CN1362933A - 用于卷绕连续送进的纱线的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于卷绕连续送进的纱线的方法以及实施该方法的装置。其中纱线在被驱动的纱管上卷绕成一交叉卷绕筒,纱线借助于一横动导纱器在往复行程以内来回运动。横动导纱器的往复行程在交叉卷绕筒的纱筒宽度以内可改变其长度。在卷绕(卷绕运转)过程中所述往复行程在卷绕运转开始时的最大长度与在卷绕运转结束时的终结长度之间按照一预定的行程函数这样来改变,即在卷绕运转的过程中每一往复行程配置一确定的长度,其中往复行程的长度小于相应的卷绕好的纱筒宽度。

Description

用于卷绕连续送进的纱线的方法 和装置

本发明涉及按照权利要求1的前序部分所述的用于卷绕连续送进的纱线的方法以及按照权利要求14的前序部分所述的用于实施该方法的装置。

在将纱线卷绕成一交叉卷绕筒的过程中，纱线在纱筒的宽度以内在基本上不变的纱筒圆周速度下以一交叉角度布置在纱筒表面上。为此纱线通过一横动导纱器在卷绕到纱筒表面上以前在一往复行程以内来回运动。其中往复行程的长度决定了纱筒宽度。这里，为了形成一纱筒基本上分为两种已知的方法。在第一种方法中往复行程在卷绕运转的过程中在其最大长度上是不变的。由此一圆柱形交叉卷绕筒被卷绕成具有基本上直角的各端面。这里，为卷绕运转开始调准的往复行程的长度等于卷绕运转结束时的往复行程的长度。

在另一已知的方法中，在卷绕运转的过程中往复行程不断地缩短。在这种情况下一圆柱形交叉卷绕筒被卷绕成具有倾斜的各端面。这种所谓双锥形筒因此倾斜于法向平面，其中倾斜角小于90°。这里，卷绕运转结束时调准的往复行程的长度小于卷绕运转开始时的往复行程的长度。

与纱筒端面具有的形状无关，纱层在纱线换向时必须这样布置在纱筒的端部，即没有因例如脱离的纱线片段如所谓纱线筒脱边或滑脱的纱层而形成不均匀性。在EP 0 235 557(Bag.1509)中为此建议，在卷绕运转的过程中周期性地缩短和加长往复行程。这种方法作为所谓行程变换是已知的。借此在纱筒边缘产生均匀的质量分布而不形成环形隆起部。这里，在建立直的端面的过程中在每一行程变换周期以后再次调准在行程变换以前调准的往复行程的长度。在建立一双锥形纱筒的过程中在行程变换周期以后调准一确定倾斜角的往复行程的缩短值。

