CN1102124C - 用来卷绕输入长丝的方法和卷绕机 - Google Patents

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Abstract

卷筒(17)在受驱动的、悬臂地支承在可运动支架(11)上的卷筒锭子(14，15)上形成。加压辊(5)以一定的压紧力靠在卷筒圆周上。加压辊同样支承在一个可动支架(8)上。在卷绕行程期间卷筒和加压辊之间的轴间距通过加压辊的偏移运动或卷筒锭子的连续偏移运动根据卷筒直径的增加加以控制。这里卷筒锭子的连续偏移运动以可变的速度进行。这里速度根据卷筒直径的增量确定以便进行控制。

Description

用来卷绕输入长丝的方法和卷绕机
本发明涉及一种用来卷绕输入长丝成为卷筒的方法，以及用来实施这一方法的卷绕机。
在将连续输入长丝卷绕成卷筒时加压辊以一定的压紧力靠在卷筒圆周上，通过卷筒的偏移运动或通过加压辊的偏移运动使得卷筒直径可以增大。这里卷筒和加压辊之间的压力通过液压或气动力发生器规定。因为靠在卷筒圆周上的加压辊和卷筒之间的轴间距也对压力有影响，因此轴间距的变化同时也使压力发生变化。因此出现这样的问题，一方面在加压辊和卷筒之间始终存在一个规定的压力，但是另一方面又要使卷筒直径不受阻碍地增大。
由EP0374536(Bag.1670)已知一种方法和卷绕机，其中支承卷筒的卷筒锭子在卷绕行程期间的偏移运动根据加压辊的位置加以调节。这里卷筒锭子的偏移运动可以步进式连续地进行。因为加压辊和卷筒之间的压力与加压辊和卷筒的相对位置有关，在卷绕行程期间压力的变化是不可避免的。
由US5,407,143已知一种卷绕机，其中这样地控制带有悬臂地支承的卷筒锭子的卷筒回转架的回转运动，使得加压辊和卷筒之间的压力保持规定的理论值。这里采用一个改变轴间距同时调节压紧力的调整装置。由于粘滑效应(Stick-Slip-Effekten)由此形成压紧力不希望的变化。
由WO96/01222已知一种方法和卷绕机，其中卷筒回转架的回转运动根据卷筒锭子的角度位置进行。由卷筒支架上卷筒锭子的角度位置和卷筒直径之间的关系从不断变化的直径推断出所属的角度位置。因为靠在卷筒上的加压辊位置是固定的，卷筒直径的增大促使加压辊和卷筒之间压力的提高。此外这种方法—特别是在松卷筒(Weichen Spulen)时—会引起卷筒回转架的过调，使得加压辊和卷筒之间完全失去接触。
在DE19538480中公布的方法也具有这样的缺点，卷筒回转架根据卷筒锭子角度位置作步进的旋转运动使得在卷筒运转过程中由于直径的增大造成卷筒与加压辊之间压力的不连续变化。在已知方法中规定一个时间，在经过这段时间后根据卷筒回转架的位置回过本计算卷筒回转架的角速度。因为在卷筒直径小时单位时间内的直径增长相对于大的卷筒直径来说需要卷筒回转架角速度更快的变化，在卷绕过程开始时会产生压紧力的波动。
因此本发明的目的是，这样地改进开头所述这一类的用来卷绕连续输入长丝的方法以及实现这种方法的卷绕机，使得长丝在整个卷绕期间以规定的在卷筒上的压力或规定的压力曲线在基本上恒定的长丝送进速度的情况下卷绕。
本发明的另一个目的在于：加压辊和卷筒之间的轴间距正比于直径的增长而改变。
为了实现上述目的，按本发明，首先提供了这样一种用来把连续输入长丝卷成卷筒的方法，其中卷筒在一个受驱动的、悬臂地支承在一个可运动支架上的卷筒锭子上形成；其中一个支承在第二个可运动支架上的加压辊以可以通过加压辊相对于卷筒的位置改变的压紧力靠在卷筒圆周上；其中由于卷筒直径的增大所要求的卷筒和加压辊之间的轴间距的改变根据增大的卷筒直径通过加压辊的偏移运动或卷筒锭子的偏移运动进行，其特征在于：卷绕行程期间卷筒锭子的偏移运动按预先规定的速度函数控制，它在卷绕过程中给每个卷筒直径一个确定偏移运动速度。
为实现上述目的，提供了这样一种用于实施按本发明方法的卷绕机，带一个往复运动机构；一个支承在可相对于机座运动的支架上的加压辊；一个悬臂地支承在可旋转卷筒回转架上的卷筒锭子；一个卷筒回转架的驱动装置和一个根据卷筒直径增量控制偏移运动的控制装置，其特征在于：控制装置具有一个输入速度函数的输入口，此速度函数在卷绕行程过程中给每个卷筒直径分配一个确定的偏移运动速度，同时控制装置与一个用来求出卷筒直径或卷绕时间的控制器相连，使得卷筒回转架的可变速度的驱动装置可以通过控制装置按照速度函数加以控制。
