專利名稱：用來(lái)卷繞卷筒的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)卷繞卷筒的按權(quán)利要求1前序部分的方法以及用來(lái)實(shí)施這種方法的按權(quán)利要求11的前序部分的裝置。
由EP 0 235 557(Bag.1509)已知這種方法和裝置。
在將長(zhǎng)絲卷繞成卷筒時(shí)長(zhǎng)絲在卷繞寬度內(nèi)在基本上恒定的卷筒圓周速度下以變化的交叉角鋪放在卷筒表面上。為此長(zhǎng)絲通過(guò)往復(fù)導(dǎo)絲器在卷到卷筒表面上之前在往復(fù)行程之內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。為了得到長(zhǎng)絲均勻的質(zhì)量分布，從而得到均勻的卷筒密度，特別是在卷筒的邊緣區(qū)域，已知在卷繞期間周期地縮短和加長(zhǎng)往復(fù)行程。這種往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化人們稱之為所謂的呼吸。通過(guò)呼吸防止卷筒高的棱邊結(jié)構(gòu)(鞍形結(jié)構(gòu))。
在由EP 0 235 557已知的方法中按照一規(guī)定的呼吸函數(shù)進(jìn)行往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化。這里呼吸函數(shù)通過(guò)時(shí)間段確定，這個(gè)時(shí)間段是為了重新達(dá)到在呼吸以前調(diào)整的往復(fù)行程所必需的。因此呼吸函數(shù)由許多在往復(fù)行程長(zhǎng)度變化時(shí)確定往復(fù)導(dǎo)絲器往復(fù)運(yùn)動(dòng)的呼吸行程構(gòu)成。因此在通過(guò)呼吸函數(shù)時(shí)長(zhǎng)絲按許多呼吸行程鋪放在卷筒表面上。通過(guò)呼吸函數(shù)確定往復(fù)導(dǎo)絲器或者說(shuō)長(zhǎng)絲在卷筒表面上卷筒末端處反向點(diǎn)的分布。因此通過(guò)規(guī)定呼吸函數(shù)直接影響長(zhǎng)絲的質(zhì)量分布。
因?yàn)樵谝阎椒ㄖ泻粑瘮?shù)僅僅建立在經(jīng)驗(yàn)數(shù)值基礎(chǔ)上，因此存在這樣的問(wèn)題，在卷好的卷筒上質(zhì)量分布的變化同樣只是在經(jīng)驗(yàn)數(shù)值的基礎(chǔ)上改變。
由US4,771,90已知另一種方法，在這種方法中呼吸函數(shù)促成往復(fù)行程長(zhǎng)度的隨機(jī)變化。為此分別由最長(zhǎng)的往復(fù)行程和最短的往復(fù)行程確定的最外反向點(diǎn)和最內(nèi)反向點(diǎn)之間的路程分成許多點(diǎn)。每個(gè)點(diǎn)代表往復(fù)導(dǎo)絲器的一個(gè)反向點(diǎn)。其中各個(gè)反向點(diǎn)出現(xiàn)的順序和頻率按一建立在隨機(jī)原理基礎(chǔ)上的一定算法確定。因此這種方法同樣完全不適合于在卷筒上產(chǎn)生預(yù)先規(guī)定的質(zhì)量分布。
由US 4,544,113和US 4,767,071已知用來(lái)卷繞卷筒的另一種方法，其中用于往復(fù)行程長(zhǎng)度改變的呼吸函數(shù)規(guī)定一種在一最大往復(fù)行程和一最小往復(fù)行程之間不斷反復(fù)的均勻變換。因此只能產(chǎn)生卷筒末端區(qū)域內(nèi)的非常不均勻的質(zhì)量分布，它與中部區(qū)域相比具有較軟的末端區(qū)域。
在已知方法中通過(guò)往復(fù)行程長(zhǎng)度的改變避免在卷筒末端產(chǎn)生高的卷筒棱邊。但是因此通過(guò)呼吸函數(shù)確定的在卷筒末端區(qū)域內(nèi)反向點(diǎn)的分布對(duì)卷筒密度的影響純粹是隨機(jī)的。
現(xiàn)在本發(fā)明的目的是，這樣地改進(jìn)用來(lái)卷繞卷筒的開頭所述這種類型的方法以及實(shí)施這種方法的裝置，使得卷筒在長(zhǎng)絲卷繞以后具有一在整個(gè)卷筒寬度上均勻的卷筒密度或規(guī)定的卷筒密度分布曲線。
已知，卷筒的卷筒密度主要取決于長(zhǎng)絲在卷筒上的質(zhì)量分布。但是在往復(fù)行程內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)在卷筒圓周上鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量不是恒定的，因?yàn)橥鶑?fù)導(dǎo)絲器在往復(fù)行程的末尾從往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度開始制動(dòng)，在反向以后必須重新加速到往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度。因此在往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度恒定的區(qū)域內(nèi)在卷筒圓周上鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量同樣是恒定的。在這個(gè)直線區(qū)域之外鋪放在卷筒圓周上的長(zhǎng)絲質(zhì)量逐漸加大，直至在反向點(diǎn)區(qū)域內(nèi)達(dá)到最大值?，F(xiàn)在按本發(fā)明的方法建立了呼吸函數(shù)和質(zhì)量分布之間的關(guān)系。這里規(guī)定了長(zhǎng)絲在理論上卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布，根據(jù)具有規(guī)定的長(zhǎng)絲質(zhì)量分布的理論卷繞的理想卷筒由反向點(diǎn)在理論卷繞的理想卷筒上的分布確定呼吸函數(shù)。用這個(gè)呼吸函數(shù)產(chǎn)生待卷繞的卷筒。本發(fā)明特別的優(yōu)點(diǎn)在于，卷筒末端區(qū)域可以按規(guī)定的長(zhǎng)絲質(zhì)量分布卷繞。