另外由DE 37 23 524已知，纱筒的端面这样来卷绕，即在卷绕运转开始时首先建立一具有较小的倾斜角卷绕的底层。随后卷绕运转以较小缩短的往复行程继续运转。

实际上，在特别是具有高卷缩率的变形纱线的卷绕过程中已证明，尤其是在纱筒的中心部分在端面上出现隆起形的膨胀，其在进一步操作的高退卷速度下造成故障。

因此，本发明的目的是，提供一种开头所述类型的方法和实施该方法的装置，使一交叉卷绕筒能够卷绕成具有基本上直线的各端面。

这个目的按照本发明通过具有权利要求1所述特征的方法和具有权利要求14所述特征的装置来达到。

本发明的特征在于，一交叉卷绕筒的所有的相叠的纱层都包含在端面的成形中。本发明消除了这样的偏见，即在为了形成直角的或倾斜的纱筒端面的卷绕过程中，与在卷绕运转的过程中的纱筒宽度成比例的改变往复行程。已确认，交叉卷绕筒的端面的形成不单由在卷绕过程中调准的往复行程的长度确定，而且在纱筒完成以后不如说是由于所有相叠的纱层的相互作用产生的结果。其中，确认了特别是在纱筒的中间直径部分的变化。本发明的方法考虑到这样的形状变化，其中往复行程的长度在卷绕运转的过程中按照预定的行程函数加以改变。该行程函数定出卷绕与每次调准的往复行程的长度之间的关系，其中所述卷绕可以由卷绕时间或纱筒直径来限定。这里，在卷绕运转的过程中通过行程函数给每一往复行程配置一确定的长度，其中往复行程的长度小于相应的卷绕好的纱筒宽度。因此也可以将行程函数视为一个尺度，其定出后一纱筒宽度与往复行程的长度之间的差值。并且为形成直线的端面特别有利的是这样的行程函数，即其中预定在卷绕运转开始时连续地缩短相对于筒管宽度的往复行程而在卷绕运转结束时连续地加长相对于纱筒宽度的往复行程。特别是在中心部分因此而产生纱筒宽度与往复行程的长度之间的最大偏差。

通过行程函数在卷绕运转过程中预定的往复行程的变化主要取决于一些参数如纱线张力、纱线的卷缩率、纱线细度、卷绕密度和纱层量，纱层量由交叉角和纱线换向限定。这样，证实了这样的关系，即例如一具有较小的卷缩率的变形纱线需要一行程函数，其在纱筒宽度和往复行程的长度之间在纱筒的中心部分显示出较大的偏差。反之在卷绕具有很高卷绕密度的纱筒时只需要在纱筒宽度与往复行程的长度之间微小的偏差。

在本发明的一特别有利的进一步构成中，在卷绕运转的过程中每一卷绕好的纱筒直径配置一确定的往复行程的长度。借此可以形成和重复形成一精确的几何形状的交叉卷绕筒。

在交叉卷绕筒的情况下，其在进一步的操作中不具有优选的导纱板，按照权利要求5所述的方法变种是特别有利的。这里，通过行程函数可以均匀地卷绕交叉卷绕筒的两端面。

为了在进一步操作过程中使纱线具有越过纱筒顶部退出的尽可能好的退卷特性，优选采用按照权利要求6所述的方法变种。这里，两端面在其成形中可以不同地卷绕。

由于一行程函数分别从在卷绕运转开始调准往复行程的最大长度和从在卷绕运转结束调准的往复行程的终结长度出发，该行程函数为一终结直径或一倾斜角预定。特别是在生产双锥形筒的情况下其因此特别是一个优点，即当对每一卷绕好的交叉卷绕筒的终结直径分别配置一行程函数，其在交叉卷绕筒的至少一个端面形成一确定的倾斜角。

同样，在双锥形筒的卷绕过程中，倾斜角的一个变化导致必须同时改变往复行程的终结长度。对此特别有利的是采用按照权利要求8所述的方法变种。其中每一交叉卷绕筒的倾斜角分别配置一个行程函数。每一行程函数按一确定的交叉卷绕筒的终结直径来决定。

在卷绕具有角度为90°的一端面的交叉卷绕筒的过程中，预定卷绕运转开始的往复行程的最大长度等于卷绕运转结束的往复行程的终结长度。反之，通过缩短往复行程的终结长度可以调整在纱筒端面上的任何要求的倾斜角。

在一特别有利的方法变种中，行程函数输入并存储于一控制装置。控制装置连接于横动导纱器的驱动装置，其中驱动装置影响横动导纱器的往复运动和往复行程。行程函数可以例如借助于控制装置内的时间程序进行往复行程的连续改变或间断改变。

为了得到尽可能精确的纱筒的建立，按照权利要求11所述的方法变种是特别有利的。这里，连续地确定纱筒的实际直径，以便驱动装置由控制装置用为瞬时纱筒直径预定的往复行程的长度来控制。