按本发明，为实现上述目的还提供了这样一种用来把连续输入长丝卷成卷筒的方法，其中：卷筒在一个受驱动的、悬臂地支承在一个可运动支架上的卷筒锭子上形成；一个支承在第二个可运动支架上的加压辊以可以通过加压辊相对于卷筒的位置改变的压紧力靠在卷筒圆周上；由于卷筒直径的增大所要求的卷筒和加压辊之间的轴间距的改变根据增大的卷筒直径通过加压辊的偏移运动或卷筒锭子的偏移运动进行；卷筒锭子支架由一个带两个卷筒锭子的卷筒回转架构成，其特征在于：在卷绕行程开始时的起卷区内加压辊在卷筒锭子支架固定不动的情况下离开起始位置；在过渡区内加压辊和卷筒锭子一起以不断加快的速度运动，直至加压辊回到卷绕行程开始前它的起始位置；在卷绕区内卷筒锭子按规定的速度函数通过卷筒回转架作远离运动，在卷绕行程过程中速度函数分配给每个卷筒直径一个确定的偏移运动速度。
在长丝以基本上恒定的长丝速度卷绕时单位时间内直径的增加与当时的卷筒直径有关。因此在卷筒直径小时比在卷筒直径大时在单位时间内长丝卷绕量相同的情况下外径的增大要快得多。因此单位时间内直径的增加可以看作卷筒直径的函数。这个直径增大决定了卷筒和加压辊之间轴间距的变化。本发明建立了卷筒锭子偏移运动和加压辊与卷筒之间轴间距的加大以及取决于卷筒直径的卷筒直径增量之间的关系。因此卷筒锭子的偏移运动以变化的速度进行，此速度由规定的速度函数得到。在卷绕过程中此速度函数给每个卷筒直径分配一个根据单位时间内卷筒直径增量所确定的速度。这种方法的特别的优点是，使得在加压辊上所建立的压力与为了使卷筒和加压辊之间的轴间距加大所进行的偏移运动无关。只要偏移运动的速度与直径增量相协调，卷筒和加压辊之间的同向接触保持不变。
在卷筒借助于可运动的支架沿直线运动轨迹相对于加压辊运动的情况下，特别有利的是，卷筒锭子的偏移运动以在卷绕期间正比于直径增量的速度进行。因此卷筒可以在加压辊位置保持不变并保持所调整的压紧力的情况下增大。
在卷绕期间卷筒相对于加压辊在曲线运动轨迹上运动的情况下，有利的是，卷筒锭子的偏移运动以不与直径增量成正比的速度进行。由此偏移运动速度也可能导致压紧力的变化。在加压辊可移动时卷筒和加压辊之间的压力主要由加压辊的重量决定。因此加压辊的作用力决定性地取决于它相对于卷筒的位置。因此压紧力可以用简单的方法通过卷绕期间卷筒的偏移运动施加影响和控制。特别是在卷绕期间压紧力可以改变的这种卷筒结构时这有好处。这样每个调整好的压紧力可以通过偏移运动的相应速度保持不变。
另一个优点是，可以影响长丝在加压辊上的缠绕。长丝在加压辊上的缠绕长度称作所谓的“压印长度(Print-Laenge)。”因此压印长度定义为从长丝与加压辊的第一接触点起到长丝绕上卷筒这一点(Ablagepunkt)为止的长度。压印长度确定长丝在加压辊上的导丝并直接影响卷筒结构。例如当压印长度太短时卷筒上筒子脱边的危险加大。在这种情况下往复运动长丝在卷筒末端从卷筒棱边上掉下来。因此卷筒锭子的偏移运动速度可以这样规定，使加压辊始终占据这样的位置，在这个位置上加压辊上的压印长度是一个常数。
在一种特别优良的变型方法中卷筒锭子以这样一种速度运动，它在卷绕行程的部分区域内与卷筒直径的增量成正比，因此使加压辊的位置保持不变，或者但是在部分区域内与卷筒直径的增量不成正比，从而使得加压辊的位置由于压紧力或压印长度的影响不断变化。为了在卷绕行程期间保持一定的压紧力曲线，这种变型方法特别有好处。由此还可以使得在卷绕期间长丝在加压辊上调整到一定的压印长度。
在将长丝卷绕成卷筒时卷完一个卷筒的卷绕时间是卷绕过程的一个特征。这里卷绕时间取决于卷绕速度，长丝纤度和卷筒结构。在卷绕行程的任一时刻卷筒具有一个确定的直径。因此每个卷绕时间与一定的卷筒直径相对应。因此可以特别优良地用在卷绕参数和长丝类型保持不变的过程中。卷筒锭子偏移运动的控制可以作为纯粹的时间控制进行。作为控制基础的速度函数表示偏移运动速度和卷绕时间之间的关系。
按本发明特别优良的变型方法中卷筒锭子偏移运动的控制根据卷筒直径进行。通过卷筒直径和卷绕时间的结合存在这样的可能性，直接测量在过程中变化的参数，从而取得偏移运动速度的准确数据。
为了不断地测量卷绕中的卷筒直径，为此而求出加压辊支架相对于机座的位置或者卷筒锭子支架相对于机座的位置是有好处的。因为加压辊和卷筒圆周始终相接触，仅仅通过关于每个卷筒直径的几何数据便可以算出加压辊或卷筒锭子的相应位置。
