CN1766189A - 用于整经的方法和整经装置 - Google Patents

Abstract

一种用于整经的方法和用于整经的装置。在整经时加工多个以后共同使用的具有尽可能相同缠绕密度的经轴。已知通过在出现偏差时改变一个影响缠绕密度的参数、如一个顶压辊的压力、纱线张力或者缠绕速度来确定缠绕密度和调节从复制经轴到喂给经轴的缠绕密度。为了确定缠绕密度要测定一个缠绕纱片的缠绕长度L的数值和一个缠绕经轴圈数U的数值。在已知的方法中借助于由纱片驱动的回转的辊或者借助于一个测试辊测定缠绕长度的数值。通过回转的辊测定由于在加速和制动时产生的滑差导致的不准确数值。使用测试辊导致附加的费用。按照本发明的方法和相应的装置能够以尽可能微少的费用实现更好的经轴缠绕密度的一致性。为此通过顶压辊的偏移处理一个公知的缠绕长度的测定，在该方法中通过改变顶压力调节缠绕密度。这种通过控制顶压辊的顶压力调节缠绕密度与通过顶压辊偏移测定缠绕长度相结合比通过其它控制参数得到更精确的缠绕长度数值。无需其它的测试辊。用于调节缠绕密度和用于测量缠绕长度的计算单元可以包括在一个计算单元里面。

Description

用于整经的方法和整经装置

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述用于整经的方法，其中一个纱片从设置在一个筒子架上的纱筒直接缠绕到至少两个经轴上，本发明还涉及一种如权利要求6前序部分所述的相应的装置。

背景技术

在整经、也称为直接整经时加工多个相同结构的缠绕经轴。对于确定的使用场合、例如对于分经经轴要求对于整套经轴所述缠绕长度L和缠绕直径R和与此相关的缠绕密度在整个缠绕中对于所有的经轴是相同的。为此已知为了确定缠绕密度测定纱片缠绕长度L的数值和经轴圈数U的数值并且通过改变影响缠绕密度的参数将复制经轴的数值调节到一个喂给经轴的数值。

由DE 32 06 272 A1已知一种这样的方法和一个相应的装置，用于连续地加工经轴。为此测量缠绕的纱线长度和经轴的圈数，存储第一个线团的数值并且与其余线团的数值进行比较。在出现偏差时这样可控地影响纱线制动、顶压力和/或经轴的驱动，使得偏差保持在允差界限里面。为了测量纱线长度使用一个设置在经轴前面的、由纱片缠绕的测量辊，它作为回转辊是公知的并且它通过纱片驱动。

在EP 1 219 738 A1中描述了另一用于整经的方法和另一装置，其中通过缠绕一个纱片加工至少两个相同质量的经轴。在此测量从属于每个经轴圈数的缠绕长度，存储一个喂给经轴的数值，将一个复制经轴的数值与存储的数值进行比较并且在出现偏差时改变在整经复制经轴时的经线拉力。通过改变经线拉力来调节缠绕密度存在缺陷，即，所述纱片以不同的纱线张力缠绕。这一点尤其对于弹性的纱线在继续加工时出现问题。通过一个测量辊的圈数测定缠绕长度，通过测量辊导引纱片(转向辊)或者测量辊顶压纱线团(顶压辊)。

在通过转向辊或者顶压辊的圈数检测缠绕长度时的缺陷是，在开始和结束缠绕时而且在经轴加速和制动时在一个由纱片驱动的辊上产生滑差并引起长度测量误差。

由DE 36 04 790 A1已知一种此类的方法和一个此类的装置，其中通过改变顶压辊的顶压力将复制经轴的缠绕密度调节到喂给经轴的缠绕密度。对于缠绕长度的数值通过一个独立的测试辊测定，该测试辊检测线团的直径。在这个方法中分别测定直径作为缠绕长度的数值和相对于一个给定旋转角度值作为经轴圈数的数值，存储一个第一分经经轴(喂给经轴)的数值，将下面的分经经轴(复制经轴)的数值与存储的数值进行比较，并且通过改变一个顶压辊的顶压力调节偏差。