本发明的方法与卷绕方式无关。视为卷绕方式的是随机的卷绕、精确的卷绕或分段精确的卷绕。在随机的卷绕情况中，往复速度的平均值在卷绕运转的过程中保持基本上不变。这里，卷绕比(锭子转数/往复速度)在卷绕运转的过程中连续地改变。在精确的卷绕的情况中，卷绕比保持不变。相反，在分段的精确的卷绕的情况中，卷绕比按预定的程序分段改变。

同样特别有利的是，本发明的方法与已知的用于对称扰动(Spiegelstrung)的方法或与已知的用于行程变换的方法相组合。借此可以生产大直径和大纱筒长度的交叉卷绕筒，其在远超过1000m/min的高退卷速度下确保纱线越过顶部无故障地退卷。

本发明为实施上述方法的装置的特征在于其在形成纱筒中的高度灵活性。其中不仅可以轻易地改变双锥形筒的倾斜角而且可以轻易地改变纱筒的终结直径。在预定的往复行程时控制装置每次都从一瞬时的纱筒的实际直径出发。为此控制装置与检测纱管转数的传感器相连。一个或多个行程函数存入一数据存储器内。同样，卷绕速度作为已知量存储于控制装置内。因此借助于计算单元可以直接由纱管的转数和卷绕速度算出瞬时的纱筒直径。通过行程函数确定待调准的往复行程的长度，该行程函数借助于一数值表给每一纱筒直径配置一确定的对操作最优的往复行程的长度。借此通过控制装置对卷绕运转的每一时刻用一最优的往复行程控制横动导纱器的驱动装置。

通过按照权利要求15所述的本发明的特别有利的进一步构成还要提高装置的灵活性。其中横动导纱器借助于电机、特别是步进电机来驱动。借此存在往复速度与相应的往复行程的长度变化相结合的可能性。因此往复行程的缩短可以在不变的往复速度或在每一时刻的不变的布纱量时实现。

其中在横动导纱器与电机之间的连接有利地作为带传动构成。为此电机具有驱动带轮，其驱动经由至少一个带轮引导的传动带。在该传动带上固定横动导纱器并且在其纱筒宽度以内往复运动。

为了保持均匀的卷绕速度，纱管或纱筒有利地是由一贴紧在纱管或纱筒的圆周上的摩擦辊来驱动。为此纱管夹紧在两定心盘之间的纱筒架上，其中在纱筒架上设置用于检测纱管的转数的传感器。

其中，当传感器按照权利要求18所述采用脉冲探测器时是特别有利的。因此纱筒转数的一转和零位发出脉冲信号。然而，也可以在夹紧盘上设置多个标记，以便每一转发出多个脉冲信号。

此外，本发明按照权利要求18所述的进一步构成也具有优点，即由传感器信号除提供纱筒的转数外还提供纱筒的角位置。因此使其能够将纱线换向在各个纱层上均匀分布在纱筒的圆周上。

本发明的其他的有利的进一步构成限定于各从属 中。

所述方法及实施该方法的装置以下借助于几个实施例参照附图更详细地加以描述。其中

图1为一完全卷绕好的双锥形交叉卷绕筒的半剖示意图；

图2为一具有直角端面的交叉卷绕筒的半剖示意图；

图3为本发明为实施方法的装置的示意图；

图4为图3的装置的控制装置的示意图。

图1为一双锥形卷绕好的交叉卷绕筒的半剖示意图。交叉卷绕筒6卷绕在一纱管7上。纱筒在纱管表面上具有最大纱筒宽度B_max。纱筒直径在图1的图中标在纵坐标上。交叉卷绕筒具有终结直径D_En。端面22和23分别以倾斜角α倾斜地完成。为此在卷绕运转开始时往复行程以最大的长度H_An卷绕。其中往复行程的最大长度相当于在纱管7的表面上的最大纱筒宽度。在卷绕运转结束时往复行程调准到缩短的长度H_En。通过往复行程的终结长度H_EN和往复行程的最大长度H_An确定了倾斜角α。为了得到直线的端面23，在卷绕运转的过程中往复行程的长度H按照预定的行程函数F₁改变。行程函数F₁在图1中用点划线标在端面23的旁边。其中示出行程函数沿纱筒直径偏离纱筒宽度的分布。卷绕运转开始时减小往复行程的长度H。达到一纱筒直径D_U后不进一步减小往复行程。往复行程在绕成纱筒直径D_U后按照行程函数F₁连续地加长，以便在卷绕运转结束时往复行程的终结长度H_En调准到终结纱筒直径。因此在卷绕运转结束时按照行程函数F₁卷绕好的纱筒形成在图1中实线表示的端面23。因此有目的地影响了出现在纱筒中的膨胀而形成一直的端面。

