TWI474960B

TWI474960B - A yarn laying device and a method for manufacturing a yarn bobbin wound with a yarn

Info

Publication number: TWI474960B
Application number: TW101134798A
Authority: TW
Inventors: Marcel Christe; Roman Philipp
Original assignee: Ssm Ag
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2015-03-01
Also published as: CN103010826A; TW201317174A; EP2573020A2; EP2573020B1; CN103010826B; DE102011083104A1; EP2573020A3

Description

紗線敷設裝置和用於製造用紗線纏繞之紗線筒管之方法

本發明係關於一種紗線敷設裝置和一種用於製造用紗線纏繞之紗線筒管之方法，所述紗線筒管具有沿著紗線筒管縱軸線延伸之筒管軸和設置在筒管軸上之錐形之底部盤。

這樣構造之紗線筒管在實踐中通常稱為單錐形圓柱筒管(Kingspulen)。纏繞在單錐形圓柱筒管上之紗線，特別是縫紉紗線在使用時例如在縫紉機上之頂側上(亦即在與錐形之底部盤相對置之端部上)從單錐形圓柱筒管抽出。所述紗線筒管在使用時在通常情況下以豎直定向之紗線筒管縱軸線設置。在此，紗線筒管之底部盤防止了各個鬆動之線圈或紗線筒管之整個紗線層由於重力而滑落到紗線筒管下方，其否則能夠導致線團，並且從而能夠導致縫紉過程之中斷。

在將紗線纏繞到開始提及之紗線筒管上時，紗線也被纏繞到紗線筒管之底側之端部上之錐形圓盤上。為此，在實踐中每個在怪向上之外層相對於直接位於其下面之紗線層(即在徑向上之內紗線層)朝紗線筒管之底側之端部之方向以規定之距離位錯地設置，其中所述規定之距離大多數情況下相應於待纏繞之紗線之相應之纖度或纖度之整數倍。在此，紗線層之繞線寬度通常情況下保持不變，以至於紗線層總體上形成背離於紗線筒管之底側之端部之紗線邊沿，所述紗線邊沿與紗線筒管縱軸線形成相應於底部盤之錐形角之邊沿角。

(縫紉)紗線必須非常精確地以紗線層內之緊密地相互貼靠之線圈纏繞在紗線筒管上(精確纏繞)。這要求將紗線從導紗器相應地精確地輸送給紗線筒管，這又排除了導紗器的與紗線筒管或已經設置在所述紗線筒管上之紗線層之間隔開之設置。這樣的設置導致在紗線筒管和導紗器之間的不受引導的、亦即自由之紗線股(Garnschenkel)，所述紗線股之長度通常情況下稱為拖曳長度。鑒於在實踐中目前之紗線敷設裝置之常用之高之纏繞速度，也同樣由於作用在這個不受引導之紗線股(拖曳長度)上之力導致紗線被不準確地放置在紗線筒管上。出於這個原因，在實踐中為了用於纏繞(縫紉)紗線而使用導紗器，所述導紗器以可限定之壓力緊貼在紗線筒管上或緊貼於在紗線筒管上已經形成之紗線層上。因此能夠排除或者幾乎排除線之拖曳長度。

就此而言，在繞線過程中使用之紗線敷設裝置常常具有構造為槽筒(schlitztrommel)之導紗器。例如從EP2 170 750 B1中已知這種槽筒。

所述槽筒分別針對於不同之紗線之窄之帶寬而設計，這在處理不合適之紗線時要求相應地更換槽筒。紗線敷設裝置之這樣的改裝在生產技術和經濟角度下是不利的。

因此本發明之目的是，提供一種紗線敷設裝置以及一種用於製造用紗線纏繞之單錐形圓柱筒管之方法，所述單錐形圓柱筒管在繼續保持在紗線筒管上紗線敷設精確性之情況下實現較小之改裝耗費和總體上更廣泛之使用可能性。

