CN1152536A - 借助栅式张紧器张紧纺纱机中运行的纱线的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

为了使运行中纱线(y)的纱线张力调节到一预定的设定值(Fsoll)，设置一具有静止导纱元件(15)和可调导纱元件(16)的栅式张紧器(14)，其中可调导纱元件(16)借助一具有电流与力成正比特性曲线的电动传动装置(18)来进行调节，其电流由一纱线张力调节装置(20)来改变，这里栅式张紧器不仅具有作为纱线张力传感器的功能，而且还具有作为纱线张紧器的功能。

Description

借助栅式张紧器张紧纺纱机中运行 的纱线的方法和装置
本发明涉及一种借助一栅式张紧器来张紧在纺纱机中运行的纱线的方法，该栅式张紧器具有静止的导纱元件和相对于静止导纱元件可按一定方式借助电气传动装置进行调节的可调导纱元件，并涉及用以张紧运行中纱线的装置。
从DE37 34 471C2中已知自动络筒机中在退绕筒管与卷绕筒子之间的纱线张力可通过一栅式张紧器来控制，使得当卷绕筒子的转速达到一预定值时能减小栅式张紧器所作用的制动力或纱线张力的升高。此外还知道栅式张紧器的可调导纱元件是用电动机来调节的。
栅式张紧器的计算和设计的理论基础可从由W.韦格讷和G.舒伯特所著的公开文献“由于纱线制动而引起的较长时间纱线张力差异的影响”中获知。该文献发表在<Textilindustrie>期刊1968年的第537～543页、第691～698页、第800～808页、第893～897以及1969年的第24～30页、第95～102页。
从DE41 30 301A1中还知道一种具有两个相互压紧的张紧盘的纱线张紧器，其中一个张紧盘由一活动线圈和一罐形磁铁组成的加载装置来施加载荷。在这种结构形式中纱线张力是通过一调节器来调整到设定值。调节器根据设定值对由纱线张力传感器所测得的张力实际值进行处理。
另外从DE41 29 803A1还知道一种特别适用于快速运行纱线的纱线张力传感器。这种纱线张力传感器包括一使运行纱线偏移的导纱元件，它藉助一活动线圈-罐形磁铁-传动装置和一位置调节回路来保持导纱元件的位置。使导纱元件保持在其位置上所需的电流强度总是与纱线张力成比例的，因此根据此方法便能知道纱线的张力。
本发明的目的是提供一种上述类型的方法，将纱线张力调整到设定值。
这个目的是这样实现的：可调导纱元件藉一具有电流与力成正比特性曲线的电动传动装置来进行调节；改变其电流，使栅式张紧器现有的纱线张力调整到设定值；纱线张力的实际值作为作用在电动传动装置上的可调导纱元件的反作用力及其位置的函数而求得；纱线张力的实际值同纱线张力的设定值进行比较；并在纱线张力的实际值与设定值之间出现偏差时传动装置的电流强度便形成变化的调节信号。
藉助于本发明的方法能获得下述优点：即在完成张力的调节过程中，栅式张紧器不仅能实现作为张紧器的功能，而且还实现纱线张力传感器的功能。
在本发明的第一种结构形式中设有一纱线张力调节回路，它设置在一位置调节回路之前，位置调节回路借助于改变传动装置电流的调节信号来使可调导纱元件保持在由纱线张力调节回路所给定的位置设定值，而纱线张力的实际值是从位置调节回路和位置发送器的信号获得的。于是当纱线张力发生变化时，位置调节回路便使可调导纱元件保持在给定的设定位置上。在此情况下，位置调节回路产生一位置信号来改变电动传动装置的电流强度，使导纱元件立即重新回到设定位置上。借助相应于电动传动装置的电流强度的信号使导纱元件重新回到设定位置，该信号与纱线张力的实际值成正比，因此该信号能在纱线张力调节回路中进行评定，以实现纱线张力的实际值与设定值的比较。当实际值与设定值出现偏差时，在纱线张力调节回路内便产生一信号，它向位置调节回路给定一考虑到纱线张力变化的新的设定值，从而能使纱线张力调整到设定值。
在本发明的另一种结构形式中规定，代表电动传动装置的电流强度的信号和代表栅式张紧器的可调导纱元件的位置信号被用来产生纱线张力的实际值。在此结构形式中仅需一个调节回路，也就是纱线张力调节回路。
