CN1040006A - 适用于恒速供纱纺织机的纱筒绕纱法 - Google Patents

Abstract

特别适用于恒速供纱纺织的纱筒绕纱方法，目的在于在全过程中取得中间绕纱速度的恒定值，使用分段的滚动辊，至少一个环由通轴驱动和自由旋转的环。解决方法的原理，为在绕纱的过程中，根据绕纱区和/或绕圈直径中的纱线牵力变化，改变滚动辊的一个侧环的角速度，利用纯滚动点在滚动辊随动环宽度范围内的连续移动，修改绕纱纱筒的速度。

Description

本发明涉及纱筒绕纱，尤其涉及有多个绕纱工位的恒速供纱纺织机的纱筒绕纱。

用恒速供纱的机械的筒子绕纱方法和器械已属已知。全部已知方法试图采用某种方法，消除内因性质的纯滚动点（pure    rolling    point）漂移，纯滚动点为共面线中的一点，在这点上，筒子和驱动元件的圆筒速度相同，因此滚动中无滑动。

络纱筒的驱动辊的已知解决方案，包括至少由三个在随动轴上并排放置的旋转件构成的滚动辊，其中，中央旋转件与该轴固定。在这种情况下，绕纱时、向纱筒或纱管传递的动力，仅由滚动辊的中央旋转件进行，侧面旋转件在筒子的壳层表面下相对自由旋转。这方法虽然设计简单及提供明显的优点，而因不能在全部绕纱过程中，即从空纱管到满纱筒，都保持恒定的中间绕纱速度，故不能得到接受，而对供纱速度恒定的自由端纺纱机，恒定中间绕纱速度是必不可少的。

通过设计一种滚动辊，其侧面旋转件用差动齿轮互相连接，而中央旋转件仍如过去，与随动轴固定（EP    0.063，690号专利），已取得很大进步。通过这个措施将转矩基本沿筒子的全部宽度向纱管或筒子传递，卷装表面的圆周速度的差异用差动齿轮补偿。

但经证明：位于锥形卷装和滚动辊的共面线中，特点为滑动基本为零的所谓的纯滚动点的位置不恒定，在绕纱过程中向纱筒的大表面或小表面移动，于是造成对中间绕纱速度的偏差。既然如此，绕纱速度的波动不能在从空管到满筒的全部绕纱过程中用通常的补偿器可靠补偿，这种波动的起因是由于纱从一个纱筒表面向另一纱筒表面周期性的移动所致。这种系统还涉及卷装结构的问题。在绕纱时，尤其在向空管上绕纱的初期阶段，差动齿轮还未经适当调节以作正确工作时，常发生松箍而终于断裂。在绕纱过程中，尤其由于压力及筒子硬度变化，也就是由于滚动条件的变化，纱的牵力下降。

其它的已知方法（例如德国专利第DE号），以纯滚动点区域中的滚动辊摩擦区中的摩擦性能提高为基础。但是，这些方法仅在某种程度上，成功消除纯滚动点的移动（漂移），即使如此，还必须结合其它的功能措施，例如一种在绕纱区中的有效纱线张力改性的构思。

另一种已知装置（捷克专利第CS    262，970号）的特点，为在驱动轴上固定的滚动辊的一个旋转部分中造成一个摩擦区，轴的侧面上放置另外的支持旋转件适宜作自由旋转，基本随纱筒动作。这措施可减少纱筒与其驱动件间的摩擦力矩，也减少纯滚动点的漂移。即使如此，绕纱区中于绕纱过程中所产生的纱线牵力的波动相当大，而且始终不能在从空管到满筒的全部绕纱过程完全消除之。

又一种已知装置（捷克专利第CS    249，338号），使用安装有一个摩擦环并在绕纱过程中轴向移动的滚动辊，这轴向移动由机械进行。这系统的缺点在于用纯滚动点的移动调节中间绕纱速度的方法，仅是安装如此倾向于消除由于卷装直径变化即改变卷装其面线上的纯滚动点的位置而造成的中间绕纱速度的波动或变化的筒子架。由于驱动辊不分段，漂移很大，因而为消除波动有很多要求。锥形绕纱时发生的其它消极影响造成的筒子的加速或减速，用这装置不能消除。例如，仅因纱进入导纱板后面，便足以增高筒子对旋转的阻力，从而减低中间绕纱速度，产生常见的消极效果。导纱板的运转不准确，纱管变形，筒子架的抗扭的刚度不足，筒子振动等等，都有相似的后果。这装置甚至不能将线纱牵力保持在要求的限度内，在实践中未被接受。