在纱筒的另一端在卷绕运转的过程中纱线换向按照行程函数F₂进行。行程函数F₂相同于行程函数F₁，从而往复行程在两纱筒端均匀一致地缩短和加长。因此端面22对称于端面23构成。

行程函数F在这种情况下表达往复行程对纱筒直径的关系。因此其中在卷绕运转的过程中每一纱筒直径配置一确定的往复行程的长度。然而也可能将行程函数定为卷绕时间的函数。在这种情况下每一卷绕时间点配置一确定的往复行程长度。

图2中为一卷绕好的纱筒的另一实施例的半剖示意图。纱筒6卷绕在纱管7上。在垂直于纱管表面的纵坐标上标出纱筒直径D。纱筒在完成后具有终结直径D_En。在该实施例中纱筒6具有两个不同构成的端面23和22。端面23成直角构成，其倾斜角α₁＝90°。另一端面22在卷绕运转开始时也以倾斜角α₁＝90°卷绕。在卷绕运转结束前不久在纱筒直径D_B处倾斜角从角度α₁变为小于90°的角度α₂。

为了在完成纱筒以后得到图2中所示的端面23和22。端面22按照行程函数F₁而端面22按照行程函数F₂卷绕。其中往复行程沿直径的变化用点划线示出。这里，在卷绕运转开始时往复行程以最大长度H_An调准。在继续卷绕时在两纱筒端往复行程首先按照行程函数F₁和F₂减小。在纱筒的中心直径部分按照行程函数F₁和F₂加长往复行程直到在卷绕运转结束时达到往复行程的长度H_En为止。在卷绕运转的过程中往复行程在两端的缩短和加长由行程函数F₁和F₂预定，其考虑到纱线参数和卷绕参数而导致要求的端面形状。基本上，为产生尽可能直线的双锥形的或直线的直角的端面往复行程在卷绕运转过程中的变化这样来预定，即卷绕时纱线的张力、纱线的卷缩率、卷绕密度以及纱层量相互配合而导致要求的端面形状。本发明的方法的特征在于，有目的地利用纱筒的形状变化以便生产最优几何形状的纱筒。

图3中示出本发明的装置的一个实施例，如其例如可应用于纺织机中那样。在叉形纱筒架21的自由端可旋转地安装两相对的定心盘8和9。纱筒架21安装在机架中的一摆动轴(其中未示出)而可摆动。在定心盘8与9之间夹紧一用于接纳纱筒6的纱管7。在纱管7或纱筒6上的表面上贴紧摩擦辊5。摩擦辊5固定在驱动轴11上。驱动轴11在其一端连接于辊的电机10。辊电机10以基本上恒速驱动摩擦辊5。此时通过摩擦借助于摩擦辊以卷绕速度驱动纱管7或纱筒6，其可以以基本上不变的纱线速度卷绕一纱线1。在卷绕运转的过程中卷绕速度保持不变。

在摩擦辊5的前面设置往复装置2。往复装置2设计成所谓带往复运动。其中横动导纱器3固定在环形带16上。带16在两带轮15.1与15.2之间被平行于纱管7引导。在带平面内，设置一由带部分环绕的、平行于带轮15.1和15.2的驱动带轮14。驱动带轮14固定在电机12的驱动轴13上。该电机摆动式驱动驱动带轮14，从而横动导纱器3在带轮15.1与15.2之间的区域来回运动。电机12可通过控制装置4控制。控制装置4与设置在纱筒架21上的传感器17相连，该传感器检测纱管7的转速并作为信号发给控制装置4。

