CN1081598C - 卷绕机和用于卷绕运行中的丝线的方法 - Google Patents

卷绕机和用于卷绕运行中的丝线的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种卷线机，用于卷绕持续运转的丝线，备有一个往复摆动式装置，一个压辊和一个可转动的络纱转子，转轮上可转动地安装两个筒管锭子。锭子借助络纱转子的转动交替地在卷线区和更换区摆动。其中筒管锭子支承在络纱转子上的型式是这样的，即锭子轴承各通过一个轴承引导装置在络纱转子的内外两个位置之间相对络纱转子可以移动，卷线开始时筒管锭子位于卷线区靠外面的位置，而形成线卷的筒管锭子通过轴承引导装置和/或络纱转子完成偏转。

Description

卷线机和用于卷绕运行中的丝线的方法
本发明涉及一种用于卷绕持续运转的丝(纱)线的卷线机，以及一种用于卷绕持续运转的纱(丝)线的方法。
该类卷线机在DE 4321111中公开过。
在公开的卷线机中，筒管锭子可转动地支承在轴承摇臂上，而轴承摇臂借助铰链接合固定在一个络纱转子上，筒管锭子通过络纱转子的转动交替地从卷线区转到更换区。这种情况下筒管锭子在卷线时位于络纱转子靠里面的位置，更换线卷时沿径向向外移到靠外面的位置。因此，将满线卷从固定位置上更换下来的时间就取决于卷线速度和压辊的偏转运动。这样在通常＞6,000m/min的高卷线速度，并且压辊固定情况下，更换时间就很短。
US-PS 4,298,171公开了一种卷线机，这种卷线机筒管锭子同样可转动地支承在轴承摇臂上，而轴承摇臂本身借助铰链接合固定在络纱转子上。这种情况下筒管锭子在卷线区借助轴承摇臂安装在络纱转子上的一个位置内，该位置保证，筒管锭子借助用于卷线的被驱动摩擦辊驱动。然后，络纱转子随着形成的线卷直径逐渐增大，克服转子所受扭矩作用下偏转。由于摩擦辊固定，很快就会产生更换区的满线卷与卷线区正在形成的线卷之间的相撞。
在公开的卷线机中，卷线时压辊或者摩擦辊与筒管锭子之间的轴距通过络纱转子的旋转来增大。这样筒管锭子就在压辊确定的圆形锭子轨迹上移动。随着轴距的增大或者说线卷的增大，压辊和正在形成的线卷之间的径向压力发生变化。这种变化一方面由压辊与筒管锭子之间的几何变化引起，另一方面由线卷不断增加的重量引起。
所以本发明目的在于，进一步改进带有络纱转子的卷线机，使线卷更换能在一个与压辊偏转运动无关的时间间隔内完成。
另外，本发明旨在设计一种卷线机，使压辊作用在线卷上的径向压力在线卷行程过程中尽可能保持恒定。
该目的可由这种卷绕机来实现，它备有一个往复摆动式装置，一个压辊和一个可转动的络纱转子，该转子上可转动地安装两个筒管锭子，其中锭子借助络纱转子的转动交替地在卷线区和更换区摆动，而锭子的轴承各通过一个轴承引导装置在络纱转子的内外两个位置之间相对络纱转子可以移动，轴承引导装置是这样安装到络纱转子上的，即每一个筒管锭子在卷线开始时位于络纱转子卷线区外面的位置，筒管锭子通过轴承引导装置和/或络纱转子进行偏转而形成线卷。
本发明还提供了一种方法，其特征在于通过叠加轴承引导装置和络纱转子的转动来移动筒管锭子。
在本发明提供的卷线机中，筒管锭子在卷线开始时位于卷线区靠外面的位置，而形成线卷的筒管锭子的偏转运动可通过筒管锭子的轴承引导装置和/或络纱转子完成。由此带来一个特别的好处，即通过筒管锭子的轴承引导装置保证卷线开始时的偏转运动，络纱转子此时保持其位置，这样使带有准备停下来更换满线卷的筒管锭子保持在固定的更换位置。因为筒管锭子在更换区同样移到了靠外面的位置，所以避免了正在缠绕的线卷与更换区的满线卷相互干涉。