與紗線敷設裝置相關之目的藉由具有在請求項1中說明之特徵之紗線敷設裝置得以實現，並且與所述方法相關之目的藉由根據請求項7所述之防疊繞方法得以實現。

從說明書、申請專利範圍和附圖中得出本發明之主題之其它優點和有利之構造方案。根據本發明之紗線敷設裝置允許將紗線、特別是縫紉紗線高度精確地纏繞到單錐形圓柱筒管上、亦即紗線筒管上，所述紗線筒管在其一個端部上設有錐形之底部盤。

為了形成相應之紗線層，根據本發明導紗器能夠相對於筒管架以可自由限定之速度沿著紗線筒管縱軸線來回運動，亦即，導紗器在工作時實施相對於筒管架或設置在所述筒管架中之筒管之所謂之往復運動。由於導紗器之和底部盤之往復運動之底部盤側之端部位置在繞線過程中可沿著紗線筒管縱軸線相互進給，纏繞在紗線筒管上之紗線層能夠彼此軸向位錯地設置。由此，紗線能夠借助每個紗線層越來越多地覆蓋錐形底部盤。在構成這樣的往復運動之情況下能夠自由地來回運動之導紗器能夠在相對於槽筒(Schlitzrommeln)明顯更多數量之不同之紗線以及紗線筒管中使用。在多種情況下，由此能夠避免或省去紗線敷設裝置之否則要求之改裝。導紗器之往復運動之底部盤側之端部位置和紗線筒管之底部盤能夠藉由導紗器的或者包括導紗器之導紗裝置的與所述導紗器之往復運動疊加之進給運動彼此相對地互相進給。對此，筒管架或導紗器或者具有導紗器之導紗裝置優選相對於紗線敷設裝直之機器框架可移動地設置。就此而言，導紗裝置特別是能夠藉由直線引導裝置設置在紗線敷設裝置之機器框架上，並且在所述紗線敷設裝置中例如以伺服電動機之方式可調節地引導。因此，能夠實現導紗器支架的、亦即圍繞轉向輥或轉向輪引導之牽引件之小之結構尺寸。一種本身已知之控制裝置優選用於控制機械之調節。為了精確地維持紗線在紗線筒管上相應地預先給定之繞線圖案，對控制裝置進行程式設計，使得導紗器之相對於紗線筒管之由往復運動和與所述往復運動疊加之進給運動產生之相對速度保持恆定。亦即，對控制裝置進行程式設計，使得導紗器之往復運動之速度在執行進給運動時分別根據導紗器之相應之(實際的)往復運動方向而變大或縮小，使得導紗器之和紗線筒管之底側之端部之疊加之進給運動相對於彼此補償。因此，如防止線圈在紗線筒管上沿軸向方向之斜率相對於線圈之預先給定之斜率之不希望之變大一樣，能夠防止各個線圈在紗線筒管上之不希望之相互重疊纏繞。由此總體上確保了將紗線恆定對稱地纏繞在紗線筒管上。

根據本發明之一種優選之改進構造，導紗器之速度在所述導紗器之往復運動(來回運動)中基於控制信號控制及/或調節，以控制導紗器之和底側之端部之相互間的進給運動。在現代電子控制裝置中總歸提供所述控制信號，並且能夠毫無問題地檢測所述控制信號。同時，由此在控制導紗器之往復運動時能夠借助由控制裝置實施之修正干涉以簡單之方式實現進給運動之時間同步。

導紗器優選固定在牽引件上，所述牽引件能夠圍繞轉向輥及/或轉向輪在底部盤側之端部位置和紗線筒管頭部側之端部位置之間能來回運動地引導。導紗器相對於牽引件軸向不能移動地固定在所述牽引件上，亦即與所述牽引件連接。因此，所述牽引件限定了導紗器之運動軌跡(運動長度)，導紗器沿著所述運動軌跡在實施往復運動時能夠相對於纏繞有紗線之紗線筒管來回運動。因此，總體上可實現紗線敷設裝置之相對於外部干擾更牢固之且同時在結構上更簡單之構造。根據本發明，牽引件可以是鏈條、繩索或皮帶。

