專利名稱：生產(chǎn)交叉卷繞筒子的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用一絡(luò)筒裝置來(lái)生產(chǎn)無(wú)規(guī)卷繞的交叉卷繞筒子的方法以及實(shí)施該方法的裝置。該絡(luò)筒裝置包括用以調(diào)節(jié)紗線卷繞到交叉卷繞筒子上的紗線張力的裝置和/或用以調(diào)節(jié)交叉卷繞筒子靠到摩擦輥上的支承力的裝置。
優(yōu)質(zhì)的交叉卷繞筒子的一個(gè)重要性能是卷繞密度，卷繞密度的強(qiáng)烈波動(dòng)在進(jìn)一步加工例如染色和特別是退繞過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題?，F(xiàn)代化的絡(luò)筒裝置特別是自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)具有使無(wú)規(guī)卷繞的交叉卷繞筒子的卷繞密度盡可能保持恒定的裝置。因此知道必須補(bǔ)償交叉卷繞筒子靠到驅(qū)動(dòng)筒子的摩擦輥上的支承力。同樣也知道應(yīng)使紗線卷繞到交叉卷繞筒子上的紗線張力保持恒定，特別是把紗線張力調(diào)節(jié)到一個(gè)恒定值的方法已經(jīng)在有關(guān)交叉卷繞筒子的卷繞密度上取得良好的效果。
本發(fā)明的目的是，進(jìn)一步改進(jìn)交叉卷繞筒子的卷繞密度和廣泛消除密度變化，特別是卷繞密度的提高。
此目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即在至少疊圈區(qū)范圍內(nèi)對(duì)紗線張力和/或支承力進(jìn)行控制，使交叉卷繞筒子在此范圍內(nèi)的卷繞密度與疊圈區(qū)以外范圍內(nèi)的卷繞密度相同。
本發(fā)明是基于這樣的認(rèn)識(shí)，雖然有了紗線張力的調(diào)整或支承力的補(bǔ)償，但仍會(huì)發(fā)生具有增高的卷繞密度的區(qū)域。眾所周知在實(shí)施防疊繞措施時(shí)，例如在一個(gè)周期內(nèi)實(shí)行摩擦輥傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的接通和切斷時(shí)，在加速階段摩擦輥與交叉卷繞筒子之間具有打滑現(xiàn)象，而在慣性運(yùn)動(dòng)階段則摩擦輥與交叉卷繞筒子之間不存在打滑，于是便出現(xiàn)卷繞密度的增高。這種卷繞密度的增高也出現(xiàn)在紗線張力的調(diào)整和支承力的補(bǔ)償中，為了避免這種卷繞密度的升高，在出現(xiàn)疊圈區(qū)的范圍內(nèi)至少在一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)減小紗線張力和/或支承力。紗線張力可通過(guò)釋放紗線張緊器和/或降低筒子速度來(lái)減小。
在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)形式中規(guī)定當(dāng)達(dá)到疊圈區(qū)的范圍時(shí)按照一預(yù)定的程序控制紗線張力和/或支承力。例如可通過(guò)試驗(yàn)或計(jì)算來(lái)獲知應(yīng)把紗線張力和/或支承力減小到何等程度才能使在疊圈區(qū)范圍內(nèi)的卷繞密度與其余范圍內(nèi)相同。于是便能對(duì)其減小的過(guò)程編寫一個(gè)有關(guān)的程序并在達(dá)到一疊圈區(qū)之前一直到疊圈區(qū)以后的范圍內(nèi)予以調(diào)用。
在本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)形式中規(guī)定至少一個(gè)疊圈區(qū)的范圍存儲(chǔ)在絡(luò)筒裝置的控制和/或調(diào)整裝置內(nèi)。疊圈區(qū)的范圍可以預(yù)測(cè)并相應(yīng)地儲(chǔ)存在控制和/或調(diào)整裝置中。但疊圈區(qū)范圍的到達(dá)也能在絡(luò)筒過(guò)程中檢測(cè)，例如通過(guò)對(duì)摩擦輥與交叉卷繞筒子之間的差角的檢測(cè)，如從DE 4239579A1中所知的那樣。
