CN100429341C - 变形机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变形机，用以拉伸变形多根合成长丝，其包括相应多个加工点。每一加工点具有多个作业机组，用于长丝的输送、变形、拉伸和卷绕。作业机组中的至少一个由一电动的单独传动驱动。邻近的加工点的作业机组的各单独传动由一共同的成组变频器控制。为了利用一同时的组控制能够独立地接通和断开各单独传动，按照本发明，作业机组的电动的单独传动由一异步装置和一同步装置构成。在一预定的额定频率的情况下，这可以实现自动的起动并保持所述额定频率，这导致在每一加工点内长丝处理的高的均匀性。

Description

变形机

技术领域

本发明涉及一种变形机，用以拉伸变形多根合成长丝。

背景技术

同一种变形机由DE 100 26 942 A1是已知的。

为了拉伸变形多根长丝，这种变形机具有相应多个加工点。每一加工点包括多个作业机组例如输送装置、假捻变形机组和卷绕装置，借其长丝在加工点内输送、变形、拉伸并卷绕成一纱筒。为了驱动作业机组已知基本上有两种不同的方案。在第一方案中，一组的所有作业机组例如加工点的全部的第一输送装置共同由一驱动装置同步驱动。但该方案一般的缺点是，不可能分别控制各个加工点。为了避免这样的缺点。由DE 100 26 942已知一种驱动方案，其中通过单独传动在加工点内驱动各个作业机组。在这种情况下。通过一个成组变频器控制邻近的加工点的一组作业机组的各单独传动，例如第一输送装置的全部的单独传动。但现在已证明，各加工点的分别的控制导致作业机组的各单独传动彼此独立地更经常的接通和断开。在这方面必须确保一组作业机组的各单独传动在运行状态下分别具有相同的运行参数例如传动转速。

发明内容

因此本发明的目的是，进一步构成开头所述型式的变形机，使其即使在个别单独传动断开以后仍可使多个加工点的一功能组的各个作业机组始终在一规定的运行状态下运行而不要较大的控制费用。

按本发明的用于对多根合成长丝进行拉伸变形的变形机，包括相应多个加工点，其中长丝在各加工点内同时通过多个作业机组输送、变形、拉伸和卷绕，其中，为加工点内的作业机组中的至少一个配置一电动的单独传动，并且邻近的各加工点的一组作业机组的各单独传动能够由一个成组变频器控制；其特征在于，作业机组的电动的单独传动具有一异步装置用以起动到一预定的额定频率，和一同步装置用以保持该预定的额定频率。

按照本发明该目的这样来达到，即作业机组的电动的单独传动具有一异步装置，用以增长到一预定的额定频率，和一同步装置用以保持该预定频率。

因此本发明的优点在于，通过一个成组变频器按简单的方式控制各单独传动是可能的，即给每一单独传动只提供一额定频率。其中该额定频率构成用于作业机组所必需的运行状态。在单独传动中异步装置考虑在单独传动开动以后可直接加速到额定频率。在达到额定频率时单独传动的同步装置启动并防止以一偏离额定频率的频率驱动作业机组。因此该作业机组自动地进入相当于一额定频率的运行状态。借此有可能通过一个成组变频器按简单的方式控制多个单独传动。因此在每次开动以后可以在具有分别预定的额定参数的运行状态下可靠地操作一功能组的各个作业机组。由此确保全部长丝在各加工站中的同样处理。

基本上各电动的单独传动既可构成为异步电机又可构成为同步电机。对于由异步电机构成单独传动的异步装置的情况，异步电机包括一场磁铁作为同步装置。该场磁铁优选由多个永久磁铁构成，其固定在异步电机的转子上。借此达到使异步电机在加速阶段以后自动保持预定的额定频率。场磁铁确保转子同步于异步电机的定子的旋转磁场地运转。本发明的这种进一步构成特别适用于要求较高起动力矩的作业机组。

优选同步装置由一同步电机构成，其在转子上具有一辅助绕组作为异步装置。借此确保，在以不变的预定的额定频率控制单独传动的过程中同步电机无滞后地开动，直到同步电机的转子与定子的旋转磁场同步。

为了能够彼此独立地分别连通和断开各加工点，按照本发明的一特别有利的进一步构成，一组作业机组的每一单独传动经由一可控的开关元件与成组变频器相连接。借此可以断开一个或多个配属于成组变频器的单独传动而不影响邻近的单独传动和作业机组。