為了在規(guī)定的在理論卷繞的理想卷筒上長(zhǎng)絲的質(zhì)量分布和在實(shí)際卷繞的卷筒上卷繞的長(zhǎng)絲的質(zhì)量分布之間得到盡可能小的偏差，建議由規(guī)定的卷繞參數(shù)通過(guò)一微處理器算出長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布。這里例如規(guī)定長(zhǎng)絲速度、往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度、交叉角、長(zhǎng)絲支數(shù)和反向區(qū)長(zhǎng)度作為卷繞參數(shù)。理論卷繞的理想卷筒通過(guò)計(jì)算理想地卷繞，其中算出的質(zhì)量分布不超過(guò)規(guī)定的理論值。由算出的長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布使其中所算出的往復(fù)導(dǎo)絲器的反向點(diǎn)的分布轉(zhuǎn)換成呼吸函數(shù)。通過(guò)這種工藝方案可以在卷繞的卷筒上無(wú)較大的偏差地實(shí)現(xiàn)規(guī)定的質(zhì)量分布。
這里長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布的計(jì)算有利地按以下步驟進(jìn)行。首先由規(guī)定的卷繞參數(shù)計(jì)算在往復(fù)行程期間鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量。因?yàn)殚L(zhǎng)絲質(zhì)量正比于往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度，每個(gè)往復(fù)行程可以對(duì)應(yīng)一確定的長(zhǎng)絲質(zhì)量。將這種對(duì)應(yīng)關(guān)系與卷筒寬度B聯(lián)系起來(lái)。為此將往復(fù)行程沿卷筒寬度分成許多具有同樣寬度的質(zhì)量段。這里每個(gè)質(zhì)量段含有鋪放在質(zhì)量段內(nèi)的長(zhǎng)絲質(zhì)量，它確定為長(zhǎng)絲分質(zhì)量?，F(xiàn)在規(guī)定長(zhǎng)絲在待計(jì)算的理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布的理論值以及確定數(shù)量的往復(fù)行程。因此例如作為質(zhì)量分布的理論值可以規(guī)定，在整個(gè)卷筒寬度上存在恒定的質(zhì)量分布(Fsoll＝100％)。往復(fù)行程數(shù)量是任意的，其中較大的數(shù)量造成計(jì)算的理論卷繞的理想卷筒和隨后實(shí)際卷繞的卷筒之間的較小偏差。在考慮往復(fù)行程數(shù)量以及質(zhì)量分布理論值的情況下將預(yù)先規(guī)定的具有各長(zhǎng)絲分質(zhì)量的質(zhì)量段集合成質(zhì)量分布。所算出的等于規(guī)定的質(zhì)量分布理論值的質(zhì)量分布包含一用作呼吸函數(shù)比例尺的質(zhì)量段分布。這里質(zhì)量的絕對(duì)數(shù)量通過(guò)往復(fù)行程數(shù)量確定，因?yàn)槊總€(gè)往復(fù)行程由許多質(zhì)量構(gòu)成。
然后在卷繞行程期間構(gòu)成反向點(diǎn)分布的呼吸函數(shù)可以通過(guò)以下步驟由算出的質(zhì)量分布推導(dǎo)出來(lái)。由在計(jì)算的長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布之內(nèi)的質(zhì)量段分布求出往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化。因?yàn)槊總€(gè)反向點(diǎn)或每個(gè)往復(fù)行程從一質(zhì)量段S1開始，可以僅僅通過(guò)質(zhì)量段S1相對(duì)于卷筒寬度的分布推導(dǎo)出往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化，為了將往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化轉(zhuǎn)換成呼吸函數(shù)，有利地包括鋪放算法，使得例如在各個(gè)往復(fù)行程變化之間遵循一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
因?yàn)樵趯?dǎo)絲器以恒定的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度移動(dòng)的往復(fù)行程區(qū)域內(nèi)質(zhì)量分布基本上是恒定的，建議，質(zhì)量段的長(zhǎng)絲分質(zhì)量由質(zhì)量段的長(zhǎng)絲絕對(duì)質(zhì)量與在卷筒寬度的中間區(qū)域內(nèi)的質(zhì)量段的長(zhǎng)絲絕對(duì)質(zhì)量之比構(gòu)成。由此存在這樣的可能性，只需對(duì)卷筒末端區(qū)域進(jìn)行質(zhì)量分布計(jì)算。