由此同时知道加压辊支架，例如一个摇臂相对于机座的位置，或者卷筒锭子支架，例如同样是一个摇臂相对于机座的位置。卷筒直径和支架位置之间的关系可以作为主曲线预先存入卷绕机的控制装置。然后可以仅仅由支架位置的测量值得到当时的卷筒直径。由此同时得知瞬时的直径增量，使得可以相应地控制偏移运动的速度。
有利的是，卷筒直径通过加压辊转速和卷筒锭子的转速比确定，其具有这样的优点，为了测量卷筒直径不需要附加的装置。为在卷绕期间长丝张力基本上保持不变，借助于加压辊调节卷绕速度。这里不断地测量加压辊的转速，并与规定的理论值相比较。理论值规定加压辊的恒定转速。当实际值偏离理论值时这样地控制卷筒锭子的驱动装置，使得加压辊上形成所要求的转速。这个已经存在于卷绕机内的信息在这个变型方法中同时也可以用来求出卷筒直径。
在一种特别优良的变型方法中偏移运动速度可以由一个表征单位时间内卷筒直径增量的特征值和卷筒直径预先计算出来。这个关系可以用以下的数学方程表示：
V＝(K2/2)*(1/D)。
这里V表示速度，K表示直径增量的特征值，D表示卷筒直径。
通过这样地规定的偏移运动速度在卷绕过程中压紧力可以基本上保持不变。由Fv＝V(D)得到速度函数，亦即对于卷绕过程中所卷绕的卷筒直径得到一个确定的速度V。
根据一有利的变型方法，求出卷绕过程中在卷筒锭子支架静止不动时的表征单位时间内卷筒直径增量的特征值K。
为了在卷绕过程中走过一个带有变化的压紧力的压紧力曲线，可以特别优良地这样进行：偏移运动速度由确定单位时间内卷筒直径增量的特征值、卷筒直径和加压辊的位置作为卷绕时间或卷筒直径的函数预先确定。这里在确定速度时考虑加压辊的位置。加压辊的位置例如可以通过可运动的做成摇臂的加压辊支架的转角α确定。根据加压辊和卷筒锭子之间的几何关系可以由加压辊的位置和卷筒直径计算出由重力引起的压紧力。然后根据相应于所计算出的压紧力的卷筒直径和直径增量求出速度。
因为加压辊和卷筒之间的压紧力主要由加压辊相对于卷筒的相对位置决定，为了求出压紧力和并把它作为控制偏移速度的基础，特别合适的是：该压紧力根据卷绕行程期间加压辊相对于卷筒的位置在卷筒锭子支架静止时求出。
为了在通过卷筒回转架在第一和第二卷筒之间进行自动更换的情况下卷绕连续输入长丝，有利的是：这里在一个起卷区内从卷绕过程一开始通过卷筒锭子支架固定不动而加压辊作偏移运动改变加压辊和卷筒之间的轴间距。在这段时间内带着满卷筒的第二个卷筒锭子位于所谓的停留位置。在此时满卷筒借助于落纱装置从卷筒锭子上卸下，换上空筒管。接着在过渡区内这样地继续卷绕行程，使得通过卷筒锭子的偏转运动轴间距加大。但是在过渡区内卷筒锭子的偏移运动以这样地加速的速度进行，使加压辊在短时间内回到其起始位置。这里加压辊的起始位置表示卷绕机固有的最佳工作点。因此只有在落纱时间内才离开这个工作点，以便此后能尽快地重新调整到这个位置。然后紧接着过渡区在卷绕区内通过卷筒锭子的连续偏移运动继续卷绕行程。
在卷绕行程区分为起卷区、过渡区和卷绕区时，在起卷区的卷绕行程期间可以求出对于在卷绕区内卷筒锭子的偏移运动起决定作用的速度函数。在起卷区内卷筒锭子支架(卷筒回转架)静止不动。在这个阶段内卷筒直径的增加促使加压辊偏移。加压辊在一个由支架确定的轨道上偏移。在走过这个轨道时加压辊重力作用在卷筒表面上的分量不断地变化。因此加压辊的每个位置对应于一定的压紧力。
有利的是：在这个阶段内求出压紧力的实际值，并作为控制卷筒锭子在卷绕区内偏移运动的基础。由此可以有益地补偿加压辊和加压辊支架的重量误差以及也许还有在加压辊运动时出现的滞后力。
同样，对于卷绕区的卷筒回转架的速度函数由卷绕行程期间起卷区内所求出的卷绕参数预先计算出来，这也提供这样的可能性，求出在起卷区内的单位时间直径增量。由已知的筒管直径和不断地在单位时间内测出的卷筒直径可以求出在单位时间内绕在卷筒上的长丝数量，使得可以知道卷筒的直径增量和特征值K。由此可以预先计算出在整个卷绕行程内的速度函数，在卷绕区内卷筒锭子必须以这个速度进行偏移运动(Ausweichbewegung)。这里卷筒锭子偏移运动的速度等于卷筒回转架的角速度。
卷筒锭子的偏移运动通过一个驱动装置实现，此驱动装置驱动支架，并且其速度可以改变。这里这个驱动装置最好做成电机，它借助于一个用来改变驱动速度的调整元件控制。根据卷筒锭子支架种类的不同这个驱动装置可以做成气缸、气马达或伺服驱动装置。