此外，当每一单独传动具有一传感器用以监控转速时具有优点，该传感器连接于一控制开关元件的控制装置。这样通过实际-额定值的比较可以有利地避免单独传动的过载。

为了例如在将长丝敷设于各加工点时从一敷设速度转换到运行速度，按照本发明的一特别优选的进一步构成，控制装置和成组变频器与一置于其上的机器控制装置相连接。

在各个作业机组的多个组中采用多个单独传动时，为各个作业机组的一组的各单独传动分别配置一个成组变频器。在这种情况下全部的成组变频器连接于机器控制装置。为了提高变形机的柔性，按照本发明的另一有利的实施形式建议，将许多加工点分成一个或多个分段，每一分段包括多个加工点，在这种情况下分段的成组变频器连接于为该分段配置的场控制装置。因此涉及的分段的各加工点的各个作业机组可以独立于邻近分段的各加工点的各个作业机组加以控制。

通过单独传动驱动的各个作业机组可以有利地由每个加工点的第一输送装置和/或第二输送装置和/或第三输送装置构成。借此能够精确地调整和改变长丝速度和用于拉伸长丝的延伸率。

通过单独传动驱动的各个作业机组的组也可以由每个加工点的卷绕装置的一传动辊和/或一假捻变形机组构成。

基本上，全部的旋转驱动的作业机组在长丝拉伸变形过程中适用于以一基本上预定的额定频率运行。

附图说明

以下参照附图更详细地描述本发明的变形机的一个实施例。其中：

图1本发明的变形机的第一实施例的示意侧视图；

图2示意示出变形机的第一实施例的俯视图的一部分；

图3示意示出用于输送装置的一单独传动的实施例；

图4示意示出用于输送装置的一单独传动的另一实施例；

图5用于卷绕装置的一传动辊的一单独传动的一个实施例。

具体实施方式

图1中示意示出本发明的变形机的第一实施例。该变形机包括一进料模块3、一作业模块2和一卷绕模块1，它们设置在一包括支架4.1、4.2和4.3的机架中。进料模块3由支架4.1支承而作业模块2和卷绕模块1由支架4.3支承。支架4.1和支架4.3通过一支架4.2连接，该支架4.2设置在进料模块3和作业模块2的上方。在作业模块2与进料模块3之间在支架4.2的下方构成一操作通道5。在支架4.2中作业模块2设置在面向操作通道5的一侧而在对面的一侧设置卷绕模块1。沿卷绕模块1设有一落筒通道6。变形机沿纵向方向-图1中图纸平面等于横向平面-具有多个加工点，每一加工点用于各一根长丝。卷绕装置18占据三个加工点的宽度。因此各三个卷绕装置18上下成一列设置于卷绕模块1中，对此稍后还要进一步讨论。

在图1所示的视图中示出分别在进料模块3和作业模块2中的加工点的各个作业机组。因此每一加工点具有多个沿长丝流程方向接连设置的作业机组10、11、12、13、14、15、16、17和18。

作业机组的第一组由每个加工点的第一输送装置10构成，其固定在进料模块3上。邻近加工点的邻近的第一输送装置并列设置(图中未示出)，其中为每一第一输送装置10配置一在筒子架7中的给纱筒8。在给纱筒8的旁边每个加工点设有一在筒子架7中的备用筒子43。每个加工点经由多个转向导纱器9.1和9.2由第一输送装置10抽出长丝36。

以下根据长丝36的长丝流程描述一加工点的其他作业机组。沿长丝流程方向在第一输送装置10的后面设有一伸长的初级加热装置11，长丝36通过其中运行，在其中将长丝36加热到一规定的温度。初级加热装置11可以构成为高温加热器，其加热表面温度位于300℃以上。沿长丝流程方向在初级加热装置11的后面设有一冷却装置12。初级加热装置11和冷却装置12接连设置在一个平面内并且由在操作通道5上方的支架4.2支承。在初级加热装置11的入口区域设有一转向辊9.3，从而长丝36以一V形长丝流程穿过操作通道5。

在操作通道5的位于进料模块3的对面一侧在支架4.3上设置作业模块2。作业模块2沿长丝流程方向上下重叠地设置一假捻变形机组13、一第二输送装置14和第三输送装置15。其中长丝36从冷却装置12的出口导向假捻变形机组13，该冷却装置优选由一冷却轨或冷却管构成。假捻变形机组13可以例如由多个重叠的摩擦片构成，并且由假捻驱动装置26驱动。假捻驱动装置26构成为单独传动27，其同样安装在作业模块2上。