为补偿纤维长度中的差异，曾有人提出过将筒子用变速驱动（ED-OS    2，458，853号德国专利）。筒子不用滚动辊驱动而平行于筒子的弧面移动，例如设置筒子驱动件进行沿筒子的往复活动（图3及4）。驱动件的这种往复动作造成纱的严重磨损且这应变随筒子上的纱的量增大而增高，因为纱筒重量的渐增，使驱动件在纱筒的绕圈上的压力增加。因此，压力高时，尤其从纱的损坏角度看，这种装置不适用。并且，由于活动驱动件的宽度小，必然发生的滑动不允许对需要的速度精确调节，所以动力的传递极差。在另一实施方案中，相对于纱筒的驱动点的移动，用多个支持辊进行，每一辊可选择地执行驱动功能。这要求驱动辊可在一个行程中从一个纱筒端上的第一支持辊达到另一纱筒端上的最后支持辊作轴向移动。由于有这么大的行程，甚至这种驱动辊都受到很大的磨损。此外，纱筒的驱动速度，仅能在数目与支持辊总数相当的节距中变化。假如这数目小，则动力传递的范围很小，动力传递不良。这两方案中都未考虑纤维张力，因此产生的纱筒绕纱不均匀。

另一已知装置（德国专利第DE-PS    1，912，374号）使用一个，包括两个或多个分部辊的滚动辊，可和安装部分辊的驱动轴用一个摇臂控制的离合器选择性地共同驱动，在该摆臂上纱线被导引成一个环的形状，环的大小可改变纱筒的圆周速度。以这种装置，筒子沟槽对于纱线张力变化的调节很粗糙，因为在整体设计中，驱动轴和滚动辊之间，仅容许放置有限数目的离合器。

又一种已知的装置（捷克专利第CS    255，131号）利用一个摩擦离合器，在断纱时和/或纱的补偿长度减小时，将驱动辊和驱动轴分离。缺点在于纱筒用单一宽元件驱动，因此用纯滚动点的漂移作调节的范围相当大，不能获得恒定的纱筒驱动。

还有一种已知的绕纱装置（欧洲专利第EP    0，165，511号），在绕纱区中的线纱牵力变化，由一个传感器配合一个控制驱动装置的装置比较，相应地适用于修改从一个中央驱动装置向有一个或多个元件的纱筒驱动辊传递动作的可调差动齿轮的传速比。这方法的缺点在于必须有一个差动齿轮和每一绕纱装置各有一个驱动装置，更重要的是不能将整个系统连续调节。给定速比的变化，要求一段时间，长短取决于将传动件在伞形齿轮上移动的驱动装置的速度。因此，如果纱线牵力的变化超出允许范围，则必须在改变差动齿轮速比需要的一段时间以后，才能进行修正。然而在这同时，由于各种常见的原因，纱线牵力又可能有另一变化，要求反复校正速比。由于驱动辊的旋转部（件）的制动和起动的这步进性质，在卷绕的纱中的惯性质量和张力装紧起很大消极作用，造成纱线牵力的很大的波动，于是卷装和纱线本身的质量都下降。

在匀速供纱的绕纱过程中发生的这些缺点，用本发明的解决方案可以消除，原理在于在绕纱过程中，利用纯滚动点在滚动辊的随动旋转件的宽度范围内的连续移动，根据绕纱区或绕纱（卷装）直径中的纱线牵力变化，改变滚动辊的侧面旋转件角速度的变化，修改纱筒的卷绕速度。

用匀速供纱纺织机绕纱的方法，可保证在全部绕纱过程中，“消除”纱线牵力的不利波动，就是限制波动于容许范围内，这范围内的纱线牵力几乎恒定。结合纱筒及在滚动辊间适当设计和实现的压力，便可在卷装中取得要求的均匀重量分布，从而取得纱筒的高质量。滚动辊的元件不要求机械移动。另一优点在于防止分区卷绕。已知假如在（各个）卷绕层的临界直径范围中取消纱筒圆周速度和配纱速度（沿纱圈的纱分布）的同步，便没有分区卷绕形成。已知的方法有缺点，因为没有考虑纱筒的直径大小，从而在全部绕纱过程中，产生牵引力的不利波动。本发明的措施相反，通过改变滚动辊一个部分（部件）的速度，因此，仅能在圈绕的临界直径区域中供纱，故可消除分区卷绕的形成。

