决定。
[0099]
例如，如果使用具有10毫牛
·
米的标称转矩的电动机，那么优选该电动机的齿槽转矩至多为2毫牛
·
米。换句话说，转矩可从2毫米牛
·
米开始无级地设定。较高的齿槽转矩确保受控转矩对“机械阻力”没有影响。
[0100]
由于考虑到阻尼效应而需要有限量的齿槽转矩，因此优选齿槽转矩不低于标称转矩的5％(若标称转矩为10毫牛
·
米，则为齿槽转矩0.5毫牛
·
米)。若齿槽转矩过低，则电动机会在低转矩范围内不受控制地做出反应。
[0101]
在一个非常优选的实施例中，纱线张紧元件包括具有至少为0.005牛
·
米且至多为0.2牛
·
米的标称转矩的电动机。
[0102]
若可由电动机驱动的辊的直径至少是10毫米且至多是20毫米，则优选提供具有至少0.005牛
·
米且至多0.1牛
·
米的标称转矩的电动机；若可由电动机驱动的辊的直径至少20是毫米且至多40是毫米，则优选提供具有至少0.01牛
·
米且至多0.2牛
·
米的标称转矩的电动机。
[0103]
所述由电动机驱动的辊又称为制动辊。
[0104]
优选可使驱动制动辊以将纱线保持在张力下的电动机以发电机功能运转，以将纱线保持在张力下。通过使电动机向制动辊提供可变转矩，更容易对纱线特性的偏差和/或变化和/或纱线的路径变化和/或织机行为的变化做出反应。例如，电动机转矩在机器静止时可能比在机器运转时低得多(刚好足以将纱线保持在拉伸状态)。
[0105]
为了从织机回收纱线(这是必要的，例如由于梭口形成)，也可使电动机以电动机功能运转，以向与纱线供应方向相反的方向移动纱线。此外，将电动机设计成能够以电动机功能运转以向供应方向移动纱线从而能够从储纱系统取出额外的纱线也是有用的。优选设有中央控制系统，优选还具有用于在发电机功能期间将电动机产生的能量直接供应给纱线张紧系统的控制系统的装置。
[0106]
优选还设有用于确定由织机取出的纱线的长度的测量装置。对于每个制动辊，由该制动辊保持在张力下的纱线的长度可根据制动辊的转数或电动机的角度旋转和制动辊的直径来计算，而不需要辅助长度测量传感器。用于此用途的测量装置例如包括必要的计算装置。
[0107]
优选还设有用于从织机接收关于机器的操作和/或状态的信号的通信装置、用于测量与纱线张紧装置的操作相关的参数的测量装置、以及用于相对于从织机接收的信号监测纱线张紧装置的操作参数的张力监测装置。与织机的操作相关的信号给出织机的当前状态，并且可与机器的静止状态、机器的运转、机器的速度、织机主轴的位置、织造过程的阶段等相关。
[0108]
优选还设有张力监测装置，以根据由织机报告的当前状态预测纱线张紧装置的预期操作。该纱线张紧装置通常优选设有用于测量纱线张力的张力测量装置。通过测量纱线张力，还可提供各种额外的检测系统。因此，例如，不仅能够使用实测纱线张力来检测纱线断裂和/或纱线过度张紧，还能够检测纱线中的不规则或打结。例如，还能够使用同一个制动辊将多根具有相同的纱线特性并遵循相同的路径的纱线保持在张力下。
[0109]
本发明的纱线张紧系统的电动机优选是直流电动机或无刷交流电动机。更优选该电动机是无刷直流电动机，进一步优选是具有设有霍尔传感器的外转子的无刷直流电动机(一种电动机，其中定子固定，而转子旋转)，优选该电动机配置为盘式电动机，因为这种电动机具有紧凑性和经济可行性的优点，并且在本技术中产生或需要的能量很少。霍尔传感器检测转子相对于定子的位置，以便能够以正确的顺序给定子绕组通电。通过使用来自这些霍尔传感器的信息，能够确定电动机轴的位置，从而编码器是多余的。此外，可通过这种方式确定消耗的纱线长度。