為了改變卷繞的卷筒的質(zhì)量分布，按權(quán)利要求6的方案特別有利。這里求出在卷繞的卷筒上的長(zhǎng)絲質(zhì)量分布。其中質(zhì)量分布的實(shí)際值可借助于一硬度測(cè)量?jī)x或通過(guò)一姆指頂破試驗(yàn)手工確定。通過(guò)規(guī)定的質(zhì)量分布與卷繞的質(zhì)量分布之間的比較可以確定，所卷繞的卷筒是否具有所希望的密度分布曲線。對(duì)于在沿卷筒寬度的一定區(qū)域內(nèi)存在偏差的情況，確定一校正的質(zhì)量分布，并以理論卷繞的理想卷筒的計(jì)算為基礎(chǔ)。然后由計(jì)算重新定義呼吸函數(shù)，使新卷繞的卷筒具有按要求變化的質(zhì)量分布。為了在卷繞的卷筒在產(chǎn)生一定的卷筒密度曲線，這種方案特別有利。這種方案特別是可有利地應(yīng)用于一個(gè)過(guò)程的開始。這時(shí)可以先卷繞一樣筒，以便由實(shí)際-理論-比較迅速到達(dá)最佳卷筒密度。樣筒例如可以具有最少的長(zhǎng)絲層，以使在比較短的卷繞時(shí)間后便可達(dá)到最佳化。
在一種特別優(yōu)良的方案中呼吸函數(shù)的確定，從而還有反向點(diǎn)的分布以及往復(fù)導(dǎo)絲器的控制通過(guò)控制裝置進(jìn)行，控制裝置與往復(fù)導(dǎo)絲器的驅(qū)動(dòng)裝置連接，其中驅(qū)動(dòng)裝置影響往復(fù)導(dǎo)絲器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)行程。因?yàn)椴还苁峭鶑?fù)運(yùn)動(dòng)速度還是往復(fù)行程長(zhǎng)度通過(guò)往復(fù)導(dǎo)絲器的驅(qū)動(dòng)裝置確定，呼吸函數(shù)可以以高的精度實(shí)現(xiàn)。其中往復(fù)導(dǎo)絲器的驅(qū)動(dòng)裝置直接根據(jù)呼吸函數(shù)這樣地控制，使得實(shí)現(xiàn)往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化。
按本發(fā)明的方案與卷繞類型無(wú)關(guān)。這里卷繞類型包括亂卷繞、精密卷繞或分級(jí)精密卷繞。在亂卷繞時(shí)卷繞行程期間往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度的平均值基本上保持不變。這時(shí)在卷繞行程中卷繞比(綻子轉(zhuǎn)速/往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度)始終在變化。在精密卷繞時(shí)卷繞比保持不變。相反在分級(jí)精密卷繞時(shí)卷繞比按規(guī)定的程序分級(jí)改變。
同樣特別有利的是，按本發(fā)明的方法與已知方法相組合，以防止疊繞。因此可以制造大直徑和大卷筒密度的交叉卷筒，它在超過(guò)1000米/分的高抽絲速度或更高時(shí)保證長(zhǎng)絲軸向無(wú)故障地運(yùn)行。
按本發(fā)明的方法既可用于具有基本上直角形端面的圓柱形卷筒，也可用于具有傾斜端面的雙錐形卷筒。
按本發(fā)明的用來(lái)實(shí)施這種方法的裝置其特征在于在制造卷筒時(shí)的高度靈活性。這里呼吸函數(shù)可以單獨(dú)地根據(jù)預(yù)先計(jì)算的質(zhì)量分布方便地改變。控制裝置在規(guī)定往復(fù)行程和往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度時(shí)分別從一臨時(shí)規(guī)定的呼吸函數(shù)出發(fā)。為此控制裝置具有一用來(lái)存放卷繞參數(shù)的數(shù)據(jù)存貯器和一用來(lái)計(jì)算長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布和求出用來(lái)改變往復(fù)行程長(zhǎng)度的呼吸函數(shù)的微處理器。
通過(guò)按權(quán)利要求12的本發(fā)明的一種特別優(yōu)良的改進(jìn)結(jié)構(gòu)更加提高了裝置的靈活性，這里往復(fù)導(dǎo)絲器借助于一電機(jī)，例如步進(jìn)電機(jī)或電動(dòng)扭矩發(fā)生器驅(qū)動(dòng)。因此存在這樣的可能性，往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度與往復(fù)行程當(dāng)時(shí)的長(zhǎng)度改變相耦合。因此在往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度保持不變或單位時(shí)間內(nèi)鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量不變時(shí)可以進(jìn)行往復(fù)行程的縮短。
其中往復(fù)導(dǎo)絲器和電機(jī)之間的連接有利地做成皮帶傳動(dòng)裝置。為此電機(jī)具有一驅(qū)動(dòng)輪，它驅(qū)動(dòng)至少通過(guò)一個(gè)皮帶輪引導(dǎo)的皮帶。往復(fù)導(dǎo)絲器固定在皮帶上并在卷筒寬度內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