在本發(fā)明的又一結(jié)構(gòu)形式中規(guī)定在交叉卷繞筒子的生產(chǎn)過(guò)程中檢測(cè)卷繞密度，并通過(guò)減少紗線張力和/或支承力把卷繞密度調(diào)整到一預(yù)定的給定值。因此能生產(chǎn)出一種對(duì)卷繞密度而言具有特別優(yōu)質(zhì)的交叉卷繞筒子。
在本發(fā)明的再一結(jié)構(gòu)形式，在交叉卷繞筒子直徑的增長(zhǎng)過(guò)程中檢測(cè)卷繞密度，它同直徑增長(zhǎng)的給定值相比較，然后進(jìn)行調(diào)整。
在本發(fā)明的又一結(jié)構(gòu)形式中，此任務(wù)是在一個(gè)裝置中這樣來(lái)解決的，即絡(luò)筒裝置具有一控制和/或調(diào)整單元，為了使至少一個(gè)疊圈區(qū)范圍內(nèi)的卷繞密度同疊圈區(qū)以外的卷繞密度相同，該控制和/或調(diào)整單元同一個(gè)紗線張力調(diào)節(jié)裝置和/或支承力調(diào)節(jié)裝置相連接。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)在從屬權(quán)利要求中和在后面用附圖表示的本發(fā)明的實(shí)施例中加以說(shuō)明。此處

圖1表示實(shí)施按本發(fā)明方法的一個(gè)裝置的示意圖；圖2表示用來(lái)解釋檢測(cè)值和/或計(jì)算值的摩擦輥與交叉卷繞筒子的側(cè)視圖；圖3表示用來(lái)確定由于紗線覆蓋量導(dǎo)致的直徑增大的評(píng)定裝置的構(gòu)成的方框圖；圖4表示在絡(luò)筒過(guò)程中紗線覆蓋量對(duì)筒子直徑的關(guān)系曲線圖，按照本發(fā)明能明顯減少在絡(luò)筒過(guò)程中卷繞密度的增大。
利用圖1所示的絡(luò)筒裝置，一根以箭頭11的方向運(yùn)行的紗線10被繞在筒管12上而形成一圓柱形的交叉卷繞筒子13。圓柱形交叉卷繞筒子13靠在一設(shè)有回旋螺紋15的摩擦輥14上，使摩擦輥14同時(shí)起著橫動(dòng)裝置的作用。紗線10通過(guò)一可校準(zhǔn)的和/或可調(diào)整的紗線張力器16而引導(dǎo)到一導(dǎo)紗環(huán)17，然后引到摩擦輥14的回旋螺紋15中。
交叉卷繞筒子13是借嵌裝在筒管12中的筒子盤座18來(lái)支承的，它與筒管12從而同交叉卷繞筒子13一起旋轉(zhuǎn)。筒子盤座18可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在筒子架19上，使交叉卷繞筒子13以一預(yù)定的支承力靠在摩擦輥14上。
絡(luò)筒裝置設(shè)有一個(gè)控制和/或調(diào)整裝置20，控制和/或調(diào)整裝置20預(yù)先給定摩擦輥14的傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的速度。這例如可通過(guò)一變頻器22連接到作為傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的異步電動(dòng)機(jī)上來(lái)實(shí)現(xiàn)。控制和/或調(diào)整裝置20還對(duì)圖中僅示意表示的可調(diào)的紗線張力器16起調(diào)節(jié)作用，從而能對(duì)紗線張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，特別是調(diào)整到使紗線10以一恒定張力卷繞在交叉卷繞筒子13上。