按本发明的卷绕机其特征在于：用来调节卷绕速度所产生的信号同时可以用来控制卷筒锭子的偏移运动。通过预先规定速度函数根据卷筒直径或卷绕时间卷筒回转架的驱动装置在卷绕行程的任一时刻调整到相应于瞬时直径增长率的一定的速度。
为了在卷绕期间得到所控制的卷筒回转架的位置变化的反馈信息，有利的是，用来测量加压辊或卷筒回转架支架位置的位置传感器与控制装置相连。这里通过位置传感器连续地测量加压辊支架的位置或卷筒回转架的位置，并输入控制装置。因为根据几何关系加压辊的每个位置和卷筒回转架的每个位置只相应一个卷筒直径，在控制位置和实际位置之间可以进行平衡。
特别有利的是，控制装置具有一个计算单元，它由从控制器输入的卷绕参数计算出控制卷筒回转架速度的速度函数，卷绕机在卷绕期间不断地计算用以控制卷筒回转架的速度函数。它将卷绕参数如加压辊转速和卷筒锭子转速不断地输入控制装置的计算单元。这种计算既可以连续地也可以间歇地例如在规定的直径分档时进行。
按照一种特别优良的具体结构加压辊支架与一个驱动装置相连。因此存在这样的可能性，在卷绕行程期间在一定分段内非接触地卷绕。因为在卷绕期间卷筒回转架的速度函数是已知的，在非接触卷绕期间卷筒的目标直径可以精确地预先确定。为了能够在上卷缝隙(Anlaufspalt)之前把堆积形成的润滑油膜去掉，在长丝上油太重时加压辊周期地从卷筒表面上抬起有好处。支架的驱动装置例如做成气缸。
本发明的其他优良具体结构在从属权利要求中确定。
下面借助于在以下附图中的实施例说明本发明方法的其他优点。
其中表示：
图1表示卷绕机在运行时的侧视图；
图2表示图1中的卷绕机运行时的正视图；
图3表示带卷绕期间速度曲线的图表；
图4表示带卷绕期间压紧力曲线的图表；
图5示意表示在起卷阶段内的卷绕机；
图6示意表示在过渡阶段内的卷绕机；
图7示意表示在卷绕阶段内的卷绕机；
图8示意表示加压辊和卷筒之间压紧力的关系；和
图9示意表示在两个不同位置的加压辊。
下面一起说明按图1和图2的实施例。
卷绕机具有一个卷筒回转架11，它借助于轴承20可旋转地支承在机座上。卷筒回转架11由电机40驱动。在卷筒回转架11上相互错开180°偏心地、可旋转地悬臂安装两个卷筒锭子14和15。图1中表示卷筒锭子14位于在卷绕区内的工作位置，卷筒锭子15在卷绕机卷筒更换区的等待位置。
长丝1以恒定的速度喂给卷绕机。长丝1首先通过顶导丝器2引导，此顶导丝器构成往复运动三角形的顶点。然后长丝到达往复运动机构。这里往复运动机构由一个往复驱动装置6和翼锭3(Fluegeln)组成。翼锭3引导长丝1交替地沿导丝尺4在往复行程范围内往复运动。往复运动机构可运动地支承在卷绕机的机座9上。为此采用一个支架7，往复运动机构的自由端固定在此支架上，并以其另一端这样可回转地支承，使得往复运动机构可以进行垂直于本身和加压辊5的运动，亦即平行移动。
在往复运动机构以后长丝在加压辊5上以大于90°的角度转向，然后卷在卷筒17上。卷筒17在筒管16上形成。筒管16装夹在可自由转动的卷筒锭子14上。卷筒锭子14连同装夹在它上面的筒管16和在它上面形成的卷筒17位于中部的卷绕区内。
卷筒14通过轴承30支承在卷筒回转架11上卷筒锭子14由一个卷筒锭子驱动装置27驱动，它例如做成同步电机或异步电机。卷筒锭子驱动装置27与锭子14同心地固定在卷筒回转架11上。卷筒锭子驱动装置27通过频率发生器21以频率可控的交流电供电。频率发生器21通过控制器34控制，此控制器由一个转速传感器35控制。转速传感器35扫描加压辊5的转速。频率发生器30通过控制器34这样地控制卷筒锭子14，使得即使卷筒直径不断加大加压辊5的转速从而还有卷筒17的表面速度保持不变。
如果卷筒锭子驱动装置由异步电机构成，则通过一个转速传感器(这里未画出)测量卷筒锭子的转速。转速传感器的信号输入控制器34。现在控制器34在一个内部回路中将卷筒锭子转速调节到恒定值。此外测量加压辊转速的转速传感器35的信号输入一个外调节回路，使得改变卷筒锭子的转速。
第二个卷筒锭子15通过轴承29偏心地安装在卷筒回转架11上，并借助于卷筒锭子驱动装置28驱动。此时卷筒锭子驱动装置28不工作，因为卷筒锭子15准备好用空筒管18替换满卷筒。
卷筒回转架11可旋转地支承在卷绕机的机座9上，并通过电机40沿旋转方向23驱动。电机40例如做成异步电机，此外电机40用来使卷筒回转架11向在卷筒直径增大时加大加压辊5和卷筒锭子14之间的轴间距的方向旋转。为此电机40通过控制机构13调频，使得卷筒回转架11可以在旋转方向23实现任意的旋转速度。但是这里也可以通过改变极性给卷筒回转架一个与旋转方向23相反的旋转运动。