在本发明的又一结构形式中，提供了一种用栅式张紧器来张紧纺纱机中运行的纱线的装置。该栅式张紧器具有静止导纱元件和设有电传动装置的可调导纱元件。该装置的特征在于：为可调导纱元件设置一具有电流与力成正比特性曲线的电动传动装置；还设有一纱线张力调节装置来改变传动装置的电流，以便根据栅式张紧器的现有纱线张力调节到设定值，该纱线张力调节装置包括作为栅式张紧器的可调导纱元件作用在传动装置上的反作用力的函数而求得纱线张力实际值的装置、将纱线张力实际值与设定值进行比较的装置、以及用于形成改变传动装置的电流的位置信号的装置。这种装置的优点是它可做成一种既能实现张紧器的功能又能实现纱线张力传感器的功能的模块。其它的特点和优点可从下面对附图中所示的实施例的描述中获知。
图1表示在自动络筒机的一个络筒部位上的栅式张紧器的示意图，该张紧器被制成一既有张紧器功能又有纱线张力传感器功能的模块，具有第一实施形式的纱线张力调节装置；
图2表示类似图1的具有改型的纱线张力调节装置的实施例；
图3具有电动传动装置的栅式张紧器的放大图。
在一自动络筒机的一个络筒部位上，纱线(y)从一筒管(10)上拉出并卷绕在一圆柱形或锥形的交叉卷绕筒子(11)上。交叉卷绕筒子(11)在该实施例中通过一槽筒(12)来驱动。在槽筒(12)之前，纱线(y)通过一导纱器(13)。卷绕在交叉卷绕筒子(11)上的纱线长度相当于许多个筒管(10)上的纱线长度。在络筒部位上设有自动连接装置把新筒管(10)的纱线始端同已卷绕好的纱线(y)的末端连接起来，特别是采用一捻接装置来进行接头。另外，络筒部位还设有图中未表示的用来检查运行纱线(y)的疵点的装置。当发现疵点时络筒过程便中断，切除有疵点的纱段，并把由此而产生的纱线端通过捻接装置互相连接在一起。这些普通的、现有的、熟知的装置这里不另作说明，因为它们并非本发明的主题。
为了使纱线(y)以尽可能均匀和预定的纱线张力(FF)来进行卷绕，在纱线运行途径中设置一栅式张紧器(14)，它使纱线(y)从筒管上拉出时的纱线张力(Fo)经过栅式张紧器(14)之后以一乘数提高到纱线张力(FF)。该乘数取决于栅式张紧器(14)的结构，也就是纱线偏移元件的数量和安排以及纱线偏移元件与纱线(y)之间存在的摩擦系数。计算该乘数的基础从前文所述的文献<Textilindustrie>1968/1969中已知，因此对每种栅式张紧器便能根据导纱元件的相对位置来计算该乘数。在本实施例中，栅式张紧器(14)设有四个静止的指形导纱元件(15)和三个指形可调导纱元件(16)，它们使纱线(y)在静止导纱元件(15)之间偏移。在本实施例中还规定，导纱元件(15，16)相互之间是同样的，并在纱线运行方向上相互之间是以相等距离设置的。另外还规定，用一公用支架(17)固定的可调导纱元件(16)可垂直于纱线(y)的运行方向调节。因此，乘数便可直接根据可调导纱元件(16)使纱线(y)在静止导纱元件(15)之间偏移的路程来计算。不过在这里要作一补充说明：对本发明而言显然在结构上也能采用其他结构的栅式张紧器，例如其中静止和/或可调导纱元件是不相同的，或者并非设置成均匀的距离，和/或其中可调导纱元件并非线性地调节而是以环形轨道或类似的轨道来调节。对这种栅式张紧器在张紧功能方面的数学关系同样可从文献<Textilindustrie>的1968/1969中获知，因此这种栅式张紧器同样用于本发明。
为了调节可调导纱元件，设置一具有力与电流成正比特性曲线的电动传动装置。在本实施例中，它是一个活动线圈-罐形磁铁的装置(18)。在一改型的实施例中，譬如可采用无炭刷直流电动机。这种直流电动机在可调导纱元件相对于静止导纱元件通过一旋转传动装置或摆动传动装置来调节时尤为有利。
活动线圈-罐形磁铁装置(18)以一取决于活动线圈(19)电流强度的调节力(FS)来推动活动线圈(19)。通过此调节力(FS)使可移动的导纱元件(16)在静止导纱元件(15)之间的纱线途径中向里移动，直到调节力(FS)与反作用力(FR)达到平衡为止。反作用力(FR)同纱线张力(FF)之间存在着已知的数学关系(也对纱线张力(FO)存在着一定的关系)。如同从文献<Textilindustrie>1968/1969中所获知的那样，纱线张力考虑到导纱元件(15，16)在纱线(y)的包缠角上的相对位置和导纱元件(15，16)的相对位置。通过改变活动线圈(19)的电流强度便能改变调节力(FS)，从而改变反作用力(FR)和在栅式张紧器(14)后面纱线运行方向上的纱线张力(FF)。如同在后面还将详细说明的那样，可利用这种关系来把纱线张力(FF)调节到设定值(Fsoll)。
