CN1052272C - 连续卷曲热塑性长丝的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
藉堵塞方法来制造变形长丝的变形装置包括一输送通道(10)，其上端有一输送介质的输入口和一个紧接着输送通道(10)的填塞箱以及一个冷却鼓(T)，以及一个设在冷却鼓(T)与一卷绕装置(SP)之间的长丝张力测量装置(FSS)。输送介质(M)藉一具有第一PI调节器的第一调节回路调节到预定的压力，藉一具有第二PI调节器的第二调节回路调节到预定的温度来满足变形所需的状态。同时藉一通过一具有压力调节器(DR)的第三调节回路来调节的堵塞空气流(S)而形成柱塞。压力测量装置(3)测量输送通道(10)内的堵塞压力并把相应的信号输给比较器(V)，它采取安全措施使信号灯(4)或剪刀(8)产生动作。本所示的实施例中，本发明在于：对可测量的与长丝卷曲质量有关的参数例如长丝的张力藉长丝张力测量装置(FSS)进行测量，并根据此测量结果采取措施，例如改变输送介质的温度直到长丝张力达到给定值为止，该给定值为一个信号WF输给第三PI调节器来改变第一PI调节器的给定值PS，直到长丝张力达到给定值WF为止。
Description
本发明涉及纺织技术领域，用以连续卷曲由热塑性材料制的长丝的方法和装置。
为了连续卷曲热塑性材料的长丝(原纤维束)，藉助一在加压情况下流动的加热的输送介质使长丝移动通过一输送通道，同时被加热，然后通过一输出口输送到一填塞箱内，这一填塞箱是这样设计的，当输送介质从输出口逸出后其压力便减小。长丝在填塞箱内撞击到早已从输出口送出的长丝所形成的柱塞上，从而被卷曲。柱塞以低于输送通道中长丝速度的速度继续输出，然后经过冷却和开松而成为一变形丝。
用以形成柱塞的填塞箱可由一静止的、在纵向围绕着柱塞的由薄片组成的多孔薄壁构成，柱塞被输送介质的堵塞压力推动，克服填塞箱壁上的摩擦力而通过填塞箱，并通过一位于长丝输出口对面的柱塞口而离开该填塞箱。该柱塞口可设置一对准确计量柱塞排出的输送辊。
填塞箱也可只用一部分静止的侧壁作为边界，而一部分则由以柱塞速度移动的侧壁作为边界。采用具有一部分随柱塞一起移动的侧壁的填塞箱来进行热塑性长丝连续卷曲的方法和装置在由同一申请人所申请的欧洲专利No.310890中已有所说明。所述的装置包括一个变形喷嘴，该变形嘴咀具有一输送通道，一输出口和两个从输出口沿长丝运行方向延伸的构成填塞箱静止侧壁的异形延伸件。为了继续输送在延伸件之间形成的柱塞，设置一由侧面引导装置构成的、围绕着一旋转的柱塞输送辊的圆周延伸的通道。上述延伸件伸入该通道中。此通道的侧面引导装置在输出口的区域内构成填塞箱侧壁随柱塞移动的部件。柱塞从填塞箱出来在侧面引导装置之间沿着柱塞输送辊的部分圆周运行，然后转移到另一输送元件上进行冷却，最后松开而成为一变形丝。
长丝藉输送介质通过输送通道和输出口而输送到填塞箱内。就在输出口的外部输送介质的压力立即释放。长丝撞击在填塞箱中形成的柱塞上而被卷曲。填塞箱内的柱塞是在生产开始时当长丝引入后通过一暂时的制动力，例如与长丝方向相反的气流形成的。运行过程中，在撞击柱塞的输送介质的压力与制动柱塞的在填塞箱壁上的摩擦力之间存在一平衡状态，它能导致柱塞的连续形成和填塞箱中恒定的柱塞运动速度。
变形丝的质量与卷曲的均匀度，即与柱塞形成的均匀度密切有关。如果没有柱塞，长丝便不能卷曲，如果柱塞在远离输出口才开始形成，则柱塞密度减小而使卷曲度不够和不够永久，这意味着对于高的丝束质量而言，柱塞的位置、密度和速度必须尽可能保持恒定。
但在所有已知的藉一变形喷嘴和一填塞箱来卷曲热塑性材料长丝的装置中，都可能在柱塞形成中产生不均匀性，特别是在柱塞的形成离输出口太远或者根本不形成柱塞的称为“排出”的情况下尤其如此。按照装置的情况，这种“排出”是暂时的，即不采取措施而逐渐消失；或者是静止的，也就是说为重新保持正常的柱塞形成必须使机器停止运行。
如果柱塞形成中的疵点只能用肉眼来发现，则往往不能被发现或发现太迟了，以致使变形丝卷装中存在着由于未被发现的暂时的“排出”现象所造成的疵点部分，而且它只有在由变形丝制成的产品中才能被发现。即使在只经过片刻以后发现的静止的“排出”，也能产生大量的次品丝。
本发明的任务在于根据1992年6月30日的瑞士专利申请2052/92号而提出一种连续卷曲热塑性材料长丝的方法和装置，能用来消除长丝质量的损失和由于形成不稳定柱塞而引起的、特别是由于“排出”所引起的疵点。