本发明及其作用，在实施方案说明中参照附图详细揭示，附图内容如下：

图1为绕纱区的前视图，示出通过滚动辊的纵向剖面，

图2为绕纱工位侧视图，有一个滚动辊调节系统连接位于绕纱区中的第一调节系统，

图3为图2绕纱工位的前视图，

图4为另一实施方案的三向图，其第二调节系统由绕纱直径大小控制，

图5为本解决方法的另一可行实施方案，

图6为滚动辊的第二调节系统的另一动态连接。

为对本发明用匀速供纱的纺织机络纱原理更加了解，图1示出在卷取辊3和纱筒5的滚动辊4之间的纱线2的绕纱区1。

在纱线2的绕纱区1中，放置一个第一调节系统6，其中有至少一个活动探纱器7，补偿纱线2的周期性张力波动，探纱器沿纱筒5的宽度分布，独立安装，或，举例而言，与纱线2的牵力传感器8配合安装。

滚动辊4的目的是在宽度上支持，并将筒子5或纱管9滚动，辊4至少有两个环11、12并排在随动通轴10上安装，至少环11与轴10连接，共同旋转，至少一个侧面环12用轴承13安装在随动轴10上，允许在轴10上自由转动。在随动环11和筒子5或纱管9的曲面间的共面线中，有一个所谓的纯滚动点，即互相滑动等于零的一个点，虽然在这区域中的其它点上有相对小或相对大的滑动。纯滚动点提供要求的纱筒5的中间绕纱速度。

有一个第二调节系统14和滚动辊4的至少一个侧面环12相关，举例而言，有一个制动器15，通过某种连接系统，与第一调节系统6相连，或如下文参照某一实施方案进一步叙述，与图中未示的筒子架连接。

根据纱线的波动的牵力的变化，随之将旋转环12制动或松开，从而将随动环11的共面线中的纯滚动点，向纱筒的小侧缘或大侧缘移动。于是纱筒5的速度增减，将卷绕的纱线2的牵力T调节到要求的数值。举例而言，纱线2的牵力T由摆动探纱器7比较，转变后由传感器8比较。制动器22（图1）制动作用的随后调节，由未详细叙述的装置进行。滚动辊4的侧环12的转速，根据纱线2的牵力的波动，受到永久并连续修改;因此，纯滚动点被连续地向纱筒的一个侧缘或另一侧缘移动，从而在绕圈直径的全部量度范围中，保持纱筒中间绕纱速度恒定。

现参看图2及3，在自由旋转辊12上设沟槽20，第二调节系统14的制动器22的一个制动片21嵌在沟槽20内。制动片21的一端，固定在调节螺丝24控制的调节件23中。制动片21的另端，与第一调节系统6的摆动探纱器7的臂的下部32固定，在支轴25上摆动，有弹簧26与之连系。自由端纺纱机的纺纱器27产生的纱线2，由卷取辊卷取，通过导纱件28、29及30，进入分配器35，将纱沿筒子5的宽度分配。摆动探纱器7的补偿部31和导纱件30及29之间的纱线2接触。

图2及3所示的实施方案运转方法如下：

摆动探纱器7的补偿部31，按照在绕纱区1中的卷绕纱线2的牵力变化移动。如果纱线2的牵力下降，则补偿部31向右移，摆动探纱器件7的这个臂的另一部分32向左移，于是制动片21被松开，由于制动片21和自由旋转环12的沟槽20之间的力降低到正常数值以下，制动器22的制动作用降低。于是自由旋转环12的转速增加，滚动辊4随动环11上的纯滚动点，移向纱筒5的小侧缘36，使纱筒5的圆周转速增高，修改绕纱和取纱之间的速比。这样，正在卷绕的纱线2中的牵力暂时增高。这过程和其逆过程造成纱线牵力T的连续调整，保持整个络纱过程的中间数值恒定，防止常见缺点中之纱筒5上的松弛大直径纱圈。

于是第二调节系统14的制动器22作适当的调节，其结果举例而言，随着纱筒5的直径增大，纱线2的牵力略下降。制动器22的制动作用可用适配调节摆动探纱器7的牵力的调节件23进行调节。这方法可有利地应用例如纱支有较大变化的情况。可使摆动探纱器7的端部34的抗弯刚度低于摆动探纱器7的其余部分32，以保证第二调节系统14的制动器22的制动作用的调节有较大的稳定性，因为仅在部分34的摆动达到某一数值后，下部32才开始摆动。

如图4所示，在筒子架40上面固定第二调节系统14的制动器22的功能部分，用在驱动轴10上自由旋转的侧环12上通过的制动片21体现，轴上还安装另一自由旋转的无制动环12，和随动环11，环11与随动轴10作传动连接。制动片21的另端固定于调节件23，其张力可用调节螺丝24调节。纱线2从分配器35中通过，放入纱筒5的绕圈中。

在图5的实施方案中，筒子架40上固定一个控制件41，用一个凸轮42体现，有一个与在支轴45上摆动的杆44连接的辊43与凸轮42接触，弹簧46与杆44的一臂相关，弹簧另端固定在机器的固定部分47上。第二调节系统14的制动器22的制动片21固定于杆44的臂。制动片21从滚动辊4的自由旋转环12的梯台或沟槽20上通过，并以此起制动器22的作用。制动片21和固定部47作可调节地连接。