在这个方法中需要一个测试辊、即除了顶压辊以外需要一个顶靠在线团上的第二辊，用于测定线团的直径和与此相关的缠绕长度的数值。

此外由EP 0 503 238 B1已知一个装置，用于借助于一个顶压装置测量纤维形编织物的长度，该顶压装置用于线团表面的平面。为了测量缠绕长度具有一个与顶压装置机械耦联的行程记录器，它检测缠绕半径和与此相关的顶压装置的一个压力辊(顶压辊)的偏移。一个计算机根据行程记录器的数值和经轴圈数的数值推断总长度。为了影响线团的强度这个计算机可以连接到一个控制和调节装置。

发明内容

本发明的目的是，提供一种如权利要求1前序部分所述的整经方法和一种如权利要求6前序部分所述的相应的整经装置，其中改善成套经轴缠绕密度在整个缠绕结构上的一致性并减少结构上的费用。

这个目的通过权利要求1和6特征部分的特征得以实现。

按照本发明对于一种如权利要求1前序部分所述的方法，其中通过改变顶压辊的顶压力使复制经轴的缠绕密度调节到喂给经轴的缠绕密度，借助于顶压辊测定缠绕密度。即，由顶压辊的偏移测定缠绕长度L的数值。由此可以放弃测定缠绕长度L的测试辊。减少结构上的费用。

重要的是，在测定缠绕密度时由顶压辊的偏移通过构成的线团测定缠绕长度L的数值。这种缠绕长度的测量比测量一个由纱片驱动的辊如转向辊或顶压辊的圈数更准确，它没有考虑在加速和制动时的滑差。

在一种方法中，由顶压辊的偏移确定缠绕长度L，其中为了调节缠绕密度改变其顶压力，该方法比由一个测试辊确定缠绕长度更准确。对此的根据是，通过确定缠绕密度的顶压力顶靠在线团上的顶压辊的偏移比以更微小或更大的压力顶靠的测试辊更精确地对应于缠绕半径。

所述喂给经轴和复制经轴的缠绕长度L和与此相关的缠绕密度的更准确测定能够使复制经轴的缠绕密度更准确地调节到喂给经轴的缠绕密度。改善成套经轴在整个缠绕结构上的缠绕密度的一致性。按照本发明的方法特别适用于加工具有特别松散缠绕的纱线的经轴。

由顶压单元的偏移测定缠绕长度L需要一个计算单元，例如在EP 0503 238 B1中所描述的那样。按照本发明的方法的优点还在于，这个计算单元可以组合在一个用于控制顶压力的计算单元里面。

按照权利要求2优选通过使顶压辊制动来产生顶压辊的顶压力。如果顶压力通过在顶压辊轴线的两侧施加一个作用力产生，例如在DE32 06 272 A中所描述的那样，由于顶压辊的偏移持续地使作用力的作用点偏移。这可能导致，不能精确地控制顶压力。在通过一个制动装置的固定的部件制动一个活动的部件时比调节精确定义的作用力更简单。所述顶压辊的制动能够实现更精确地调节顶压力并与此相关地更精确地调节缠绕密度。

按照权利要求3可以在使用新纱筒开始缠绕时通过一个补偿压力提高一个初始顶压力。如果将一个纱片没有调节纱线张力措施地从新纱筒缠绕到一个或多个经轴上时，则纱线张力随着变空的纱筒增加。按照本发明在筒子架配备新纱筒后以一个增加补偿压力的顶压力缠绕。由此补偿由于满纱筒比快空的纱筒更微小的纱线张力。这个措施对于在加工成套的线团经轴期间使用新纱筒是有利的，其中作为初始压力使用实际的顶压力。该措施特别有利地用于在加工喂给经轴时开始缠绕。在这种情况下所述初始顶压力是一个常用的顶压力，它例如对应于在恒定的顶压力时用于一个缠绕工艺的顶压力和/或直到微小纱线张力的平均值。