下面借助于一實(shí)施例參照附圖對(duì)按本發(fā)明的方法以及用來(lái)實(shí)施按本發(fā)明方法的裝置加以較詳細(xì)的說(shuō)明。
附圖中

圖1示意表示用來(lái)實(shí)施按本發(fā)明的方法的裝置；圖2示意表示一圓柱形卷筒的視圖；圖3示意表示具有按照一呼吸函數(shù)的往復(fù)行程長(zhǎng)度變化的卷筒的展開；圖4在往復(fù)行程內(nèi)長(zhǎng)絲質(zhì)量分布的圖表表示；圖5一卷筒長(zhǎng)絲質(zhì)量分布的圖表表示；圖6示意表示用來(lái)求出呼吸函數(shù)Z的信號(hào)平面圖。
圖1中表示用來(lái)實(shí)施按本發(fā)明的方法的按本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例，例如它可以用在卷曲變形機(jī)中。在一叉形卷筒架21的自由端上可旋轉(zhuǎn)地支承兩個(gè)相互面對(duì)面的定心盤8和9，卷筒架21可回轉(zhuǎn)地支承在機(jī)座內(nèi)的一回轉(zhuǎn)軸(這里未畫出)上。在定心盤8和9之間夾緊一用來(lái)支承卷筒6的筒管7。一驅(qū)動(dòng)輥5靠在筒管7或卷筒6的表面上。驅(qū)動(dòng)輥5固定在驅(qū)動(dòng)軸11上。驅(qū)動(dòng)軸11在一端與驅(qū)動(dòng)輥電機(jī)10連接。驅(qū)動(dòng)輥電機(jī)10以基本上恒定的速度驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥5?，F(xiàn)在通過(guò)摩擦借助于驅(qū)動(dòng)輥5以卷繞速度驅(qū)動(dòng)筒管7或卷筒6，筒管或卷筒可以用基本上恒定的長(zhǎng)絲速度卷繞長(zhǎng)絲1。在卷繞行程期間卷繞速度保持不變。往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2設(shè)在驅(qū)動(dòng)輥5之前。往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2做成所謂的皮帶往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置。這里往復(fù)導(dǎo)絲器3固定在一環(huán)形皮帶16上。皮帶16在皮帶輪15.1和15.2之間平行于筒管7移動(dòng)。在皮帶平面內(nèi)設(shè)置一被皮帶部分纏繞的平行于皮帶輪15.1和15.2的驅(qū)動(dòng)輪14。驅(qū)動(dòng)輪14固定在電機(jī)12的驅(qū)動(dòng)軸13上。電機(jī)14往復(fù)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪14，使往復(fù)導(dǎo)絲器3在皮帶輪15.1和15.2之間的區(qū)域內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。電機(jī)12可通過(guò)控制裝置4控制?？刂蒲b置4與一設(shè)在卷筒架21上的傳感器17連接，傳感器測(cè)量筒管7的轉(zhuǎn)速并作為信號(hào)輸送給控制裝置4。
在本實(shí)施例中傳感器17做成脈沖發(fā)生器，它感測(cè)在定心盤8上的捕絲槽19。捕絲槽19屬于捕絲裝置18，它在卷繞行程開始時(shí)捕獲長(zhǎng)絲，并可以使長(zhǎng)絲在筒管7上生頭。脈沖發(fā)生器17根據(jù)始終重復(fù)的捕絲槽19每轉(zhuǎn)發(fā)出一個(gè)信號(hào)。此脈沖在控制裝置4內(nèi)轉(zhuǎn)換，以計(jì)算筒管7的轉(zhuǎn)速。
在圖1中所示的狀態(tài)下長(zhǎng)絲1卷繞在筒管7上成為卷筒6。這里長(zhǎng)絲1在往復(fù)導(dǎo)絲器3的導(dǎo)絲槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)導(dǎo)絲器3在卷筒6的卷繞寬度內(nèi)通過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這里往復(fù)導(dǎo)絲器3的運(yùn)動(dòng)和往復(fù)行程長(zhǎng)度由電機(jī)12例如步進(jìn)電機(jī)控制。卷筒6不斷加大的卷筒直徑可以通過(guò)卷筒架21的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。為此卷筒架具有一力發(fā)生器(這里未畫出)，它一方面產(chǎn)生卷筒6和驅(qū)動(dòng)輥5之間為驅(qū)動(dòng)卷筒所需要的壓緊力，另一方面使卷筒架21可以作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
