CN101462656A - 弹性纤维卷绕机及其卷绕方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纺丝卷绕设备及其卷绕方法，具体地说涉及一种将弹性纤维卷绕到筒管上并且生产所谓的卷装的弹性纤维卷绕机及其卷绕方法，包括装于机架之上的箱体、安装在箱体上的动力装置驱动的绕自身轴线转动的卷绕辊、在弹性纤维卷绕过程中与卷装的外圆周面接触的绕自身轴线转动的接触辊、沿着弹性纤维行进方向设置在导丝辊下方的对弹性纤维作横向引导的横动导丝装置，沿着弹性纤维行进方向在接触辊与横动导丝装置之间设置有绕自身轴线转动的喂入辊，具有改善弹性丝的稳定性能、便于提高下道工序的产品品质的优点。

Description

弹性纤维卷绕机及其卷绕方法

技术领域

本发明涉及一种纺丝卷绕设备及其卷绕方法，具体地说涉及一种将弹性纤维卷绕到筒管上并且生产所谓的卷装(丝饼)的弹性纤维卷绕机及其卷绕方法。

背景技术

通常弹性纤维或称为弹性丝具有非常高的弹性，在卷绕这样的纱线的情况下，如果弹性纤维在较高张力的状态下被卷绕，弹性纤维则在伸张的状态下被卷绕，会导致弹性纱线具有高的残余性收缩。因此，卷装(丝饼)的质量恶化。例如，卷装的形状变得有缺陷并且纱线从卷装的退绕过程中不能被正确执行。

专利申请号200820068867.0、名称为“一种氨纶丝卷绕装置”公开了弹性丝卷绕机构，同时图3也示出了目前市场上典型的弹性丝卷绕机构，由第二导丝辊6供应的弹性丝11以第二导丝辊6为横动中心被横动导丝装置2的导丝器3横向引导，然后弹性丝11被转移到接触辊4的圆周表面上，当接触辊4与卷绕辊9上的筒管10外圆周向接触时，驱动卷绕辊9旋转并卷绕成卷装1，由于接触辊4的转速是恒定的，故而卷装1的圆周速度被保持恒定不变。

为了减少弹性丝的张力并且减小残余性收缩，在实际生产过程中设置第二导丝辊6的圆周速度比接触辊4的圆周速度快是有效的，但当卷装1的卷绕速度提高时，会存在下述问题：当卷绕速度提高，在接触辊4和第二导丝辊6之间丝线的空气阻力会明显提高，因此，相对于丝线被卷绕到卷装(丝饼)1上的张力(P1点的张力)，丝线从第二导丝辊6分离处的张力(P2点的张力)变得很小，并且在当卷绕速度提高时，第二导丝辊6与横动导丝装置2之间的丝线会产生一个大的气圈，气圈提高了丝线的张力，这样在当第二导丝辊6的速度被加速，残余性收缩不能被保持较低。因此图3示出的目前市场上典型的弹性丝卷绕机构以及专利申请号为200820068867.0的“一种氨纶丝卷绕装置”均没有解决弹性丝的残余性收缩问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种使弹性丝的残余性收缩可以被抑制的弹性纤维卷绕机及其卷绕方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种弹性纤维卷绕机，包括装于机架之上的箱体、安装在箱体上的动力装置驱动的绕自身轴线转动的卷绕辊、在弹性纤维卷绕过程中与卷装的外圆周面接触的绕自身轴线转动的接触辊、沿着弹性纤维行进方向设置在导丝辊下方的对弹性纤维作横向引导的横动导丝装置，其特征在于：沿着弹性纤维行进方向在接触辊与横动导丝装置之间设置有绕自身轴线转动的喂入辊。

在箱体的前端设置有绕其自身水平方向延伸的中心轴线转动的转盘，在转盘前端面上的沿转盘中心轴线平行设置有两根绕自身轴线转动的卷绕辊，两根卷绕辊彼此相对转盘的中心轴线被设置在相差180°的位置，其中一只卷绕辊位于上部处于卷绕位置，另一只卷绕辊位于下部备用位置，并通过被旋转驱动装置驱动的转盘的旋转，两只卷绕辊的位置被互换，转盘的旋转运动是通过装于转盘驱动轴上的齿轮和与之相啮合的由电机驱动的传动齿轮来实现的。