本发明以这样的认识为基础，即在一变形喷嘴中的运行情况要比CH2059/92中所知的更为复杂。它们会受喷嘴外部的运行参数的影响，而且本身也能使喷嘴外部的运行参数受到影响。因此柱塞形成能通过在离柱塞一定距离的位置对运行参数的扫描来确定。
在变形过程中可能还有其它影响结果的调节参数，如在EP-554642A1中所提出的那样。特别是现在建议：变形介质(输送空气)，也称为“喂入气流”，的压力和/或温度也应作为调节参数使用。
此任务通过用于对热塑性材料的长丝进行连续卷曲的方法予以解决，其中，先把长丝加热并藉助流动的输送介质以一定的长丝速度通过一个输送通道和一个输出口输入一填塞箱，在填塞箱中通过制动作用形成柱塞状并以这种形状以低于长丝运行速度的速度被继续输送、冷却和开松，其中，在输出口区域内用传感器监测柱塞的形成，监测产生的信号作为一闭环调节回路的测量值来恒定地保持柱塞的形成或用作停车或报警，或同时进一步处理而用于调节和控制。
相应的装置包括一个变形喷嘴以及一填塞箱，该变形喷嘴具有一带长丝输入口的输送通道、一输送介质的入口、和一个长丝和输送介质的输出口，其特征在于在输出口的区域内设有传感器装置用于对该区域进行监测。
最终的发明是以连续和自动控制被用作调节或报警目的的柱塞的形成为基础。这是通过对输出口区域的传感器监测例如在输出口附近的输送通道或直接在输出口外部通过对静压或与静压有关的量的测量，或者对输出口附近的填塞箱光学监测或对传感器监测所获得的信号作进一步处理来实现调节、控制和/或报警的目的。
输送通道内的静压是基本为恒定的总压力与同流动速度的平方成正比的动态压力之间的差值。在空的输送通道(无长丝时)中由于输送介质不受长丝的阻碍而流动，所以静压为最低，因为流速为最高。当介质输送一长丝通过输送通道时，由于介质受长丝的堵塞，因此静压比通道中无长丝时的静压高。如果在输出口的前面在填塞箱内形成一柱塞，介质将更强地受堵塞，静压便相应增高。因此柱塞形成越靠近输出口，静压便越高。于是在输出口附近的输送通道中的静压测量能直接作为评定柱塞形成状况的指示。
同样的情况也适用于填塞箱中在输出口直接外部处的静压。
柱塞形成同样可通过填塞箱中的光学传感器来监测。对于优质的卷曲，柱塞形成必须开始在尽可能靠近输出口，离它最多不能超过一预定的由经验确定的距离。如果柱塞离输出口更远的话便会出现“排出”。利用光学传感器监测填塞箱内柱塞离输出口最大允许距离的区域便能确定“排出”现象。
由于柱塞形成与填塞箱中的制动作用和柱塞的继续输送有关，因此只要对这些参数进行控制便能保持恒定的柱塞形成。这就是说柱塞形成的监测，特别是对输出口区域内的压力的监测，能综合成为具有一比例积分调节器的调节回路中的一个测量环节，而调节回路的执行环节则对填塞箱侧壁的制动作用和/或继续输送，特别是柱塞的继续输送速度产生作用。
按照本发明的方法和作为按本发明装置的实施例，现在根据以下附图进行详细描述，同时以CH2059/92的系统为基础，其中：
图1表示按照EP-554642A1的装置的示意图；
图2表示按图1的装置在起动和运行过程中在输送通道内压力测量的测量信号曲线；
图3表示在按图1的装置的具有调节回路、报警带和紧急报警带的输送通道中压力测量的测量信号曲线；
图4表示在按图1的装置中，在起动和运行过程中设在填塞箱内的光学传感器的测量信号曲线；
图5a和5b表示按图1的装置的一带填塞箱的变形喷嘴，该填塞箱具有一个用于测量输送通道中静压的测量孔和用于对填塞箱进行光学监测的装置；
图6表示按图1的装置的一变形喷嘴同填塞箱以及它上面所带的用以监测填塞箱中压力的装置；
图7表示本发明的第一实施例的示意图(与图1相似)；
图8表示第二实施例的示意图，其中喷嘴运行参数的监测本身由一在喷嘴外部对运行参数产生响应的监测来补充或甚至被取代；
图9和11各表示对按照图8的实施例的一种改进；
图10表示对图7的实施例的改进；
图12表示另一实施例的示意图；
图13和14各表示对图12的实施例的一种改进。
图1表示按照EP-554642A1的装置的一示意图，以此为基础将对该申请的方法进行说明。该装置具有一个带有一输送通道10和一个输出口11的喷嘴部件1和一个紧接着的填塞箱2，它沿着待变形的长丝F的运行方向用截面图表示。长丝F藉助一加压送入输送通道中的输送介质M以长丝速度VF通过输送通道10，并从输出口11送出。这里输送介质具有高的温度以便同时加热长丝。输送介质M加压送入输送通道10，并在输出口11外部释放压力。长丝F被输送介质输送而通过输送通道，并在输出口之外撞击在柱塞P上，柱塞以速度VP继续输送以便在下一步进行冷却，然后开松而成为一变形的长丝。