按图1加压辊5支承在一个摇臂8上，使加压辊可以实现相对于卷筒锭子14的径向运动分量。摇臂8绕回转轴25可旋转地支承在机座9上。回转轴25由一个橡胶块构成(这里未画出)。此橡胶块牢固定夹紧在机座内，使摇臂8可以弹性地回转。这种弹性支承起弹簧的作用，它使摇臂8加大压紧力。通过一个可气动加载的、从下方作用在摇臂上克服其重力的卸荷装置12可以完全或部分补偿作用在加压辊上的重力，从而补偿作用在卷筒17上的压紧力，使得可以精确地调整接触辊和卷筒表面之间所希望的压紧力的基准值。卸荷装置12可以通过控制装置10控制。摇臂8的下方安装一个位置传感器19。位置传感器19测量加压辊5的行程或摇臂8相对于机座9的转角。因此传感器可以做成角度传感器。传感器19与控制装置10相连。其次控制装置10与控制器34和变频器13相连。
在可旋转地支承着加压辊5的摇臂8自由端上装着一个力传感器41，它用来测量加压辊5和卷筒17之间的压紧力。力传感器41例如可以由应变片构成，它测量加压辊轴承的载荷。
下面对卷绕机的工作方式加以说明。
卷筒17卷绕在筒管16上。当卷筒直径加大时卷筒回转架11连续地以预先规定的转速沿旋转方向23运动。这里旋转速度由控制机构13和电机40控制。为此控制机构13与控制装置10相连。在控制装置10内借助于由控制器34输出的加压辊5转速和卷筒锭子14转速计算卷筒的瞬时卷绕直径。因此由贮存在控制装置10内的卷筒直径和卷筒回转架转速之间的主控曲线可以计算出与瞬时卷筒直径相对应的卷筒回转架转速。主控曲线可以通过输入口24输给控制装置10。控制装置10给控制机构13相应的控制信号，使电机40以规定的转速运转。如果卷筒回转架的转速精确地与直径增量相匹配，那么加压辊5保持其位置不变。当转速太慢或太快时加压辊即改变其位置。这种位置的改变通过传感器19测出。传感器19把它的信号直接输入控制装置10。现在在控制装置10内进行转速修正，使加压辊退回到它的新位置。因此加压辊和卷筒之间所建立的压紧力基本上保持不变。
借助于由控制器34输出的信号还可以计算单位时间内的直径增量。由此存在这样的可能性，使规定的速度函数与实际的直径增量相匹配或预先计算出来。在这种情况下控制装置10具有一个运算单元，它进行连续的或步进式的直径增量计算，并求出推动卷筒回转架的速度函数的修正值或预计值。然后所求出的这个速度函数通过控制装置10用来作为控制卷筒回转架驱动装置的基础。
但是也存在这样的可能性，预先给控制装置这样地规定一个卷绕行程的适当地编好的程序，使在卷绕行程的一定区域内加压辊偏离它的理论位置。为此在卷筒回转架上建立一个转速，它小于相应的直径增量。通过这样的方法可以改变加压辊和卷筒之间的压紧力。通过加压辊5偏离它的位置由于几何的变化提高压紧力。压紧力通过力传感器41测量出来，并输入控制装置。因此在理论值—实际值比较以后不断地修正偏移运动的速度。
特别是在按图1和2的具有两个卷筒锭子的卷筒机中证实在图3中所示的长丝卷绕方法是有效的。
图3中以一个图表表示速度函数Fv，其中横坐标表示卷筒直径D，纵坐标表示卷筒回转架的转速V。这里卷绕行程基本上分成三段。第一段I是卷绕行程开始的起卷区。第二段II是所谓的过渡区，第三段是卷绕区。起卷区I从卷筒直径D1开始。这里D1是空筒管直径。这就是说长丝刚好捕获在空筒管上，卷绕行程开始。在这个卷绕阶段I卷筒回转架不旋转。速度函数显示出速度为零。因此卷筒锭子固定不动。D1和D2之间的直径增量通过加压辊的偏移运动承担。因此在这个阶段内加压辊在摇臂8上匀速转动。在达到卷筒直径D2以后卷筒回转架的电机开始工作。这时在卷筒回转架上产生不断加速的旋转运动。速度函数Fv直线上升。由此达到使加压辊5非常迅速地退回到开始卷绕行程时的起始位置。因此这个过渡区II很快就走完。加压辊的起始位置表示卷绕行程后续过程的最佳工作点。在过渡区末尾是卷筒直径D3。现在起卷筒回转架的旋转速度不再加速。现在卷筒锭子的偏移运动与卷筒直径增量相匹配。速度函数Fv显示出基本上与直径增量成正比的走向，亦即卷筒回转架的速度随卷筒直径的增加双曲线地减小。卷筒回转架的旋转运动均匀地减速，它与直径增量相匹配。在到达满卷筒以后卷绕行程以最大卷筒直径D4结束。