根據本發明之一種優選之改進構造，導紗器之往復運動之底部盤側之端部位置能夠藉由牽引件之底部盤側之行程端部位置之控制側之調節朝牽引件之最大行程端部位置之方向進給到紗線筒管之底部盤上。亦即，牽引件之行程相對於牽引件之或導紗器之行程中間位置變大，但是或者行程中間位置在控制側上連同底部盤側之行程端部位置關於導紗裝置之相對於機械框架位置固定之參照點移動。最大之行程端部位置限定為牽引件之最大可能之行程，並且因此確定導紗器從其行程中間位置起之最大可能之偏轉。最大之行程端部位置在結構上藉由牽引件之有效長度限定。借助已知之電子控制裝置，能夠為每個紗線層重新且精確地確定牽引件之行程端部位置，並且從而確定導紗器之往復運動之端部位置，並且這根據需要在兩端上是不同的，只要是所希望的。牽引件之各個底部盤側之行程端部位置特別是能夠根據纏繞有紗線之紗線筒管的及/或相應地待纏繞在紗線筒管上之紗線(纖度)之相應之測量而限定，並且例如存儲在控制裝置之存儲器中。已存儲之行程端部位置能夠這樣由控制裝置讀取並且為了控制相應之繞線過程而預先設定。

在此，能夠對控制裝置進行程式設計，牽引件的與底部盤側之行程端部位置相對置地設置之行程端部位置相應地借助於牽引件之底部盤側之行程端部位置跟蹤，以至於各個紗線層在紗線筒管上具有相同之軸向長度。由此能夠構成紗線之開始提及之邊沿角。

在徑向外部之紗線層之繞線過程期間，導紗器和紗線筒管之底側之端部優選是能相互進給的，使得徑向外部之紗線層相對於位於其下面之徑向內部之紗線層能夠根據紗線筒管之底部盤之錐形角α軸向位錯地設置。紗線筒管之錐形角大於0°或小於90°。因此，產生在其層結構中特別穩定之並且此外具有高精確度之外觀上令人滿意地纏繞之紗線筒管。此外，由此能夠最優地充分利用紗線筒管之現有之容納能力。

為了精確地引導紗線(所述引導對於精確纏繞是所必需的)，導紗器緊貼在纏繞有紗線之紗線筒管上或緊貼在設置在紗線筒管上之紗線層上，並且因此在繞線過程期間以高的速度沿借紗線筒管或紗線層滑過。為了使導紗器施加到紗線筒管上及/或到在紗線筒管上產生之紗線層上之擠壓力儘可能小且能借助最簡單之方式來調節，主要藉由紗線之預應力來確定導紗器施加到紗線筒管上或施加到設置在紗線筒管上之紗線層上之擠壓力。為此，導紗器能夠在已插入之紗線上在與紗線筒管成徑向或相切之方向上懸浮地放置在紗線上或紗線處，亦即，懸掛在所述紗線上。可理解為，導紗器必須沿紗線筒管縱軸線之方向優選無間隙地引導，以便確保紗線在紗線筒管上之所要求之精確放置。在所建議之結構類型中，省去用於將導紗器放置或壓到紗線筒管上的、在現有技術中常用之額外之構件，例如彈簧、配重等。由此，導紗器能夠更容易和更緊湊地實施，這在紗線敷設裝置之所希望之高動力性之方面是有利的。因此，只要需要，導紗器還能夠在繞線期間以簡化之方式被冷卻。

根據本發明，在控制裝置中備份、亦即存儲有多個繞線程序，所述繞線程序分別與不同之待纏繞之紗線及/或紗線筒管相對應。根據本發明，繞線程序優選是可自由選擇之且能夠為相應之繞線過程選擇。此外，為了紗線敷設裝置之更加改良之使用廣泛度，所述繞線程序此外優選是可改變之或能藉由新之繞線程序代替或擴展。

圖1示出紗線敷設裝置10之透視圖。該紗線敷設裝置10具有在附圖中僅部分示出之機器框架12，在該機器框架上設置有導紗裝置14和筒管架16。在此纏繞有未詳細示出之紗線之紗線筒管18被套到筒管架16上，該紗線筒管具有筒管軸20，該筒管軸沿著紗線筒管18之紗線筒管縱軸線22延伸。在筒管軸20上設置有錐形之底部盤24。在實務中，這樣構造之紗線筒管18稱為所謂之單錐形圓柱筒管。紗線筒管18借助於筒管架16圍繞紗線筒管縱軸線22沿以26標示之轉動方向可旋轉地驅動。

