CN101225559B - 用于花式纱线的生产的转杯纺纱机 - Google Patents

Abstract

用于花式纱线的生产的转杯纺纱机，包括纤维条的给料机构和纺成的纱线的卷取机构，给料机构的进料轴的驱动装置与给料逆变器(3)连接，纱线卷取设备的卷取轴的驱动装置与卷取逆变器(2)连接，卷取逆变器(2)和给料逆变器(3)同时位于驱动箱内并与机器控制设备相互连接，逆变器(3)的输入与花纹控制单元(5)的输出连接，控制单元(5)的输入与有关基本的卷取和给料速度的信息源连接。控制单元(5)包括：存储器，用于有关花纹制造的至少一个方法的信息的存储；以及至少根据涉及基本的卷取和给料速度的信息和有关花纹制造的方法的信息用于花纹制造的控制的装置，而纱线卷取逆变器(2)的输入与花纹控制单元(5)的输出连接。

Description

用于花式纱线的生产的转杯纺纱机

技术领域

转杯纺纱机包括在至少一排中设置的多个操作单元，这些操作单元包括纤维条进入到挑出设备的给料机构和纺成的纱线的卷取机构，而机器的一个侧面的纤维条的给料机构包括紧紧安装在进料轴上的进料辊，该进料轴的驱动与纤维条给料逆变器相连，进入到挑出设备中，纱线卷取设备包括紧紧安装在卷取轴上的卷取辊，该卷取轴的驱动与卷取逆变器相连接，用于卷取和给料的两个逆变器同时位于驱动箱内并与机器控制设备相互连接，纤维条给料逆变器的输入与花纹控制单元的输出连接，花纹控制单元的输入与有关基本的卷取和给料速度的信息源连接，而花纹控制单元包括：存储器，用于有关花纹制造的至少一个方法的信息的存储；以及用于至少根据涉及基本的卷取和给料速度的信息和有关花纹制造的方法的信息花纹制造的控制的装置。

背景技术

在转杯纺纱机上，已知通过附加设备来生产花式纱线，这些附加设备显著地增加了机器的成本和复杂性。

专利申请CZ 2003-2422描述了用于花式纱线的生产的转杯纺纱机，其原理在于：用于纤维条给料的频率逆变器的入口与粗纺线处理控制单元连接，该粗纺线处理控制单元的输入与有关实际纱线卷取速度的信息源连接，而粗纺线处理控制单元包括：存储器，用于有关至少一个粗纺线处理方法的信息的存储；以及至少根据有关实际纱线卷取速度的信息和有关粗纺线处理方法的信息用于粗纺线处理的控制的装置。

该粗纺线处理在此被理解为纱线的形成，该纱线的厚度可变地进行改变，而厚度或纺成的纱线支数的改变通过纤维条给料到挑出设备之内的速度的交替的短期增大或减小来实现，从而改变挑出纤维的数量，该挑出纤维被传送到纺纱转杯里，在该纺纱转杯中，花式纱线正由这些挑出纤维纺成。

根据上述专利申请的设备包括粗纺线处理控制单元，有关来自纺纱转杯的纱线卷取速度和有关纤维条进入到挑出设备之内的给料速度的模拟信息被带入到该粗纺线处理控制单元。来自粗纺线处理控制单元的 模拟输出进入用于纤维条给料到挑出设备之内的频率逆变器，而且该模拟输出控制速度，从而控制挑出纤维正被给料到纺纱转杯之内的瞬时时间量，因此控制纺成的纱线支数。由于实际上纺成的纱线的卷取速度不会变化，那么相对于纺成的纱线的长度单位的捻数也不会改变。然而在恒定捻数下的纱线支数改变时，花纹的位置上的纱线的捻度A_M根据下述关系式而改变：

