CN101501261B - 针织纱的弹性特性测定方法和针织机 - Google Patents

Abstract

本发明提供可通过针织机自我评价所使用的弹力纱特性的针织纱的弹性特性测定方法和针织机。用夹纱器(7)保持针织纱(5)的前端，使送纱辊(16)逆转时，能使送纱辊(16)和夹纱器(7)之间的针织纱(5)的纱线张力增大。在该纱线张力T下W的距离的区间中剩余的针织纱(5)的自由长度，设使送纱辊(16)正转，将纱线张力返回0附近的下限以下时所送出的针织纱(5)的退回量为d时，上述自由长度成为W-d。由于纱线张力T下的延伸率成为W/(W-d)×100％，因而通过横机(1)能对针织纱(5)的弹性特性进行自我评价。

Description

针织纱的弹性特性测定方法和针织机

技术领域

本发明涉及在针织机中的针织物的编织中使用弹力纱时的针织纱的弹性特性测定方法和针织机。

背景技术

以往，在由针织机编织的针织物中的、增大伸缩性的部分中，作为针织纱有时使用延伸率较大、还被称作橡筋线等的弹力纱。对弹力纱而言，直接由聚氨酯纤维、聚醚-脂纤维等具有伸缩性纤维用作弹力纱，或者其作为包芯花线、包芯纱等的芯纤维，与覆盖表面侧的其他纤维复合而使用。

还公开有如下技术：通过具有可正逆旋转的马达的橡筋线供给装置向针织机进行橡筋线的喂纱，使马达逆旋转而对橡筋线相对于送给方向朝向逆方向施加张力(例如，参照专利文献1)。通过向逆方向施加张力，可在袜子等针织物中形成变窄而收缩的罗口宽度部分。并且，还公开有如下技术：作为针织纱而使用弹力纱，通过对供给长度和纱张力进行控制，在编织出的针织物中部分地改变隔距质量风格(例如，参照专利文献2)。还公开有能够以所希望的张力向针织机供给针织纱的针织纱供给装置的结构(例如，参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开平3-130443号公报

专利文献2：日本再公表2004-094712号公报

专利文献3：美国专利第3858416号公报

如在专利文献1、专利文献2中公开，使用弹力纱时，能够使编织时的张力发生变化，赋予针织物变化。其中，为了控制该变化，需要进行求出使用的弹力纱的特性之类的事前的准备作业。作为必要的弹力纱的特性，有张力和伸长率、送给量之间的关系等。在针织纱的喂纱路径中可能引起滑纱或可能引起断纱情况等时，需要测定最大张力。其中，断纱或滑纱，可利用实际使用的针织机比较容易地进行判断。张力和延伸率、送给量之间的关系，需要利用拉伸试验机等进行测定。在拉伸试验机中，测定拉伸一定长度的试样时的张力和延伸率之间的关系。并且，有时进行在各种条件下编织针织物的试编织，并根据其结果判断特性。这种作业是需要很大工夫和熟练度的作业。并且，当所使用的弹力纱被变更时，该作业需要相应进行变更。

发明内容

本发明的目的在于提供可通过针织机自我评价所使用的弹力纱的特性的针织纱的弹性特性测定方法和针织机。

本发明的针织纱的弹性特性测定方法，其特征在于，包括送纱装置，将弹力纱作为针织纱供给给针织机；和纱线张力测定装置，在由送纱装置供给的针织纱的供给路径的中途测定纱线张力，

在从送纱装置至包括纱线张力测定装置的供给路径的范围内，使由送纱装置供给的针织纱的长度发生变化，

根据在该供给路径的范围内供给的针织纱的长度变化、和用纱线张力测定装置测定的纱线张力的变化之间的关系，测定针织纱的弹性特性。

并且在本发明中，其特征在于，上述送纱装置，能切换针织纱向上述供给路径的范围的送出、和从该供给路径的范围侧的退回，

上述纱线张力测定装置将针织纱从该供给路径的范围侧退回而测定纱线张力后，送纱装置向该供给路径的范围送出针织纱，直到纱线张力成为预定的下限张力以下为止，

将所测定的纱线张力下的针织纱的延伸率，作为从该供给路径的范围的距离减去由送纱装置送出的针织纱的长度的长度再除以该距离的值而求出。

并且在本发明中，其特征在于，关于多个纱线张力分别求出上述针织纱的延伸率，对纱线张力和针织纱的延伸率之间的关系进行插补，求出与所测定的纱线张力不同的纱线张力下的针织纱的延伸率。