在填塞箱2中，一个堵塞介质S可在加压情况下以与柱塞运动方向成一角度μ朝长丝方向喂入。在这里角度μ可在0°-90°之间这样来选择，使堵塞介质的流动方向在柱塞速度的方向上没有分量。堵塞介质S主要是在起动时使用，但根据需要也可在装置运行过程中使用，以便通过附加的制动作用来促成或保证柱塞的形成，此时通过堵塞介质使长丝制动并移向填塞箱的侧壁，从而附加地通过摩擦而在侧壁上受到制动。
在输送通道的壁上设有一测量孔12，其上接有一空心测量室13。空心测量室13在测量孔上是封闭的，并设有一压力测量元件3，例如一个压电元件，利用它能测量空心测量室13中的压力，它相当于输送通道(测量孔的区域)中的静压。
压力测量元件3测量的相当于输送通道中静压的测量值P作为一测量参数输入一比例积分(PI)调节器和/或输入到一比较器V。利用PI调节器的输出信号(r1，r2，r3或r4)填塞箱内的气动堵塞作用可通过调节堵塞介质S(r1)的供应来控制，或填塞箱中的机械摩擦可通过填塞箱侧壁或填塞箱几何形状的调节W(r2)来控制，或柱塞速度可通过调节填塞箱后的柱塞输送装置的速度VP(r3)来调节，或者堵塞作用可通过调节输送介质M(r4)的供应来控制，使堵塞压力P同给定值PS相符合。给定值PS可通过实验确定并输送给调节器，或通过校准测量来确定。
调节回路的执行环节(在图中未表示)例如可以是用来输入堵塞介质或输送介质的调节阀，或者是用来移动填塞箱中的制动体或使填塞箱像膜片那样变窄的传动装置，或者在必要时是设在填塞箱后的柱塞输送装置的传动装置。堵塞介质供应的控制主要适用于具有部分可移动侧壁的填塞箱的装置，填塞箱壁或其几何形状(例如填塞箱壁的斜度)的控制主要适用于只具有静止的填塞箱壁的装置，这里所需改变的数量级是很小的(只有十分之一毫米的范围)。膜片状的移动主要对由单独静止的薄片构成的填塞箱较为有利。柱塞输送速度的调节只有当卷曲装置在填塞箱后接有一柱塞输送装置例如一个针辊时才有可能。
根据EP-554642A1的指导，输送介质供应的调节是不太有利的，因为它对长丝温度也有影响，从而影响卷曲作用，但像后面将详细说明的那样，现在预先规定这些参数受到影响。
由压力测量装置所产生的测量值也能在比较器V中同至少一个极限测量值(P1……Pn)进行比较。如果超过极限值，则例如能使一报警灯4燃亮或藉助剪刀8切断长丝使生产停止。比较器的功能还将参照图2，3和4加以详细说明。
对于PI调节器的功能可采用市售的比例积分调节器来实现。对于调节和比较相结合的功能例如可采用具有报警带和停止带的积分调节器。如果只要比较而不要调节，则比较器V的功能可采用具有可调节阈值的鉴别器电路，其阈值可通过实验来确定。当然调节和/或比较功能也可采用软件的方法来实现。
图2，3和4表示按EP-554642A1的监测器的测量信号的曲线，在纵座标上标以测量信号或与测量信号相应的物理量，而横座标表示时间。
图2表示用压力测量装置测得输送通道中的压力的测量信号曲线并用比较器进行测量信号的求值。输送通道内的静压(用高于或低于大气压的巴数表示)与测量值P(例如电压值)相对应，并对时间座标轴绘成曲线。这里的时间间隔包括装置的起动、稳定运行和发生一次“排出”。
到时刻A为止，输送通道内没有输送介质流过，这是当它关闭时或准备工作期间经常出现的情况，也就是说沿着长丝途径分成两段通道。到此时刻为止，喷嘴中的静压等于大气压，于是所测量的压力等于零。在时刻A上，输送通道关闭并通入输送介质，因此输送介质流过通道。通道中的静压便下降，并在随后的加热时间内保持恒定。当通道达到变形温度时(时刻B)，输送介质又被停止而通道被打开使长丝引入。到时刻C上，通道关闭并立即开始形成柱塞，例如藉助堵塞介质S经过短时的长丝制动。由于输送介质对输送通道中的长丝和填塞箱中的柱塞的堵塞作用，输送通道中的静压升高，而且以连续的有规律的方式在相应于测量值范围PP的压力范围内摆动，如果测量值范围PP尽可能的小并在长时间内保持恒定，则表示工作情况为最佳。
在时刻D上现在发生一次“排出”，也就是说柱塞形成的位置远离输出口。因此柱塞的堵塞作用较小，并使测量的静压降低而且达到一个相当于测量值Pa的压力，它在极端情况下相当于完全没有柱塞堵塞作用时的输送通道中的静压。