筒子架19上設(shè)有一在圖中僅示意表示的裝置23，通過(guò)它可對(duì)交叉卷繞筒子13靠到摩擦輥14上的支承力進(jìn)行調(diào)節(jié)。裝置23能獨(dú)立工作，也就是說(shuō)能自動(dòng)根據(jù)筒子直徑來(lái)保持一近似恒定的支承力。在所述的實(shí)施例中還規(guī)定裝置23由控制和/或調(diào)整裝置20來(lái)調(diào)節(jié)，例如調(diào)節(jié)到一恒定的支承力。
在筒子盤座18和摩擦輥14的轉(zhuǎn)軸26上裝有一旋轉(zhuǎn)角傳感器24，25，這些旋轉(zhuǎn)角傳感器連接到控制和/或調(diào)整裝置20上。
在確定的事先能計(jì)算的摩擦輥14與交叉卷繞筒子13的直徑比例中，在所謂的疊圈區(qū)內(nèi)出現(xiàn)疊圈或菱形紋，它對(duì)紗線從交叉卷繞筒子的退繞具有特別不利的影響。因此采取了防疊繞措施來(lái)消除這種疊圈或菱形紋或至少減少其影響。對(duì)此已知使傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)21周期性地進(jìn)行接通和切斷，使在接通后的加速期間在摩擦輥14與交叉卷繞筒子13之間具有打滑，而在緊接著的慣性運(yùn)動(dòng)期間在摩擦輥14與交叉卷繞筒子13之間處于無(wú)打滑狀態(tài)。當(dāng)摩擦輥的轉(zhuǎn)速降到一預(yù)定值后，馬上又重新接通，也就是在一預(yù)定的周期內(nèi)進(jìn)行具有打滑的加速?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，雖然在疊圈區(qū)范圍內(nèi)采用了這樣的防疊繞措施，但仍出現(xiàn)一較強(qiáng)的卷繞密度的增大，從而對(duì)退繞性能產(chǎn)生不利的后果。這種卷繞密度的增大可從交叉卷繞筒子13每一轉(zhuǎn)的紗線覆蓋量中看出，例如它在圖4中所覆蓋的從180mm～200mm的直徑范圍。從圖4可以看到，在筒子直徑為190mm的疊圈區(qū)范圍之前紗線覆蓋量顯著減小。此減小的覆蓋量導(dǎo)致在此直徑范圍內(nèi)交叉卷繞筒子13的密度增高，也就是達(dá)到一較高的卷繞密度。為了使卷繞密度的增高至少能減小一些，對(duì)此疊圈區(qū)范圍在絡(luò)筒過(guò)程中加以干涉。這里在交叉卷繞筒子13的直徑較大時(shí)一般把干涉限制在疊圈區(qū)范圍，因?yàn)橐环矫姣B圈區(qū)在交叉卷繞筒子的直徑較小時(shí)很快就經(jīng)過(guò)，另一方面卷繞密度的增高也不太明顯。在絡(luò)筒過(guò)程中的干涉可按此方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在疊圈區(qū)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一近似恒定的紗線覆蓋量。這種絡(luò)筒過(guò)程的控制可通過(guò)減小紗線張力或通過(guò)交叉卷繞筒子13靠在摩擦輥14上的支承力的減小來(lái)實(shí)現(xiàn)。紗線張力可以這樣來(lái)減小，即把紗線張力器17開(kāi)啟一點(diǎn)和/或降低傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的速度從而降低絡(luò)筒速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明的第一種解決辦法規(guī)定紗線張力和/或支承力的減小以一程序的方式存儲(chǔ)在控制和/或調(diào)整裝置20中，使這一程序?qū)喚€張力變化和/或支承力變化的過(guò)程和大小進(jìn)行給定。能夠預(yù)先計(jì)算出的疊圈區(qū)范圍同樣可存放在控制和/或調(diào)整裝置20中，因此與絡(luò)筒過(guò)程(從空筒管12開(kāi)始卷繞起一直到滿卷的交叉卷繞筒子13的完成為止)的持續(xù)時(shí)間有關(guān)的程序能在給定的時(shí)點(diǎn)上調(diào)用。在另一變更的實(shí)施方式中規(guī)定，在絡(luò)筒過(guò)程中對(duì)疊圈區(qū)的范圍進(jìn)行檢測(cè)。