传感器17在该实施例中采用一脉冲检测器，其检测定心盘8上的一捕集槽19。捕集槽19属于一集圈装置18，其在卷绕运转开始时捕捉纱线1并可以使纱线卷绕一圈在纱管7上。其中传感器17随着总是再返回的捕集槽19给每一转发出一信号。这些脉冲在控制装置中被转换为纱管7的位置和转数的计值。纱管7在定心盘8与8之间夹紧成使定心盘8和9无滑动地以纱管的转速回转。

在图3中所示的情况中，纱线1在纱管7上被卷绕成交叉卷绕筒6。其中纱线1被在横动导纱器3的导槽内引导。往复装置2使横动导纱器在纱筒宽度以内来回运动。其中该运动和往复行程长度由电机12预定，该电机例如可以采用一步进电机。交叉卷绕筒6的渐增直径通过纱筒架21的摆动运动是可能的。纱筒架21具有为此的施力器(其中未示出)，其一方面产生为驱动纱筒需要的在纱筒6与摩擦辊5之间的接触压力而另一方面使纱筒架21能够摆动。

横动导纱器3的往复速度和往复行程的长度由控制装置4预定，其导致电机12的相应的控制。为了控制，控制装置4接收行程函数F和卷绕速度v。如图4中所示，控制装置4为此具有数据存储器24。在数据存储器24中除存入行程函数F和卷绕速度外还存入控制程序。例如在图4中往复速度以每单位时间的双行程的数目的形式送给数据存储器24。在控制装置4中有至少一个计算单元25，其通过信号线路由传感器17连续地收到纱管7的当前的转数u。因此在计算装置25中根据存入数据存储器24中的卷绕速度v和转速u可以由公式D＝v/(π*u)算出相应的瞬时的纱筒直径D。求得的纱筒直径D和行程函数送给一比较器26，其求出属于该瞬时纱筒直径的往复行程的长度。然后将这个往复行程的长度H送给一控制单元27。控制单元27连接于电机12并实现电机的相应的控制。同时通过控制单元27可以预定往复速度或预定用于对称扰动(Spiegelstrung)或行程变换的控制程序。其中这样的控制程序也可以根据相应的纱筒直径来设计。

本发明的装置的特征在于高度的灵活性和纱筒的高精度的卷绕。这通过这样来达到，即对卷绕运转的每一时刻瞬时的纱筒直径是已知的，从而为成形纱筒在卷绕运转过程中能够很精确地控制往复行程。

附图标记清单

1 纱线                   20备纱

2 往复装置               21纱筒架

3 横动导纱器             22端面

4 控制装置               23端面

5 摩擦辊                 24数据存储器

6 交叉卷绕筒             25计算单元

7 纱管                   26比较器

8 定心盘                 27控制单元

9 定心盘

10辊电机

11驱动轴

12电机

13驱动轴

14驱动带轮

15带轮

16传动带

17传感器

18集圈装置

19捕集槽

Claims (18)

1.用于将一连续送进的纱线卷绕成一交叉卷绕筒的方法，其中纱线借助于一横动导纱器在往复行程之内来回运动并布置在纱筒上，其中横动导纱器的往复行程在交叉卷绕筒的纱筒宽度以内可改变其长度并且为了确定交叉卷绕筒端面的角位置(倾斜角)在卷绕(卷绕运转)开始时预定一往复行程的最大的长度(最大长度)而在卷绕运转结束时预定一往复行程的终结长度，其特征在于，在卷绕运转的过程中往复行程的长度在往复行程的最大长度与往复行程的终结长度之间按照一预定的行程函数改变，其在卷绕运转的过程中为每一往复行程配置一确定的长度，其中各往复行程的长度小于相应的卷绕好的纱筒宽度。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述行程函数预定在卷绕运转开始时相对于纱筒宽度连续地缩短往复行程而在卷绕运转结束时相对于纱筒宽度连续地加长往复行程。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在卷绕运转的过程中通过所述行程函数为卷绕运转的每一时间点配置一确定的往复行程的长度，其特别在交叉卷绕筒的中心直径部分小于在卷绕运转结束时相应的待形成的纱筒宽度。