利用按图2的这种测量方式来追踪测量值P和观察柱塞形成便能这样来确定阈值P1，即柱塞形成中的不均匀性可以允许在某一限度内，只要它不导致测量值的变动低于测量值的阈值P1即可。阈值P1设定得高于“排出”的测量值Pa，又设定得足够低，以便距测量值范围PP能有足够的距离，使在正常运行中测量值P不致跌落在其界限以下。阈值P1设定得足够高时，导致质量次品和/或永久性“排出”的柱塞不均匀便能被识别出来。
在相当于在开始时已经提到的同欧洲专利No.310890相类似的卷曲装置中，例如可得到以下的压力关系；当输送介质的喂入压力处于7～7.5巴时，在正常的柱塞形成时的压力范围(测量值范围PP)在大气压以上的0.8～1.1巴之间，在出现“排出”时的测量压力(Pa)为0.6巴，因此阈值压力(测量阈值P1)必须设定在大约0.7巴。
图3表示一个具有在输送通道中的压力测量和具有调节回路、报警带(P2P3)及紧急报警带(P4P5)的装置的示范的信号曲线。
在最佳运行状态下经过调节的测量值应处于报警带以内。如果测量值处于报警带以外，但仍在紧急报警带以内，则仍不会产生质量次品，但将发出警报W(报警灯和打印记录)，表示必须立即采取校正(清理)。如果测量的压力升高到P4以上，表示输出口被阻塞，如果压力降低到P5以下，则发生“排出”。在这两种情况下生产必须停止，例如把长丝剪断。
图4表示在填塞箱中一个光学传感器在与图2相同的时间间隔内的测量信号I的曲线。测量信号I例如是由互相相对设置在填塞箱内的光源和光敏电池组成的光学传感器的测量信号。从光源发射的光对着光敏电池照射，但一部分被长丝和/或柱塞吸收或扩散，测量信号相应于被光敏电池所吸收的光的强度。在填塞箱中没有长丝时光的强度很高(Io)，而当基本上呈直线形的长丝通过时由于光被长丝吸收而光的强度(Ia)较低，这相当于“排出”的情况，而当填塞箱内有柱塞时光的强度很低(IHn)。阈值Is设定在Ia与In的上限之间。
图5a和5b表示作为按照EP-554642A1的卷曲装置的两个示范的实施例，它们各具有一个带有承担填塞箱功能的延伸元件41的喷嘴部件1。图5b中的变形喷嘴相对于图5a旋转了90°(如图5a中的视向V)。长丝F如图所示穿过输送通道10和输出口11而送出，就在输出口的外部开始形成柱塞。构成的柱塞P藉助一柱塞输送辊42在齿43之间被送出。
在按图5a的装置中，对输送通道内的堵塞压力进行测量。装置上设有一测量孔12，该孔引至空心测量室13。该空心测量室在输送通道侧壁的外部可采用任何形状，以便适应总体结构。压力测量元件(在图中未表示)最好装在输送通道壁的外部。
在图5b的装置中，柱塞形成是通过光学方法来监测的。此装置设有一光栅装置44，它可取代空心测量室和压力测量元件。它涉及一个光源44.1和一个接收器44.2，它们互相面对面地设置在填塞箱的开启侧面使接收器能接收到光源的光。
图6概略地表示用以监测输出口区域中的压力的另一示范装置。它涉及对输入填塞箱内的测量空气以及直接在输出口外部的动态压力的测量。
图中再一次表示了输送长丝F的输送通道10和一个形成柱塞P的填塞箱2。填塞箱2在所述的实施例中是由在径向对柱塞所设置的薄片63来作为界限的。在输出口11的区域内，输送介质在薄片之间释放。测量表明，在柱塞P与输出口11之间产生旋涡(箭头60)，使得在输出口附近发生一吹向长丝的气流，在柱塞附近则发生来自填塞箱的气流，此旋涡的形状同输出口和填塞箱的几何结构有很大的关系。
现在藉助一流体喷嘴来测量输出口与柱塞之间区域内的填塞箱壁上的压力对输出口的距离的关系，如图6装置旁边所示。在紧接着输出口的外部出现一个低于大气压的压力(负压)，它经过一中和区而上升到在柱塞开始形成之处的最大值。现在如果在开始产生最佳柱塞时距输出口的距离处设置这样的一个流体喷嘴61，便能从在喷嘴中所测得的压力对柱塞的位置作出论述。并能类似于输送通道内阻塞压力的传感器信号的方式对上述测量信号作出评估。
流体喷嘴可理解为一个测量喷嘴，通过它流过一恒定功率的测量空气并在其中进行堵塞压力的测量。这种流体喷嘴在填塞箱区域内显示出特别的优越性，因为它藉肋于测量气流能高度地自我清洁。
把空心测量室或用以监测填塞箱的装置例如光栅尽可能靠近输出口设置是十分有利的。
图7表示按本发明的第一种扩展，其中仍按照图1所用的标号来表示相同的部件。在图7中所补充的部分包括一个压缩空气源Q、一个可控的阀门VL用来控制来自气源Q的压力、一个加热器H用来加热从阀门VL放出的空气、以及加热器H所用的控制装置HS。从加热器H向下流动的空气状态中有关的压力是通过图1中已提到的第一PI调节器来控制，有关的温度是通过第二PI调节器来控制，此空气作为喂送空气也就是输送介质或变形介质送到装置1。