为了把纱线张力(FF)调节到设定值(Fsoll)，必须知道纱线张力(FF)的实际值(Fist)，并同设定值(Fsoll)相比较。当发生偏差时便产生一调节信号，对用作调节参数的活动线圈(19)的电流强度进行相应的改变。
在图1所示的实施例中设有一纱线张力调节装置(20)，它包括一个纱线张力调节回路(21)和一个位置调节回路(22)。纱线张力调节回路(21)根据纱线张力(FF)的实际值(Fist)与纱线张力(FF)的设定值(Fsoll)比较产生一调节参数作为设定的位置信号(Psoll)输入到位置调节回路(22)。纱线张力实际值的求得在下面还要加以说明。
在位置调节回路(22)上接有一位置发送器(28)，它获得实际位置(Pist)并作为信号送到位置调节回路(22)。位置调节回路(22)产生一作为调节参数的信号(IS)来控制活动线圈(19)的电流强度。信号(IS)还引到一图中未表示的执行机构，它向活动线圈(19)输出一与信号(IS)相应的电流强度。
当纱线张力(FF)发生变化时，也就是偏离设定值(Fsoll)时，位置调节回路(22)首先起反应，使电流信号(IS)改变来保持设定位置。
由于调节力(FS)、反作用力(FR)与纱线张力(FF)之间的关系，所以电流信号(IS)能代表纱线张力(FF)的实际值(Fist)。因此可利用这一电流信号(IS)在一评定装置(23)中来产生纱线张力(FF)的实际值(Fist)。评定装置(23)从位置发送器(28)的位置信号和信号(IS)来产生一代表当时纱线张力(FF)的实际值(Fist)的信号。此信号可根据一开头所述文献中的数学关系通过计算来产生，或者从所储存的表格中来求得。同时可以考虑到影响纱线摩擦系数的工艺参数，例如纱线速度、纱线种类或纱线加工设备等。在纱线张力调节回路(21)中，纱线张力的实际值(Fist)与设定值(Fsoll)经过比较后的偏差通过一计算器或给出的表格进行评定来产生设定位置的变更信号(Psoll)，使纱线张力(FF)重新接近于设定值(Fsoll)。为此，位置调节回路(22)向活动线圈(19)给出一相应于所需调节力(FS)的电流调节信号(IS)。
从一开头就已清楚，具有活动线圈-罐形磁铁装置(18)，也就是具有力与电流成正比特性曲线的电动传动装置的栅式张紧器(14)交替实现张紧器的功能和作为纱线张力传感器的功能。这个交替是通过一未表示的纱线张力调节装置(20)的节拍发生器来控制。
按图2的实施例，其有关的机械部分也就是栅式张紧器(14)、可调导纱元件所用的藉活动线圈-罐形磁铁装置(18)的传动装置以及位置发送器(28)均与按图1的实施例相一致。但是它具有一经过改型的纱线张力调节装置(25)。这个纱线张力调节装置包括一个纱线张力调节回路(26)，它通过纱线张力(FF)的设定值(Fsoll)同实际值(Fist)的比较后直接为活动线圈(19)的电流强度输出一电流信号(IS)。当纱线张力(FO)和纱线张力(FF)处于调节的适用范围内时，活动线圈(19)同可调导纱元件(16)一起处于一个使调节力(FS)与反作用力(FR)相抵消的位置，此时现有的纱线张力(FO)被提高由可调导纱元件(16)占据的位置所决定的倍数。
所达到的位置从位置发送器(28)中获得并同电流信号(IS)一起输入到一评定装置(24)。此评定装置(24)在考虑到电流信号的情况下对与纱线张力(FF)存在着一数学关系的位置信号进行评价，并产生一相应于纱线张力(FF)的实际值(Fist)的信号。然后纱线张力(FF)的实际值(Fist)与预定的设定值(Fsoll)在纱线张力调节回路(26)中进行比较。当出现偏差时便产生一改变的电流信号(IS)作为调节信号或调节参数来改变可调导纱元件的位置，使栅式张紧器(14)后的纱线张力(FF)重新达到设定值(Fsoll)。