$A_M=\frac{z\×\sqrt[3]{N_{\mathrm{tex}}^2}}{100},$ 其中

z是在1米纺成的纱线的长度上的捻数，N_tex是用具有1km长度的纱线的以克为单位的重量表示的纱线支数，实际上给出了其厚度。

根据现有背景技术的设备不能生产花式纱线，在这些花式纱线上，也通过在纱线厚度的改变时的同步的捻数的改变来获得花纹，可能只能在保持恒定纱线支数时通过捻数的改变来获得花纹。对于通过在纱线厚度改变时的捻数的改变来获得花纹的花式纱线的生产方法来说，或者对于花式纱线来说，“多支数”将在下述描述中使用。对于通过在恒定纱线支数下捻数的改变来获得花纹的花式纱线的生产方法来说，或者对于花式纱线来说，“多捻数”将在下述描述中使用。

本发明的目的是形成转杯纺纱机的这样一种设置，其能够在机器上生产恒定厚度的标准纱线，而且能够生产扩大为“多支数”和“多捻数”类型纱线的花式纱线种类。

发明内容

本发明的目的已通过包括花纹控制单元的转杯纺纱机实现，其中，用于纤维条的给料的频率逆变器的入口与花纹控制单元的出口连接，花纹控制单元的入口与有关基本的卷取和给料速度的信息源连接，而花纹控制单元包括：存储器，用于有关花纹制造的至少一个方法的信息的存储；以及根据涉及基本的卷取和给料速度的信息和有关花纹制造的方法的信息用于花纹制造的控制的装置，其原理在于：纱线卷取逆变器的入口与花纹控制单元的出口连接。

在提出的信息源与控制单元向来自纺纱转杯的纱线卷取速度的控制器的输出的连接上，该信息源有关纤维条供应给花纹控制单元的速度，能够通过控制纤维条给料的速度和来自纺纱转杯的纱线卷取的速度的组合来作用于花纹产生，这增加了生产的花纹的种类以及印痕。

如果用于花纹的控制的装置包括用于花纹的控制信号的产生的装置，那么则是有利的，该用于花纹的控制信号的产生的装置包含依赖于时间的有关纱线厚度和纱线捻数的值的信息，这些信息根据有关纤维条给料的基本速度的信息、纱线卷取速度和有关花纹制造方法的信息在用于花纹制造的控制的装置中产生。

如果花纹控制单元与转杯逆变器、纤维条给料逆变器以及纱线卷取逆变器相连接，那么也是有利的，而且转杯逆变器的输出被连接到该花纹控制单元的输入，用于输送有关纤维条给料的基本速度和基本的纱线卷取速度的信息。

如果通过单向的串行连接器来连接转杯逆变器和纱线卷取逆变器，那么就更加有利，纱线卷取逆变器、纤维条给料逆变器和纱线卷绕设备的分配逆变器通过进一步的单向的串行连接器被相互连接。

这种在转杯逆变器、纤维条给料逆变器和纱线卷取逆变器之间的连接器能够实现这样的花纹：在该花纹上，能够在纱线支数的改变时维持捻度A_m的恒定值，在必要时，能够在相对于纱线的长度单位的捻度的改变时维持纱线支数N_tex的恒定值。

同样有利的是，对于根据本发明的花式纱线的生产，用于组分纱线的生产的转杯纺纱机可被使用。

因此，在一个机器上生产的纱线的种类可被扩大。

附图说明

在图1中以方框图的形式表示了根据本发明的转杯纺纱机的部分的实施例。

具体实施方式

转杯纺纱机包括多个并排设置的操作单元。每个操作单元包括用于纱线生产和在筒管上的卷绕的装置和设备，其中只有那些与本发明的形成和/或功能有关的内容被描述。

双面的转杯纺纱机包括两排并排设置的操作单元，其中每个操作单元包括纺纱转杯，该纺纱转杯的驱动轴被切向链条与单排操作单元的所有纺纱转杯的轴驱动。机器的两侧的切向链条具有公用的驱动装置，该驱动装置与转杯逆变器1相连接。

紧接于此，每个机器操作单元包括纺成的纱线的卷取设备，其包括卷取辊和丝束阻尼辊。该卷取辊被紧紧安装在卷取轴中的一个轴上，其 中，每个卷取轴在机器的一个侧面上穿过并具有公用的驱动装置，该驱动装置与用来改变纱线的卷取速度的纱线卷取逆变器2相连接。