第一PI调节器是通过导线DL与阀门VL相连接，第二PI调节器则通过导线HL与控制装置HS相连接。藉导线DL，从阀门VL向下流动的空气压力能被作为调节参数使用，以便使前面所提到的堵塞压力“P”作为调节量保持在预定的容差以内。
在加热器H与装置1的喂送空气的入口之间不仅能设置市售的压力测量装置DM，而且还能设置一市售的温度测量装置TM。装置DM的输出信号通过导线ML引至第一PI调节器以使此压力能保持在预定的极限以内，而装置TM的输出信号则通过导线TL送到第二PI调节器，它的信号通过导线HL送给控制装置HS。
这里藉助一市售的换向阀UV或者能使堵塞压力P或者能使导线ML的压力信号输入第一PI调节器。与此相反，堵塞压力P永久性地接到一比较器V上。第一PI调节器的输出信号或者是用来调节堵塞介质S的信号r1，或者是可控阀门VL用的信号。但堵塞介质S也能设置一独立的调节器(见图13)。
图8表示在图1的基础上所增添的新元件，它们是：一个用来接收柱塞P的可旋转的冷却鼓和一个用来测量从冷却鼓上卸落后的长丝拉力也称为长丝张力的传感器FSS。
传感器FSS把它的输出信号通过导线FL送到PI调节器中，从而对按图1所说明的运行参数产生作用，使由传感器FSS所测量的长丝张力保持在预定的极限以内。
图8的冷却鼓是按照EP 0 488 939构成的。从填塞箱中卸落的柱塞P在C点的位置上被放置在以恒定表面速度V1旋转的、网眼状或多孔辊筒状的冷却鼓T上。空气被吸入冷却鼓T同时把柱塞P保持在冷却鼓的表面上并进行冷却。柱塞P随着转鼓表面而运动，当它到达D1点的位置时藉助一相应的隔板(图中未表示)或将冷却鼓T的多孔封闭使柱塞从转鼓上落下，从而柱塞不再被转鼓中的负压所握持，也就是从转鼓表面释放。长丝1.2由卷绕筒管SP以速度V2拉出。
图9部分表示图7的示意图并加上相应于在图8中所提到的补充元件。此实施例用于与图8的实施例同样的目的，但在此情况下对输送空气或变形空气的压力和温度都施加影响，以使长丝张力保持恒定。此时压力测量装置DM的信号通过导线ML输送到PI调节器，温度测量装置TM的信号通过导线TL输送到控制装置HS。
柱塞形成的监测还能展示出其他可能性，它有待于根据目前所提出的原理的进一步发展来进行开发。柱塞形成受三种运行参数的影响，即：
1.对于向装置1供应的长丝产生影响的参数；
2.装置本身的运行参数；
3.后续工艺装置例如冷却鼓的运行参数。
如果有可能证明排除或识别一种疵点，则其他种类的疵点能通过柱塞形成的监测来识别。于是便能证明应用专利文献DE-A-44 14 517中提到的疵点识别系统也许是有用的。
如在图8和图9的实施例中已指出的那样，变形装置(柱塞形成)也会影响出现在装置后面的运行参数，例如长丝拉力或长丝张力及其纤度。通过对这些参数的监测有可能对变形装置的状况作出结论。
已知的以测量长丝拉力为基础的质量监测能在以下专利文献中找到：
DE-A-41 19 780
DE-A-44 13 549
US-C-4 685 629
EP-C-207 471
已知的以测量长丝的纤度为基础的质量监测能在以下专利文献中找到：
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US-C-4 045 659
US-C-3 885 232
US-C-4 030 082
CH-C-551 923
还需补充提一下，有关图1和原文第9页(本文第5页)上或有关图8和原文第17页(本文第9页)上提到的柱塞输送装置r3，或者是图5a和5b所示的并在原文第14页(本文第7页)上提到的柱塞输送辊42，并与欧洲专利文献No.310890中所述的方法有关，或者是在这里未表示的其表面例如装有针的柱塞输送辊，用来接收柱塞并继续输送给图8和9中所示的冷却鼓T，这里柱塞速度VP是藉所述的辊筒42或未表示的辊筒通过PI调节器来改变转速而实现的。
图10部分表示图7的示意图，如前所述图10中与图7中相同的元件采用相同的代号，因而不再说明。
图10表示一个第一调节回路用于加热调节和一个第二调节回路用于输送介质M的压力调节。
在第一调节回路中具有一给定值WT的第一PI调节器的输出信号通过导线HL输送到控制装置HS。
另外，第一PI调节器还从温度测量装置TM通过导线TL接收一温度信号。