满线卷在更换区被位于该区的筒管锭子用一个筒管替代后，位于卷线区欲形成线卷的筒管锭子另外通过络纱转子的转动来实现偏转运动。在此卷线行程可以通过在轴承引导装置固定时使络纱转子旋转来完成，也可通过络纱转子的旋转和轴承引导装置的移动或者通过络纱转子静止而轴承引导装置移动来完成。叠加运动的变化可能性特别有利于改变压辊与线卷或者筒管锭子之间的几何关系，从而能在卷线行程过程中保持一定的压力或者说也保持一定的压力断面。
本发明提供的一种有利的实施例中，筒管锭子借助轴承引导装置各沿着弧形的轴承移动轨迹运动，筒管锭子外面位置的轴承移动轨迹与当筒管锭子支架位于最外位置时由于络纱转子的转动所产生的锭子滑动轨迹相切。轴承引导装置可以是比如单侧支承在络纱转子上的摇臂。这样特别有好处，在卷线开始时轴承引导装置和络纱转子的偏转运动同向进行。因此卷线行程也可通过络纱转子的旋转开始。
按另外一种结构型式，筒管锭子的轴承引导装置的运动相互独立，并且也独立于络纱转子的运动而运动。由此它的优点是筒管锭子在从卷线区向更换区过渡时将首先进入靠里面的位置。这样可以实现带有满线卷的筒管锭子离开络纱转子的边缘足够远，以致满线卷的线卷直径仍处于转子直径的内部。因此卷线机具有非常紧凑的结构。此时第二个筒管锭子能够占据最有利于接收卷线的位置。
在一个有利的实施例中，筒管锭子支架可在轴承滑动轨迹上可来回移动。由此，尤其是在筒管捕获到丝线时，带有筒管的筒管锭子就可以从靠外面或靠里面的位置摆进线流。另外筒管锭子在卷线时、更换线卷时以及接线时都可以移动，而不进行旋转。
本发明提供的另一种方案中给出了筒管锭子轴承引导装置的一种有利的驱动装置。轴承引导装置由两个锭子转子构成，每一个筒管锭子在一锭子转子上偏心安装，锭子转子本身偏心可转动地安装在络纱转子上，并且相互错开180度。在每个锭子转子内偏心可转动地安装了一个筒管锭子。筒管锭子支架借助锭子转子各沿一条圆形轴承轨迹移动。因此筒管锭子的转向与锭子转子的转向无关。
最好控制锭子转子的驱动以及络纱转子的驱动装置，使旋转运动可以叠加。这样压辊与筒管锭子之间在卷线时的几何关系可以按不同方式变化。
如果络纱转子与位于卷线区的筒管锭子同步运动，则可实现一条由轴承滑动轨迹和锭子滑动轨迹合成的轨迹。这种措施特别适于压辊与正在形成的线卷之间在整个卷线行程内都保持基本恒定的压力。此外通过络纱转子旋转和锭子转子旋转的转速变化可以形成不同形式的轨迹。作为另外一个参数，锭子转子的转向与络纱转子的转向可以变化。
络纱转子与锭子转子的同向或反向运转方式具有下面的优点，用该卷线机不仅可以实现同向旋转捕取方法，而且可以实现逆向旋转捕取方法。在同向旋转捕获中络纱转子与线流具有相同的运动方向。反之，在逆向旋转捕获中络纱转子旋转方向与线流方向相反。
卷线机另一个有利的改进是锭子转子的驱动与络纱转子的驱动相互耦合。在此可以通过比如齿轮传动来实现络纱转子转动与锭子转子转动之间的机械连接。这种情况下络纱转子由电动马达驱动。然后络纱转子的转动通过可开关的传动中介有选择地传到锭子转子上。
