CN1175994C - 卷绕装置及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将多股长丝卷绕成多个卷筒的卷绕装置和使这种装置运行的方法。这里卷筒在一个悬伸地可旋转地支承的卷筒锭子上同时卷绕。加压辊靠在卷筒圆周上。按照本发明加压辊支承在两上加压辊支架上，它们可以这样地相互独立地运动，使得卷绕期间卷筒的载荷通过加压辊的跟踪与卷筒锭子的弯曲无关地在卷筒锭子的整个长度上均匀化。

Description

卷绕装置及其运行方法

技术领域

本发明涉及用来将多股长丝卷绕成多个卷筒的装置和使这种卷绕装置运行的方法。例如由EP 0160954B1已知一种这一类的卷绕装置。

背景技术

在这种卷绕装置中一个加压辊支承在加压辊支架上，支架可以在机座的一条导轨内在一个垂直平面内移动。加压辊以规定的压力靠在卷筒圆周上，卷筒夹紧在卷筒锭子上，为了避免不许可的弯曲力矩在加压辊支架上作用一个附加的杠杆机构，它在加压辊支架上产生一个克服重力的垂直力。由此达到在加压辊的整个长度上在卷筒和加压辊之间各自保持平均的压力。

但是在将多股长丝卷绕成顺序地插在一个悬伸的卷筒锭子上的卷筒时随着时间的推移会出现这样的问题，卷筒重量的明显增加引起卷筒锭子的弯曲。由此通过靠在圆周上的加压辊在卷筒上产生不均匀的载荷，它不能通过加压辊支架的弯曲力矩卸荷装置加以补偿。

由EP0374536BI已知卷绕装置的另一个实施例。这种卷绕装置具有一个支承在可运动的支架上的加压辊，使加压辊可以作具有相对于卷筒锭子的径向分量的运动。加压辊支架做成摇臂的形式，它铰接在卷绕装置的机座上。在这种类型的结构时卷筒锭子的弯曲只能在摇臂弯曲刚性的范围内得到补偿。

发明内容

由此出发本发明的目的在于：创造一种卷绕装置，其中多个在一个卷筒锭子上形成的卷筒在卷绕期间均匀地用一个靠在卷筒圆周上的加压辊加载。

为了实现本发明的目的，本发明提供了将多股长丝卷绕成借助于多个筒管依次插装在一个卷筒锭子上的多个卷筒的卷绕装置，具有一个锭子支座，卷筒锭子悬伸地可旋转地支承在它上面；具有一个靠在卷筒圆周上的加压辊，该加压辊支承在支承端上，并借助于一个可移动的加压辊支架可以沿卷筒的径向运动，其特征在于：设有支承加压辊的第二个加压辊支架，加压辊的一个支承端支承在第一个加压辊支架内，加压辊的另一个支承端支承在第二个加压辊支架内，并且第一个加压辊支架可以相对于第二个加压辊支架运动。

为了实现本发明的目的，本发明还提供了将多股长丝卷绕成借助于多个筒管一个接一个地插装在一个卷筒锭子上的多个卷筒的卷绕装置，具有一个其上悬伸地可旋转地支承着卷筒锭子的锭子支架，和一个靠在卷筒圆周上的加压辊，该加压辊支承在其支承端处，并可借助于一个可移动的加压辊支架沿卷筒的径向运动，其特征在于：加压辊由多个沿轴向并排安装的单个加压辊组成，并且至少在加压辊的支承端处构成的单个加压辊附设一个加压辊支架，这些加压辊支架可相互独立地运动。

为了实现本发明的目的，本发明还提供了使将多股长丝同时卷绕成多个卷筒的卷绕装置运行的方法，在这种卷绕装置中卷筒一个接一个地装夹在悬伸地支承的卷筒锭子上，并且通过加压辊在圆周上加载，其特征在于：在卷绕期间使卷筒的载荷通过加压辊的跟踪与卷筒锭子的弯曲无关地在卷筒锭子的整个长度上均匀化。