[0110]
通过最大限度地减少纱线在制动辊上的滑动，可保持恒定的纱线张力，并且能提高任何测量的精度。可通过多种方式最大限度地减少纱线在制动辊上的滑动。或者或另外，制动辊可设计成使纱线在其上缠绕多次。或者或另外，制动辊可具有设有防滑层和/或带有轮廓的运行表面。
[0111]
电动机可以是轴向磁通设计型或径向磁通设计型。
[0112]
电动机还可设有用于将轴的角度位置转换成模拟或数字信号的外部机电装置或传感器(称为编码器)。通过这种方式，电动机轴的位置是已知的。由于纱线在辊上移动而不打滑，因此可从所述辊的旋转度数得出所用纱线的长度。但是，由于成本价格和操作可靠性的原因，优选不使用这种外部编码器。
[0113]
现在将参照本发明的纱线张紧装置的一个可能的实施例和本发明的可能的织造方法的更详细说明来进一步解释本发明。需要强调的是，所述的装置和方法仅是本发明的一般原理的示例，因此不应被认为是对本发明的保护范围或应用领域的限制。
附图说明
[0114]
在本详细说明中，使用附图标记来引用附图，在附图中：
[0115]
·
图1是双面织物织机上的梭口几何形状的示意图，其中示出了定位成绒绒头经纱的综眼的移动；
[0116]
·
图3是双面织物织机上的梭口几何形状的示意图，其中示出了在非成绒绒头经纱结合到上层底布中时对其进行定位的综眼的移动；
[0117]
·
对于多个连续引纬循环中的经纱，图2、4和5分别表示：在一个完整的机器循环内，成绒绒头经纱中的纱线张力的发展(单位为克)、综眼位置的发展(单位为毫米)、以及纱线张紧元件的制动辊的总旋转角度(单位为度)；其中
[0118]-图2和4分别涉及在使用图1的双面织物织机和在经纱上施加恒定力的现有技术的纱线张紧装置时的成绒绒头经纱和结合到上层底布中的绒头经纱，并且
[0119]-图5涉及在使用图1的双面织物织机和根据本发明调节经纱中的纱线张力以遵循参考纱线张力曲线的纱线张紧装置时的成绒绒头经纱；
[0120]
·
图6示出了本发明的方法的纱线张力控制原理框图；和
[0121]
·
图7示出了本发明的方法的纱线张力操纵原理框图。
具体实施方式
[0122]
首先，请参考图1至图4，其中解释了在双面织物织机上的织造期间纱线张力曲线是如何在成绒的绒头经纱和结合到一层底布中的绒头经纱中发展的。这些附图表明了这些纱线张力彼此相差很大，并且还表明了成绒绒头经纱和非成绒头绒经纱中的纱线张力在织造过程中变化很大。纱线张力曲线示出了成绒绒头经纱和非成绒绒头经纱的最大值(峰值)和最小值(谷值)之间的巨大差异。
[0123]
请参考图5，其中示出了根据本发明可获得具有较低最大值和较高最小值(较低峰值和较高谷值)并且经纱的纱线张力变化较小的纱线张力曲线，这是第一个有利效果。此外，由于纱线张力在具有较高最小值的范围内变化，因此该范围可降低到最小值仍然高于保证良好的梭口形成、良好的织造过程进展和优异的织物质量所需的最小值的水平。因此，第二个有利效果是能降低平均纱线张力。
[0124]
图1和图3示出了在双面织物织机上利用提花装置形成梭口期间经纱的各种可能位置，这些位置分别由四条位置直线(1)、(2)、(3)、(4)和两条位置直线(1)、(2)象征性地表示。
[0125]