然后长丝从卷好的满卷筒上转换到空筒管上。为此卷筒回转架以提高的转速这样地旋转，使第二卷筒锭子带着空筒管转入长丝流程。首先卷筒锭子连同空筒管驱动到卷绕所需要的转速。一旦带有捕丝槽的空筒管伸入长丝流程，长丝便被捕获在空筒管上，并在满卷筒和空筒管之间切断，使得可以开始新的卷绕过程。
图4中表示另一个图表，其中横坐标同样表示卷筒直径D，纵坐标上表示卷筒和加压辊之间的压紧力P。这里可以看到，首先在直径D1和D2之间的起卷区I压紧力直线增加。通过加压辊的偏移运动加压辊相对于卷筒的位置不断改变，使作用在卷筒上的加压辊重力产生变化，在所示情况下是提高。在过渡区II内当加压辊和卷筒回转架同时运动时压紧力只是略为增加。然后在卷绕区III内通过控制卷筒回转架转速达到基本上恒定的压紧力。在卷绕区III内速度函数由规定的压紧力确定。在采用按图1的卷绕机时速度变化不正比于直径的增加，因为由于卷筒锭子位置的改变压紧力的变化必须加以补偿。这种补偿可以通过加压辊位置的步进式连续变化实现，它通过卷筒回转架的转速加以控制。
按图3所述的方法在卷绕机中导致在图5至7中所示的示意位置。在起卷区内(图5)卷筒回转架11静止不动。因此卷筒锭子14停留在它的位置上。因此加压辊5在摇臂8上沿运动方向32回转一个角度α直到到达卷筒直径D2为止，以便相应于卷筒的直径的增大而偏移。
加压辊的偏移运动例如同样可以通过驱动装置2进行，此驱动装置作用在摇臂上。
当摇臂8走过一个最大回转角αmax以后(它借助于传感器19输给控制装置10)，卷筒回转架11的旋转驱动装置开始工作。这里控制装置10这样地控制旋转驱动装置，使卷筒回转架以最快地加速的速度移动，直到加压辊5重新占有其初始位置(图6)。在这个阶段内卷筒回转架沿旋转方向23走过旋转角β1。在加压辊达到其起始位置并在此期间内卷筒直径增大到D3以后，借助于控制装置10这样地控制卷筒回转架的旋转驱动装置，使得在卷筒回转架上建立取决于直径增量的转速。因此直到卷绕行程结束卷筒回转架转过转角β2。
根据加压辊和卷筒始终保持圆周接触这一事实，由几何关系既可以由加压辊位置和当时的卷筒直径求出回转架当时的位置，也可以由回转架的位置和卷筒当时的直径求出加压辊的位置。因此位置传感器也可以装在卷筒回转架上，它测量卷筒回转架的角度位置，并输给控制装置。在这种情况下可以取消加压辊摇臂上的位置传感器。
偏移运动的控制也可以仅仅通过加压辊和卷筒锭子位置的确定进行，因为每个位置确定一个卷筒直径。在这种情况下控制装置与一个加压辊的位置传感器和一个卷筒回转架的位置传感器相连。由传感器信号求出瞬时的卷筒直径和直径增量。然后直径增量由存入的主控曲线导出待建立的移动运动速度。
按本发明的方法不仅可以由按图1和图2所述的卷绕机来实现，而且也可以优良地通过只带一个卷筒锭子的卷绕机实现。这里卷筒锭子支承在一个可运动的支架上，其中卷筒锭子支架与一个由变频器控制的驱动装置相连。这里支架可以做成摇臂，它一端支承在机座上。
卷筒锭子或加压辊支架也可以做成直线导轨，其中滑座通过直线驱动装置驱动。
特别是按本发明的方法也适合于：仅仅通过改变卷筒锭子或卷筒回转架支架的转速促使压紧力改变。作用在加压辊和卷筒之间的压紧力由加压辊的重力造成。图8中表示加压辊5和卷筒17之间力的比例关系。加压辊的重力用G表示，它具有垂直的作用方向。加压辊和卷筒17之间作用的压紧力P以加压辊轴心点MA和卷筒锭子轴心点MS的连线作为作用方向。在这个阶段卷筒17的直径为D1。现在起在卷绕行程过程中卷筒17的直径从D1增加到D2。这时卷筒锭子的位置并未改变。这里加压辊的轴心点MA在一个圆形轨道FA上运动，其圆心由支架回转轴或摇臂的轴心点MT构成。因此加压辊的支架或摇臂移过一个角度α。因为加压辊的重量G保持不变，根据变化的角度位置得到作用在加压辊5和卷筒17之间的压紧力Pα。由此按本发明的卷绕机提供这样的可能性，仅仅通过改变加压辊的位置可以调整到形成卷筒所希望的压紧力。这里加压辊的重力G可以通过一个力发生器根据不同的需要增加或减小一个恒定的量。如果通过加压辊位置的改变调整到对于形成卷筒所希望的压紧力，那么加压辊通过卷筒锭子借助于卷筒回转架的移开保持在它的位置上。