本发明的特征在于：加压辊的支承端相互可相对运动。由此加压辊在卷筒卷绕期间可以根据卷筒锭子的位置来调整，而不在加压辊或加压辊的导轨上作用大到不能允许的弯矩。为此加压辊支承端之一支承在一个第一加压辊支架内，而加压辊的另一端支承在一个加压辊第二支架内。其中加压辊支架中至少一个可以与另一个无关地运动。

优选地，加压辊支架之一基本上位置固定地安装在卷筒锭子的夹紧端区域内，另一个加压辊支架可运动地安装在卷筒锭子的自由端区域内。这里加压辊的支承端做得在卷筒锭子的自由端上是可运动的。

为了补偿卷筒锭子自由端区域内比较小的下降，这种结构特别合适。

优选地，为了引导加压辊两个加压辊支架可相对于卷筒径向运动。这一优选方案的特点在于加压辊位置改变的高度灵活性，这种结构同样适用于这样一种卷绕装置，在这种卷绕装置中卷绕过程中卷筒锭子位置固定而通过加压辊的运动使卷筒直径可以增加。

为了加压辊进行与重力无关的位置改变，给每个可运动的加压辊支架附设一个可控制的驱动装置。

在卷绕装置至少具有两个可运动的加压辊支架这种结构时加压辊支架的驱动装置借助于一个控制装置这样地控制，使两个加压辊支架同步运动，以便例如使卷筒直径可以增大。为了加压辊位置的匹配每个驱动装置单独地通过控制装置操纵。

优选地，控制装置至少与一个传感器相连。传感器安装在卷筒锭子的自由端区域内，其中传感器测量卷筒锭子的位置或加压辊在卷筒的表面上所产生的压紧力。这里在卷绕行程期间加压辊进行不断的自动调整。这里输给控制装置的传感器信号可以包含卷筒锭子的瞬时位置或加压辊和卷筒表面之间存在的瞬时压力。与控制装置相连接的传感器最好装在卷筒锭子的自由端上。

优选地，可运动的加压辊支架分别做成一个可绕回转轴回转的摇臂。

为了使加压辊在同一个平面内实现尽可能大的位置变化，加压辊支架各自做成一个在直线导轨中移动的滑板。

在具有8或10个顺序排列的卷筒的特别长的卷筒锭子时在使卷筒载荷均匀化时应该注意卷筒锭子的弯曲曲线。为了在弯曲曲线不是直线的情况下达到卷筒载荷的均匀化，建议加压辊由多个轴向并排设置的单个加压辊组成，其中至少给做在加压辊末端上的单个加压辊附设加压辊支架，它们可以相互独立运动。按本发明的这种卷绕装置特别适合于每个装夹在卷筒锭子上的卷筒与卷筒锭子的弯曲载荷无关地以同样大的压力加载的情况。

在本发明的一种特别优良的具体结构中加压辊的相邻单个加压辊相互连接得具有小的弯曲刚性而有高的扭转刚性。因此单个加压辊保持不承受弯曲载荷。因此由于加压辊支承末端的相对运动和卷筒支承在加压辊上所出现的弯矩仅仅作用在单个加压辊的连接部位。

在卷绕装置的另一种优良的结构中建议，给每个单个加压辊附设一个自己的加压辊支架，其中这些加压辊支架相互可以独立地运动。

按本发明的方法的特征在于：在卷绕装置的每个卷绕工位生产出具有基本上相同卷装密度的高质量的卷筒。

这里特别优良的是加压辊以通过一个传感器不断测量卷筒锭子的位置的方式进行自动跟踪。一旦随着卷绕时间的推移卷筒锭子的载荷导致卷筒锭子自由端的下降，它便通过传感器测出并输给控制装置。控制装置将这个传感器信号转变成控制加压辊支架驱动装置的调整信号。然后加压辊移动到相对于卷筒锭子原来的距离处。