这些位置线(1)、(2)、(3)、(4)从象征性地示出的双面织物织机的上桥(5)或下桥(6)经由通过竖直虚线象征性地示出的提花机(7)行进到在附图右侧以一排小圆圈象征性地表示的格网(8)。经纱从格网(8)行进到筒子架(在图中未示出)。经纱的后一段路径的一部分通过直线(9)象征性地示出。
[0126]
提花机(7)是一种已知的提花机，该提花机设有大量综丝，这些综丝具有各自的综
眼和相关联的钩、选择装置、以及用于在连续引纬循环中将综丝和穿过这些综眼的经纱定位在与预定的织造图案对应的多个可能位置的定位装置。
[0127]
在图1中，示出了具有四个可能的梭口形成位置的提花机：“底部(o)”位置、“中间1(m1)”位置、“中间2(m2)”位置和“顶部(b)”位置。顶部位置线(1)表示从上桥(5)延伸到被带到“顶部(b)”位置并到达格网(8)上的综丝的经纱的位置。位置线(2)表示从上桥(5)延伸到被带到“中间1(m1)”位置并到达格网(8)上的综丝的经纱的位置。位置线(3)表示从下桥(6)延伸到被带到“中间2(m2)”位置并到达格网(8)上的综丝的经纱的位置。底部位置线(4)表示从下桥(6)延伸到被带到“底部(o)”位置并到达格网(8)上的综丝的经纱的位置。
[0128]
在连续引纬循环中，成绒的绒头经纱被相继地带到以下位置：“中间2(m2)”、“顶部(b)”、“中间1(m1)”、“底部(o)”。请参考图1中的这些运动的指示。经纱的运动由综眼的运动(由提花机)预先决定，但也部分地由织机的几何形状决定。
[0129]
图2示出了具有上述相继综丝位置的成绒绒头经纱的纱线张力在多个连续提花循环中是如何发展的，其中在一个提花循环期间发生两个引纬循环。图2的横轴示了织机主轴的旋转角度。在横轴上的两个机器循环或720
°
期间，发生一个提花循环。竖轴示出了纱线张力的值(单位为克)，这些值也是综丝的移动值(单位为毫米)和纱线张紧元件的辊的旋转值(单位为度)。图2示出了四条图线(g1)、(g2)、(g3)和(g4)，它们在下文中被称为图线g1、g2、g3和g4。
[0130]
图线g1示出了成绒经纱中的纱线张力的发展。
[0131]
图线g2示出了定位该绒头经纱的综眼是如何在此期间移动的。
[0132]
图线g3示出了在一个提花循环期间控制经纱的张力的纱线张紧元件的辊的总旋转量(在每个提花循环之后，该旋转量返回到零)，其中，在此强调，现有技术的这种纱线张紧元件在经纱上施加恒定的力，以经纱将保持在张力下。
[0133]
图线g4示出根据图线g1的纱线张力的平均值。
[0134]
由于纱线张紧元件的辊仅在与该辊接触的绒头经纱沿供应方向和相反方向(在回收时)移动时旋转，因此该辊的旋转度数可用于得出所用绒头经纱的长度。因此，图线g3也可被视为所供应的绒头经纱的消耗量的指示。
[0135]
图2示出了多个连续提花循环(2个引纬循环)的如下情况：
[0136]-综眼从“中间2(m2)”位置移动到“顶部(b)”位置，如图线g2的横轴上从0
°
开始的曲线所示。该运动的起点稍早于0
°
，这可从在0
°
时累积的纱线张力看出。
[0137]-在图线g3上，我们看到这伴随着纱线张紧元件的辊的大角度旋转(因此大量消耗绒头经纱)，在图线g1上，我们看到这伴随着纱线张力的快速增大，导致峰值(p1)。
[0138]-当综眼静止在“顶部(b)”位置(图线g2的水平顶部)时，仍会进一步抽取纱线(参见图线g3)。这种多余的喂纱(又称为溢出)会导致张力下降(图线g1)，直到经纱中的纱线张力正常化。