为了例如卷绕区内得到通过卷筒回转架的速度所产生的压紧力的变化，存在这样的可能性，短时间内停止或减慢卷筒回转架的速度，使直径的增大导致加压辊位置的变化。一旦达到压紧力所要求的加压辊位置，卷筒回转架的速度便提高到与直径增量成正比的数值。同样也可以这样地提高卷筒回转架的速度，使它大于对于直径增加所需要的速度。在这个阶段加压辊向反方向偏移。一旦达到加压辊和卷筒之间所希望的压紧力，速度重新调整到与速度增量成正比的数值。由此得到形成卷筒时更大的灵活性。
也可以通过以下的方法进行支架或卷筒回转架转速的持续调节：用一个传感器测量偏转运动的速度并作为实际值输入控制装置。由此可以在控制装置内根据实际值—理论值比较进行连续的速度修正。
按本发明的方法也可以优良地用来改变卷绕行程期间长丝在加压辊上的缠绕。为此在图9中表示加压辊在两个不同的位置。这里加压辊例如可以通过一个摇臂引导，摇臂可旋转地支承在转轴MT上。在加压辊的最低位置时卷筒锭子上卷绕直径为D1的卷筒。在加压辊的上面这个位置时卷筒锭子上的卷筒增大到直径D2。
加压辊和卷筒锭子相对于长丝流程这样分布，使得卷上加压辊母线的长丝1只有在部分缠绕在加压辊上以后才能放在待卷绕卷筒的卷筒表面上。这里长丝1在加压辊上的缠绕区由角度γ表征。这个局部圆周长度也叫作所谓的压印长度(Print-Laenge)。压印长度对卷筒结构有很大的影响。为了达到无故障的卷筒结构，加压辊上需要一个最小压印长度。
图9中在下面的位置上以γ1表征加压辊的包角。而在加压辊的下面位置上以γ2表示包角，其中包角γ2小于包角γ1。因此可以仅仅通过加压辊位置的变化影响压印长度。特别是在卷筒锭子装在卷筒回转架上时当卷筒锭子和加压辊之间的轴间距增大时压印长度加长。这里可以通过加压辊中间的位置变化补偿压印长度的这种改变。由此也可以根据加压辊上需要保持的压印长度确定卷筒回转架的速度。
按本发明的方法也可以优良地用在这样的卷绕机中，它具有一个位置固定的加压辊和一个支承在可运动的支架上的卷筒锭子。这里测量支架的位置并输入控制装置。然后控制装置由加压辊和卷筒锭子的转速求出瞬时的卷筒直径，从而求出直径增量，并这样地控制卷筒锭子支架的驱动装置，使支架以一定的速度进行偏移运动。

Claims (23)

1.用来把连续输入长丝卷成卷筒的方法，其中卷筒在一个受驱动的、悬臂地支承在一个可运动支架上的卷筒锭子上形成；其中一个支承在第二个可运动支架上的加压辊以可以通过加压辊相对于卷筒的位置改变的压紧力靠在卷筒圆周上；其中由于卷筒直径的增大所要求的卷筒和加压辊之间的轴间距的改变根据增大的卷筒直径通过加压辊的偏移运动或卷筒锭子的偏移运动进行，
其特征在于：
卷绕行程期间卷筒锭子的偏移运动按预先规定的速度函数(Fv)控制，它在卷绕过程中给每个卷筒直径(D)一个确定偏移运动速度(V)。
2.按权利要求1的方法，其特征在于：
在卷绕行程期间由速度函数(Fv)确定的速度(V)正比于卷筒直径增量，使得卷筒在加压辊位置基本不变的情况下增大。
3.按权利要求1的方法，其特征在于：
在卷绕行程期间由速度函数(Fv)确定的速度(V)不正比于卷筒直径增量，使卷筒在加压辊位置变化的情况下增大。
4.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于：在卷绕行程期间由速度函数(Fv)确定的速度(V)在卷绕行程的部分区域内正比或不正比于卷筒直径增量。
5.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于：卷绕行程期间卷筒锭子偏移运动的控制根据卷绕时间进行。
6.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于：卷绕行程期间卷筒锭子偏移运动的控制根据卷筒直径进行。
7.按权利要求6的方法，其特征在于：
通过加压辊支架的位置或卷筒锭子支架的位置测得卷筒直径。
8.按权利要求6的方法，其特征在于：
卷筒直径通过加压辊转速和卷筒锭子转速的转速比确定。
9.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于：偏移运动速度(V)由确定单位时间内卷筒直径增量的特征值(K)和卷筒直径(D)作为卷绕时间或卷筒直径的函数预先计算出来。
10.按权利要求9的方法，其特征在于：
止在卷绕行程期间的特征值(K)在卷筒锭子支架静止的情况下求出。
11.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于：偏移运动速度(V)由确定单位时间内卷筒直径增量的特征值(K)、卷筒直径(D)和加压辊(a)的位置作为卷绕时间或卷筒直径的函数预先确定。