這例如可通過(guò)旋轉(zhuǎn)角傳感器24，25的信號(hào)進(jìn)行評(píng)定，在控制和/或調(diào)整裝置20中按DE 4239579 A1中已知的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在這兩種解決辦法中可以規(guī)定在絡(luò)筒過(guò)程中的干涉僅是在危害最大的疊圈區(qū)內(nèi)按照預(yù)定的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，但也有可能在其他同樣緊迫的疊圈區(qū)內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)紗線張力和/或支承力的減小，這里相應(yīng)于疊圈區(qū)可調(diào)用在干涉過(guò)程和持續(xù)時(shí)間上不同的程序。適當(dāng)?shù)某绦蚩煽拷?jīng)驗(yàn)來(lái)獲得，此時(shí)通過(guò)試驗(yàn)可以找出紗線張力和/或支承力減小到什么數(shù)值才能避免在圖4中所示的束緊現(xiàn)象。是否在什么尺寸時(shí)才能獲得改進(jìn)也可從交叉卷繞筒子13的卷繞特性上獲知。
在按本發(fā)明的一個(gè)精致的解決方案中規(guī)定，對(duì)絡(luò)筒過(guò)程中的卷繞密度進(jìn)行檢測(cè)，并在絡(luò)筒過(guò)程中出現(xiàn)明顯偏差時(shí)進(jìn)行干涉。如在后面將更詳細(xì)地說(shuō)明那樣，有可能對(duì)卷繞密度通過(guò)交叉卷繞筒子13直徑的增大過(guò)程來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。在圖4中表示在絡(luò)筒過(guò)程中沒(méi)有干涉時(shí)的直徑增大，也就是交叉卷繞筒子13每一轉(zhuǎn)的紗線覆蓋量，在圖2中示意表示摩擦輥14和交叉卷繞筒子13以及用以獲得紗線覆蓋量(δ)所需的物理量，因?yàn)榧喚€覆蓋量(δ)同前面的直徑(d0)相比是非常微小的，所以下面的方程式(1)可以成立dsp＝d0+2δ·nsp
式中dsp為交叉卷繞筒子13的瞬時(shí)直徑，d0為交叉卷繞筒子13事先計(jì)算的直徑，δ為交叉卷繞筒子13每一轉(zhuǎn)的紗線覆蓋量，nsp為按照事先計(jì)算的直徑(d0)交叉卷繞筒子13的轉(zhuǎn)數(shù)。
對(duì)于錐形筒子13′，dsp表示傳動(dòng)直徑。此外對(duì)于摩擦輥14與交叉卷繞筒子13之間在無(wú)打滑的狀態(tài)下，也就是在防疊繞措施的降速過(guò)程中，下面的方程式(2)成立dsp=ωFWωsp•dFW]]>式中ωFW為摩擦輥14的角速度，ωsp為交叉卷繞筒子13的角速度，dFW為摩擦輥14的直徑。
一個(gè)用來(lái)求得瞬時(shí)紗線覆蓋量(δ)的評(píng)定裝置如圖3所示。因?yàn)榘幢景l(fā)明的方法和裝置也適用于錐形筒子13′，所以在圖3中一起表示出一個(gè)錐形筒子13′和一個(gè)摩擦輥14。角速度ωsp和ωFW可在一裝置27中按方程式(2)來(lái)進(jìn)行評(píng)定。因?yàn)槟Σ凛?4的直徑dFW是恒定的，所以可放棄用此直徑值的相乘。此外，交叉卷繞筒子13的角速度輸送到轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器28。裝置27和轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器28的數(shù)值被輸送到一數(shù)學(xué)濾波器29，它是從方程式(1)發(fā)展起來(lái)的。于是此濾波器便能給出瞬時(shí)的紗線覆蓋量(δi)。