在使用新纱筒时通过一个补偿压力提高初始顶压力能够实现从一个筒子架缠绕相同缠绕密度的经轴，而无需确定纱线张力的纱线制动、例如由一个具有停止制动器的V形筒子架，并且无需其它的用于调节纱线张力的装置，例如无需辊机架。

所述补偿压力经试验确定并且与纱线材料和纱筒结构非常相关。该补偿压力在特殊情况下可以为实际顶压力的80％。按照权利要求4最好为初始顶压力的5％至50％，尤其是10％至30％。

按照权利要求5在缠绕复制经轴时附加地对于存储的理论值使用内插的理论值以便调节，能够对于整经装置使用按照本发明的方法，其控制、如一个SPS控制只具有一个微小的存储空间。通过调节到内插的理论值可以细化调节并且实现经轴缠绕密度的高度一致性。

按照权利要求6的装置适用于执行如权利要求1至5中任一项、尤其是如权利要求1所述的方法，并且一个按照权利要求7的装置尤其适用于执行如权利要求2所述的方法。

按照权利要求7的装置为了产生顶压力可以具有一个与顶压辊连接的制动滑块。通过使该制动滑块由以制动力加载的、固定的制动钳导引并制动，使该顶压辊可以通过一个准确定义的制动力制动。所述制动力可以借助于一个液压机构或一个气动机构施加，其中由于微少的结构上的费用优选气动地施加。

按照权利要求8所述用于使顶压辊偏移的检测装置具有一个行程记录器和一个距离尺，其中该行程记录器通过一个铰接单元与顶压装置机械地耦联并且通过一个滑移单元与距离尺啮合。它能够实现一个准确地测定顶压辊的偏移并且修正顶压辊行程偏差后沿着线团半径r的圆弧段实现缠绕长度L的准确测定。

按照权利要求9所述距离尺在一个端部上可旋转地固定在装置的一个外壳上并且在另一端部上是自由活动的。这能够实现一个更窄的平行于经轴的缠绕装置的结构形式，该结构形式比如同在EP 0 503 238B1中所描述的那样将距离尺铰接在经轴轴线上更窄。

附图说明

借助于一个在附图中简示的示例继续描述本发明。

图1以一个侧面的、即垂直于一个经轴轴线的视图示出一个整经装置的原理图，它具有一个经轴和一个具有顶压辊的顶压装置和一个检测装置，以及一个筒子架，

图2以同一侧面示出该装置的另一视图，它具有顶压装置和检测装置，

图3示出顶压装置和检测装置平行于经轴轴线的视图，其中未示出位于顶压辊后面的经轴，

图4示出一个在一个中间壁后面对置的侧面的视图，在其中示出顶压装置的一个制动装置，

图5示出一个具有一个计算单元的方框电路图。

具体实施方式

如图1所示，按照本发明的整经装置具有一个包括一个经轴的缠绕装置、一个顶压装置、用于测定纱片1缠绕长度L和经轴圈数U的数值的机构和一个计算单元2以及一个前置于缠绕装置的具有卷绕头3的筒子架，在卷绕头上设置未示出的停止制动，和一个用于纱片1的导引体4。

所述缠绕装置在纱片1的入口处在经轴的上方配有一个导引筘5和一个转向辊6。该经轴具有一个经轴管7，它具有一个对应于经轴内径的直径d，并且在经轴管7的两端上具有经轴盘8，它具有对应于经轴外径的直径D。所述经轴管7通过支座可旋转地支承在缠绕装置的一个机架里面并且通过一个驱动装置驱动。该支座、其支承和驱动装置在附图中都未示出。在缠绕纱片1时在内径d与外径D之间产生一个半径为r的线团，其最小值对应于d/2而其最大值为D/2。对于一个以最小半径d/2的开始缠绕在图1中以点划线示出转向辊6与内径d之间的纱片1的走向并且对于一个以最大半径D/2的最终缠绕以实线示出。