12.按权利要求11的方法，其特征在于：
特征值和加压辊与卷筒之间的压紧力根据卷绕行程期间加压辊相对于卷筒的位置在卷筒锭子支架静止时求出。
13.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于：
在卷绕行程开始时的起卷区内加压辊在卷筒锭子支架固定不动的情况下离开起始位置；
在过渡区内加压辊和卷筒锭子一起以不断加快的速度运动，直至加压辊回到卷绕行程开始前它的起始位置；
在卷绕区内卷筒锭子按规定的速度函数通过卷筒回转架作远离运动，在卷绕行程过程中速度函数分配给每个卷筒直径一个确定的偏移运动速度。
14.按权利要求13的方法，其特征在于：
在卷绕行程期间起卷区之内根据加压辊的位置求出压紧力的实际值，并根据压紧力的实际值和由一条曲线规定的压紧力理论值的比较改变卷筒回转架的速度。
15.按权利要求13的方法，其特征在于：
对于卷绕区的卷筒回转架的速度函数由卷绕行程期间起卷区内所求出的卷绕参数预先计算出来。
16.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于：卷筒锭子的偏移运动用一个速度可变的卷筒锭子支架驱动装置实现。
17.用于实施按权利要求1的方法的卷绕机，带一个往复运动机构；一个支承在可相对于机座运动的支架(8)上的加压辊(5)；一个悬臂地支承在可旋转卷筒回转架(11)上的卷筒锭子(14)；一个卷筒回转架(11)的驱动装置(40)和一个根据卷筒直径增量控制偏移运动的控制装置(10)，
其特征在于：
控制装置(10)具有一个输入速度函数的输入口(24)，此速度函数在卷绕行程过程中给每个卷筒直径分配一个确定的偏移运动速度，同时控制装置(10)与一个用来求出卷筒直径或卷绕时间的控制器(34)相连，使得卷筒回转架(11)的可变速度的驱动装置(40)可以通过控制装置(10)按照速度函数加以控制。
18.按权利要求17的卷绕机，其特征在于：
用来测量加压辊(5)或卷筒回转架(11)支架(8)位置的位置传感器(19)与控制装置(10)相连。
19.按权利要求18的卷绕机，其特征在于：
支架做成单侧支承在机座上的摇臂(8)，位置传感器做成测量摇臂(8)转角的角度传感器。
20.按权利要求17至19之任一项的卷绕机，其特征在于：控制装置(10)具有一个运算单元，它由从控制器(34)输入的卷绕参数计算出控制卷筒回转架速度的速度函数。
21.按权利要求17至19之任一项的卷绕机，其特征在于：控制装置(10)与一个用来测量加压辊与卷筒之间压紧力的力传感器(41)相连，并具有一个贮存与加压辊支架位置有关的压紧力实际值的贮存单元。
22.按权利要求17至19之任一项的卷绕机，其特征在于：加压辊(5)支架(8)具有一个驱动装置(12)，它可以通过控制装置(10)控制。
23.用来把连续输入长丝卷成卷筒的方法，其中：卷筒在一个受驱动的、悬臂地支承在一个可运动支架上的卷筒锭子上形成；一个支承在第二个可运动支架上的加压辊以可以通过加压辊相对于卷筒的位置改变的压紧力靠在卷筒圆周上；由于卷筒直径的增大所要求的卷筒和加压辊之间的轴间距的改变根据增大的卷筒直径通过加压辊的偏移运动或卷筒锭子的偏移运动进行；卷筒锭子支架由一个带两个卷筒锭子的卷筒回转架构成，
其特征在于：
在卷绕行程开始时的起卷区内加压辊在卷筒锭子支架固定不动的情况下离开起始位置；
在过渡区内加压辊和卷筒锭子一起以不断加快的速度运动，直至加压辊回到卷绕行程开始前它的起始位置；
在卷绕区内卷筒锭子按规定的速度函数通过卷筒回转架作远离运动，在卷绕行程过程中速度函数分配给每个卷筒直径一个确定的偏移运动速度。
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Owner name: SAURER GMBH & CO KG

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Patentee after: Sula GmbH & Co

Patentee before: Barmag Aktiengesellschaft

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20030226