導紗裝置14包括圍繞轉向輪28引導之連續之牽引件30，該牽引件在此構造成皮帶。導紗器32相對於牽引件30軸向不能移動地固定在牽引件30上。

牽引件30能夠藉由以未詳細示出之方式與驅動馬達34耦聯之轉向輪28驅動，並且能夠在底部盤側之行程端部位置36和與該底部盤側之行程端部位趁間隔開之行程端部位置36'之間來回運動。因此，導紗器32能夠以更快之順序相對於筒管架16或設置在該筒管架上之紗線筒管18沿著該紗線筒管縱軸線22來回運動。該導紗器32之往復運動藉由以38標示之雙箭頭圖解地表示。導紗器32之往復運動38其有底部盤側之端部位置40和與該底部盤側之端部位置間隔開之頂側之端部位置40'。

控制裝置42用於控制該繞線過程，亦即，特別是控制該紗線筒管18圍繞其紗線筒管縱軸線22之旋轉運動以及控制該導紗器32之往復運動。控制裝置42設置在操縱元件43之後方。控制裝置42也能夠設置在紗線敷設裝置10之其它位置上或者設置為外部單元。

導紗器32之往復運動之底部盤側之端部位置40和紗線筒管18之底部盤24在繞線過程期間能夠沿著紗線筒管縱軸線 22彼此相對地進給。因此，該紗線在紗線筒管上能夠以在軸向上彼此錯開之紗線層(未示出)設置。就此而言，導紗裝置14藉由道線引導裝置44可調節地設置在該機器框架42上，並且能夠在由控制裝置42控制之進給運動46之路徑中朝紗線筒管18之底部盤24之方向進給(運動)。

圖2示出圖1中之導紗器32之大大示意之視圖，該導紗器具有捲到紗線筒管18上之紗線48，並且示出如何將該導紗器放置在該紗線筒管18上。導紗器32以未詳細示出之方式在牽引件上沿紗線48之運行方向50懸浮地支承。待輸送給該紗線筒管18之紗線藉由預先給定之預應力F在預張緊之情況下被保持。導紗器32僅藉由紗線48之預張緊，亦即藉由作用在該紗線48上之預應力F產生之力之向量K壓緊到紗線筒管18上。

圖3示出前面已闡述之紗線筒管18處於其纏繞滿紗線48之狀態下。在紗線筒管上之紗線48之各個紗線層52以虛線極度示意地標明。在圖3中清晰可見的是，徑向外部之紗線層52分別相對於與其相比徑向內部之紗線層52沿著紗線筒管縱軸線22軸向錯開地設置。各紗線層52分別具有沿著紗線筒管縱軸線22之相同之縱向長度L，並且因此形成朝向紗線筒管之頂側之端部之紗線邊沿54。紗線邊沿54具有與底部盤24之錐形角α相一致之邊沿角β。

圖4示出在將紗線48纏繞到紗線筒管18上時之時間點上之圖3中之筒管18。導紗器之往復運動38之運動方向沿著紗線筒管縱軸線22指向朝向底部盤之方向。

各個線圈56已經彼此緊密地纏繞在紗線筒管18上。因此，所獲得之纏繞圖案具有各個線圈56相對於垂道於紗線筒管縱軸線22定向之參照軸線之保持不變之預先給定之額定螺旋角。導紗器32之與該導紗器32之往復運動38相同地定向之疊加之進給運動46在朝向紗線筒管18之底部盤24之方向上導致導紗器32相對於紗線筒管18所產生之相對速度之提高。這導致在紗線筒管18上同時產生之線圈56之斜率變大，並且該線圈不再緊密地彼此敷設，如在圖4中所示出的。

圖5示出導紗器支架(圖1)之進給運動在實施往復運動38時與導紗器沿著紗線筒管縱軸線22之運動方向相反地定向之情況。

由於疊加之運動，又顯示出一種變形之繞線圖案，其現在具有同時產生之線圈56相對於紗線筒管18減小之斜率。各線圈56不如所希望之一樣緊密地並排設置，而是與之前在紗線筒管18上產生之另外之線圈56交叉。

