CN1810618A - 卷绕多股长丝的方法和装置 - Google Patents

Abstract

介绍一种用于将多股长丝在旋转的筒管锭子上卷绕成为卷筒的方法和装置。这里长丝在铺放在卷筒上之前分别通过相配的横动单元往复引导并部分缠绕地在旋转的加压辊的圆周上行进。这时为了保持基本上恒定的卷绕速度，不断改变筒管锭子的运行转速，因此由此形成的激振对通过机座的分支座固定的组件产生影响，其中每个组件分别具有一定的固有频率。为了避免组件内的临界振动状态，按照本发明至少在一个组件上通过分支座的可转换的刚度增强装置根据筒管锭子的运行转速改变固有频率。为此分支座具有一用于控制分支座刚性的机构，从而可以在长丝卷绕期间改变有关组件的固有频率。

Description

卷绕多股长丝的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分的用来将多股长丝卷绕成卷筒的方法，以及一种按权利要求10前序部分的用来将多股长丝卷绕成卷筒的装置。

背景技术

例如由DE 42 40 920 A1已知用来将多股长丝卷绕成卷筒的这类方法以及这类装置。

这种装置用来在制造合成长丝时在纺丝后将它们分别卷绕成卷筒。为了实现在这种纺丝过程中高的长丝牵引速度，用来支承卷筒的筒管锭子必须根据卷筒的直径经过直至最高30000转/分钟的非常大的转速范围，使得特别是安装有卷筒的筒管锭子的动力强迫地导致激振。这种振动通过机座或通过直接与卷筒和筒管锭子共同作用的组件传播。这里特别是关系到绕筒机参与导丝和长丝铺放的组件。通常这些组件通过机座的分支座固定，从而形成一共同的振动系统。

现在由DE 42 40 920 A1已知，给这些组件配设减振器，以便特别是抑制通过共振现象出现的振动。这里对于激振频率与组件固有频率一致的情况便出现共振。但是这种减振器通常仅仅在很窄的频率范围内起作用，其中临界转速的范围通常仅仅根据频率变动。因此为了使组件能够在固有频率范围内运行，需要可观的技术费用。

在由DE 100 60 593 A1所知的绕筒机中为了减振在组件内采用压电元件。这种压电元件由一压电促动器和一压电传感器组成，其中利用通过振动在组件上引起的形状改变来起动压电促动器。这里为了抑制由于共振现象在组件内出现的振动，也需要可观的费用。

发明内容

现在本发明的目的是，创造一种这一类型的用来将多股长丝卷绕成卷筒的方法和装置，通过它或它们基本上可以完全避免在长丝卷绕成卷筒期间在组件内出现不允许的振动。

按照本发明这个目的通过具有按权利要求1特征的方法以及通过具有按权利要求10特征的装置实现。

本发明优良的改进结构通过相应从属权利要求的特征和特征组合确定。

本发明并不是通过由DE 101 28 077 A1所知的装置引起的。那里在一旋转体上放置一个可运动的平衡重物，以便通过平衡重物的位置变化来减小不平衡现象或由此引起的振动。但是由此产生的旋转体固有频率的偏移并不被阻止，出现激振频率，因此也不能阻止它向邻接的分支座或组件内传播，并导致共振现象。

本发明的方法和本发明的装置由此出发，即在长丝卷绕时通过被驱动的筒管锭子和固定在圆周上的卷筒发出的振动的激振频率或多或少传入邻接的组件和分支座内。为了使组件内的激振频率不造成不许可的激振，按照本发明在与组件相配的分支座上采用一可转换的刚度增强装置，以便根据筒管锭子的运行转速来改变组件的固有频率。为此组件的分支座具有用来控制分支座刚性的机构。从而有利地避免激振频率与组件固有频率的重叠。因此组件不必配设附加的减振装置，因为组件可以在非临界频率范围内运行，从而避免共振现象。

因此通过分支座刚度增强装置的开或关可以做得不仅对于频率范围提高而且降低的固有频率偏移。例如实际确定，分支座在一定转速范围内一定的柔软性比刚性结构有利，或倒过来。因此可以可选择地控制分支座成为柔性结构或刚性结构。

观察到，筒管锭子的激振取决于筒管锭子的长度和卷绕在筒管锭子上的卷筒的数量。例如在筒管锭子长度为1500mm和8个卷筒时可以通过这样的方法避免由横动单元构成的组件的共振，即组件的固有频率在卷绕行程开始后的规定时刻通过接通刚度增强装置从数值E_o提高到数值E_m。