在转盘上方设置有沿箱体内的导向柱上下移动的滑动箱，滑动箱通过设置在箱体内的升降气缸驱动，在滑动箱前端面上以悬臂结构设置有横动导丝装置支座，沿横动导丝装置支座的长度方向在导丝装置支座内安装有横动导丝装置，在滑动箱前端面上以悬臂结构还设置支座，沿支座的长度方向在支座内设置有接触辊和喂入辊，喂入辊设置在横动导丝装置和接触辊之间，喂入辊并不与接触辊和卷绕辊接触，接触辊和喂入辊相对于滑动箱位置保持不变，卷绕辊、横动导丝装置、接触辊和喂入辊均由驱动电机驱动且绕自身轴线旋转，横动导丝装置面对喂入辊一侧设置有横动导丝器。

对应横动导丝装置在横动导丝装置外面还设置有弹性纤维纺丝机，在弹性纤维纺丝机与横动导丝装置之间设置有用于接收和喂入从弹性纤维纺丝机纺制的弹性纤维的导丝辊，导丝辊分为第一导丝辊和第二导丝辊，第一导丝辊从弹性纤维纺丝机接收弹性纤维，第二导丝辊沿丝路方向被设置在第一导丝辊的下游并且改变弹性纤维的行进方向。

所述的横动导丝装置包括槽辊、导丝器及驱动装置，槽辊安装于横动导丝装置支座内，槽辊表面加工有多段螺旋槽，导丝器牵伸着弹性丝在各段螺旋槽内随着槽辊的转动而使长丝作轴向运动，槽辊通过联轴器与传动轴相联，由安装于滑动箱上的驱动电机通过主传动轮及被动轮驱动。

卷装通过筒管设置在卷绕辊之上。

一种弹性纤维卷绕机的卷绕方法，其特征在于：通过第一导丝辊和第二导丝辊接受从弹性纤维纺丝机纺制来的弹性纤维，并将弹性纤维喂入位于导丝辊下游的弹性纤维卷绕机，弹性纤维卷绕机包括在弹性纤维卷绕过程中与卷装的外圆周面接触的接触辊、沿着弹性纤维行进方向设置在导丝辊下方的对弹性纤维作横向引导的横动导丝装置、沿着弹性纤维行进方向设置在接触辊与横动导丝装置之间作旋转运动的喂入辊，控制喂入辊和接触辊的旋转速度，喂入辊的圆周速度比接触辊的圆周速度快，由导丝辊送来的弹性纤维经横动导丝装置横向引导，经过喂入辊喂入，最终通过接触辊被卷绕成卷装，其中，弹性纤维被横动导丝装置横向引导，以导丝辊的圆周面作为横动中心，由于喂入辊的圆周速度比接触辊的圆周速度快，使在喂入辊之前有高张力的弹性纤维，在经过喂入辊后被放松，因而从接触辊而来的弹性纤维在很低的张力下被卷绕成卷装。

本发明包括接受和喂入从弹性纤维纺丝机纺制的弹性纤维的导丝辊和包括位于导丝辊下游的弹性纤维卷绕机。弹性纤维卷绕机包括在弹性丝卷绕过程中与卷装的外圆周面接触的接触辊，横动导丝装置沿着丝线行进方向被设置在导丝辊的下方，喂入辊沿着丝线行进方向被设置在接触辊与横动导丝装置之间，喂入辊和接触辊的旋转速度被控制，喂入辊的圆周速度比接触辊的圆周速度快。由导丝辊送来的弹性丝经横动导丝装置横向引导，经过喂入辊喂入，最终通过接触辊被卷绕成卷装，其中，丝绕被横动导丝装置横向引导，以导丝辊的圆周面作为横动中心。通过这样的形式，即使弹性丝在经过喂入辊之前有高的张力，由于喂入辊的圆周速度比接触辊的圆周速度快，弹性丝的张力在经过喂入辊后被放松，因而从接触辊而来的弹性丝在很低的张力下被卷绕成卷装，并且弹性丝的残余性收缩被抑制，进而提高卷装的内在质量。因此本发明具有改善弹性丝的稳定性能、便于提高下道工序的产品品质。