长丝36由第二输送装置14从假捻区中抽出，该假捻区形成在假捻变形机组13与第一输送装置10之间。以不同的速度驱动第二输送装置14和第一输送装置10，以便在假捻区内拉伸长丝36。

在第二输送装置14的下面设置第三输送装置15，其将长丝36直接导入次级加热装置16。次级加热装置16为此设置在支架4.3的下面并从而在作业模块2和卷绕模块1的下方。次级加热装置16构成长丝从作业模块向卷绕模块1的过渡。通过作业模块2，次级加热装置16和卷绕模块1在支架4.3中的结合实现很短的长丝流程，其基本上构成U形的。为此在卷绕模块1的下面设置第四输送装置17，其直接将长丝36从次级加热装置16中抽出并在长丝36转向后导向卷绕装置18。以这样不同的速度驱动第三输送装置15和第四输送装置17，即，使在次级加热装置16内可以进行长丝36的收缩处理。其中次级加热装置16由一种二苯加热的接触加热器构成。为此，次级加热装置16相对于水平线倾斜一角度α设置。该角度位于5至45°之间的范围内。借此确保，长丝36在次级加热装置16的加热通道内得到均匀的由接触引起的加热。

卷绕装置18在该实施例中示意地由一横动装置20、一传动辊19和一卷筒21标明。卷绕装置18还包括一筒管库22以便实施自动的换筒。图中未更详细示出用于整筒更换所需要的辅助装置。

在该实施例中输送装置10、14、15和17构成完全相同的，并且分别由一导丝辊23和一为该导丝辊配置的过绕辊24构成。导丝辊23由一导丝辊驱动装置25驱动。过绕辊24可自由旋转地支承，从而以绕导丝辊23和过绕辊24的多个缠绕引导长丝36。

在图1中所示的变形机的实施例中，第一输送装置10的导丝辊驱动装置25构成为一单独传动27。单独传动27的构造以下还要更详细地说明，其经由一开关元件32连接于一个成组变频器(Gruppenumrichter)30。为成组变频器30同样配置邻近加工点的图中未示出的邻近的第一输送装置的邻近的单独传动。这样，在变形机内可以例如将第一输送装置的全部的单独传动配属于一共同的成组变频器30。成组变频器30连接于一中央的机器控制装置(Maschinensteuerung)44。因此第一输送装置10构成作业机组的第一功能组，其在机器内由各单独传动27驱动。

各假捻变形机组13构成作业机组的第二功能组。假捻驱动装置26同样构成为单独传动27，其配属于第二成组变频器45。其中单独传动27同样通过一开关元件32连接于第二成组变频器45。第二成组变频器45同样连接于机器控制装置44。

其余的作业机组的驱动和驱动控制在这里不再更详细地说明，并且可以例如同样由以经由成组变频器控制的各单独传动或由单独控制的驱动装置构成。

在运行中输送装置10和假捻变形机组13的单独传动27经由配置的成组变频器30和45以一由机器控制装置44确定的额定频率加以控制，从而输送装置10具有一规定的圆周速度用以输送长丝36，并且假捻变形机组13同样保持一用于长丝变形所需要的传动转速。长丝36在加工点内按已知方式输送、拉伸、变形并卷绕成一纱筒21。在所示的加工点中例如因断线出现故障的情况下，输送装置10和假捻变形机组13的单独传动27经由开关元件12从相应的成组变频器30或45上断开。第一输送装置10和假捻变形机组13断开。邻近的各加工点保持不受该动作的影响。配属于成组变频器30和45的各单独传动保持于不变的运行状态。

在消除加工点中的故障以后经由开关元件12实现向成组变频器30和45的重新接通，从而可以再次控制各单独传动27。由此为各单独传动27提供额定频率。

为了不要较大的控制费用，可以接通和断开单独传动27并起动和保持于运行状态，各单独传动27分别具有一同步装置和一异步装置。图3中示出一单独传动27的第一实施例。其中单独传动27构成为异步电机35。异步电机35由此构成包括定子绕组39和转子绕组41的异步装置29。为此转子绕组41安装在转子40上。在定子绕组39内转子40支承一场磁铁36，其与定子绕组39共同构成同步装置28。其中场磁铁36由多个永久磁铁构成，其固定在转子40的圆周上。转子40在一从电机壳体中伸出的一端连接于第一输送装置10的导丝辊23。