在另一种情况下，卷绕行程需要以强化的组件开始，以便在运行转速提高时在一个时刻转换成较软的结构。

为了监测卷绕过程和避免共振，这样一种工艺方案特别优选，在这种方案时不断监测筒管锭子的运行转速，并在由筒管锭子造成的激振频率与组件固有频率重合之前，触发分支座强化结构的开或关。

这里分支座的强化可以有利地通过至少一个耦合节产生，通过它可以使分支座的两个框架附加地相互连接。

为了起动，最好给耦合节配设一个促动器。

为了能够以高的准确性和精度进行特别是对于卷绕长丝所需要的在横动行程内的长丝的往复导引，这样的工艺方案证明是特别有利的，在这种方案中横动单元的分支座由一带可转换的刚度增强装置的往复运行支架构成，以便由此改变横动单元的固有频率。

但是也可以将可转换的刚度增强装置设置在多个组件的多个相邻分支座之间。

在本发明的装置中，用来控制支座部分刚性的机构具有至少一个促动器，用以进行起动，促动器与一控制装置连接，通过它监测筒管锭子的驱动装置。从而可以在整个转速范围内在始终考虑装置的最佳支座结构的情况下卷绕长丝。

为了产生控制信号，本发明的装置优选设计成这样，即控制装置包含一数据存储器和一用来不断对由筒管锭子造成的激振频率和组件的固有频率进行比较的比较器。由此可以识别存在的共振现象，并通过转换刚度增强装置预先加以避免。

为了使特别是影响长丝输入的横动单元保持尽可能无振动，作为变化的分支座设置一横动支架。横动支架平行于筒管锭子固定在机座上并具有至少两个细长的和在末端上连接的框架，其中至少在框架的中部区域设置耦合节。

这里耦合节和促动器最好通过一活塞缸单元构成，它固定在其中一个框架上，并可以用活塞杆的自由端与另一个框架张紧。

附图说明

为了进一步说明本发明的方法，下面参照附图详细说明本发明装置的一个实施例。

附图表示：

图1本发明装置实施例的一个示意侧视图，

图2按图1的实施例的示意横剖视图，

图3图1中实施例的控制装置的示意控制原理图，

图4和5一带有可转换的刚度增强装置的分支座的实施例的多个视图。

具体实施方式

在图1和2中以多个视图表示本发明装置的第一个实施例。其中图1示意示出装置的侧视图，图2示意表示横剖视图。如果没有具体说明参照哪个图，以下说明适用于两个图。

装置具有一机座1，它由许多相互组合的分支座1.1、1.2、1.3和1.4组成。每个分支座1.1至1.4支承多个参与将长丝卷绕成卷筒的装置。例如在分支座1.1内可旋转地支承一筒管回转架2。在筒管回转架2上相互错开设置两个悬臂的长的筒管锭子3.1和3.2。在筒管锭子3.1和3.2的自由端上分别依次套上和夹紧固定多个筒管4。在通过筒管回转架2保持在一工作区内的筒管锭子3.1上，在筒管4上将长丝21卷绕成卷筒5。在这个实施例中装置总共具有三个并排设置的卷绕工位(Spulstelle)。这里卷绕工位的数量仅仅是举例性的。这种装置可以并排具有10、12或者甚至16个卷绕工位。

筒管锭子3.1和3.2在其支承端分别与一锭子驱动装置15.1和15.2连接。

分支座1.2、1.3和1.4基本上平行于筒管锭子3.1和3.2固定在分支座1.1上方。做成一摇臂的分支座1.4通过回转轴12与分支座1.2连接。在分支座1.4上摇臂的自由端处可旋转地支承一加压辊6。在长丝卷绕期间加压辊6支承在卷筒5的表面上。

在加压辊6上方设置一具有多个横动单元7.1至7.3的横动装置7。横动装置7固定在分支座1.3上。分支座1.3与分支座1.4连接。做成横动支架8的分支座1.3具有两个相互离开一定距离设置的框架8.1和8.2，它们在末端处连接，从而构成横动支架8。在横动支架8的中间区域内设置一耦合节10，以便可选择地将两个框架8.1和8.2相互张紧。这里耦合节10由两个相互离开一定距离设置的夹紧元件11.1和11.2构成，它们可分别通过一促动器9.1和9.2张紧在框架8.1和8.2之间。促动器9.1和9.2以及夹紧元件11.1和11.2可以例如由活塞缸单元构成，其中缸与框架8.1固定连接。通过起动活塞气缸单元，伸出气缸之外的活塞杆可以作为夹紧元件直接夹紧到位于对面的框架8.2上。