附图说明

图1是根据本发明实施例的弹性纤维卷绕系统的示意主视图。

图2是根据本发明实施例的弹性纤维卷绕机的示意主视图。

图3是现有弹性纤维卷绕系统的示意主视图。

图4是根据本发明实施例的弹性纤维卷绕机的俯视图。

图5是横动导丝装置的剖视图。

图6是本发明的一个应用实例的弹性卷绕系统示意主视图。

其中1.卷装、2.横动导丝装置、3.导丝器、4.接触辊、5.喂入辊、6.第二导丝辊、7.第一导丝辊、8、弹性纤维纺丝机、9.卷绕辊、10.筒管、11.弹性丝、12.转盘、13.箱体、14.横动导丝装置支座、15.支座、16.滑动箱、17.导向柱、18.升降气缸、19.机架、20.槽辊、21.被动轮、22.驱动电机、23.主动轮、24.传动轴、25.联轴器、26.螺旋槽、27.喂入辊驱动电机、28、接触辊驱动电机。

具体实施方式

本发明以下将结合图例(图1、2、4、5)做进一步描述：

实施例1：图1示出弹性纤维卷绕系统的示意主视图。整个卷绕系统包括弹性纤维纺丝机8，用于接收和喂入从弹性纤维纺丝机8纺制的弹性纤维11的导丝辊对，以及下游的弹性纤维卷绕机。导丝辊对包括第一导丝辊7和第二导丝辊6，第一导丝辊7从弹性纤维纺丝机8接收弹性纤维11，第二导丝辊6沿丝路方向被设置在第一导丝辊7的下游并且改变弹性纤维11的行进方向。

如图1所示，本发明包括装于机架19之上的箱体13、安装在箱体13上的动力装置驱动的绕自身轴线转动的卷绕辊9、在弹性纤维11卷绕过程中与卷装1的外圆周面接触的绕自身轴线转动的接触辊4、沿着弹性纤维11行进方向设置在导丝辊6下方的对弹性纤维11作横向引导的横动导丝装置2，沿着弹性纤维11行进方向在接触辊4与横动导丝装置2之间设置有绕自身轴线转动的喂入辊5。横动导丝装置2、卷绕辊机构以及接触辊机构均是公知的机构。

实施例2：以在箱体13的前端设置有可以绕其自身水平方向延伸的中心轴线转动的转盘12为例，详细说明各个部分的结构。

如图1所示，本发明包括装于机架19之上的箱体13、安装在箱体13上的动力装置驱动的绕自身轴线转动的卷绕辊9、在弹性纤维11卷绕过程中与卷装1的外圆周面接触的绕自身轴线转动的接触辊4、沿着弹性纤维11行进方向设置在导丝辊6下方的对弹性纤维11作横向引导的横动导丝装置2，沿着弹性纤维11行进方向在接触辊4与横动导丝装置2之间设置有绕自身轴线转动的喂入辊5。

图2示出了弹性纤维卷绕机的整体结构，它包括装于机架19之上的箱体13。在箱体13的前端设置有可以绕其自身水平方向延伸的中心轴线转动的转盘12。在转盘12前端面上，沿转盘中心轴线平行设置有两根可绕自身轴线转动的卷绕辊9，且两根卷绕辊9彼此相对转盘12的中心轴线被设置在相差180°的位置，其中一只卷绕辊9位于上部处于卷绕位置，另一只卷绕辊9位于下部备用位置，而且，通过被旋转驱动装置驱动的转盘12的旋转，两只卷绕辊9的位置可以被互换。筒管10被设置在卷绕辊9之上。卷装1通过筒管10设置在卷绕辊9之上。在转盘12的上方设置有滑动箱16，滑动箱16通过设置在箱体13内的升降气缸18的驱动可沿设置在箱体13内的导向柱17上下移动。槽辊20安装于横动导丝装置支座14内(见图5)，槽辊20表面加工有多段螺旋槽26，导丝器3牵伸着弹性丝11在各段螺旋槽26内随着槽辊的转动在一个横向范围内进行反复运动，相应地，弹性丝11以第二导丝辊6的圆周面作为横动中心横向移动而使长丝作轴向运动，槽辊20通过联轴器25与传动轴24相联，由安装于滑动箱16上的驱动电机22通过主传动轮23及被动轮21驱动，横动导丝装置支座14被悬臂地设置在滑动箱16的前端面。接触辊4与喂入辊5被设置在支座15内，支座15被悬臂地设置在滑动箱16的前端面，相应地，接触辊4和喂入辊5相对于滑动箱16位置保持不变，喂入辊5被驱动电机27的驱动力旋转并且将经过导丝器3的弹性丝以高于正常卷绕速度的速度喂入，进而在筒管10上卷绕成卷装。