如果压力测量装置3的压力信号P与给定值PS不相符也即填塞箱内的柱塞不具有预期的穿透性时，则第一PI调节器的给定值WT可藉一具有其自己的给定值PS的第三PI调节器来改变。以便使长丝的温度相应地改变，直到压力P与给定值相一致为止。
第二调节回路具有一给定值PS的第二PI调节器，它接收来自压力测量装置DM的信号对可控阀门VL中的压力进行调节，压力测量装置的信号通过导线DL.1输送给第二PI调节器。第二PI调节器的输出信号通过导线DL传送到可控阀门VL。
对于堵塞介质S设有一单独的调节回路，其中在填塞箱中堵塞介质所用的输入管上所设置的压力测量装置DM.1的信号输送到具有一给定值PS的压力调节器DR，而压力调节器DR对堵塞介质的压力进行调节。
图11部分表示图9的示意图，同样的元件都用相同的代号表示，不再另作说明。
另外，图11还具有一第一调节回路，用于对以长丝张力测量装置FSS所测得的长丝张力为函数的输送介质的压力进行调节。
与长丝张力无关的第二和第三调节回路对输送介质的温度或堵塞介质S的压力进行调节。
第一调节回路具有一给定值PS的第一PI调节器，它通过导线DL把输出信号输给可控阀门DL并通过导线DL.1从压力测量装置DM接收一输入信号。
长丝张力测量装置FSS的信号通过导线FL输入到具有给定值WF的第三PI调节器，这里如果长丝张力信号与给定值WF存在偏差，则第三PI调节器便改变第一PI调节器的给定值PS，直到长丝张力信号与给定值WF相一致为止。
第二调节回路包括一具有给定值WT的第二PI调节器，它一方面通过导线TL接收温度测量装置TM的温度信号，另一方面通过导线HL向控制装置HS输送调节信号对加热器H进行控制。
一个第四调节回路对堵塞空气S进行调节，此时压力测量装置DM.1把压力信号输送给一个具有给定值PS的压力调节器DR，而压力调节器DR产生一调节信号r1，藉助它可通过此处未表示的阀门对堵塞空气S的压力进行调节。
图12，13和14表示其它方案，涉及对冷却鼓T上的柱塞的评价，此时在这三图中并非以测量长丝张力来对柱塞进行评价，而是对柱塞在冷却鼓T上重新松开成为长丝时的位置来评价的。柱塞松开后紧接着由一牵拉辊AW牵引而继续输送到卷绕装置SP。
对此，前面所述的在冷却鼓上的位置可藉一光传感器LS来确定，这里的光传感器可以是光发送器和光接收器或者是任何适用于监测此柱塞松开位置并能传送相应信号的装置。
传感器LS的信号通过导线SL输入到一个具有给定值WL的第四PI调节器，如果信号SL与给定值不相符，则第四PI调节器便改变第一PI调节器的给定值PS，直到信号SL与给定值WL相符合为止。
第一PI调节器一方面从压力测量装置DM.1接收一输入信号，该压力测量装置对堵塞空气输入管中的堵塞压力进行测量并把堵塞压力信号输给第一PI调节器。另一方面第一PI调节器输出一压力信号r1来调节堵塞空气S的压力。
第二PI调节回路具有一给定值WT的第二PI调节器，对输送介质M的温度进行调节。
为此，第二PI调节器通过导线TL从温度测量装置TM接收一温度信号并通过导线HL输送一调节信号给控制装置HS。
第三调节回路调节输送介质M的压力，其中一个具有给定值PS的第三PI调节器通过导线DL.1接收压力测量装置DM的压力信号并通过导线DL向可控阀门VL输送一调节信号。
另外还需指出角度β是由柱塞被放置到冷却鼓上的位置C和柱塞被松开的位置所限定的，它称为冷却角β。
图13部分表示图12的示意图，相同的元件均用同一标号表示，因此不再进行说明。
图13表示三个调节回路。第一调节回路具有一第一PI调节器，用来对与柱塞在冷却鼓T上被松开的位置有关的输送介质温度进行调节，而第二调节回路具有一第二PI调节器，用来调节输送介质M的压力，以及第三调节回路具有一压力调节器DR，用来调节堵塞空气。
类似于图12的光传感器LS的信号SL同第一调节回路有关，被输送给具有给定值WL的第四PI调节器，而第四PI调节器则改变第一PI调节器的给定值WT，直至信号SL与第四PI调节器的给定值PL相一致为止。
为此，第一PI调节器通过导线TL接收温度测量装置TM的温度信号并通过导线HL向控制装置HS输送一调节信号来控制用来加热输送介质M的加热器H。
第二调节回路相当于图12中的第三调节回路，仅有的区别是PI调节器在这里是标明作为第二PI调节器而已，所以对此调节回路不再加以说明。
用于堵塞空气的调节回路与图10或11中的那个相一致。