所述顶压装置具有一个顶压辊9，它通过两个固定臂10固定在一个轴11上，还具有一个作用于这个轴11上的制动装置。该轴11同样可旋转地支承在机架里面并且这样设置在一个经轴轴线12的上方和侧面，使得所述顶压辊9的一个平行延伸的轴线13在加工线团的过程中通过一个圆弧段14。该圆弧段14开始和结束在经轴轴线12的高度上。开始缠绕时所述顶压辊9顶靠在内径d上而在结束时顶靠在外径D上。在图1中该顶压辊9在内径d上的一个开始位置通过一个虚线表示而在一个外径D上的结束位置用实线表示。图2和4示出所述顶压辊9的开始位置。在图2中顶压辊在结束的位置通过一个虚线表示。

所述机架通过缠绕装置的外壳17的一个中间壁15和一个侧壁16构成。所述侧壁16和中间壁15在图3中可以看出。图2和4示出外壳17的其余部分。

按照本发明用于测定纱片1缠绕长度L的数值的机构由用于使顶压辊9沿着圆弧段14偏移的检测装置构成，它具有一个行程记录器18和一个距离尺19。该检测装置1在图2和3中更准确地示出。该检测装置在缠绕装置的一个侧面上在相应的经轴盘8外边位于顶压辊9的一个固定臂10与中间壁15之间。所述距离尺19通过一个端部在经轴轴线12的高度上通过一个单元20这样铰接在中间壁15上，使得其自由端可以垂直活动。在该自由端处所述行程记录器18通过一个滑移单元21与距离尺19滑移铰接地啮合并且通过一个铰接单元22与顶压装置的固定臂10机械地耦联。该铰接单元22允许行程记录器18相对于固定臂10的相对位置变化，而且允许行程记录器18围绕一个平行于顶压辊9轴线13的轴倾翻。所述行程记录器18与距离尺19和固定臂10的连接，使得该距离尺19在行程记录器18处与顶压辊9的轴线13重合并且通过顶压辊9从内向外的偏移沿着圆弧段14向下再向上移动。该距离尺19向下的最大偏移在图1和2中由点划线23表示。该距离尺19由齿条构成，行程记录器18的小齿轮啮合在该齿条上并且在行程记录器18沿着距离尺19移动时产生检测脉冲。为了传递作为顶压辊偏移和与此相关的缠绕长度的数值24的检测脉冲具有一个从行程记录器18到计算单元2的导线25。

作为用于测定经轴圈数U的数值27的机构具有一个检测单元，它具有一个安置在经轴管7的一个支座上的旋转传感器26用于检测圈数U和一个从旋转传感器26到计算单元2的导线28。所述检测单元可以包括另一未示出的旋转传感器用于确定旋转方向。

在图3和4中可以看出的顶压装置的气动制动装置具有一个包括张紧单元29的制动盘和一个设置在其上的扇形段30，其边缘31构成两侧的制动面，还具有一个气动的钳式制动器。所述张紧单元29固定在中间壁15外边的顶压装置的轴11的两个支座32中的一个支座上。所述扇形段30具有一个包括一个角度的圆面积扇形的形状，该角度对应于顶压辊9的固定臂10的偏移角度并由此对应于圆弧段14的角度。该角度为约60°。

所述气动的钳式制动器具有两个包括两个钳臂34的制动钳口33、一个包括一个销轴36的空气室35以及一个连接到空气室35上的包括一个气动阀38的空气管道37。该钳式制动器在一个里面的钳臂34上通过固定单元39固定在中间壁15上，使得制动钳口33包围制动盘的边缘31。所述空气室35位于在外面的钳臂34上的与制动钳口33对置的端部上，其中所述销轴36穿过这个钳臂34导引并且顶靠在里面的另一钳臂34上。在空气室35通过阀门38以压力空气加载时通过销轴36、制动钳口33、制动盘、轴11和固定臂10使顶压辊9以制动力加载。通过这个制动力产生顶压辊9在线团上的顶压力。

所述顶压装置还具有在附图中未示出的、两个作用于固定臂10上的用于使顶压辊9从结束位置移动到开始位置的行程液压缸、一个用于制动顶压辊9旋转的磁盘制动和一个用于平衡顶压辊9重力的平衡压力缸。