促动器9.1和9.2通过控制线与控制装置14连接。此外控制装置14与一转速传感器13连接，它测量在卷绕过程中加压辊6的转速。这里在控制装置14内的转速传感器13的信号用于在卷绕卷筒期间这样地调节锭子驱动装置15.1或15.2，使得卷筒的圆周速度基本上保持不变。

为了卷绕长丝21，它通过所谓的顶导丝器16输送给装置。每股长丝21通过横动单元7.1至7.3的导丝器在横动行程内横动，以便铺放到卷筒5上，在部分缠绕在加压辊6的圆周上后引向卷筒5。

在长丝21卷绕成卷筒5的过程中筒管锭子3.1通过锭子驱动装置15.1驱动。这时以根据筒管锭子3.1的运行转速改变的激振频率激振。振动以激振频率直接或通过机座1传递到相邻的组件上。作为相邻组件首先是加压辊6及其分支座1.4。作为另一个组件，带有横动支架8的横动装置7也经受振动。这里构成横动支架8的分支座1.3具有用来控制分支座刚性的机构。这里该机构由耦合节10构成。在图1和2中所示的状态下耦合节10未起动，因此分支座1.3具有软的结构。

为了进一步说明在图1和2中所示装置的功能，参照在图3中所示的用来起动配设于分支座1.3的促动器9.1和9.2的控制原理图。这里控制装置14具有至少一个数据存储器17和一比较器18。在数据存储器17内存储由横动装置7和分支座1.3组成的组件的固有频率。这里组件不带分支座1.3的刚度增强装置的固有频率通过数据值E_o表示。带分支座1.3的刚度增强装置的组件的固有频率通过数值E_m表示。

为了监测和控制组件，在控制装置14内连续地测量筒管锭子3.1的运行转速，在这里它用附图标记n_s表示。由筒管锭子的运行转速n_s直接得到作用在组件上的激振频率E_R。在比较器18内连续进行激振频率E_R和储存的组件固有频率E_o或E_m之间的比较。

因此在图1和2所示的状态下首先将激振频率与对于不带刚度增强装置的组件决定性的固有频率E_o比较。一旦达到临界比，便在控制装置14中发出一起动促动器9.1和9.2的控制信号，以避免共振。

如图1和2中虚线所示，在起动促动器9.1和9.2时夹紧元件11.1和11.2伸出，促使两个相互对置的框架8.1和8.2张紧。从而使横动支架8得到加强，它造成组件内固有频率的改变。这里根据组件可以造成固有频率的下降或提高。

在一种带有长度为1500mm、包含总共8个卷绕部位的筒管锭子的本发明装置的实施例中，通过分支座的加强可以达到大致10Hz数量级内的频率变化，从而可以在组件内有利地避免危险的共振现象。

在图1和2所示的实施例中存在可供选择的可能性，即耦合节作用在两个相邻分支座之间。为此在图2中表示促动器9.1和9.2布置在这样的一个位置上，在该位置夹紧元件11.1和11.2设置在分支座1.4和1.3之间。因此可以同时改变相邻组件的固有频率。这里涉及到带有加压辊6和分支座1.4的组件以及带横动装置7和横动支架8的组件。

图3和4中示出带有可转换刚度增强装置的分支座的另一个实施例。这里分支座通过一支座板19构成，在它上面可以固定多个这里未画出的横动单元。支座板19与一U形加强箍20连接，它基本上在支座板19整个长度上延伸，并以其臂的自由端固定在支座板19上。在加强箍20的长度上设置多个带有可起动的夹紧元件11.1和11.2的促动器9.1和9.2。为了提高支座板19的刚性，可以起动促动器9.1和9.2，使得支座板19通过夹紧元件11.1和11.2与加强箍20张紧。

在图1至4中所示的用来控制分支座刚性的机构中，其结构仅仅是举例性的。原则上本发明延伸到所有使分支座结构可以在柔软状态和刚硬状态之间变化的机构。例如两个框架也可以通过电磁铁或通过夹紧装置进行联接。

图形标记表

1                   机座

1.1，1.2，1.3，1.4  分支座

2                   筒管回转架

3.1，3.2            筒管锭子

4                   筒管

5                   卷筒

6                   加压辊

7                   横动装置

7.1，7.2，7.3       横动单元

8                   横动支架

8.1，8.2            框架

9                   促动器

10                  耦合节

11                  夹紧元件

12                  回转轴

13                  转速传感器

14                  控制装置

15.1，15.2          锭子驱动装置

16                  顶导丝器

17                  数据存储器

18                  比较器

19                  支座板

20                  加强箍

21                  长丝。

Claims (18)