往復(fù)導(dǎo)絲器3的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度以及往復(fù)行程的長(zhǎng)度通過(guò)控制裝置4規(guī)定，該控制裝置促使電機(jī)12的相應(yīng)控制。為了進(jìn)行控制給控制裝置4輸入卷繞參數(shù)E。這里可以規(guī)定卷繞速度、驅(qū)動(dòng)輥直徑、往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度、往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度在往復(fù)行程內(nèi)的分布和待卷繞長(zhǎng)絲的支數(shù)作為卷繞參數(shù)E。卷繞參數(shù)E貯存在控制裝置4內(nèi)的數(shù)據(jù)存貯器24內(nèi)。為了求出呼吸函數(shù)控制裝置4具有一微處理器25。在微處理器25內(nèi)由規(guī)定的長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布Fsoll以及由規(guī)定的往復(fù)行程H數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布F的計(jì)算。然后由質(zhì)量分布F的計(jì)算推導(dǎo)出呼吸函數(shù)Z，它在控制電機(jī)12時(shí)促使往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化。
為了通過(guò)往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置2達(dá)到往復(fù)導(dǎo)絲器3盡可能準(zhǔn)確的定位，電機(jī)12通過(guò)信號(hào)線與控制裝置4連接，通過(guò)信號(hào)線每次給控制裝置4輸入電機(jī)12轉(zhuǎn)子軸的一個(gè)角位，這個(gè)電機(jī)實(shí)際位置在控制電機(jī)的理論位置時(shí)計(jì)算在內(nèi)，因此始終保證相互比較以及電機(jī)的非常精確的控制。
為了特別是在卷筒的末端區(qū)域使鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量保持規(guī)定的質(zhì)量分布，往復(fù)行程按一規(guī)定的呼吸函數(shù)Z改變其長(zhǎng)度。在圖2中示意表示一圓柱形卷筒的視圖。卷筒6卷繞在筒管7上。卷筒具有一卷筒寬度B。這里卷筒寬度由最大往復(fù)行程Hmax構(gòu)成。這里往復(fù)行程H表示往復(fù)導(dǎo)絲器往復(fù)運(yùn)動(dòng)的路程。在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)絲在卷到卷筒表面上去之前在往復(fù)導(dǎo)絲器中在往復(fù)行程之內(nèi)移動(dòng)，為此往復(fù)導(dǎo)絲器以一規(guī)定的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度驅(qū)動(dòng)。在卷筒6的末端處即將反向前往復(fù)導(dǎo)絲器制動(dòng)并沿相反方向重新加速。這種長(zhǎng)絲反向以幾個(gè)長(zhǎng)絲層為例示意表示在圖2中卷筒6的表面上。卷筒表面上標(biāo)記由于往復(fù)導(dǎo)絲器的反向引起長(zhǎng)絲鋪放方向改變的部位稱作長(zhǎng)絲反向點(diǎn)U。這里隨著往復(fù)導(dǎo)絲器運(yùn)動(dòng)程度的不同在卷筒末端處的長(zhǎng)絲反向點(diǎn)U可以在卷筒表面上一較長(zhǎng)的區(qū)段內(nèi)延伸。在所示情況下長(zhǎng)絲反向點(diǎn)與長(zhǎng)絲鋪放轉(zhuǎn)折點(diǎn)一致。但是長(zhǎng)絲反向點(diǎn)也可以假想地通過(guò)鋪放在卷筒末端處的長(zhǎng)絲段加長(zhǎng)確定。
圖2上卷筒6端面22處舉例地標(biāo)注一長(zhǎng)絲反向點(diǎn)U1。在相對(duì)的端面23上標(biāo)注一由同一往復(fù)行程Hmax產(chǎn)生的長(zhǎng)絲反向點(diǎn)U’1。長(zhǎng)絲反向點(diǎn)U1和U’1在卷筒外緣上形成，其中往復(fù)導(dǎo)絲器走過(guò)往復(fù)行程Hmax。
在卷繞行程期間通過(guò)往復(fù)行程的縮短和加長(zhǎng)進(jìn)行所謂的呼吸。這里往復(fù)行程Hmax首先按規(guī)定的呼吸函數(shù)減小到一最小往復(fù)行程，接著加長(zhǎng)到往復(fù)行程的初始值Hmax。圖2中舉例表示一任意往復(fù)行程H，它與最大往復(fù)行程Hmax相比在卷筒兩端縮短一長(zhǎng)度變化量A。其中長(zhǎng)絲在反向時(shí)在卷筒6左側(cè)鋪放在反向點(diǎn)U上，在卷筒6右側(cè)鋪放在反向點(diǎn)U′上。
圖3中以一個(gè)循環(huán)L為例以圖表示意標(biāo)出一呼吸函數(shù)Z。在該圖表內(nèi)縱坐標(biāo)表示往復(fù)行程H，橫坐標(biāo)表示卷繞周長(zhǎng)π*D。這里橫坐標(biāo)同時(shí)表示卷筒6的端面，在呼吸循環(huán)L開始時(shí)在一具有往復(fù)行程長(zhǎng)度Hmax的往復(fù)行程中長(zhǎng)絲在反向時(shí)鋪放在點(diǎn)U1上。現(xiàn)在在后續(xù)往復(fù)行程中往復(fù)行程的改變按呼吸函數(shù)Z進(jìn)行。因此呼吸函數(shù)Z確定各往復(fù)行程H長(zhǎng)絲反向點(diǎn)U的位置。圖3中所示的呼吸函數(shù)Z的曲線是一個(gè)例子。在呼吸循環(huán)L內(nèi)執(zhí)行許多的往復(fù)行程長(zhǎng)度變化量A。一旦重新到達(dá)原先的最大往復(fù)行程Hmax，循環(huán)L便結(jié)束。在卷筒卷繞期間將經(jīng)過(guò)許多呼吸循環(huán)。