在图6的实施方案中，与图5所示相似，筒子架40上固定一个由凸轮42体现的控制件41。辊43与从导向件49中通过的杆48连接。辊50位于杆48的另端上，与第二调节系统14的制动器22的制动片21接触，制动片从滚动辊4的自由旋转环12的台阶或沟槽28中通过。制动片21的一端与机器的固定部件47固定，另端与一个止动件51连接，在止动件51和固定部件47之间安装拉伸弹簧52。

上述实施方案运转方法如下：

在图4的方案中，陆续增大纱筒5的直径，使制动片21相对于自由旋转侧环12而松脱，于是减低制动器22的制动作用，而增高右侧的与纱筒5的小侧缘36接触的自由旋转环12的转速，于是将纯滚动点向纱筒5的这小侧缘36移动，随后纱筒5的转动速度（转速）的增高，造成纱线2或另一被卷绕的材料中牵力所要求的修正的结果。可见纱筒5的直径的增大，不伴随常见的绕圈松弛现象，否则由于纱线2的牵力的降低，这现象便可能产生。当然，纯滚动点的移动，仅在滚动辊4的随动环11的宽度范围内出现。

在图5及6的实施方案中，制动片21的受变力的作用，该力的大小和方向决定于凸轮42的形状。由于有变力作用在制动片21上，制动器22的制动作用变化，就是在卷绕过程的进行中，纱筒5的直径增大时，制动器作用或增或减。于是，纯滚动点向小侧缘36或向大侧缘的移动，可在全部绕纱过程中，按纱线2或另一被卷绕的材料所要求的牵力方向，用凸轮42的形状预定程序。没有其它的装置可提供这个条件，因此本发明的装置取得的效果，比先有领域有较高的质量。在绕纱前，举例而言，制动片21的牵力可用螺丝24调节（图4及5之方案），或用拉伸弹簧52自动地进行调节（图6所示方案）。

本发明可应用于纺织工业，并经实际试验。测试时，图1所示方案提供的恒定中间绕纱速度为140公尺/分钟，绕成的4°20纱筒的大侧缘直径在65-300mm范围内。在例如图5所示的方案中，在相同条件下可取得（保持）纱线2的牵力的三个预定方向，在连续增大纱筒5的大侧缘直径时，两个力增大而一个略减小。绕成的纱筒5质量高，适宜以后的任何技术加工。

Claims (7)

1、专为有恒速供纱，并有多个绕纱工位的纺纱机纱卷绕方法，纱筒驱动系统有一个分段的滚动辊，至少其一环由通轴驱动，其特征在于在绕纱过程中，根据绕纱区和/或绕圈直径中的纱线牵力的变化，改变滚动辊的一个侧环的角速度，利用纯滚动点在滚动辊随动环宽度范围内的连续移动，修改绕纱纱筒的速度。

2、实现权利要求1之方法之装置，有一个滚动辊用于在宽度上支持并转动绕纱的纱管或纱筒，包括至少两个环并排安装在随动通轴上，至少环中之一与通轴连接，与之共同旋转，至少一个侧环安装在通轴上自由旋转，另有一第一调节系统，位于绕纱区内，至少有一个纱线牵力传感器，单独地或与一个摆动探纱器配合工作，当将纱沿纱筒宽度分配时，补偿纱线张力的波动，其特征在于滚动辊（4）的至少一个侧环（12），与第二调节系统（14）相关，适用于改变该侧环（12）的角速度，并通过一个连接系统（16），和第一调节系统（6）或筒子架（40）连接。

3、如权利要求2所述装置，其特征在于与滚动辊（4）的一个侧环（12）相关的第二调节系统（14）有一个制动器（22）。

4、如权利要求3所述之装置，其特征在于第二调节系统（14）的制动器（22）制成围抱滚动辊（4）的一个侧环（12）一部分的制动片（21），至少制动片（21）的一端和调节件（23）连接，另端和第一调节系统（6）的纱线（2）的摆动探测器（7）的下部（32）连接。

5、如权利要求3所述之装置，其特征在于第二调节系统（4）的制动器（22），与在筒子架（40）上固定的控制件（41）的凸轮（42）相关。

6、如权利要求3、4及5所述之装置，其特征在于第二调节系统（14）的制动器（22），体现为一个制动片（21），其一端固定于筒子架（40）上。

7、如权利要求4所述之装置，其特征在于摆动探纱器（7）的一个端部（34），抗弯刚度低于下部（32）的其余部分的抗弯刚度。

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