并且在本发明中，其特征在于，求出上述延伸率的纱线张力为下述纱线张力：暂时从上述送纱装置将针织纱向上述供给路径的范围侧送出直到上述纱线张力测定装置测定的纱线张力成为预定的下限以下为止后，通过送纱装置将针织纱从该供给路径的范围侧退回时，通过纱线张力测定装置测定的纱线张力从将弹性特性作为前提而预测的范围脱离的时点的纱线张力。

并且在本发明的针织机，包括：送纱装置，将弹力纱作为针织纱供给并能检测所供给的长度；纱线张力测定装置，在供给针织纱的路径的中途测定针织纱的纱线张力；和控制装置，对送纱装置和纱线张力装置进行控制，其特征在于，

控制装置，设定上述供给路径的范围后进行控制，以执行上述任意一项记载的针织纱的弹性特性测定方法。

根据本发明，由于纱线张力测定装置从送纱装置向设在中途的供给路径的范围送出针织纱，或根据退回时供给的针织纱的长度的变化、和由纱线张力测定装置测定的纱线张力的变化，测定针织纱的弹性特性，因而使用针织机能测定针织纱的弹性特性。由于利用在针织物的编织中使用的针织机，能测定针织纱的弹性特性而进行自我评价，因而无需进行作为事前的准备作业的弹性特性的测定，能进行掌握针织纱的弹性特性的高精度的针织物的编织。

并且根据本发明，送纱装置不仅将没有施加有纱线张力的针织纱向施加有纱线张力的供给路径的范围侧送出，而且还能在没有施加纱线张力的状态下计测所送出的针织纱的长度。在供给路径的范围侧的纱线张力成为预定的下限以下的瞬间，没有施加有纱线张力的针织纱的长度与从送纱装置送出针织纱的供给路径范围的距离大致相等。纱线张力降低下限以下为止计测的所送出的针织纱的长度，相当于与从送纱装置开始送出针织纱的时点的纱线张力对应的延伸。由于供给路径范围的距离的所计测的针织纱的长度之差，成为开始送出时的纱线张力下存在的针织纱的纱线张力为0附近的长度，因而用该长度除以距离而能容易地计算出延伸率。

并且根据本发明，即使不测定与各值的纱线张力对应的延伸率，通过插补也可以计算出纱线张力和延伸率之间的对应关系。

并且根据本发明，能使用针织机自动地对针织纱的弹性特性进行自我评价。

附图说明

图1是将作为本发明一实施方式的可执行针织纱的弹性特性测定方法的横机1的结构简要表示的框图。

图2是表示在图1的横机1中，用夹纱器7保持针织纱5的纱线端，使送纱辊16逆转时的纱线张力的时间变化的一例的图表。

图3是表示在图1的横机1中，使送纱辊16逆转后，使送纱辊16正转时的纱线张力的变化的一例的图表。

图4是表示作为本发明一实施方式的针织纱的弹性特性测定方法的简要顺序的流程图。

图5是表示依据图4测定针织纱5的弹性特性时的纱线张力T的时间变化的图表。

图6是表示对图4的步骤s11中的纱线张力和延伸率之间的关系进行插补的想法的图表。

标号说明

1  横机

3  喂纱装置

5  针织纱

6  导纱器

7  夹纱器

10 控制装置

12 编织控制部

13 喂纱控制部

14 存储部

15 纱线锥体

16 送纱辊

17 张力计

具体实施方式

图1将作为本发明一实施方式的可执行针织纱的弹性特性测定方法的横机1的结构简要表示。横机1大致由针织机主体2和喂纱装置3形成。在针织机主体2上包括具有多个织针的针床4，当向织针供给针织纱5而进行织针的编织动作时，可形成针织物。针织纱5，通过从喂纱装置3经由导纱器6的供给路径向进行编织动作的织针供给。编织一定的针织物时，针织纱5被切断，用夹纱器7保持针织纱5的前端，直到开始下一个针织物的编织为止。本申请人例如在日本特开2005-089933号公报等中公开了作为纱线保持装置的夹纱器7的结构。

在针织机主体2上还设有控制装置10。在控制装置10中包括输入部11、编织控制部12、喂纱控制部13以及存储部14。在输入部11上，输入来自对横机1的操作者的指示、进行编织的针织物的数据等。通过对键盘等的操作、数据通信、或USB存储器等存储介质的安装等进行输入。编织控制部12，对针织机主体2的各部分进行控制而进行针织物的编织。喂纱控制部13，对喂纱装置3的送纱辊16等进行控制而进行针织纱5的供给。在存储部14中存储有用于编织的针织物的数据等，还存储着生产状况等实绩数据。