在每個(gè)往復(fù)行程中卷筒6上在卷筒6圓周上鋪放一段長(zhǎng)絲。圖4中以圖表標(biāo)出在往復(fù)行程H期間鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量11。為此在縱坐標(biāo)上標(biāo)注長(zhǎng)絲質(zhì)量M，橫坐標(biāo)上標(biāo)注卷筒寬度B。在橫坐標(biāo)上反向點(diǎn)U例如表示為一條直線。此直線構(gòu)成往復(fù)行程H的終點(diǎn)。其中在卷筒寬度B上得到長(zhǎng)絲質(zhì)量M的基本上雙曲線形的曲線f。因此分布曲線f表示在一個(gè)往復(fù)行程內(nèi)沿卷筒鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量。由圖表可以看出，在往復(fù)行程H的終點(diǎn)處鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量M發(fā)生變化，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度保持不變的區(qū)域內(nèi)鋪放保持均勻的長(zhǎng)絲質(zhì)量。由于往復(fù)導(dǎo)絲器的制動(dòng)和加速鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量M不斷加大，直至在長(zhǎng)絲反向點(diǎn)U區(qū)域內(nèi)到達(dá)一最大值。為了計(jì)算長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布F，往復(fù)行程H分成許多沿卷筒寬度B的質(zhì)量段S。其中質(zhì)量段S具有恒定的寬度δB。這樣形成的每個(gè)質(zhì)量段S對(duì)應(yīng)列出一在該質(zhì)量段S內(nèi)鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量M。例如質(zhì)量段S1得到長(zhǎng)絲質(zhì)量M1、質(zhì)量段S2得到長(zhǎng)絲質(zhì)量M2等等。直至具有長(zhǎng)絲質(zhì)量Mi的質(zhì)量段Si。其中質(zhì)量段Si位于往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度保持不變的區(qū)域內(nèi)。因此對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)絲質(zhì)量Mi直至到達(dá)相對(duì)的卷筒端面不再改變。在相對(duì)的端面處質(zhì)量分布的區(qū)分類似于圖4所示進(jìn)行。
質(zhì)量分布F的計(jì)算有利地用標(biāo)準(zhǔn)化的、從而無(wú)量綱的長(zhǎng)絲質(zhì)量進(jìn)行。為此質(zhì)量段的長(zhǎng)絲分質(zhì)量m由所述質(zhì)量段的絕對(duì)長(zhǎng)絲質(zhì)量M和位于往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度保持不變卷筒寬度的中部區(qū)域內(nèi)的長(zhǎng)絲段Si的絕對(duì)長(zhǎng)絲質(zhì)量Mi之間的比例構(gòu)成。因此在卷筒寬度的線性區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)絲分質(zhì)量為m＝常數(shù)＝1。在反向區(qū)質(zhì)量段的長(zhǎng)絲分質(zhì)量取數(shù)值m＞1。
圖6中借助于信號(hào)平面圖示意表示用來(lái)確定呼吸函數(shù)Z的其他方法。在形成質(zhì)量段Sl至Si以后，進(jìn)行長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布計(jì)算。為此首先規(guī)定長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布的理論值Fsoll。同樣規(guī)定一以在理論卷繞時(shí)卷繞的理想卷筒為基礎(chǔ)的往復(fù)行程的最大數(shù)量n。為了計(jì)算理論卷繞的理想卷筒的質(zhì)量分布將質(zhì)量S1、S2至Si根據(jù)往復(fù)行程的數(shù)量n相加成一總和。其中質(zhì)量段在保持當(dāng)時(shí)的往復(fù)行程的情況下這樣地分配，使得所計(jì)算的在卷筒上的總質(zhì)量分布不超過(guò)規(guī)定的理論值。所計(jì)算的質(zhì)量段分布包含往復(fù)行程變化，因此所算出的質(zhì)量分布F是往復(fù)行程長(zhǎng)度變化量A的總和的一個(gè)尺度。接著由質(zhì)量分布求出的往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化量求出作為卷繞行程的基礎(chǔ)的呼吸所要求的呼吸函數(shù)Z。其中考慮鋪放算法，它包含長(zhǎng)度變化量的基本分布，以避免例如長(zhǎng)絲重疊。
因?yàn)樵诿總€(gè)以質(zhì)量分布F的計(jì)算為基礎(chǔ)的往復(fù)行程從質(zhì)量為S1開始，往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化量A例如可以這樣確定，使卷筒寬度B分成許多具有相同寬度的卷筒小段，從卷筒一個(gè)端面開始在每段卷筒內(nèi)求出包含在它里面的質(zhì)量段S1的數(shù)量。由此得到最大往復(fù)行程Hmax和最小往復(fù)行程Hmax之間的質(zhì)量為S1的分布。質(zhì)量為S1的數(shù)量等于往復(fù)之間的質(zhì)量段S1的分布。質(zhì)量段S1的數(shù)量等于往復(fù)行程長(zhǎng)度變化量A的數(shù)量。因此由質(zhì)量S1的分布在考慮鋪放算法的情況下可以直接確定呼吸函數(shù)Z。