[0139]-然后综眼从“顶部(b)”位置移动到“中间1(m1)”位置(参见图线g2)。这会导致纱线张力大幅下降(参见图线g1)，有时会发生经纱回收(参见图线g3中在达到360
°
机器循环前的小幅下降)。
[0140]-在综眼随后从“中间1(m1)”位置移动到“底部(o)”位置时(参见图线g2)，要覆盖的距离小于从“中间2(m2)”位置移动到“顶部(b)”位置的距离。因此，纱线张力增加得较慢。
此外，现在还有一个回牵元件(例如弹簧)，该回牵元件在综丝上施加力，从而在纱线上施加力，以将其向下拉。从图线g1能明显看出，张力积累较慢，在箭头(p2)位置有一个很小的峰值。该图线g1还表明，在综眼移动到“底部(b)”位置(在360
°
和720
°
之间的区域中位于图线g2的水平底部)时，张力是恒定的。此外，从纱线张紧元件的辊的旋转(图线g3)能够看出，在此期间供应了一定量的经纱。
[0141]-然后综眼再次向上移动(参见图线g2)，由此纱线张力下降(参见图线g1)。这种下降持续到综眼到达“中间2(m2)”位置。在该“中间2(m2)”位置，张力没有达到像“中间1(m1)”位置那样低的值。从该位置又开始了提花循环。
[0142]-图线g4是指示图线g1的纱线张力的平均值的水平线。
[0143]
图3示出了使用两个可能的位置的提花机：“中间(m)”位置和“顶部(b)”位置。顶部位置线(1)表示从上桥(5)延伸到被带到“顶部(b)”位置的综丝的经纱的位置。底部位置线(2)表示从上桥(5)延伸到被带到“中间(m)”位置的综丝的经纱的位置。
[0144]
在连续引纬循环中，结合到上层底布中的绒头经纱相继移动到“顶部(b)”和“中间(m)”位置。请参考图3中的这些运动的指示。
[0145]
图4示出了在上述连续综丝位置的情况下结合到上层底布中的绒头经纱的纱线张力在多个连续提花循环中是如何发展的。与图2类似，横轴示出了织机主轴的旋转(以度为单位)。在横轴上的两个机器循环或720
°
期间，发生一个提花循环。像图2中一样，竖轴示出了纱线张力的值(单位为克)，这些值也是综丝的移动值(单位为毫米)和纱线张紧元件的辊的旋转值(单位为度)。图4也示出了四条图线(g5)、(g6)、(g7)、(g8)，它们在下文中被称为图线g5、g6、g7和g8，这些图线分别表示结合的绒头经纱中的纱线张力的发展、定位该绒头经纱的综眼的运动、在一个提花循环中控制绒头经纱的张力的纱线张紧元件的辊的总旋转量(现有技术的这个纱线张紧元件在经纱上施加恒定的力，以将经纱保持在张力下)、以及图线g5的纱线张力的平均值。图4的横轴和竖轴的指示与图2的相同。
[0146]
图4示出了多个连续提花循环(2个引纬循环)的如下情况：
[0147]-在由弹簧或其它返回元件施加在综丝上的向下力的影响下，综眼从“顶部(b)”位置移动到“中间(m)”位置，如图线g6的横轴上从0
°
开始的曲线所示。如图线g6的曲线所示，在综丝静止在“中间(m)”位置时，纱线张力下降到最小值并大致保持在该值，经纱仍处于张力下，但该张力比在“顶部(b)”位置时低得多。
[0148]-然后综眼从位置“中间(m)”移动到位置“顶部(b)”(参见图线g6)，从而在综眼处于“顶部(b)”位置时，纱线张力再次增加到最大值。与此同时，绒头经纱的消耗量较小(参见图线g7)。从该位置又开始了提花循环。