所述的横动导丝装置2是一种公知的机构，包括槽辊20、导丝器3及驱动装置，槽辊20安装于横动导丝装置支座14内，槽辊20表面加工有多段螺旋槽26，导丝器3牵伸着弹性丝11在各段螺旋槽26内随着槽辊的转动而使长丝作轴向运动，槽辊20通过联轴器25与传动轴24相联，由安装于滑动箱16上的驱动电机22通过主传动轮23及被动轮21驱动。

接触辊驱动电机28在初次进行生头操作及满卷切换时才启动，正常纺丝时接触辊4与卷绕辊9接触而由卷绕辊9驱动，从卷绕辊9绕线开始，随着卷装1直径的逐渐增大，滑动箱16开始沿导向柱17逐渐上移，接触辊4与卷绕辊9之间的接触压力是由一个精密调压阀所控制。当位于纺丝区的卷绕辊9上的卷装1达到一定重量(满卷)时，滑动箱16在升降气缸18的作用下再快速上移，之后转盘12开始转动，使位于转盘上的另一只卷绕辊9从待卷绕位置转到正常纺丝位置，并使满卷的卷绕辊9转到下方退卷区，之后滑动箱16再沿导向柱17下降，完成整个切换动作。

本实施例中，弹性纤维卷绕机的一个主要目的是在低接触压力下卷绕，亦即卷绕辊9被驱动电机的驱动力旋转并带动接触辊4旋转，接触辊4的旋转速度可以被测量，以便调整卷绕辊9的转速进而满足条件V1>V2。

本发明也包括在高接触压力下卷绕的范畴，亦即接触辊4被驱动电机的驱动力旋转并带动卷绕辊9)旋转，接触辊4的旋转速度可以被控制，以满足条件Vi>V2。相应地，即使弹性丝11在经过喂入辊5之前有较高的张力，弹性丝11的张力在经过喂入辊5之后会变松。因此，弹性丝可以在低张力的状态下被卷绕，并且弹性丝的残余性收缩会补抑制，卷装最后的形状以优选的形状被形成。

实施例3：本发明还可以应用于下列情形，见图6，该种情况下，两个接触辊4共用一个槽辊20，在横动导丝装置2与接触辊4之间左右各设置一个喂入辊5，在槽辊20的每段螺旋槽26里，共设置有左右两个导丝器3，相应地，该种卷绕装置有两个转盘12和4根卷绕辊9，在纺丝过程中喂入辊5比接触辊4的线速度快，即V1>V2对减小弹性丝11的预牵伸依然有效。其它结构与实施例2相同。

Claims (7)

1、一种弹性纤维卷绕机，包括装于机架(19)之上的箱体(13)、安装在箱体(13)上的动力装置驱动的绕自身轴线转动的卷绕辊(9)、在弹性纤维(11)卷绕过程中与卷装(1)的外圆周面接触的绕自身轴线转动的接触辊(4)、沿着弹性纤维(11)行进方向设置在导丝辊(6)下方的对弹性纤维(11)作横向引导的横动导丝装置(2)，其特征在于：沿着弹性纤维(11)行进方向在接触辊(4)与横动导丝装置(2)之间设置有绕自身轴线转动的喂入辊(5)。

2、根据权利要求1所述的弹性纤维卷绕机，其特征在于：在箱体(13)的前端设置有绕其自身水平方向延伸的中心轴线转动的转盘(12)，在转盘(12)前端面上的沿转盘中心轴线平行设置有两根绕自身轴线转动的卷绕辊(9)，两根卷绕辊(9)彼此相对转盘(12)的中心轴线被设置在相差180°的位置，其中一只卷绕辊(9)位于上部处于卷绕位置，另一只卷绕辊(9)位于下部备用位置，并通过被旋转驱动装置驱动的转盘(12)的旋转，两只卷绕辊(9)的位置被互换，转盘(12)的旋转运动是通过装于转盘驱动轴上的齿轮和与之相啮合的由电机驱动的传动齿轮来实现的。