每个操作单元也包括纤维条的给料设备，其包括紧紧安装在沿相应的机器侧面穿过的进料轴上的进料辊。机器的两侧的进料轴具有公用的驱动装置，该驱动装置与用来改变纤维条进入到纺纱单元之内的给料速度的纤维条给料逆变器3相连接。

每个操作单元还包括纺成的纱线的卷绕设备，该卷绕设备的部件是分配器，该分配器把卷绕的纱线分配到最后的筒管之上，以便形成筒子纱卷装。纱线分配器也具有公用的驱动装置，该公用驱动装置与分配逆变器4相连接，该逆变器通过分配器的运动的改变用于最佳封装的形成，除此之外该分配器的功能是防止正被卷绕的纱线的松脱。

转杯逆变器1、纱线卷取逆变器2、纤维条给料逆变器3和卷绕的纱线的分配逆变器4以已知的方式被安装在驱动箱内，并与未示出的机器控制单元相连接，用于相互间的通信，特别是用于传递有关逆变器的瞬时状态和逆变器2、3和4的参数的设置的信息。

用于选定的花式纱线的类型的生产控制过程的编程数据的选择，逆变器2、3、4的参数的处理和设置由花纹控制单元5实施，逆变器1、2、3与该花纹控制单元连接。

有关被设置用于纱线卷取和用于无花纹的纱线区域的给料的速度的信息，从转杯逆变器1通过模拟输出11传送到花纹控制单元5的输入端内，其中有关纱线卷取的信息来自纺纱转杯通过模拟输出12，有关纤维条给料的信息进入到挑出设备中。花纹控制单元5包括存储器，大量程序被储存在该存储器内，这些程序包括有关花纹制造的方法的信息。这些信息涉及：在纱线上所需的花纹的类型和尺寸，即在整个纱线长度之内的恒定捻数z下的花纹位置上的纱线支数N_texef；在整个纱线长度之内的恒定捻度A_M下的花纹位置上的纱线支数N_texef；或在总长度之内的恒定纱线支数N_tex下的花纹位置上的捻数z_ef。此外，这些信息涉及单个花纹之间的间距的尺寸。该花式纱线，根据有关花纹制造的方法的信息，也可包含特定的改变花纹的各种类型和长度以及在花纹之间的空间的各种长度。

有关所需的花纹的信息由花纹控制单元5依据输入的信息处理，该输入的信息进入到花纹控制单元5之内，而且来自于相应的程序的值， 该相应的程序选择自花纹控制单元5的存储器。处理过的信息以模拟输出51的形式传送到纱线卷取逆变器2之内，以及以模拟输出52的形式传送到纤维条给料逆变器3之内。

所有的逆变器1、2、3、4通过脉冲耦合被相互连接，这些逆变器通过该脉冲耦合转移有关其状态的改变的信息。串行连接6传送有关转杯的旋转速度和卷取逆变器2的信息。单个逆变器2、3、4的连接7使得在逆变器2、3、4之间能够进行逐步的信息的直接传送。所得到的有关卷取逆变器2的状态的信息基本上直接从频率逆变器2被带到分配逆变器4以用于卷取，因为只是有关卷取速度的信息必须用于分配速度的控制，并从而用于最后的筒管的最佳包装的形成。

进入到花纹控制单元5的模拟信息是用于在-10V至+10V的范围内的模拟电压信号的产生的信息源。0至+10V的范围对应于单个逆变器的功能范围，当加入负值时，电压信号的值减小。例如，从纤维条给料逆变器的观点看，模拟信号+10V对应于纤维条给料的最大速度，该最大速度为7.9m/min

第一个例子示出“多支数”类型的花式纱线的生产方法，其特征在于纺成的纱线的整个长度之内的捻度A_M的恒定值。即，具有花纹的位置通过纱线支数N_tex和捻数z的值与没有花纹的位置相区别。这已经通过同步改变用于纤维条向挑出设备的挑出辊的给料的速度v_po和来自纺纱转杯的纱线的卷取速度v_od来实现。