所述计算单元2是具有一个计算机40的SPS控制器，它具有一个微处理器、一个存储器41、调节器42、一个输出单元43、一个输入单元44和一个显示单元45。用于传递数值24的导线25和用于传递数值27的导线28连接到计算单元2的计算机40上。该计算机40通过数据导线46，47，48和49与存储器41、调节器42和显示单元45连接，所述调节器42通过一个数据导线50与输出单元43连接，所述输入单元44通过一个数据导线51与输出单元43连接，而该输出单元43通过一个导线52与制动装置的气动阀38连接。在导线25，28和51中为了传递用于调节的数值必要时设置未示出的变压器。因此所述计算单元2包括一个缠绕密度的调节和一个缠绕长度L的测定。

在整经时所述纱片1从设置在筒子架卷绕头3上的纱筒中引出，通过导向体4穿过导引筘5导引，围绕转向辊6转向并缠绕到经轴管7上。

为了开始缠绕一个经轴，使顶压辊9通过行程液压缸从最终位置一直移动到碰撞到具有第一绕的经轴管7上，即移动到其开始位置。接着行程液压缸返回并且接通制动装置。所述钳式制动器以一个由计算单元2确定的制动力数值加载。在缠绕时顶压辊9以一个对应于这个制动力的顶压力F(x)顶压在在经轴管7上构成的线团上。对应于顶压辊9的偏移x所述行程记录器18在距离尺19上移动并且测定顶压辊9的偏移x的数值24。该数值24和通过旋转传感器26测定的经轴圈数U的数值27通过导线25和28传递到计算单元2。

为了加工具有相同缠绕密度的成套的经轴首先缠绕一个喂给经轴并且在计算机40中处理所测定的其数值24和27并且作为理论值存储在存储器41里面。所述顶压辊9在圆弧段14上的运动修正也属于通过计算机进行数值处理。接着先后缠绕多个复制经轴。所测定的一个复制经轴的数值24和27同样在计算机40中处理并与从存储器41中取出的理论值一起作为实际值输送到调节器42。在调节器42中将实际值与理论值进行比较。由一个偏差所述调节器42推断出一个用于改变顶压力的数值ΔF并且将它传导到输出单元43。这个数值ΔF与实际的顶压力F(x-1)的数值、该数值例如在输出单元43中作为事先给出的顶压力出现，相加成F(x)＝F(x-1)+ΔF并输送到阀门38。

在这个示例中为了存储理论值以表格的形式对于给定的偏移x的数值24存储圈数U的相应数值27和经轴的转数。

因为存储器41只能接收有限数量的理论值，所述计算机对于大量的实际值由所存储的理论值推断内插的理论值并将它与相应的实际值传递给调节器42。由此使调节区间的数量远大于所存储的理论值的数量。

初始顶压力和一个对于要被缠绕的材料常用的顶压力Fb通过一个补偿压力得到提高作为具有新纱筒的喂给经轴的顶压力的初始值：F(x₀)＝Fb+Fa。常用的顶压力Fb和补偿压力Fa通过输入单元44输送到输出单元43。

在使用新纱筒时在缠绕一个喂给经轴或一个复制经轴期间在输出单元43中使实际的顶压力F(x-1)、即初始顶压力通过补偿压力Fa一次性地提高到一个顶压力F(x)＝F(x-1)+Fa并接着如上所述继续缠绕。

在缠绕期间可以在计算机40的显示单元45中显示所测定的缠绕长度L、缠绕半径r和/或圈数U。

在加工成套的棉纱经轴时，其中常用的顶压力为3000N，使用一个补偿压力为常用顶压力的20％、即600N。

对于以一个内径d＝150mm和一个外径D＝1400mm缠绕的经轴在加工喂给经轴时对于顶压辊9的偏移x存储每10mm的圈数、即数值125作为理论值。

在缠绕复制经轴时的调节在一个较短的调节区间中实现。当在这个调节区间中超过调节参数的一个最小偏差、在这里为在调节区间中基于偏移x的圈数U时，使用调节。如果出现这种情况，以一个恒定的顶压力数值ΔF₀提高或降低调节参数、在这里为顶压力。