如果瞬時(shí)值(δi)，也就是紗線覆蓋量的實(shí)際值偏離紗線覆蓋量(δ)的給定值一個(gè)固定值，如果同時(shí)從控制和/或調(diào)整裝置20由測(cè)量的角速度(ωsp和ωFW)已知到達(dá)疊圈區(qū)范圍，則在絡(luò)筒過(guò)程中進(jìn)行干涉，也就是減小紗線張力和/或支承力。紗線覆蓋量(δ)的給定值最好從事先在一無(wú)疊圈區(qū)內(nèi)測(cè)量的紗線覆蓋量(δ)的數(shù)值獲得。在疊圈區(qū)的范圍內(nèi)(也就是離疊圈卷繞的準(zhǔn)確值的差距)也能按照一預(yù)定的程序在絡(luò)筒過(guò)程中進(jìn)行干涉，也就是以一預(yù)定的過(guò)程和預(yù)定的量來(lái)改變紗線張力和/或支承力。但優(yōu)先的辦法是在一疊圈區(qū)的范圍內(nèi)把紗線覆蓋量通過(guò)對(duì)紗線張力和/或支承力的干涉而調(diào)節(jié)到一個(gè)近似恒定的紗線覆蓋量值(δ)。
前面所述的在絡(luò)筒過(guò)程中檢測(cè)直徑的增長(zhǎng)或紗線覆蓋量(δ)可通過(guò)評(píng)定裝置的相應(yīng)設(shè)計(jì)毫無(wú)困難地通過(guò)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)而不只是通過(guò)轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。于是可以不用方程式(1)而用下面的方程式來(lái)取代dsp=d02+6π•δ•ν•t]]>式中ν代表絡(luò)筒速度或摩擦輥14的圓周速度，t代表卷繞時(shí)間或絡(luò)筒時(shí)間。從此方程式出發(fā)，在此情況下可設(shè)計(jì)為一數(shù)學(xué)濾波器。此方程式的推導(dǎo)在申請(qǐng)人同時(shí)提交的專利中請(qǐng)P……(內(nèi)部卷號(hào)P11345)中有所說(shuō)明，它涉及到此問(wèn)題。
在實(shí)踐中最簡(jiǎn)單的辦法是藉助于旋轉(zhuǎn)角傳感器24、25來(lái)獲得摩擦輥14和交叉卷繞筒子13的角速度或轉(zhuǎn)數(shù)或持續(xù)周期。但也有可能通過(guò)其他傳感器的數(shù)值來(lái)計(jì)算紗線覆蓋量(δ)，例如通過(guò)交叉卷繞筒子13的圓周速度測(cè)量裝置。這種裝置是藉助一靠在交叉卷繞筒子13的圓周上的滾筒30來(lái)測(cè)量的，它上面設(shè)有一旋轉(zhuǎn)角傳感器31。于是藉助一可比較的計(jì)算方法便能夠在使用旋轉(zhuǎn)角傳感器24和25的情況下計(jì)算出交叉卷繞筒子13每一轉(zhuǎn)或?qū)r(shí)間的瞬時(shí)紗線覆蓋量。
權(quán)利要求
1.用絡(luò)筒裝置以無(wú)規(guī)卷繞的方式來(lái)生產(chǎn)交叉卷繞筒子的方法，該絡(luò)筒裝置包括用來(lái)調(diào)節(jié)紗線卷繞在交叉卷繞筒子上的紗線張力的裝置和/或用來(lái)調(diào)節(jié)交叉卷繞筒子靠在一摩擦輥上的支承力的裝置，其特征在于，在至少一個(gè)疊圈區(qū)的范圍內(nèi)對(duì)紗線張力和/或支承力進(jìn)行控制，使在此范圍內(nèi)的交叉卷繞筒子的卷繞密度與疊圈區(qū)以外范圍的卷繞密度相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在達(dá)到疊圈區(qū)時(shí)按照一預(yù)定的程序來(lái)控制紗線張力和/或支承力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，至少一個(gè)疊圈區(qū)的范圍被存儲(chǔ)在絡(luò)筒裝置的控制和/或調(diào)整裝置中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在交叉卷繞筒子的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)卷繞密度進