典型的处理过的纤维条的纱线支数P_tex的值为4ktex。在没有花纹时代替的值为：

转杯速度n_rot＝75000/min

纱线支数N_tex＝60tex

捻数z＝600/m，

由此，纱线的卷取速度v_od为

$v_{\mathrm{od}}=\frac{n_{\mathrm{rot}}}{z}=\frac{75000}{600}=125m/\min ,$ 以及

纤维条的给料速度v_po为

$v_{\mathrm{po}}=\frac{v_{\mathrm{od}}\·N_{\mathrm{tex}}}{P_{\mathrm{tex}}}=\frac{125\×60}{4000}=1.875m/\min$

捻度A_M为

$A_M=\frac{600\×\sqrt[3]{{60}^2}}{100}=92$

在花纹的位置上所需的值是：

纱线支数N_texef＝N_tex×1.3＝78tex

捻度A_Mef＝A_M＝92

为使捻度A_M保持恒定，在花纹的位置上，捻数z的数量将改变为依据等式A_M＝A_Mef得来的数值Z_ef：

$z_{\mathrm{ef}}=\frac{A_M\×100}{\sqrt[3]{N_{\mathrm{texef}}^2}},$

因此，在花纹的区域内的捻数z_ef的数量：

$z_{\mathrm{ef}}=\frac{92\×100}{\sqrt[3]{{78}^2}}=504/m$

在纺纱转杯的恒定旋转n_rot下，对于捻数z到z_ef的减小，有必要使在花纹的位置上纺成的纱线的卷取速度v_od增大到数值v_odef

$v_{\mathrm{odef}}=v_{\mathrm{od}}\×\frac{z}{z_{\mathrm{ef}}}=125\×\frac{600}{504}=144.8m/\min$

使卷取速度v_od增大到这个值v_odef并使纱线从N_tex＝60tex变厚到N_tex＝78tex，当然在恒定的纱线支数(P_tex＝4ktex)纤维条的情况下，根据下述关系式导致给料的速度v_po增大到数值V_poef

$v_{\mathrm{poef}}=\frac{v_{\mathrm{odef}}\×N_{\mathrm{texef}}}{P_{\mathrm{tex}}}=\frac{148.8\×78}{4000}=2.902m/\mathrm{mim}$

然后，给料速度v_po到数值V_poef的相对的增大是

$\frac{v_{\mathrm{poef}}}{v_{\mathrm{po}}}=\frac{2.902}{1.875}=1.552$

因此增大了55.2％。对于所需的使纱线支数N_tex增大到数值N_texef＝1.3，因此增大30％，而且在维持恒定的捻度A_M＝A_Mef时，有必要使给料速度v_po增大55.2％到数值V_poef。

第二个例子示出“多捻数”类型的花式纱线的生产方法，其特征在于：在纺成的纱线的整个长度之内维持纱线支数N_tex的恒定值的情况下对捻数z的改变。对捻数z的改变需要改变来自纺纱转杯的纱线的卷取速度v_od。因为用于给料的频率逆变器通过串行脉冲连接器与卷取逆变器相连接，自动地在卷取的改变时，给料通过这个紧密连接也被改变。 这意味着纤维条给料到挑出设备的挑出辊的速度v_po也被改变。

在没有花纹时，所需的值：

转杯速度n_rot＝75000/min

纱线支数N_tex＝60tex

捻数z＝600/m

由此，纱线的卷取速度v_od为

$v_{\mathrm{od}}=\frac{n_{\mathrm{rot}}}{z}=\frac{75000}{600}=125m/\min ,$ 以及

纤维条的给料速度v_po为

$v_{\mathrm{po}}=\frac{v_{\mathrm{od}}\×N_{\mathrm{tex}}}{P_{\mathrm{tex}}}=\frac{125\×60}{4000}=1.875m/\min$