此方法也可以优良地用来在卷绕行程开始时加压辊的调整。为此至少在卷筒锭子的两端借助于传感器测量卷筒锭子的位置，并输入控制装置。传感器信号在控制装置内与卷筒锭子的理论位置相比较。如果断定实际位置和理论位置之间有偏差，便产生一个调节信号，使得根据偏差校正加压辊的位置。

优选地，加压辊的跟踪根据在卷筒和加压辊之间所产生的压紧力进行。这里卷筒和加压辊之间的压紧力通过一个传感器测量并输入控制装置。在控制装置内进行压紧力贮存的理论值和实际值之间的比较。在存在偏差的情况下产生一个用来控制加压辊驱动装置的调节信号，然后通过加压辊位置的改变进行实际值的校正。

附图说明

下面借助于附图和几个实施例对按本发明的卷绕装置的其他优点和细节加以说明，附图中：

图1.按本发明的带一个可运动的加压辊支架的卷绕装置的第一个

实施例的示意图；

图2.按本发明的带二个可运动的加压辊支架的卷绕装置的另一个

实施例的示意图；

图3和4.按本发明的带有单个加压辊的另一个实施例的示意图。

具体实施方式

在图1中示意表示用来卷绕多股长丝18的卷绕装置的第一个实施例。每股长丝18在卷绕装置的一个卷绕工位中卷成一个卷筒10。在图1中所示的卷绕装置中具有例如5个卷绕工位，使得在一个受到驱动的卷筒锭子3上依次形成5个卷筒10.1至10.5。卷筒锭子3通过轴承8可旋转地支承在一个锭子支座1上。在卷筒锭子3的支承端上设有一个锭子电机5，它驱动卷筒锭子3。在卷筒锭子3上装夹着筒管11.1至11.5。为此筒管11.1至11.5套在卷筒锭子的自由端上，并通过卷筒锭子和夹紧元件夹紧。在筒管11.1至11.5上分别卷绕一个卷筒10。为此多股平行分布的长丝18分别通过一个顶导丝器19输给卷绕装置。长丝18从顶导丝器19到达一个往复运动机构16，对于每个卷绕工位它具有一个往复地驱动的往复导丝器17。往复导丝器17使一个卷绕工位的长丝18在往复行程之内来回引导，使长丝18卷绕成一个交叉卷筒10。

在往复导丝器17和卷筒10之间的长丝流程内设有一个加压辊7，它被长丝18部分缠绕。加压辊7以规定的压紧力靠在卷筒10的圆周上。加压辊7以其支承端20支承在加压辊支架14上，而以支相对的支承末端21支承在加压辊支架13上。加压辊支架13作为滑板在一个直线导轨35内这样地移动，使加压辊7的支承端21可以在垂直方向沿卷筒锭子3径向调整。为了调整加压辊7的位置设有一个驱动装置15，它和加压辊支架13相连并带动它在直线导轨35内来回运动。驱动装置15与一个控制装置23相连以进行控制。控制装置23附设一个传感器22，它装在卷筒锭子的自由端上，以便测量相对于加压辊7的位置。加压辊支架14固定在锭子支座区域内。

在这种类型的结构中加压辊7完成多种功能。一方向通过加压辊靠在卷筒10.1至10.5的表面上产生一定的压紧力，以及得到尽可能相同的卷筒卷装(密度)。这里压力例如可以通过可运动的锭子支座1调整。另一方面加压辊7用来测量卷筒10的圆周速度，以便在卷绕行程期间通过锭子电机5的调节使圆周速度保持不变。