為了避免預先給定之繞線圖案由於導紗器32之進給運動46所造成之在圖4及圖5中闡述之干擾，對紗線敷設裝置10之在圖1中所示出之控制裝置42進行程式設計，使得導紗器32之往復運動38依據導紗器32和紗線筒管18之進給運動46彼此相對地這樣控制及/或調節，使得導紗器32相對於紗線筒管18之相對運動之速度保持恆定。

下面附加地參考圖6來解釋用於製造用紗線纏繞之紗線筒管之方法100，該紗線筒管具有一個沿著紗線筒管縱軸線延伸之筒管軸和一個設置在該筒管軸上之錐形之底部盤。

在第一步驟110中，借助導紗器32將紗線輸送給紗線筒管18。在繞線過程期間，導紗器32貼靠在紗線筒管18上或貼靠在設置在紗線筒管18上之紗線層52上，並且在同時進行之步驟120中，導紗器32在構成往復運動38之情況下相對於紗線筒管18以更快之順序沿著紗線筒管縱軸線22來回運動，以形成相應之紗線層56。在此，在進一步之步驟130中，輸送給紗線筒管18之紗線48借助於導紗器32以彼此軸向錯開之紗線層52纏繞到紗線筒管18上。

在進一步之步驟140中，在繞線過程期間，導紗器32之往復運動38之底部盤側之端部位置40(圖1)和紗線筒管18沿著紗線筒管縱軸線22相互進給。這藉由將導紗器32連同導紗裝置14經由道線引導裝置44(圖1)藉由相對於機器框架12之進給運動46沿著紗線筒管縱軸線22朝紗線筒管18之底部盤24之方向推移。在此，在同時進行之步驟150中，導紗器32相對於紗線筒管18之由往復運動38和與該往復運動疊加之進給運動46產生之相對速度由控制裝置恆定地保持。

10‧‧‧紗線敷設裝置

12‧‧‧機器框架

14‧‧‧導紗裝置

16‧‧‧筒管架

18‧‧‧紗線筒管

20‧‧‧筒管軸

22‧‧‧紗線筒管縱軸線

24‧‧‧底部盤

26‧‧‧轉動方向

28‧‧‧轉向輪/轉向輥

30‧‧‧牽引件

32‧‧‧導紗器

34‧‧‧驅動，馬達

36‧‧‧行程端部位置

36'‧‧‧行程端部位置

38‧‧‧往復運動

40‧‧‧端部位置

40'‧‧‧端部位置

42‧‧‧控制裝置/機器框架

43‧‧‧操縱元件

44‧‧‧道線引導裝置

46‧‧‧進給運動

48‧‧‧紗線

50‧‧‧運行方向

52‧‧‧紗線層

54‧‧‧紗線邊沿

56‧‧‧線圈

下面借助於在附圖中示出之實施例詳細解釋本發明。

所示出的和所說明的實施形式不理解為決定性之列舉，而是更確切地說具有用於描述本發明之示例性之特徵。

附圖中之各圖大大示憊地示出根據本發明之主題，並且不理解為按比例的。根據本發明之主題之各個組成部分這樣地示出，使得其結構能夠良好地示出。附圖中示出：圖1用於製造用紗線纏繞之單錐形圓柱筒管之紗線敷設裝置之透視圖，該紗線敷設裝置具有導紗器，該導紗器能夠借助於由控制裝置控制之往復運動相對於單雄形圓柱筒管來回運動；圖2圖1中之紗線敷設裝置之導紗器之懸掛原理；圈3圖1中之單錐形圓柱筒管處於其繞滿紗線之狀態下；圖4圖1中之單錐形圓柱筒管在捲繞紗線時在導紗器朝單錐形圓柱筒管之底部盤之方向之進給運動期間導紗器之往復運動與進給運動之方向相反；圖5圖1中之單錐形圓柱筒管在捲繞紗線時在導紗器朝單錐形圓柱筒管之底部盤之方向之進給運動期間導紗器之往復運動與進給運動之方向相同；並且圖6具有用於製造用紗線纏繞之單錐形圓柱筒管之方法之各個步驟之方框圖。