为了起动异步电机35经由成组变频器30提供一额定频率。在定子绕组39通电流以后使转子40加速。一旦转子40的旋转频率符合于额定频率，就通过场磁铁36发生定子绕组39的旋转磁场与转子40的旋转频率之间的耦合。单独传动27处于相当于一同步电机的运行状态。借此确保，由成组变频器30预定的额定频率自动地由受控的单独传动27调整。这对于作为输送装置设置在变形机中的作业机组是特别重要的。借此在每一加工点内在相同的条件下输送和拉伸长丝。

图4中示出一单独传动27的另一实施例，其包括一同步装置28和一异步装置29。其中相同功能的构件设有相同的标记。同步装置28由一同步电机38构成。为此同步电机38具有一定子绕组39和一包括至少一个永久磁铁37的转子40。在这种情况下转子40的旋转频率等于额定频率，从而转子40与定子绕组的旋转磁场同步旋转。为了在单独传动27断开以后可以起动而不改变额定频率，同步电机38具有一异步装置29。其由辅助绕组42构成在转子40和定子绕组39上。辅助绕组42设置在定子绕组39的内部。借此确保，以定子绕组39的预定的额定频率加速转子40。

图3和4中所示的单独传动的实施例优选适用于驱动变形机的输送装置或适用于驱动假捻变形机组。图5中示出一单独传动27的另一实施例，其优选适用于驱动卷绕装置18中的传动辊19。为此传动辊19的辊套直接由在传动辊19内部设置的单独传动27驱动。为此单独传动27具有一套形的转子40。在套形转子40的内面安装转子绕组41。一定子绕组39在转子绕组41的对面固定在固定的心轴46上。定子绕组39沿轴向方向延伸到转子绕组41以外，以便覆盖一个固定在套形转子40上的场磁铁36。由此场磁铁36和定子绕组39构成单独传动27的同步装置28。其中异步装置29由作为异步电机35的构造构成。图5中所示实施例的操作方式完全相同于图3和4中所述的单独传动。

图4中示出一变形机的另一实施例。其中示出实施例的俯视图的一部分。图2的实施例构成基本上相同于上述图1的实施例。在这方面作业机组在加工点内的设置构成为完全相同的，从而可以参照以上描述。

在图2所示的俯视图中只示出机器的包括筒子架7和进料模块3的长丝进给。其中未示出作业模块2和卷绕模块1。总体上示出12个并列的加工点。其中在筒子架7中分别按层上下设置三个并列设置的加工点的给纱筒子8。如由图1显而易见的。但为了清楚起见图2中未示出长丝流程。

在进料模块3上由筒子架7的各一个给纱筒8中抽出长丝36的各第一输送装置10并列设置。每个加工点设置一个第一输送装置10。其中第一输送装置10分别包括一单独传动27，其与一导丝辊23相连接。为导丝辊23配置一过绕辊24。

为了控制，单独传动27经由开关元件32连接于成组变频器30。成组变频器30供给多个加工点的总共六个输送装置的各单独传动。其中各六个加工点构成一分段其借助于一场控制装置34加以控制。因此成组变频器30连接于加工点的第一分段I的场控制装置34.1，按此，第二分级II的输送装置10的单独传动27由另一成组变频器30控制，其又连接于配置的场控制装置34.2。

场控制装置34.1和34.2与其他的成组变频器或控制装置或驱动装置相连接以便控制各个加工点。

此外为一分段的各单独传动27配置一控制器33，其连接于一分段的每一为单独传动27配置的开关元件32。各单独传动27还具有一传感器31，它们均与控制器33相连接。并且控制器33连接于场控制装置34。

场控制装置34.1和34.2以及其他变形机的邻近的场控制装置均连接于一中央的机器控制装置(图中未示出)。

在图2所示的变形机中，由一成组变频器30以一预定的额定频率将每一分段的各第一输送装置10的单独传动27控制在运行状态。为此，由场控制装置34为成组变频器30和控制器33预定相应的额定频率，其相当于长丝从给纱筒子8中的一规定的牵拉速度。在作业开始时每一单独传动27由于各自包括的异步装置而加速。一旦转子的旋转频率达到额定频率，就由单独传动27的同步装置在每一输送装置10上调整一预定的圆周速度。