在图1所示的卷绕装置中在卷筒10的卷绕过程中通过卷筒锭子3的偏移运动使卷筒直径可以增大。为此支承卷筒锭子3的锭子支座1可旋转地支承在一个轴2上并与一个这里没有画出来的驱动装置相连。锭子支座1做成碟形，其中轴2位于锭子支座1的中心。卷筒锭子3偏心地安装在锭子支座1上。与锭子支座3错开180°第二个锭子支座4可旋转地支承在锭子支座1上。锭子支座4通过锭子电机6驱动。在第二个卷筒锭子4上顺序装夹着5个空筒管。卷绕装置的这种结构使得长丝可以通过从第一卷筒锭子到第二卷筒锭子或倒过来的自动更换进行连续的卷绕。

在长丝18平行地分别卷绕成一个卷筒10时随着卷绕时间的推移卷筒的直径一直增大。这时卷筒锭子3的重量载荷不断提高。这个载荷在伸得很长的卷筒锭子上导致明显的弯曲载荷，它促使卷筒锭子3自由端的下降。由于这种下降迫使加压辊在卷筒锭子支承端处的卷筒10.1和在卷筒锭子自由端处的卷筒10.5上的表面载荷出现不同的大小。这种变化被传感器22测出并通过控制装置控制驱动装置15。驱动装置15带动加压辊支架13连同加压辊7的支承端一起向卷筒锭子3方向运动。由此加压辊7得到一个相对于水平方向倾斜的状态，使得补偿卷筒锭子3的弯曲。传感器2可以测量例如卷筒锭子偏离规定的理论位置的偏差。但是也可以通过作用在加压辊7和在卷筒锭子3末端上形成的卷筒10.5之间的压紧力测量下降(量)。为此例如传感器可以内置在加压辊支架13的轴承内，使得测量轴承负荷作为压紧力的大小。

图2中用透视图表示这种卷绕装置的另一个实施例，其结构类似于图1中所示的卷绕装置。下面在这方面仅仅对与图1中所示卷绕装置的不同之处加以说明。对于基本结构参照对图1的上述说明。其中具有相同功能的构件用相同的符号表示。

在图2中所示的卷绕装置中加压辊7的支承端20可旋转地支承在摇臂25中，支承端21可旋转地支承在摇臂24中。摇臂24可回转地安装在回转轴26上，其中在摇臂24上连接一个驱动装置28。回转轴26固定地安装在机座上。摇臂25可回转地安装在回转轴27上。回转轴27同样位置固定地固定在机座上。在摇臂25上连接一个驱动装置29。这里驱动装置29和28例如可以通过一个控制装置23(如在图1中所示)控制。这里控制可以这样地进行，使驱动装置28和29促使摇臂24和25作同步的回转运动。因此这种结构特别合适于使卷筒通过加压辊7的偏移运动而增大。驱动装置28和29可以在作偏移运动的基础上叠加地分别根据卷筒锭子的弯曲曲线进行加压辊7的位置校正。这里驱动装置28和29最好做成活塞气缸单元，使得同时可以调节加压辊7和卷筒表面之间的预先选择的压紧力。

在图3中示意表示了按本发明的装置的又一个实施例。这个卷绕装置的结构完全类似于已经对图1说明过的卷绕装置。在这方面参照对图1的说明。这里说明在结构和功能方向的差别。

在图3中所示的卷绕装置中加压辊7的支承端20支承在加压辊支架14中，而支承端21支承在加压辊支架13中。加压辊支架13和14分别做成滑板，其中滑板13在直线导轨35中、滑板14在直线导轨36中移动。滑板13与驱动装置15相连。滑板14与驱动装置32相连。驱动装置15和32通过控制装置23控制。控制装置23附设一个传感器22，它测量卷筒锭子3由于弯曲引起的位置变化。这里驱动装置15和32可以这样地控制，使滑板13和14可以同步或不同步运动。

加压辊7由总共5个单个加压辊30.1至30.5组成。每个单辊30.1至30.5附属于一个卷筒10.1至10.5。单辊30.1至30.5通过连接件31.1，31.2，31.3和31.4弯曲刚性小而扭转刚性高地这样相互连接，使所有单辊具有相同的圆周速度。连接件31设计成这样，使加压辊总体可以承受一个弯曲而轴承或导轨不卡死。为了使加压辊能够和卷筒锭子的弯曲曲线相匹配，这种结构特别合适。