在呼吸函數(shù)Z確定以后，開始卷繞卷筒的卷繞行程。
在卷筒卷完后，進(jìn)行卷筒密度或質(zhì)量分布的測(cè)試。這里卷繞的質(zhì)量分布例如可以通過(guò)測(cè)量工具手工測(cè)量。然后卷繞卷筒的測(cè)出的質(zhì)量分布可以傳輸給微處理器。在微處理器內(nèi)進(jìn)行卷繞的質(zhì)量分布Fist和質(zhì)量分布的理論值Fsoll之間的比較。
圖5中在圖表內(nèi)表示在卷筒上長(zhǎng)絲質(zhì)量M的質(zhì)量分布。為此縱坐標(biāo)上標(biāo)注長(zhǎng)絲質(zhì)量M，橫坐標(biāo)上標(biāo)注卷筒寬度B。這里縱坐標(biāo)表示卷筒的一個(gè)末端。規(guī)定數(shù)值Fsoll作為質(zhì)量分布的理論值，按照?qǐng)D表它在整個(gè)卷筒寬度上應(yīng)該為100％，在卷繞的卷筒上測(cè)出的質(zhì)量分布Fist同樣也標(biāo)出，其中在卷筒末端處理論值Fsoll和實(shí)際值Fist之間的偏差最大為10％。為了在卷繞的卷筒中得到所希望的理論值Fsoll，可以產(chǎn)生一質(zhì)量分布校正值Fkor。這里理論值Fsoll和實(shí)際值Fist之間的偏差加到理論曲線的有關(guān)卷筒區(qū)段上。由此得到質(zhì)量分布的校正數(shù)據(jù)Fkor。借助于這個(gè)校正的質(zhì)量分布根據(jù)前面對(duì)于圖6的說(shuō)明進(jìn)行呼吸函數(shù)Z新的計(jì)算。然后新計(jì)算的呼吸函數(shù)在下一個(gè)卷繞行程中作為往復(fù)行程長(zhǎng)度變化的基礎(chǔ)。
因此按本發(fā)明的方法展現(xiàn)一種可能性，按要求對(duì)卷筒上長(zhǎng)絲質(zhì)量的質(zhì)量分布施加影響。
附圖標(biāo)記表1 長(zhǎng)絲 2 往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3 往復(fù)導(dǎo)絲器 4 控制裝置5 驅(qū)動(dòng)輥 6 卷筒7 筒管 8 定心盤9 定心盤 10 驅(qū)動(dòng)輥電機(jī)11 驅(qū)動(dòng)軸 12 電機(jī)13 驅(qū)動(dòng)軸 14 驅(qū)動(dòng)輪15 皮帶輪 16 皮帶17 傳感器 18 捕絲裝置脈沖發(fā)生器 19 捕絲槽20 留頭絲 21 卷筒架22 端面23 端面24 數(shù)據(jù)存貯器 25 微處理器
權(quán)利要求
1.卷繞卷筒的方法，其中輸入的長(zhǎng)絲借助于往復(fù)導(dǎo)絲器在往復(fù)行程(H)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)并鋪放在卷筒上；往復(fù)導(dǎo)絲器的往復(fù)行程(H)在卷筒的寬度(卷筒寬度)(B)內(nèi)在卷繞(卷繞行程)期間可改變其長(zhǎng)度，其中在卷繞行程期間往復(fù)行程(H)的長(zhǎng)度變化(A)按規(guī)定的呼吸函數(shù)(Z)進(jìn)行，其特征為呼吸函數(shù)(Z)由長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布(F)確定。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征為長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布(F)由規(guī)定的卷繞參數(shù)(E)并在保持規(guī)定的質(zhì)量分布理論值(Fsoll)的情況下通過(guò)微處理器計(jì)算，并轉(zhuǎn)換成呼吸函數(shù)(Z)
3.按權(quán)利要求2的方法，其特征為長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布(F)的計(jì)算按以下步驟進(jìn)行；3.1由規(guī)定的卷繞參數(shù)(E)計(jì)算往復(fù)行程期間所鋪放的長(zhǎng)絲質(zhì)量(M)；3.2往復(fù)行程(H)沿卷筒寬度(B)細(xì)分成許多具有同樣寬度(δB)和一長(zhǎng)絲分質(zhì)量(m)的質(zhì)量段(S)；3.3規(guī)定長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布的理論值(Fsoll)并規(guī)定往復(fù)行程(Hn)的數(shù)量；和3.4帶有長(zhǎng)絲分質(zhì)量(m)的質(zhì)量為(S)這樣地相加成質(zhì)量分布，使得在保持規(guī)定往復(fù)行程數(shù)量的情況下達(dá)到質(zhì)量分布的理論值(Fsoll)。
4.按權(quán)利要求3的方法，其特征為呼吸函數(shù)(Z)的確定按以下步驟進(jìn)行4.1由在計(jì)算的長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上質(zhì)量分布(F)內(nèi)的質(zhì)量段(S)的分布求出往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化(A)，和4.2將往復(fù)行程的長(zhǎng)度變化(A)在考慮鋪放算法的情況下轉(zhuǎn)換成呼吸函數(shù)(Z)。