在图3中更清楚地表示了活动线圈-罐形磁铁装置(18)，用它可调节装有手指状的可调导纱元件(16)的支架(17)。支架(17)与一垂直于纱线运行方向而设置的拉杆(29)相连，拉杆可在外壳(31)的轴套(30)内轴向移动，并装在罐形磁铁(33)的一个轴承(32)内。为了将影响测量纱线张力的轴承力减至最小，也可采用静压轴承、磁性轴承或空气轴承。同样也能采用薄膜轴承，其中在评价时能考虑到薄膜的回弹力。在安装成可轴向移动而不能旋转的拉杆(29)上固定一线圈架(35)，其上装有一活动线圈(19)。在拉杆(29)远离可调导纱元件(16)的一端上装有一反射盘(34)，它同图中未表示的反射光栅一起构成一位置发送器(28)。此位置发送器(28)在一优选实施形式中具有一行程信号与行程呈线性的特性曲线。对于这种位置发送器也能采用叉形光栅或差动变压器。

Claims (6)

1.借助一栅式张紧器(14)来张紧在纺纱机中运行的纱线(y)的方法，该栅式张紧器包括一静止导纱元件(15)和相对于静止导纱元件能以一定的方法用电动传动装置进行调节的可调导纱元件(16)，其特征在于，可调导纱元件(16)借助一具有电流与力成正比特性曲线的电动传动装置(18)来进行调节，改变其电流，以便使栅式张紧器(14)后面的纱线张力(FF)调节到设定值(Fsoll)；纱线张力(FF)的实际值(Fist)可作为栅式张紧器(14)的可调导纱元件作用在电动传动装置上的反作用力(FR)和可调导纱元件的位置(Pist)的函数而求得；将纱线张力的实际值同纱线张力的设定值进行比较；当纱线张力的实际值与设定值发生偏差时便产生使传动装置的电流强度改变的调节信号(IS)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，设有一纱线张力调节回路(21)，其后面设有一位置调节回路(22)，该位置调节回路借助于使传动装置(18)的电流改变的调节信号(IS)使可调导纱元件(16)保持在由纱线张力调节回路(21)所给定的位置设定值(Psoll)；纱线张力(FF)的实际值(Fist)是从位置调节回路(22)的信号获得的。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，代表电动传动装置(18)电流强度的调节信号(IS)和代表栅式张紧器(14)的可调导纱元件(16)位置的信号(Pist)被评定用以产生纱线张力(FF)的实际值(Fist)。
4.用栅式张紧器(14)来张紧纺纱机中运行的纱线(y)的装置，该栅式张紧器(14)具有静止导纱元件(15)和可调导纱元件(16)，该可调导纱元件设有一电动传动装置(18)，其特征在于，可调导纱元件(16)设有一具有电流与力成正比特性曲线的电动传动装置(18)；设有一纱线张力调节装置(20，25)来改变传动装置的电流使栅式张紧器(14)后面的纱线张力(FF)调节到设定值(Fsoll)，该纱线张力调节装置(20，25)具有用来确定作为栅式张紧器(14)的可调导纱元件(16)作用在传动装置(18)上的反作用力(FR)的函数的纱线张力(FF)的实际值(Fist)的装置(22，23；24)，用来对纱线张力实际值(Fist)同设定值(Fsoll)进行比较的装置和用以产生使传动装置的电流改变的调节信号(IS)的装置。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于，纱线张力调节装置(20)包括一个使可调导纱元件(16)保持在设定位置(Psoll)并产生一确定传动装置电流的调节信号(Is)的位置调节回路(22)，该回路连接在一提供设定位置(Psoll)的纱线张力调节回路(21)之后，纱线张力调节回路(21)与从位置调节回路(22)引出的调节信号(Is)来产生代表纱线张力(FF)实际值(Fist)的装置(23)相连接。
6.根据权利要求4的装置，其特征在于，纱线张力调节装置(25)包括一用以产生传动装置(18)的电流的调节信号(Is)的纱线张力调节回路(26)，它同一个从栅式张紧器(14)的可调导纱元件(16)的位置以及代表对纱线张力(FF)的实际值(Fist)所需的电流强度来产生信号(Pist，Is)的装置(24)相连接。
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