在图4中表示按本发明的卷绕装置的另一个实施例。这里也参照对图1所做的说明，因为卷绕装置的结构仅仅在加压辊的结构方面有所区别。在图4中所示的卷绕装置中加压辊7由单辊30.1至30.5构成。每个单辊支承在一个加压辊支架33中。在这种情况下单辊30.1至30.5相互不连接。因此单辊30.1至30.5仅仅通过各个靠在上面的卷筒驱动，加压辊支架33.1至33.5分别做成摇臂，它可回转地支承在一个回转轴34上。回转轴34固定在机座上。每个加压辊支架33.1至33.5各自附设一个驱动装置(未画出)。通过这种结构每个卷绕工位可以以高的均匀性与卷筒锭子的弯曲载荷无关地运行。为此每个卷绕工位附设一个传感器有好处，它起控制加压辊支架驱动控制的作用。

在按本发明的装置的在图1至图3中所示的实施例中表示加压辊7各自不带驱动装置。原则上所示实施例也可以用得到驱动的加压辊运行。同样往复运动机构也只是举例说明。往复驱动的往复导丝器17也可以由多个相向驱动的翼锭往复运动机构(Fluegelchangierung)的翼锭代替。

在实施例中往复运动机构16是位置固定的。但是也可以将往复运动机构16装在一个支座上，它和加压辊的加压辊支架相连。由此往复导丝器和在卷筒上的起绕点之间这段长丝的长度与卷筒锭子的弯曲无关地保持不变。

                 符号表

1.卷筒锭子支架            19.顶导丝器

2.轴                      20.支承端

3.卷筒锭子                21.支承端

4.卷筒锭子                22.传感器

5.锭子电机                23.控制装置

6.锭子电机                24.摇臂

7.加压轴                  25.摇臂

8.轴承                    26.回转轴

9.轴承                    27.回转轴

10.卷筒                   28.驱动装置

11.筒管                   29.驱动装置

12.轴承                   30.单个加压辊

13.加压辊支架、滑板       31.连接器

14.加压辊支架、滑板       32.驱动装置

15.驱动装置               33.加压辊支架

16.往复运动机构           34.加转轴

17.往复导丝器             35.直线导轨

18.长丝                   36.直线导轨

Claims (21)

1.将多股长丝(18)卷绕成借助于多个筒管(11)依次插装在一个卷筒锭子(3)上的多个卷筒(10)的卷绕装置，具有一个锭子支座(1)，卷筒锭子(3)悬伸地可旋转地支承在它上面；具有一个靠在卷筒(10)圆周上的加压辊(7)，该加压辊(7)支承在支承端(20，21)上，并借助于一个可移动的加压辊支架(13)可以沿卷筒(10)的径向运动，其特征在于：设有支承加压辊(7)的第二个加压辊支架(14)，加压辊(7)的一个支承端(21)支承在第一个加压辊支架(13)内，加压辊(7)的另一个支承端(20)支承在第二个加压辊支架(14)内，并且第一个加压辊支架(13)可以相对于第二个加压辊支架(14)运动。

2.按权利要求1的卷绕装置，其特征在于：加压辊支架(14)之一基本上位置固定地安装在卷筒锭子(3)的夹紧端区域内，另一个加压辊支架(13)可运动地安装在卷筒锭子(3)的自由端区域内。

3.按权利要求1的卷绕装置，其特征在于：为了引导加压辊(7)两个加压辊支架(13、14；24、25)可相对于卷筒(10)径向运动。

4.按权利要求1至3中任一项的卷绕装置，其特征在于：每个可运动的加压辊支架(13，14)附设一个可控制的驱动装置(15，32)。

5.按权利要求4的卷绕装置，其特征在于：加压辊支架(13，14)的驱动装置(15，32)可以借助于一个控制装置(23)这样地控制，使加压辊支架(13，14)同步或不同步地运动。