通过喂纱装置3来进行针织纱5对针织机主体2的供给。在可从纱线椎体15供给针织纱5的喂纱装置3中，设有送纱辊16。使送纱辊16正转时送出针织纱5，使送纱辊16逆转时能退回针织纱5。在作为送纱装置的送纱辊16中，在不发生滑纱的范围内，旋转量和针织纱5的送给长度对应。在用夹纱器7保持针织纱5的前端，或针织纱5被织入固定在针床4上的针织物的状态下，使送纱辊16逆转时，能使送纱辊16和夹纱器7或针织物之间的针织纱5的纱线张力增大。即使在针织物的编织中消耗掉针织纱5，送纱辊16的正转延迟的情况下，纱线张力也增大。送纱辊16正转而过剩地供给针织纱5时，针织纱5的纱线张力降低。纱线张力可通过张力计17来测定。

图2表示在图1的横机1中，用夹纱器7保持针织纱5的纱线端，设想使送纱辊16以一定的角速度逆转的情况，试验性地测定的纱线张力的时间变化的一例。其中，为方便进行试验，不使导纱器6从送纱辊16经由，配置相当于夹纱器7的纱线端保持装置，以使自由长度W成为100mm。在送纱辊16和纱线端保持装置之间，设置张力计17。在实际的横机1中，针织纱5的纱线张力为0时的从送纱辊16至夹纱器7为止的针织纱5的自由长度W约为1m左右。即使送纱辊16的旋转速度低速，但从旋转开始经过25秒时纱线张力急剧增大。纱线张力超过可由张力计17测定的上限时，在33秒附近针织纱5被切换而纱线张力返回0。

图3表示关于图1所示的针织纱5，直到自由长度W成为190mm，纱线张力达到0.147N(15gf)为止使送纱辊16逆转后，使送纱辊16直到纱线张力成0附近的下限值以下为止正转的试验中的纱线张力的变化的一例。关于纱线张力的变化，推测在纱线张力较小的范围内其误差较大，除了该误差较大的范围以外，可看作类似于指数函数的变化。使送纱辊16正转，直到纱线张力成为0附近的下限值以下为止送出的针织纱5的长度，与送纱辊16的纱线椎体15侧中的长度对应。当纱线椎体15侧中的纱线张力为0附近时，从送纱辊16送出的针织纱5的长度成为自由长度状态中的长度。设纱线张力为0.147N至0为止期间送出的针织纱5的长度为d时，在纱线张力为0.147N时从送纱辊16至夹纱器7为止的距离W的区间，存在自由长度为W-d的针织纱5，判断延伸率成为W/(W-d)×100％。

在保持如图1所示的一定的距离W的状态下，使送纱辊16逆转时，送纱辊16和夹纱器7之间的针织纱6被拉伸，在纱线张力增大的状态下针织纱5占据距离W的自由长度小于W。在弹力纱弹性地延伸的范围内，认为延伸率ΔW和纱线张力T成比例。即，将k作为比例的系数，成立下述(1)式：

ΔW＝k×T                             …(1)

在纱线张力T下，由于自由长度W的针织纱延伸为W+ΔW的长度，因而图1的送纱辊16和夹纱器7之间存在的针织纱5的自由长度可由下述(2)式求出：

W×(W/(W+ΔW))＝W/(1+(k×T)/W)        …(2)

送纱辊16仅逆转微小时间Δt时，设送纱辊16的半径为r，角速度为ω，纱线张力T的状态的针织纱5仅延伸r×ω×Δt。由于(2)式的状态的针织纱5延伸，因而设基于此的纱线张力T的增加量为ΔT时，可得到下述(3)式：

r×ω×Δt×W/(1+(k×T)/W)＝k×ΔT    …(3)

整理(3)式时，将α、β作为常量，可得到下述(4)式：

Δt＝(α×ΔT)/(1+β×T)              …(4)

对(3)式的两边进行积分时，将C作为常量，可得到下述(5)式：

t＝(α/β)×ln(1+β×T)+C    …(5)

从(5)式可由下述(6)式一样得到与纱线张力T的时间t有关的变化：

T＝a×(exp(t-b)-c)           …(6)