3、根据权利要求1所述的弹性纤维卷绕机，其特征在于：在转盘(12)上方设置有沿箱体(13)内的导向柱(17)上下移动的滑动箱(16)，滑动箱(16)通过设置在箱体(13)内的升降气缸(18)驱动，在滑动箱(16)前端面上以悬臂结构设置有横动导丝装置支座(14)，沿横动导丝装置支座(14)的长度方向在导丝装置支座(14)内安装有横动导丝装置(2)，在滑动箱(16)前端面上以悬臂结构还设置支座(15)，沿支座(15)的长度方向在支座(15)内设置有接触辊(4)和喂入辊(5)，喂入辊(5)设置在横动导丝装置(2)和接触辊(4)之间，喂入辊(5)并不与接触辊(4)和卷绕辊(9)接触，接触辊(4)和喂入辊(5)相对于滑动箱(16)位置保持不变，卷绕辊(9)、横动导丝装置(2)、接触辊(4)和喂入辊(5)均由驱动电机驱动且绕自身轴线旋转，横动导丝装置(2)面对喂入辊(5)一侧设置有横动导丝器(3)。

4、根据权利要求1所述的弹性纤维卷绕机，其特征在于：对应横动导丝装置(2)在横动导丝装置(2)外面还设置有弹性纤维纺丝机(8)，在弹性纤维纺丝机(8)与横动导丝装置(2)之间设置有用于接收和喂入从弹性纤维纺丝机(8)纺制的弹性纤维(11)的导丝辊，导丝辊分为第一导丝辊(7)和第二导丝辊(6)，第一导丝辊(7)从弹性纤维纺丝机(8)接收弹性纤维(11)，第二导丝辊(6)沿丝路方向被设置在第一导丝辊(7)的下游并且改变弹性纤维(11)的行进方向。

5、根据权利要求1所述的弹性纤维卷绕机，其特征在于：所述的横动导丝装置包括槽辊(20)、导丝器(3)及驱动装置，槽辊(20)安装于横动导丝装置支座(14)内，槽辊(20)表面加工有多段螺旋槽(26)，导丝器(3)牵伸着弹性丝(11)在各段螺旋槽(26)内随着槽辊的转动而使长丝作轴向运动，槽辊(20)通过联轴器(25)与传动轴(24)相联，由安装于滑动箱(16)上的驱动电机(22)通过主传动轮(23)及被动轮(21)驱动。

6、根据权利要求1所述的弹性纤维卷绕机，其特征在于：卷装(1)通过筒管(10)设置在卷绕辊(9)之上。

7、一种弹性纤维卷绕机的卷绕方法，其特征在于：通过第一导丝辊(7)和第二导丝辊(6)接受从弹性纤维纺丝机(8)纺制来的弹性纤维(11)，并将弹性纤维(11)喂入位于导丝辊下游的弹性纤维卷绕机，弹性纤维卷绕机包括在弹性纤维(11)卷绕过程中与卷装(1)的外圆周面接触的接触辊(4)、沿着弹性纤维(11)行进方向设置在导丝辊下方的对弹性纤维(11)作横向引导的横动导丝装置(2)、沿着弹性纤维(11)行进方向设置在接触辊(4)与横动导丝装置(2)之间作旋转运动的喂入辊(5)，控制喂入辊(5)和接触辊(4)的旋转速度，喂入辊(5)的圆周速度比接触辊(4)的圆周速度快，由导丝辊送来的弹性纤维(11)经横动导丝装置(2)横向引导，经过喂入辊(5)喂入，最终通过接触辊(4)被卷绕成卷装(1)，其中，弹性纤维(11)被横动导丝装置(2)横向引导，以导丝辊的圆周面作为横动中心，由于喂入辊(5)的圆周速度比接触辊(4)的圆周速度快，使在喂入辊(5)之前有高张力的弹性纤维(11)，在经过喂入辊(5)后被放松，因而从接触辊(4)而来的弹性纤维(11)在很低的张力下被卷绕成卷装(1)。

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