[0149]-图线g8是示出图线g5的纱线张力的平均值的水平线。
[0150]
从图2的图线g1与图4的图线g5的比较能清楚地看出，成绒绒头经纱中的纱线张力的发展与被结合的绒头经纱中的纱线张力的发展有很大差异。在绒头经纱被结合时，每个提花循环中只有一个纱线张力峰值，而成绒绒头经纱有两个张力峰值。此外，纱线没有被拉得那么硬，因此对于被结合的绒头经纱，所获得的纱线张力没有那么高。因此，很少或从来不会发生任何纱线溢出。
[0151]
在使用本发明的方法和纱线张紧装置时，其中每根绒头经纱与相应的纱线张紧元件协作，并且控制单元通过该纱线张力元件控制纱线张力，以在绒头经纱成绒时遵循第一
参考纱线张力曲线，而在绒头经纱结合到上层织物中时遵循第二参考纱线张力曲线，可获得具有较低最大值和较高最小值(较低峰值和较高谷值)的纱线张力曲线，由此可施加较低的纱线张力。在图5中示出了这些有利效果，该图示出了在按照本发明控制纱线张力时在多个连续提花循环中具有与图2相同的连续综丝位置的成绒绒头经纱的纱线张力曲线。
[0152]
图5的横轴示出了织机主轴的旋转(以度为单位)。竖轴也示出了纱线张力的值(单位为克)，这些值也是综丝的移动值(单位为毫米)和纱线张紧元件的辊的旋转值(单位为度)。图5示出了四条图线(g9)、(g10)、(g11)和(g12)，它们在下文中被称为图线g9、g10、g11和g12，这些图线分别表示与图2中的图线(g1)-(g4)相同的变量的发展，即，绒头经纱中的纱线张力(g9)、综眼的运动(g10)、纱线张紧元件的辊的旋转(g11)、以及绒头经纱中的平均纱线张力(g12)。
[0153]
通过比较图2中的图线g1所示的纱线张力的发展和图5中的图线g9所示的纱线张力的发展，能够明显看出，图线g9所示的纱线张力的积累速度与图线g1所示的纱线张力的积累速度一样快，但是图线g9的峰值(p1)的最大值低于图线g1的峰值(p1)的最大值。
[0154]
两条图线(g1、g9)在其谷中(d1)中达到大致相同的最小值，这表明纱线张力保持足够高，能够保证总体织造过程的良好进展，尤其是梭口形成，并且能提供优质织物。因此，图线g9所示的纱线张力的变化(最大值与最小值之间的差值)也低于图线g1所示的变化。
[0155]
通过比较图2中的图线g4和图5中的图线g12，还能看出图线g12所示的平均纱线张力明显低于图线g4所示的平均纱线张力。
[0156]
图6以框图形式示出了本发明的织机的控制单元的原理。在比较器(10)中测量经纱中的纱线张力(tm)，并与该纱线张力的特定参考值(tr)进行比较。或者，可测量纱线张力的衡量变量，并与该变量的参考值进行比较。
[0157]
若发现实测值(tm)与参考值(tr)之间有差异，则激活调节器(11)，以干预控制纱线张紧元件(12)的电动机的电动机转矩或电流，使得该纱线张紧元件(12)改变纱线张力，从而减小所形成的差异。
[0158]
由此，使经纱中的纱线张力(t)接近或达到参考值(tr)。
[0159]
图7以框图形式示出了本发明的织机的操纵单元的原理。将纱线张力的参考值(tr)输入到调节器中，该调节器由此干预控制纱线张紧元件(12)的电动机的电动机转矩或电流，从而该纱线张紧元件(12)使纱线张力(t)达到与参考值(tr)对应的值。
[0160]
可将机器位置、机器速度或与织造图案或织造结构相关的数据等机器参数提供给如图6和图7所示的调节器，其中这些参数之中的一个或多个可用于控制或调节。