在这里，a、b、c是常量。

从图2及图4，在纱线张力较大的范围内，都能根据如(6)式所示的指数函数推测纱线张力如何变化。张力计17将相对于一定区间的纱线用砝码施加载荷时的下降量以与纱线张力的对应的形式测定的情况下，在纱线张力较小的范围内，由于测定精度降低，因而认为不依据指数函数而变化。

图4表示作为本发明一实施方式的针织纱的弹性特性测定方法的简要顺序。从步骤s0开始顺序，在步骤s1中用夹纱器7如图1所示地保持针织纱5的纱线端。在步骤s2中，使送纱辊16正转。在步骤s3中，确认纱线张力是否成为下限以下。原理上优选确认纱线张力是否成为0，但实际上在纱线张力成为0附近而变小的范围内纱线张力的测定精度降低，因而预先设定下限。并且，在用夹纱器7保持针织纱5的纱线端的状态下，有可能施加较小的纱线张力。纱线张力达到这种较小的值时，认为针织纱5大致成为自由长度。纱线张力只要不在下限以下，继续进行步骤s2的正转。即，用夹纱器7保持纱线端后，使送纱辊16正转，直到纱线张力成为下限以下。

在步骤s3中确认纱线张力成为下限以下时，在步骤s4中使送纱辊16逆转，退回针织纱5。由于针织纱5从送纱辊16至夹纱器7为止的距离W的区间向纱线椎体16一侧退回，因而在夹纱器7侧针织纱5拉伸，纱线张力上升。相对于针织纱5，预先设定根据编织针织物时使用的纱线张力的范围而设定的基准张力、或可使用的最大张力等、测定纱线张力的上限的条件。在步骤s5中，判断纱线张力是否满足条件。如不满足，返回步骤s4。作为条件设定有最大张力的情况下，例如距被预测依据指数函数而变化的范围的偏差超过预定的基准时，判断为最大张力，可认为满足步骤s5中的条件。如此，使送纱辊16逆转，可从纱线张力的变化状态求出最大张力。所求出的最大张力等的纱线张力值T，在步骤s6中存储在图1的存储部14等中。

在步骤s7中，再次使送纱辊16正转，在步骤s8中确认纱线张力成为下限以下。存储送纱辊16的旋转量。在步骤s8中直到纱线张力成为下限以下为止，继续进行步骤s7的正转。在步骤s8中纱线张力成为下限以下时，在步骤s9中，根据送纱辊16的旋转量，计算出针织纱5的送给量d。如上所述，送纱辊16的纱线椎体15一侧的纱线张力在0附近时，可直接从旋转量求出送给量d。其中，在送纱辊16以匀速旋转的情况下，由于旋转量与旋转时间成比例，因而计测时间而能求出送给量d。在包括起动时的加速、停止时的减速，旋转速度的变化较大的情况下，优选通过用编码器检测送纱辊16的旋转轴的角位移量等的方法，直接求出旋转量。

在步骤s10中，将在步骤s6中存储的纱线张力值T下的送纱辊16和夹纱器7之间存在的针织纱5的自由长度作为W-d计算出，将延伸率作为W/(W-d)％计算出，并计算出纱线张力和延伸率、送给量之间的关系。在步骤s11中，根据纱线张力值T下的延伸率的计算值，通过插补求出其他纱线张力下的延伸率。在步骤s12中结束针织纱的弹性特性测定的步骤。

以上的测定步骤，除了步骤s1中的纱线端保持以外，可在图1的控制装置10中预先设定程序而自动地进行。其中，虽然利用夹纱器7保持针织纱5的纱线端，但在夹纱器7中，也可以保持从针织物至送纱辊16的针织纱5的中间部分。并且，也可以在试验时避免将针织纱5脱离而在钩挂在织针上，或用编织出的针织物本身进行用于测定弹性特性的保持。并且，也可以设置专门用于测定弹性特性的保持装置。

图5表示依据图4测定针织纱5的弹性特性时的纱线张力T的时间变化。由于将使送纱辊16匀速旋转作为前提，因而代替时间变化而利用送给量的变化，纱线张力T也同样发生变化。直到时间t1为止，依据图4的步骤s1至步骤s3为止的顺序，使送纱辊16正转而使纱线张力在0附近的下限以下。在时间t1至t2中，依据图4的步骤s4至步骤s6为止的顺序，使送纱辊16逆转，求出满足一定条件的纱线张力Ts。在时间t2至t3为止，依据图4的步骤s7至步骤s9为止的顺序，使送纱辊16正转，计算出纱线张力成为下限以下为止的退回量d。