在一种有利的实施变型中，锭子转子与络纱转子各由逆变器控制的单个马达驱动。这种情况下通过一种可编程的控制实现耦合。因此可以产生卷线机锭子转子与络纱转子转动的各种任意组合。这样在卷线区就可以实现压辊与线卷之间预定的压力作用面。另外可以调整位于更换区的筒管锭子的位置，以便保持落纱(管)装置接纳满线卷所要求的高度。
本发明提供的卷线机特别适于压辊相对线卷固定的变型。这时可以通过一个测量线卷表面与压辊之间压力的传感器来控制络纱转子与锭子转子的驱动马达。
EP 0374536公开的络纱转子的控制甚至可以毫不费事地扩展到锭子转子上。此时测量支承在摇臂上的压辊运动，以用于控制驱动。
然而压辊的可移动性还有用来延长驻留时间的好处。为此在卷线行程开始时既不驱动络纱转子，也不驱动卷线区的锭子转子。所以随着线卷的形成，压辊将被不断增大的线卷直径推离其位置。当到达压辊的行程极限后，锭子转子或络纱转子开始转动，使压辊又回到原来的位置。
通过各种运动的组合还可以在极高卷线转速下测得线卷直径飞速增长。
本发明另外的优点和结构型式将借助图示实施例来阐明。
图示为：图1本发明提供的卷线机卷线过程视图；图2图1所示卷线机的纵剖面图；图3卷线机卷线过程视图；图4卷线机从卷线区向更换区过渡的简视图；图5卷线机同向旋转捕获简视图；图6卷线机逆向旋转捕获简视图；图7卷线机驱动的机械耦合图示；图8本发明提供的另一个实施例图示。
图1所示为卷线机视图。该卷线机具有一个借助在机座9上的轴承20可转动地支承的络纱转子(spulrevolver)11，此处络纱转子11由电动驱动马达40驱动。络纱转子11内由轴承21和22偏心可转动地安装了锭子转子12和13。锭子转子12和13在络纱转子11内位错180度安装。两个锭子转子分别由电动驱动马达41和42驱动。筒管锭子14偏心安装在锭子转子12上并伸出在外。筒管锭子15同样偏心可转动地安装在锭子转子13上并伸出在外。图1所示，筒管锭子14位于卷线机的卷线区，筒管锭子15位于更换区。在图1所示位置，纱线1经过头式导纱器2进入往复装置。此处往复式装置由摆动驱动器6和翼3组成。翼3将线1沿着导向板4来回交替地在摆动行程的极限内引导。这时丝线绕到压辊5上。压辊5部分被线缠绕并直接将线送到线卷17上。线卷17在筒管16上形成并随筒管锭子14沿转向23旋转。压辊5安装在摇臂8上。摇臂8以铰链25连接在机座9上。摇臂8下面安装了传感器19，该传感器与控制装置10连在一起。控制装置10分别与锭子转子的驱动马达和络纱转子的驱动马达相连。
卷线过程的控制原理已由EP 0374536公开过，这点本说明书参阅了该资料。
图1所示的卷线机中，压辊5随着线卷17的增大被推离初始位置，直接由传感器19测得位置变化并转化为一种信号。该信号输入控制装置10。控制装置的编程应能首先驱动锭子转子12。锭子转子12在转向24推动筒管锭子14，从而使压辊5和筒管锭子14之间的轴距增大。这种情况下络纱转子11和锭子转子13并不转动。筒管锭子15位于络纱转子更换区靠外面的位置。这时已完成了线卷更换并将筒管18装到筒管锭子15上。
控制装置可任意编程，所以通过络纱转子11旋转而锭子转子12固定同样可以开始卷线行程。这里特别有利的是，在卷线行程期间两种转动可以组合，从而使筒管锭子走过一条合成轨迹，该合成轨迹可避免比如压辊与线卷之间的压力波动。
为进一步延长满线卷在更换区的驻留时间，还可以使支承在摇臂上的压辊5相对线卷17径向移动。这种情况下摇臂8上要安装两个传感器，在卷线行程一开始中断锭子转子12和络纱转子11的运转，直到压辊5达到其最大行程。