对于在一个单独传动27中出现故障的情况，其显示出对额定频率的不许可的偏离，经由传感器31由成组变频器30断开所涉及的单独传动27的控制器33和开关元件32。为此在控制器33中发生由传感器31信号化的实际状态与一由场控制装置34提供的额定状态之间的比较。在实际状态与额定状态之间出现不许可的偏离时由控制器33启动所涉及的开关元件32。此时在控制器33与场控制装置34之间发生相互的信息交换。一旦故障消除，经由控制器33启动相应的开关元件以便控制单独传动。此时由成组变频器30邻接的各单独传动27在它们的控制上保持不受影响。通过在各单独传动27中构成的同步装置和异步装置确保在各输送装置上的符合要求的圆周速度的自动的起动和调整。借此在变形机的每一加工点上达到长丝处理的高的均匀性而并不降低在各个加工点的控制方面的柔性，因此按照本发明的变形机组合了用于相同功能的作业机组的联合传动的优点与利用单独传动的作业机组控制的加工点的优点。

附图标记清单

1卷绕模块         27单独传动

2加工模块         28同步装置

3进料模块         29异步装置

4支架             30成组变频器

5操作通道         31传感器

6落筒通道         32开关元件

7筒子架           33控制器

8给纱筒子         34场控制装置

9转向辊           35异步电机

10第一输送装置    36场磁铁

11初级加热装置    37永久磁铁

12冷却装置        38同步电机

13假捻变形机组    39定子绕组

14第二输送装置    40转子

15第三输送装置    41转子绕组

16次级加热装置    42辅助绕组

17第四输送装置    43备用筒子

18卷绕装置        44机器控制装置

19传动辊          45第二成组变频器

20横动装置        46心轴

21卷筒

22筒管库

23导丝辊

24过绕辊

25导丝辊驱动装置

26假捻驱动装置

Claims (13)

1.一种用于对多根合成长丝进行拉伸变形的变形机，包括相应多个加工点，其中长丝在各加工点内同时通过多个作业机组(10、13、14、15、18)输送、变形、拉伸和卷绕，其中，为加工点内的作业机组(10)中的至少一个配置一电动的单独传动(27)，并且邻近的各加工点的一组作业机组(10)的各单独传动(27)能够由一个成组变频器(30)控制；其特征在于，作业机组(10)的电动的单独传动(27)具有一异步装置(29)用以起动到一预定的额定频率，和一同步装置(28)用以保持该预定的额定频率。

2.按照权利要求1所述的变形机，其特征在于，异步装置(29)由一异步电机(35)构成，该异步电机具有一场磁铁(36)，作为同步装置(28)的一部分。

3.按照权利要求2所述的变形机，其特征在于，场磁铁(36)由一个或多个永久磁铁构成，所述永久磁铁设置在异步电机(35)的转子(40)上。

4.按照权利要求1所述的变形机，其特征在于，同步装置(28)由一同步电机(38)构成，该同步电机具有一在转子(40)上的辅助绕组(42)，作为异步装置(29)的一部分。

5.按照权利要求1至4之一项所述的变形机，其特征在于，多个加工点的一组作业机组(10)的每一单独传动(27)经由一可控的开关元件(32)与成组变频器(30)相连接。

6.按照权利要求5所述的变形机，其特征在于，为每一单独传动(27)配置一传感器(31)，以便监控转速，并且各传感器(31)和开关元件(32)连接于一控制器。

7.按照权利要求6所述的变形机，其特征在于，所述控制器(33)和成组变频器(30)与一为所涉及的各加工点配置的场控制装置(34)相连接。

8.按照权利要求1至4之一项所述的变形机，其特征在于，第一组作业机组(10)的各单独传动(27)能够由一第一成组变频器(30)控制而第二组作业机组(13)的各单独传动(27)能够由一第二成组变频器(45)控制，并且所述第一成组变频器(30)和第二成组变频器(45)连接于机器控制装置(44)。

9.按照权利要求1至4之一项所述的变形机，其特征在于，许多加工点分成一个或多个分段(I、II)，每一分段分别包括多个加工点，并且所述分段中的一个分段的成组变频器(30)连接于一为该分段配置的场控制装置(34)。

10.按照权利要求1至4之一项所述的变形机，其特征在于，各组作业机组由每个加工点的一第一输送装置(10)和/或一第二输送装置(14)和/或一第三输送装置(15)构成。

11.按照权利要求10所述的变形机，其特征在于，所述输送装置(10、14、15)的至少一部分由各一个包括一导丝辊(23)和一过绕辊(24)的导丝装置构成，其中导丝辊(23)连接于单独传动(27)。

12.按照权利要求1至4之一项所述的变形机，其特征在于，各个作业机组的组由每个加工点的卷绕装置(18)的一传动辊(19)构成。

13.按照权利要求1至4之一项所述的变形机，其特征在于，各个作业机组的组由每个加工点的一假捻变形机组(13)构成。

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