图14具有一部分与图11，12和13相同的元件，因此相同的元件用同一标号标出，并不再加以说明。
图14与图13一样具有三个调节回路，其中第一调节回路并不调节输送介质的温度，而是调节与柱塞在冷却鼓T上松开位置有关的压力。
相应地，第一PI调节器通过导线DL向可控阀门VL输送一调节信号并通过导线DL.1接收来自压力测量装置DM的输入信号。
第一PI调节器具有一给定值PS，它由第三PI调节器来改变，直到来自光传感器的信号同第三PI调节器的给定值WL相一致为止。
第二调节回路包括一个具有给定值PS的第二PI调节器，它通过导线TL接收来自温度测量装置TM的温度信号并通过导线HL向控制装置HS输送一调节信号。
第三调节回路用于对堵塞空气进行调节，与图10，11和13中所述的相同。
还应指出：本发明并不局限于图中所示的实施例，而是适用于包括互相结合的预定数目的调节参数与预定数目的测量参数的本发明构思的所有范畴，也就是说用以改变输送介质压力的调节参数、用以改变加热长丝的输送介质温度的调节参数和用以改变至少用来起始填塞箱内堵塞作用的堵塞空气的调节参数以及指示填塞箱中堵塞压力的测量参数、指示卷曲长丝张力的其它测量参数、和作为指示柱塞在冷却鼓上松开的冷却角β或位置的第三测量参数，在这里所有调节参数和测量参数在一个矩阵的范畴内结合在一起，其中例如把调节参数列在横座标上，把测量参数列在纵座标上，并从其中提供相应的结合。也就是说在本发明构思的范畴内也可能选取其他调节参数和测量参数并进行结合。
Claims (28)
1.一种用于连续卷曲热塑性材料长丝的方法，包括下述步骤：
加压一输送介质；
加热该输送介质；
通过一输送通道随输送介质输送长丝，并使其以输送速度从输送通道的出口出来；
从输送通道的出口向填塞箱的入口输送长丝；
通过阻塞长丝将长丝在填塞箱内压成柱塞；
以低于输送速度的柱塞速度从填塞箱的出口输送柱塞，从而使柱塞冷却并开松以形成卷曲的并具有张力的长丝；
测量柱塞的至少一个参数；
将该至少一个测量参数与该参数的目标值进行比较；
其特征在于：
当在该至少一个测量的参数和该至少一个参数的目标值之间存在差别时，向至少一个相关的或一个相关的和一个独立的调节回路发送信号；
以该至少一个相关的调节回路响应于该至少一个信号控制输送介质的压力、输送介质的温度和长丝的阻塞中的至少一个；
以至少一个独立的调节回路控制不被相关的调节回路控制的输送介质的压力、输送介质的温度和长丝的阻塞中的一个。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：测量卷曲并具有张力的长丝的张力和输送通道中的输送介质的静态压力，并且通过该至少一个相关的调节回路来控制长丝的阻塞。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于：长丝的阻塞由该至少一个相关的调节回路控制吹进填塞箱中的堵塞空气或用于从填塞箱的出口输送柱塞的柱塞输送装置的速度中的至少一个来实现。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于：柱塞由在针轮上输送柱塞的柱塞输送装置接收。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于：测量在卷曲和具有张力的长丝上的张力并且通过该至少一个相关的调节回路来控制输送介质的温度。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于：测量在卷曲和具有张力的长丝上的张力，通过该至少一个相关的调节回路控制输送介质的压力，通过该至少一个独立的调节回路控制长丝的阻塞，通过控制吹进填塞箱的堵塞空气的该至少一个独立的调节回路控制长丝的阻塞。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于：测量输送介质的静态压力，通过该至少一个相关的调节回路控制输送介质的温度，通过该至少一个独立的调节回路控制长丝的阻塞，通过控制吹进填塞箱的堵塞空气的该至少一个独立的调节回路控制长丝的阻塞。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于：测量冷却鼓上的一个冷却角，通过该至少一个相关的调节回路控制输送介质的压力，而该至少一个独立的调节回路控制长丝阻塞和吹进填塞箱的堵塞空气中的至少一个。