在卷线机另外一种实施例中，络纱转子在整个卷线行程过程中，也就是说直到筒管16上形成满线卷时，一直保持不动。于是筒管锭子14仅在圆形轴承移动轨迹上移动，由此渐渐远离理想的锭子移动轨迹。由此可以实现用于更换位于更换区的筒管锭子15的最大时间间隔。这样筒管锭子15可在络纱转子11上处于控制器10预定的位置，该位置通过锭子转子13调整并且仅仅取决于落筒(纱)器(Abrumgert)的要求。
图2所示为图1卷线机的纵剖面图。这里筒管锭子14位于卷线区而筒管锭子15位于更换区。筒管锭子14由轴承30安装在锭子转子12上，并借助锭子驱动器27驱动。为了使线卷表面的切向速度在卷线行程过程中能保持恒定，压辊5的转速由传感器35测量并输入控制装置34。控制装置34将信号转变为控制脉冲，输入到锭子驱动器27中，从而控制筒管锭子14的运转。筒管锭子15由轴承29安装在锭子转子13上并借助锭子驱动器28驱动。锭子转子12和13的驱动马达最好安装在络纱转子内(此处未示出)。这里锭子转子最好用链驱动器驱动。络纱转子11的驱动器安装在机座9上(未示出)。
图3至图6所示为单个卷线位置，给出了本发明提供卷线机的有利运转方式。原则上筒管锭子可以按不同方法移动。
第一种前面已经公开的可能性在于，锭子转子静止而络纱转子运转。这种情况下筒管锭子沿理想的圆形锭子移动轨迹移动。
第二种可能性是，锭子转子运转而络纱转子静止。此时筒管锭子沿圆形的轴承移动轨迹移动。而筒管锭子的这种运动只可能实现在络纱转子上的局部位置变化。为使筒管锭子能从卷线区过渡到更换区，同样必须使络纱转子运转。因此筒管锭子交替在轴承移动轨迹和锭子移动轨迹上运动。筒管锭子的另外一种运动过程是由锭子转子旋转和络纱转子旋转组合产生。此时筒管锭子在轴承移动轨迹与锭子移动轨迹之间的合成轨迹上移动。运转的组合产生了大致呈椭圆形的轨迹。与通过安装几何形状精确确定的锭子移动轨迹和轴承轨迹相反，合成轨迹的形状是变化不定的。因为该合成轨迹是根据组合旋转运动产生，其仅受转速变化影响。
图3所示为卷线机在压辊5固定时将线1卷到线卷17上。在此筒管锭子14位于卷线区并沿转向23运转。此时卷线的偏移运动再通过锭子转子12沿转向24的旋转进行。由此筒管锭子14沿圆形轴承轨迹32移动。第二个锭子转子将位于其上的筒管锭子15转到络纱转子11边缘靠外面的位置。筒管锭子15上有一个在筒管18上卷好的满线卷31。满线卷31准备更换。络纱转子11和锭子转子13的驱动器尚未作用。这里可以通过压力调节或者线卷直径控制调节来控制锭子转子12的驱动马达。
图4卷线机示出了管筒锭子14从卷线区向更换区的过渡。此时络纱转子11以转向33运转。在筒管锭子14和15并列处于水平位置时，锭子转子12将筒管锭子14转到络纱转子靠里面的位置。相反，锭子转子13将带有筒管18的筒管锭子15转到靠外面的位置。由此可以实现满线卷17直径不超出机座或络纱转子11的直径。因此即使在大体积满线卷时也可以达到机器布置紧凑。
图5所示实施例中，满线卷17首先在由筒管锭子14驱动的筒管16上形成。在满线卷17卷线过程中锭子转子12和络纱转子11同时旋转。此时锭子转子12的转向38与络纱转子的转向33相反。通过这种叠加运动筒管锭子14走过一条椭圆轨迹37，该轨迹由锭子转子12和络纱转子11的转动叠加而成。在此期间锭子转子13的驱动器并未作用，从而使带有筒管18的筒管锭子15走过圆形的锭子移动轨迹36。现在筒管锭子15在静止的锭子转子13上借助络纱转子11的转动摆到线流1上。为了支持(转动)锭子转子13同样可能转动。锭子转子13的转向可以变化。换线过程可参阅EP 0374536。一旦筒管18捕获到线，就在满线卷端将线扯断。然后将由筒管锭子15继续卷线。一旦满线卷17与筒管18之间的线被扯断，筒管锭子14就制动并转到更换位置。