4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在卷绕运转的过程中通过所述行程函数为每一卷绕好的纱筒直径配置一确定的往复行程的长度，其特别在交叉卷绕筒的中心直径部分小于在卷绕运转结束时相应的待形成的纱筒宽度。

5.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，所述行程函数在交叉卷绕筒的两端面实现往复行程的对称的缩短和对称的加长。

6.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，所述行程函数在交叉卷绕筒的两端面实现往复行程的不对称的缩短和不对称的加长。

7.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，每一卷绕好的交叉卷绕筒的终结直径分别配置一行程函数，其在至少一个交叉卷绕筒的端面上形成一确定的倾斜角。

8.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，每一卷绕好的交叉卷绕筒的倾斜角分别配置一行程函数，其形成一确定的交叉卷绕筒的终结直径。

9.按照权利要求1至8之一项所述的方法，其特征在于，往复行程的最大长度和终结长度在倾斜角为90°时是相同的而在倾斜角小于90°时往复行程的最大长度大于其终结长度。

10.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，所述横动导纱器由可控制的驱动装置驱动，其连接于控制装置，并且各行程函数存储在控制装置中。

11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，检测纱筒的转数并送给控制装置，控制装置由纱筒的转数和卷绕速度求出瞬时的纱筒直径，从而控制装置用为该瞬时的纱筒直径预定的往复行程的长度控制驱动装置。

12.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在卷绕运转过程中往复运动速度可按照一预定的控制程序改变。

13.按照权利要求1至12之一项所述的方法，其特征在于，在卷绕运转过程中往复行程可按照一预定的行程变换函数改变。

14.用于实施权利要求1至13之一项所述方法的装置，其具有一被驱动的纱管(7)，在其上纱线(1)在纱筒宽度(B)之内卷绕成一交叉卷绕筒(6)、一可运动的横动导纱器(3)，其通过驱动装置(12)在其长度可变的往复行程之内来回运动、以及一控制往复行程的控制装置(4)，其特征在于，控制装置(4)与一检测纱管(7)的转数的传感器(17)相连，控制装置(4)具有一个数据存储器(24)用以存储至少一个行程函数(F)和一个卷绕速度(v)，控制装置(4)具有一个计算单元(25)用以确定瞬时的纱筒直径(D)并且控制装置(4)与横动导纱器(3)的驱动装置(12)相连，以便控制由行程函数(F)预定的往复行程的长度。

15.按照权利要求14所述的装置，其特征在于，横动导纱器(3)的驱动装置为一电机(12)，特别是为一步进电机，其控制横动导纱器(3)的往复运动和往复行程并可由控制装置(4)控制。

16.按照权利要求15所述的装置，其特征在于，所述电机具有一驱动带轮(14)，其驱动一越过至少一个带轮(15)引导的传动带(16)，横动导纱器(3)固定在该传动带上。

17.按照权利要求14至16所述的装置，其特征在于，纱管(7)夹紧在两在一纱筒架(21)上设置的定心盘(8、9)之间并且由一贴紧纱管(7)/纱筒(6)的圆周的摩擦辊(5)驱动，其中传感器(17)设置在纱筒架(21)上。

18.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，传感器(17)为一脉冲探测器，其将定心盘(8)的一转用一脉冲给控制装置(4)发信号，并且控制装置(4)具有一计算单元，其由单位时间内的脉冲数目确定出纱管(7)的转数。

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