1.一种用于将多股长丝在一旋转的筒管锭子上卷绕成卷筒的方法，其中，长丝在铺放到卷筒上之前分别通过配设的横动单元往复引导并部分缠绕地在一旋转的加压辊的圆周上行进，为了保持一基本上恒定的卷绕速度，筒管锭子的运行转速随卷筒的加大而改变，并且筒管锭子、横动单元和加压辊作为单独的组件通过一机座的分支座支承，其中每个组件分别具有一定的固有频率，

其特征为：

至少在其中一个组件上通过分支座的一可转换的刚度增强装置根据筒管锭子的运行转速改变固有频率。

2.按权利要求1的方法，

其特征为：

组件的固有频率通过接通或断开分支座的刚度增强装置得以提高或降低。

3.按权利要求2的方法，

其特征为：

组件的固有频率在卷绕行程开始后通过接通刚度增强装置从一数值E_o提高到一数值E_m。

4.按权利要求2的方法，

其特征为：

组件的固有频率在卷绕行程开始后通过断开刚度增强装置从一数值E_m减小到一数值E_o。

5.按上述权利要求之任一项的方法，

其特征为：

不断监测筒管锭子的运行转速，并在通过筒管锭子造成的激振频率与组件的固有频率重合之前触发分支座的刚度增强装置的接通或断开。

6.按上述权利要求之任一项的方法，

其特征为：

分支座的刚度增强装置通过至少一个耦合节产生，分支座的两个框架可通过该耦合节相互联接。

7.按权利要求6的方法，

其特征为：

耦合节通过一可控制的促动器操纵。

8.按权利要求1至7之任一项的方法，

其特征为：

改变横动单元的固有频率，其中横动单元的分支座通过一带有可转换的刚度增强装置的横动支架构成。

9.按上述权利要求之任一项的方法，

其特征为：

可转换的刚度增强装置作用在多个组件的多个相邻分支座之间。

10.一种用于将多股长丝(21)在一可驱动的筒管锭子(3.1)上卷绕成卷筒(5)的装置，具有多个配设于长丝的横动单元(7.1，7.2，7.3)和一个设置在横动单元(7.1，7.2，7.3)和筒管锭子(3.1)之间的加压辊(6)，其中筒管锭子(3.1)、横动单元(7.1，7.2，7.3)和加压辊(6)作为单独的组件通过一机座(1)的分支座(1.1，1.3，1.4)固定，并且每个组件分别具有一定的固有频率，

其特征为：

至少其中一个分支座(1.1，1.3，1.4)具有一用来控制分支座(1.3)刚性的机构(10)，以便在长丝卷绕期间改变有关组件的固有频率。

11.按权利要求10的装置，

其特征为：

用来控制分支座刚性的机构(10)设计成这样，使得通过接通或断开分支座(1.3)的刚度增强装置来改变组件(7，8)的固有频率。

12.按权利要求11的装置，

其特征为：

用来控制分支座刚性的机构(10)具有一促动器(9.1)以进行起动，促动器(9.1)与一控制装置(14)连接，通过该控制装置(14)监测筒管锭子(3.1)的驱动装置。

13.按权利要求12的装置，

其特征为：

控制装置(14)具有一数据存储器(17)和一用于在一通过筒管锭子(3.1)造成的激振频率和组件(7，8)的一固有频率之间不断进行比较的比较器(18)，其中在激振频率与组件(7，8)的固有频率重合之前触发一用来起动促动器(9.1)的控制信号。

14.按权利要求10至13之任一项的装置，

其特征为：

用来控制分支座刚性的机构由一耦合节(10)构成，分支座(1.3)的两个框架(8.1，8.2)可通过该耦合节相互联接。

15.按权利要求10至14之任一项的装置，

其特征为：

分支座(1.3)由一用于支承横动单元(7.1，7.2，7.3)的横动支架(8)构成。

16.按权利要求15的装置，

其特征为：

横动支架(8)平行于筒管锭子(3.1)固定在机座(1)上并具有至少两个细长的在末端处相互连接的框架(8.1，8.2)，其中至少在框架(8.1，8.2)的中部区域内设置耦合节(10)。

17.按权利要求14至16之任一项的装置，

其特征为：

耦合节(10)和促动器(9.1)通过一活塞缸单元构成，其中缸固定在框架之一(8.1)上，并且夹紧元件(11.1)可与另一个框架(8.2)夹紧。

18.按权利要求10至17之任一项的装置，

其特征为：

用于控制分支座刚性的机构通过一作用在相邻分支座(1.3，1.4)之间的耦合节(10)构成。