图6是类似图5卷线刚开始时的图示。但此时络纱转子的转向39相反。这样线1反向绕到筒管18上，该筒管由筒管锭子15沿转向23驱动。因此该过程类似于图5中已描述过的过渡过程。
原则上线可以同向或反向绕到筒管上，而不转动络纱转子。为此络纱转子摆到一定位置，使满线卷与压辊之间绷紧的线与带有空筒管锭子的锭子转子轴承移动轨迹相切或相交。然后带有筒管的筒管锭子借助锭子转子转到线流上，从而线由自转的筒管接住。因此锭子转子可以沿顺时针方向或逆时针方向运动。
图7所示为卷线机的一个实施例，其中在络纱转子11的驱动器与锭子转子12和13的驱动器之间具有机械连接。由控制装置10控制的电驱动器40驱动络纱转子11进行转动。可转动地安装在络纱转子11上、带有筒管锭子14的锭子转子12与齿圈44固接。齿圈44和小齿轮45啮合，该小齿轮可转动地安装在络纱转子11上。同样地，锭子转子13与齿圈46固接。齿圈46与小齿轮47啮合，该小齿轮可转动地安装在络纱转子11上。在平行于络纱转子11的平面内固定安装了齿弧43。齿弧43几乎历经络纱转子11的半个周长。齿圈44和46以及小齿轮45和47都位于齿弧43平面内。由此当络纱转子11旋转时，小齿轮45--如图7所示--与齿弧43啮合，这样当络纱转子11继续转动时小齿轮45就在齿弧43上滚动。然后小齿轮45的转动传递到由齿圈44驱动的锭子转子12上。锭子转子12的转动将一直保持到小齿轮45脱离与齿弧43的啮合。在络纱转子11旋转过程中锭子转子12的转动应使，当两个锭子转子12和13到达在络纱转子11上水平对置的位置时，筒管锭子14进入络纱转子11里面的位置。
图8所示为本发明所提供卷线机的另一个实施例。此处筒管锭子14的支承引导装置由直线导轨51和中间轴承座49构成。中间轴承座49借助直线驱动器48可在络纱转子11上径向移动。因此借助直线驱动器48筒管锭子14可以从靠外面的位置移到靠里面的位置。筒管锭子15安装在中间轴承座50内。中间轴承座50在络纱转子11上的直线导轨52内运动。因此中间轴承座50可以借助直线驱动器54在络纱转子11上运动。图8所示位置中，筒管锭子15带有满线卷33位于靠外面的位置。在此由控制件53控制直线驱动器48和54。控制件53与控制装置10相连。这里控制装置10--如图1中已有所述--承担筒管锭子驱动器的控制及直线驱动器的控制。

Claims (21)

1.用于将持续运转的丝线(1)卷绕成线卷(17)的卷线机，备有一个往复摆动式装置，一个压辊(5)和一个可转动的络纱转子(11)，该转子上可转动地安装两个筒管锭子(14，15)，其中锭子(14，15)借助络纱转子(11)的转动交替地在卷线区和更换区摆动，而锭子(14，15)的轴承各通过一个轴承引导装置(12，13)在络纱转子(11)的内外两个位置之间相对络纱转子(11)可以移动，其特征在于，轴承引导装置(12，13)是这样安装到络纱转子(11)上的，即每一个筒管锭子(14，15)在卷线开始时位于络纱转子(11)卷线区外面的位置，筒管锭子通过轴承引导装置和/或络纱转子(11)进行偏转而形成线卷(17)。