在花纹的位置上所需的值是：

纱线支数N_texef＝N_tex＝60tex

捻数z_ef＝1.4×z＝1.4×600＝840/m

在所需的捻数z增大40％到数值z_ef的情况下，根据关系式有必要使卷取速度v_od减小到数值v_odef

$v_{\mathrm{odef}}=\frac{n_{\mathrm{rot}}}{z_{\mathrm{ef}}}=\frac{75000}{840}=89.3m/\min$

为了恒定地保持纱线支数N_tex，有必要以速度关系v_odef/V_od使纤维条给料的速度v_po改变到数值V_poef

$v_{\mathrm{poef}}=\frac{v_{\mathrm{odef}}}{v_{\mathrm{od}}}\×v_{\mathrm{po}}=\frac{89.3}{125}\×1.875=1.34m/\min$

通过提出的对有关纤维条给料到花纹控制单元的速度和来自纺纱转杯的纱线卷取的速度的信息的利用，能够通过控制纤维条给料的速度和来自纺纱转杯的纱线卷取的速度的组合来作用于花纹制造，这增加了生产的花纹的种类以及压印。

在转杯逆变器、纤维条给料逆变器和纱线卷取逆变器之间的连接能够实现这样的花纹：在该花纹上，能够在纱线支数的改变时维持捻度A_m的恒定值，最后，能够在相对于纱线的长度单位的捻转的数量的改变时维持纱线支数N_tex的恒定值。

附图标记列表

1转杯(速度)逆变器

11用于有关纱线卷取信息的输出

12用于有关梳条给料的信息的输出

2纱线卷取逆变器

3梳条给料逆变器

4卷绕设备的分配逆变器

5花纹控制单元

51到卷取速度的逆变器中的输出

52到给料速度的逆变器中的输出

6单向的串行连接器

7单向的串行连接器

Claims (5)

1.一种转杯纺纱机，包括在至少一排中设置的多个操作单元，这些操作单元包括纤维条的给料机构和纺成的纱线的卷取机构，而机器的一个侧面的纤维条的给料机构包括紧紧安装在进料轴上的进料辊，该进料轴的驱动与给料逆变器连接，纱线卷取设备包括紧紧安装在卷取轴上的卷取辊，该卷取轴的驱动与卷取逆变器连接，用于卷取和给料的两个逆变器同时位于驱动箱内并与机器控制设备相互连接，纤维条给料逆变器的输入与花纹控制单元的输出连接，花纹控制单元的输入与有关基本的卷取和给料速度的信息源连接，而花纹控制单元包括：存储器，用于有关花纹制造的至少一个方法的信息的存储；以及至少根据涉及基本的卷取和给料速度的信息和有关花纹制造的方法的信息用于花纹制造的控制的装置，其特征在于：纱线卷取逆变器(2)的输入与花纹控制单元(5)的输出连接。

2.根据权利要求1所述的转杯纺纱机，其特征在于：用于花纹制造的控制的装置包括用于花纹的控制信号的产生的装置，该用于花纹的控制信号的产生的装置包括依赖于时间的有关纱线支数(N_ef)的信息和纱线捻数(z)的值，而这些信息根据有关纤维条给料的实际速度(v_po)的信息、纱线卷取速度(v_od)和有关花纹制造方法的信息在用于花纹制造的控制的装置中产生。

3.根据权利要求2所述的转杯纺纱机，其特征在于：花纹控制单元(5)与转杯逆变器(1)、纱线卷取逆变器(2)以及纤维条给料逆变器(3)相连接，而且转杯逆变器(1)的输出(11、12)被连接到该花纹控制单元的输入，用于有关纤维条给料的基本速度(v_po)和纱线卷取的实际速度(v_od)的信息的传送。

4.根据前述权利要求中任一项所述的转杯纺纱机，其特征在于：转杯逆变器(1)和纱线卷取逆变器(2)通过单向的串行连接器(6)被相互连接，纱线卷取逆变器(2)、纤维条给料逆变器(3)和纱线卷绕设备的分配逆变器(4)通过单向的串行连接器(7)被相互连接。

5.根据权利要求1-3之一所述的转杯纺纱机，其特征在于：所述转杯纺纱机由用于生产组分纱线的转杯纺纱机表示。 

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