所述调节在这里在一个3s的调节区间中实现，圈数的最小值(最小偏差)为5圈并且恒定的顶压力值ΔF₀为15N、即常用顶压力的0.5％。所述顶压力的数值从输出单元43作为一个1至10V的电压输送到阀门38，该电压确定空气室35中的空气压力并由此确定制动力。

在使用新纱筒时在缠绕经轴期间代替通过补偿压力Fa提高实际的顶压力F(x-1)可以通过一个较高的恒定值、必要时数倍的ΔF+或者通过一个与调节参数的偏差成比例的值ΔF(ΔU)、在这里为基于偏移x的圈数U实现提高。这是一个可选择的方法，它对于新纱筒补偿更微小的纱线张力。所述初始值的提高对于所有选择都是必需的。

附图标记清单

1   纱片

2   计算单元

3   卷绕头

4   导引体

5   导引筘

6   转向辊

7   经轴管

8   经轴盘

9   顶压辊

10  固定臂

11  顶压装置的轴

12  经轴轴线

13  顶压辊轴线

14  圆弧段

15  中间壁

16  侧壁

17  外壳

18  行程记录器

19  距离尺

20  单元

21  滑移单元

22  铰接单元

23  距离尺的最大偏移线

24  缠绕长度L的数值

25  导线

26  旋转传感器

27  圈数U的数值

28  导线

29  张紧单元

30  扇形段

31  边缘

32    支座

33    制动钳口

34    钳臂

35    空气室

36    销轴

37    空气管道

38    阀门

39    固定单元

40    计算机

41    存储器

42    调节器

43    输出单元

44    输入单元

45    显示单元

46    数据导线

47    数据导线

48    数据导线

49    数据导线

50    数据导线

51    数据导线

52    导线

Claims (9)

1.一种用于整经的方法，其中一个纱片由设置在一个筒子架上的纱筒直接缠绕到至少两个经轴上，其中一个顶压辊以顶压力顶压在构成于经轴上的线团上，并且测定纱片缠绕长度L和经轴圈数U的数值，其中首先对于一个喂给经轴存储所测定的数值作为理论值，接着将对于一个或多个复制经轴将所测定的数值作为实际值与理论值进行比较并且通过改变顶压辊的顶压力补偿偏差，其特征在于，由顶压辊(9)的偏移测定缠绕长度L的数值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过制动由于构成线团而偏移的顶压辊(9)产生顶压辊(9)的顶压力。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在使用新纱筒开始缠绕时通过一个补偿压力提高初始顶压力。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述附加的补偿压力为初始顶压力的5至50％。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在缠绕复制经轴时附加地使用内插的理论值以便调节。

6.一种用于执行如权利要求1至5中任一项所述方法的装置，具有一个包括卷绕头的筒子架，一个包括一个经轴的缠绕装置，一个顶压装置，该顶压装置具有一个通过顶压力顶压在经轴上的顶压辊和一个产生顶压辊顶压力的装置，还具有测定纱片缠绕长度L数值的机构、测定经轴圈数U数值的机构和一个计算单元，该计算单元具有一个计算机用于处理数值、一个存储器用于存储理论值、一个调节器用于处理实际值与理论值的偏差用于改变顶压力的数值和一个与产生顶压力的装置连接的输出单元，其特征在于，所述测定纱片缠绕长度L数值的机构是使顶压辊(9)偏移的检测装置。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用于产生顶压辊(9)顶压力的装置是制动装置。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述用于使顶压辊(9)偏移的检测装置具有一个行程记录器(18)和一个距离尺(19)，其中该行程记录器(18)通过一个铰接单元(22)与顶压装置机械地耦联并且通过一个滑移单元(21)与距离尺(19)啮合。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述距离尺(19)在一个端部上可旋转地固定在一个中间壁(15)上并且在另一端部上是自由活动的。

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