2.按权利要求1所述的卷线机，其特征在于，筒管锭子(14，15)借助轴承引导装置(12，13)各沿着弧形的轴承移动轨迹(32)运动，筒管锭子(14，15)外面位置的轴承移动轨迹(32)与当筒管锭子(14，15)支架位于最外位置时由于络纱转子(11)的转动所产生的锭子滑动轨迹(36)相切。
3.按权利要求1所述的卷线机，其特征在于，筒管锭子(14，15)的轴承引导装置(12，13)的运动相互独立，并且也独立于络纱转子(11)的运动而运动。
4.按权利要求2或3所述的卷线机，其特征在于，各轴承移动轨迹(32)在内外两个位置之间成180度角。
5.按权利要求1至3中任一项所述的卷线机，其特征在于，筒管锭子(14，15)的支架借助轴承引导装置(12，13)可在轴承移动轨迹(32)上来回移动。
6.按权利要求1至3中任一项所述的卷线机，其特征在于，筒管锭子(14，15)的支架借助轴承引导装置(12，13)可在轴承移动轨迹(32)上旋转地移动。
7.按权利要求1至3中任一项所述的卷线机，其特征在于，轴承引导装置由两个锭子转子(12，13)构成，每一个筒管锭子(14，15)在一锭子转子(12，13)上偏心安装，锭子转子(12，13)本身偏心可转动地安装在络纱转子(11)上，并且相互错开180度。
8.按权利要求7所述的卷线机，其特征在于，各锭子转子(12，13)和络纱转子(11)同步运动。
9.按权利要求7所述的卷线机，其特征在于，各锭子转子(12，13)和络纱转子(11)步进地运动。
10.按权利要求7所述的卷线机，其特征在于，络纱转子(11)和各锭子转子(12，13)同向转动。
11.按权利要求7所述的卷线机，其特征在于，络纱转子(11)和各锭子转子(12，13)反向转动。
12.按权利要求7所述的卷线机，其特征在于，各锭子转子(12，13)和络纱转子(11)在从卷线区向更换区过渡或反过来时，其运动使筒管锭子(14，15)经过一条连续的椭圆或圆形轨迹。
13.按权利要求7所述的卷线机，其特征在于，各锭子转子(12，13)和络纱转子(11)在从卷线区向更换区过渡时，其运动使筒管锭子(14，15)经过一条不连续的椭圆或圆形轨迹。
14.按权利要求7所述的卷线机，其特征在于，锭子转子(12，13)和络纱转子(11)的驱动装置机械耦合或电耦合相连。
15.按权利要求14所述的卷线机，其特征在于，锭子转子(12，13)和络纱转子(11)分别通过由逆变器控制的单个马达驱动，而单个马达可借助一可编程的控制装置(10)控制。
16.按权利要求1至3中任一项所述的卷线机，其特征在于，压辊(5)支承在可摆动的摆臂(8)上，使得压辊(5)在线卷(17)径向上可移动。
17.尤其是用按权利要求1至3之一所述的卷线机来卷绕持续运转的丝线的方法，其特征在于，通过叠加轴承引导装置和络纱转子的转动来移动筒管锭子。
18.按权利要求17所述的方法，其特征在于，所述转动的转向都相同。
19.按权利要求17所述的方法，其特征在于，所述转动的转向不相同。
20.按权利要求17所述的方法，其特征在于，所述转动的转速都相同。
21.按权利要求17所述的方法，其特征在于，所述转动的转速不相同。
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