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)對(duì)紗線張力和/或支承力的控制把卷繞密度調(diào)整到一預(yù)定的給定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，通過(guò)交叉卷繞筒子直徑的增大過(guò)程(紗線覆蓋量)來(lái)控制卷繞密度，并與直徑增大(紗線覆蓋量)的給定值進(jìn)行比較，并調(diào)整到此目標(biāo)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，為了檢測(cè)交叉卷繞筒子直徑增長(zhǎng)的過(guò)程，對(duì)交叉卷繞筒子的圓周速度進(jìn)行測(cè)量和評(píng)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，通過(guò)時(shí)間或絡(luò)筒轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)檢測(cè)紗線覆蓋量并藉助一個(gè)卷繞裝置調(diào)節(jié)到一給定值。
8.用絡(luò)筒裝置來(lái)生產(chǎn)無(wú)規(guī)卷繞的交叉卷繞筒子的裝置，該絡(luò)筒裝置包括用來(lái)調(diào)節(jié)紗線卷繞到交叉卷繞筒子上的紗線張力的裝置和用來(lái)調(diào)節(jié)把交叉卷繞筒子靠在一摩擦輥上的支承力的裝置，其特征在于，絡(luò)筒裝置具有一控制和/或調(diào)整裝置(20)，它為了把至少一個(gè)疊圈區(qū)范圍內(nèi)的卷繞密度調(diào)節(jié)到與疊圈區(qū)外部范圍的卷繞密度相同起見(jiàn)，同紗線張力調(diào)節(jié)裝置(16，21)相連接和/或同支承力調(diào)節(jié)裝置(23)相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，控制和/或調(diào)整裝置(20)具有一程序，根據(jù)此程序可在至少一個(gè)疊圈區(qū)范圍內(nèi)控制紗線張力調(diào)節(jié)裝置(16和21)和/或支承力調(diào)節(jié)裝置(23)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9的裝置，其特征在于，至少有一個(gè)疊圈區(qū)范圍存儲(chǔ)在控制和/或調(diào)整裝置內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9的裝置，其特征在于，控制和/或調(diào)整裝置(20)包括摩擦輥(14)和交叉卷繞筒子(13)的角速度(ωFW和ωsp)的測(cè)量裝置(24，25)，和/或交叉卷繞筒子(13)的圓周速度測(cè)量裝置(30，31)，以及直徑增長(zhǎng)的計(jì)算裝置(27，28，29)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征在于，控制和/或調(diào)整裝置(20)包括將直徑增長(zhǎng)(δ)調(diào)節(jié)到一給定值的裝置。
全文摘要
在用來(lái)生產(chǎn)無(wú)規(guī)卷繞的交叉卷繞筒子的方法中規(guī)定:在至少一個(gè)疊圈區(qū)的范圍內(nèi),對(duì)紗線卷繞到交叉卷繞筒子上的紗線張力和/或把交叉卷繞筒子靠在傳動(dòng)它的摩擦輥上的支承力進(jìn)行控制,以便使在此范圍內(nèi)的卷繞密度調(diào)節(jié)到與疊圈區(qū)范圍外部的卷繞密度相同。
文檔編號(hào)B65H63/08GK1170690SQ9711386
公開(kāi)日1998年1月21日 申請(qǐng)日期1997年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月26日
發(fā)明者F·J·赫門斯, U·梅爾 申請(qǐng)人:W.施拉夫霍斯特公司