其中，退回量d也可以从时间t1至t2为止的纱线张力变化求出。该时间范围内的纱线张力变化精度良好地依据指数函数等、一定的函数的情况下，根据t2-t1的时间、和送纱辊16的角速度ω及半径r，通过函数的计算来将退回量d，作为送纱辊16从夹纱器7侧向纱线椎体15侧送出的长度来求出。也可以在送纱辊16的纱线椎体15侧设置测量长度辊等，实际测量退回量d。并且，也可以相对于图5的时刻t2至时刻t3为止期间的多个纱线张力，从与各自的纱线张力对应的退回量，相对于多个纱线张力分别求出延伸率。

图6表示设想可由图5得到的纱线张力Ts下的延伸率为400％的情况，对图4的步骤s11中的纱线张力和延伸率之间的关系进行插补的想法。由于纱线张力为0时的延伸率为100％，因而认为在100％的延伸率和400％的延伸率之间，延伸率与纱线张力成比例。即，纱线张力成为Ts的1/3时，延伸率成为200％，纱线张力成为Ts的2/3时，延伸率成为300％。关于针织纱5的送给量，将延伸率100％时的送给量作为1针的量，在纱线张力1/3Ts的延伸率200％中为1/2针的量，在纱线张力Ts的延伸率400％中为1/4针的量。

在相对于多个纱线张力分别求出延伸率的情况下，将数据描绘在图表上后可得到纱线张力和延伸率之间的关系。相对于其他纱线张力的延伸率，可对作为图表得到的关系进行插补而求出。

另外，本发明适合应用于在如图1所示的横机1中例如将筒状针织物以锥状编织的情况等中。锥状部分，虽然使弹力纱的张力慢慢发生变化而进行编织，但通过使用掌握了纱线张力和延伸率之间的关系的针织纱5，能提高形状的再现性。并且，不仅适用于作为针织纱5而使用弹力纱的情况，而且在用编织针织物的针织机中需要掌握针织纱的弹性特性的情况下都能够适用。

Claims (5)

1.一种针织纱的弹性特性测定方法，其特征在于，包括送纱装置，将弹力纱作为针织纱供给给针织机；和纱线张力测定装置，在由送纱装置供给的针织纱的供给路径的中途测定纱线张力，

在从送纱装置至包括纱线张力测定装置的供给路径的范围内，使由送纱装置供给的针织纱的长度发生变化，

根据在该供给路径的范围内供给的针织纱的长度变化、和用纱线张力测定装置测定的纱线张力的变化之间的关系，测定针织纱的弹性特性。

2.如权利要求1所述的针织纱的弹性特性测定方法，其特征在于，所述送纱装置，能切换针织纱向所述供给路径的范围的送出、和从该供给路径的范围侧的退回，

所述纱线张力测定装置将针织纱从该供给路径的范围侧退回而测定纱线张力后，送纱装置向该供给路径的范围送出针织纱，直到纱线张力成为预定的下限张力以下为止，

将所测定的纱线张力下的针织纱的延伸率，作为该供给路径的范围的距离除以从该距离减去由送纱装置送出的针织纱的长度的长度而得的值求出。

3.如权利要求2所述的针织纱的弹性特性测定方法，其特征在于，关于多个纱线张力分别求出所述针织纱的延伸率，对纱线张力和针织纱的延伸率之间的关系进行插补，求出与所测定的纱线张力不同的纱线张力下的针织纱的延伸率。

4.如权利要求2或3所述的针织纱的弹性特性测定方法，其特征在于，求出所述延伸率的纱线张力为下述纱线张力：暂时从所述送纱装置将针织纱向所述供给路径的范围侧送出直到所述纱线张力测定装置测定的纱线张力成为预定的下限以下为止后，通过送纱装置将针织纱从该供给路径的范围侧退回时，通过纱线张力测定装置测定的纱线张力从将弹性特性作为前提而预测的范围脱离的时点的纱线张力。

5.一种针织机，包括：送纱装置，将弹力纱作为针织纱供给并能检测所供给的长度；纱线张力测定装置，在供给针织纱的路径的中途测定针织纱的纱线张力；和控制装置，对送纱装置和纱线张力装置进行控制，其特征在于，

控制装置，设定所述供给路径的范围后进行控制，以执行权利要求1至4中的任一项所述的针织纱的弹性特性测定方法。

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