5.按權(quán)利要求3或4的方法，其特征為質(zhì)量段(S)的長(zhǎng)絲分質(zhì)量(m)通過(guò)質(zhì)量段(S)的絕對(duì)長(zhǎng)絲質(zhì)量(m)和位于卷繞區(qū)中部區(qū)域內(nèi)的質(zhì)量段(Si)的絕對(duì)長(zhǎng)絲質(zhì)量(Mi)之比表示。
6.按權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)的方法，其特征為求出長(zhǎng)絲在卷繞的卷筒上的質(zhì)量分布(Fist)并與長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的規(guī)定質(zhì)量分布(Fsoll)比較，在長(zhǎng)絲在卷繞的卷筒上的質(zhì)量分布(Fist)與長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布(Fsoll)有偏差時(shí)求出長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的校正質(zhì)量分布(Fkor)，并由長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的校正質(zhì)量分布(Fkor)確定呼吸函數(shù)(Z)。
7.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的方法，其特征為；往復(fù)導(dǎo)絲器通過(guò)一可控制的驅(qū)動(dòng)裝置往復(fù)地驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)控制裝置控制，其中控制裝置具有用來(lái)確定呼吸函數(shù)(Z)的微處理器。
8.按權(quán)利要求7的方法，其特征為控制裝置根據(jù)用來(lái)執(zhí)行往復(fù)行程長(zhǎng)度變化(A)的呼吸函數(shù)(Z)控制往復(fù)導(dǎo)絲器的驅(qū)動(dòng)裝置。
9.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的方法，其特征為；在卷繞行程期間往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度可按規(guī)定的控制程序改變。
10.按權(quán)利要求1至9之任一項(xiàng)的方法，其特征為在卷繞行程期間往復(fù)行程可以改變以形成一雙錐面卷筒。
11.用來(lái)實(shí)施按權(quán)利要求1至10之任一項(xiàng)的方法的裝置，具有一在它上面卷筒寬度(B)內(nèi)卷繞長(zhǎng)絲(1)成一卷筒(6)的受驅(qū)動(dòng)的筒管(7)，一可通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置(12)在一其長(zhǎng)度可變的往復(fù)行程(H)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)往復(fù)導(dǎo)絲器(3)，和一用來(lái)控制驅(qū)動(dòng)裝置(12)的控制裝置(4)，其特征為控制裝置(4)具有一用來(lái)存放卷繞參數(shù)(E)的數(shù)據(jù)存貯器(24)和一用來(lái)計(jì)算長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布(F)和求出用來(lái)改變往復(fù)行程長(zhǎng)度的呼吸函數(shù)的微處理器(25)。
12.按權(quán)利要求11的裝置，其特征為往復(fù)導(dǎo)絲器(3)的驅(qū)動(dòng)裝置是一電機(jī)(12)，它控制往復(fù)導(dǎo)絲器(3)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)行程，并可通過(guò)控制裝置(4)控制。
13.按權(quán)利要求12的裝置，其特征為電機(jī)(12)具有一驅(qū)動(dòng)輪(14)，它驅(qū)動(dòng)一通過(guò)至少一個(gè)皮帶輪(15)引導(dǎo)的皮帶(16)，往復(fù)導(dǎo)絲器(3)固定在該皮帶上。
全文摘要
介紹一種用來(lái)卷繞卷筒的方法和裝置,其中輸入的長(zhǎng)絲(1)借助于往復(fù)導(dǎo)絲器(3)在往復(fù)行程內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)并鋪放在卷筒(6)上。為了避免高的卷筒棱邊往復(fù)導(dǎo)絲器的往復(fù)行程在卷筒寬度之內(nèi)在卷繞期間可改變其長(zhǎng)度。其中在卷繞行程期間往復(fù)行程長(zhǎng)度的變化按規(guī)定的呼吸函數(shù)進(jìn)行。按本發(fā)明呼吸函數(shù)(Z)由長(zhǎng)絲在理論卷繞的理想卷筒上的質(zhì)量分布(F)確定,因此可以產(chǎn)生卷筒的規(guī)定卷筒密度。
文檔編號(hào)B65H54/38GK1358155SQ01800065
公開日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2001年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月13日
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