6.按权利要求5的卷绕装置，其特征在于：控制装置(23)至少与一个传感器(22)相连。传感器(22)安装在卷筒锭子(3)的自由端区域内，其中传感器(22)测量卷筒锭子(3)的位置或加压辊(7)在卷筒(10)的表面上所产生的压紧力。

7.按权利要求1-3中任一项的卷绕装置，其特征在于：可运动的加压辊支架分别做成一个可绕回转轴回转的摇臂(24，25)。

8.按权利要求1至3中任一项的卷绕装置，其特征在于：可运动的加压辊支架分别做成一个在直线导轨内移动的滑板(13，14)。

9.按权利要求1至3中任一项的卷绕装置，其特征在于：加压辊(7)由多个沿轴向并排安装的单个加压辊(30.1～30.5)组成，至少在加压辊(7)的末端处形成的单个加压辊(30.1，30.5)附设一个加压辊支架(13，14)，这些加压辊支架(13，14)可相互独立地运动。

10.按权利要求9的卷绕装置，其特征在于：加压辊由许多单个加压辊(30.1～30.5)组成，其数量等于在卷筒锭子(3)上装夹的卷筒(10.1-10.5)的数量。

11.按权利要求10的卷绕装置，其特征在于：加压辊的相邻单个加压辊(30.1，30.2)相互弯曲刚性差扭转刚性高地连接。

12.按权利要求10的卷绕装置，其特征在于：每个单个加压辊(30)或一组相邻单个加压辊附设多个加压辊支架(33)中的一个。

13.按权利要求10的卷绕装置，其特征在于：单个加压辊中至少一个以其支承端支承在两个可相互独立运动的加压辊支架内。

14.将多股长丝(18)卷绕成借助于多个筒管(11)一个接一个地插装在一个卷筒锭子(3)上的多个卷筒(10)的卷绕装置，具有一个其上悬伸地可旋转地支承着卷筒锭子(3)的锭子支架(1)，和一个靠在卷筒(10)圆周上的加压辊(7)，该加压辊(7)支承在其支承端(20，21)处，并可借助于一个可移动的加压辊支架(13)沿卷筒(10)的径向运动，其特征在于：加压辊(7)由多个沿轴向并排安装的单个加压辊(30.1～30.5)组成，并且至少在加压辊(7)的支承端处构成的单个加压辊(30.1-30.5)附设一个加压辊支架(13，14)，这些加压辊支架可相互独立地运动。

15.按权利要求14的卷绕装置，其特征在于：加压辊由许多单个加压辊(30.1～30.5)组成，其数量等于在卷筒锭子(3)上装夹的卷筒(10.1-10.5)的数量。

16.按权利要求14的卷绕装置，其特征在于：加压辊的相邻单个加压辊(30.1，30.2)相互弯曲刚性差扭转刚性高地连接。

17.按权利要求14的卷绕装置，其特征在于：每个单个加压辊(30)或一组相邻单个加压辊附设多个加压辊支架(33)中的一个。

18.按权利要求14的卷绕装置，其特征在于：单个加压辊中至少一个以其支承端支承在两个可相互独立运动的加压辊支架内。

19.使将多股长丝同时卷绕成多个卷筒的卷绕装置运行的方法，在这种卷绕装置中卷筒一个接一个地装夹在悬伸地支承的卷筒锭子上，并且通过加压辊在圆周上加载，其特征在于：在卷绕期间使卷筒的载荷通过加压辊的跟踪与卷筒锭子的弯曲无关地在卷筒锭子的整个长度上均匀化。

20.按权利要求19的方法，其特在于：加压辊的跟踪根据卷筒锭子的位置进行。

21.按权利要求19的方法，其特征在于：加压辊的跟踪根据在卷筒和加压辊之间所产生的压紧力进行。

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