9.根据权利要求1的方法，其特征在于：测量冷却鼓上的一个冷却角，通过该至少一个相关的调节回路控制输送介质的温度，通过该至少一个独立的调节回路控制长丝的阻塞和吹进填塞箱的堵塞空气中的至少一个。
10.根据权利要求1的方法，其特征在于：测量冷却鼓的一个冷却角，通过该至少一个相关的调节回路控制长丝的阻塞。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于：通过该至少一个独立的调节回路控制输送流体的压力和输送流体的温度。
12.根据权利要求8的方法，其特征在于：通过该至少一个独立的调节回路控制输送介质的温度。
13.一种连续卷曲热塑性材料长丝的装置，包括：
具有一个长丝通道和一出口的输送通道；
与输送通道的长丝通道相联通的输送介质源；
具有一入口和一出口、长丝在其中形成柱塞的填塞箱；
冷却柱塞的冷却装置；
用于开松柱塞从而使柱塞呈卷曲和具有张力的形式的装置；
测量柱塞的至少一个参数的装置；
其特征在于：
具有至少一个相关的或至少一个相关的和至少一个独立的调节回路，以该至少一个相关的调节回路控制输送介质的压力、输送介质的温度和长丝的阻塞中的至少一个，或以至少一个独立的调节回路控制输送介质的压力、输送介质的温度和长丝的阻塞中的至少一个；
还具有下述装置，用于将至少一个测量参数与该参数的目标值进行比较并且当在该至少一个测量的参数和该至少一个参数的目标值之间存在差别时向至少一个相关的或独立的调节回路发送信号，该至少一个相关的或独立的调节回路响应该至少一个信号控制输送介质的压力、输送介质的温度和长丝的阻塞中的至少一个。
14.根据权利要求13的装置，其特征在于：测量装置包括测量具有卷曲和张力的长丝的张力的装置和测量输送介质的压力的装置，至少一个相关的调节回路包括控制长丝的阻塞的装置。
15.根据权利要求13的装置，其特征在于：测量装置包括测量具有卷曲和张力的长丝的张力的装置和测量输送介质的压力的装置，至少一个相关的调节回路包括控制输送介质的压力的装置。
16.根据权利要求13的装置，其特征在于：测量装置包括测量具有卷曲和张力的长丝的张力的装置和测量输送介质的压力的装置，至少一个相关的调节回路包括控制输送介质的温度的装置。
17.根据权利要求13的装置，其特征在于：测量装置包括测量具有卷曲和张力的长丝的张力的装置，至少一个相关的调节回路包括控制输送介质的温度的装置。
18.根据权利要求13的装置，其特征在于：测量装置包括测量输送介质的压力的装置，至少一个相关的调节回路包括控制输送介质的温度的装置。
19.根据权利要求18的装置，其特征在于：至少一个独立的调节回路包括控制长丝的阻塞的装置。
20.根据权利要求19的装置，其特征在于：控制长丝的阻塞的装置包括将堵塞空气吹进填塞箱的装置。
21.根据权利要求13的装置，其特征在于：测量装置包括测量具有卷曲和张力的长丝的张力的装置，至少一个相关的调节回路包括控制输送介质的压力的装置，至少一个独立的调节回路包括阻塞长丝的装置。
22.根据权利要求21的装置，其特征在于：控制长丝的阻塞的装置包括将堵塞空气吹进填塞箱的装置。
23.根据权利要求13的装置，其特征在于：冷却装置包括一个冷却鼓，开松装置使柱塞沿冷却鼓运行过一角度后开松，测量装置包括测量冷却角的大小的装置，至少一个相关的调节回路包括控制长丝的阻塞的装置，至少一个独立的调节回路包括控制输送介质的温度的装置和控制输送介质的压力的装置。
24.根据权利要求23的装置，其特征在于：控制长丝阻塞的装置包括将堵塞空气吹进填塞箱的装置。
25.根据权利要求13的装置，其特征在于：冷却装置包括一个冷却鼓，开松装置使柱塞沿冷却鼓运行过一角度后开松，测量装置包括测量冷却角的大小的装置，至少一个相关的调节回路包括控制输送介质的温度的装置，至少一个独立的调节回路包括控制输送介质的压力的装置。
26.根据权利要求25的装置，其特征在于：控制长丝的阻塞的装置包括将堵塞空气吹进填塞箱的装置。
27.根据权利要求13的装置，其特征在于：冷却装置包括一个冷却鼓，开松装置使柱塞沿冷却鼓运行过一角度后开松，测量装置包括测量冷却角的大小的装置，至少一个相关的调节回路包括控制输送介质的压力的装置，至少一个独立的调节回路包括控制输送介质的温度的装置。
28.根据权利要求27的装置，其特征在于：控制长丝阻塞的装置包括将堵塞空气吹进填塞箱的装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |