专利名称：等线密度环锭纺段彩纱成纱方法及装置的制作方法
等线密度环锭纺段彩纱成纱方法及装置技术领域
本发明属纺纱成形加工领域，涉及一种等线密度环锭纺段彩纱成纱方法，以及适 用于本发明成纱方法的装置。
背景技术：
段彩纱是一种在纱线纵向长度方向纱线色彩呈间断分布的纱线。目前生产段彩纱 的手段有两种，一是采用染色方法对纱线沿纵分段染色，其工序较多，成本高，染色色牢度 差；另一种是采用纺纱方法，这种方法目前有三罗拉法和四罗拉法，三罗拉法是利用细纱机 的三罗拉牵伸机构，并加以简单的改动，主干芯纱从皮圈中罗拉喂入，辅纱从后罗拉喂入， 并通过电动或机械装置控制辅纱进行间断喂入，主干芯纱与辅纱在皮圈罗拉处进行集合从 而达到段彩效果，显而易见，这种方法成纱是竹节状的；四罗拉法是采用四根罗拉，三、四罗 拉的上皮辊采用阶梯皮辊分别握持喂入二根粗纱，主干芯纱从第四罗拉喂入，辅纱从第三 罗拉喂入，通过程序控制器控制侍服电机分别控制三、四罗拉分段变速驱动，在第一罗拉和 第二罗拉构成的主牵伸内集合，实现段彩纱效果；但上述两种方法，由于受机构的限制，均 以某一组纤维为主导，另一组纤维作为辅纱构成段彩，四罗拉法相对于三罗拉法，因三、四 罗拉的速度均可调，成纱条干勻度相对要好，但其三、四罗拉对粗纱的握持点相对第二皮圈 罗拉的间距不一样，尤其是第二皮圈罗拉与第四罗之间的隔距较大，不适于棉型纤维条牵 伸纺纱，同时，三、四罗拉对粗纱的握持点不在喂入粗纱长度的同一点，不能同步又同点位 调速控制，对成纱条干均勻产生影响，工艺调整复杂。
另外还有一种适用于较长化纤或毛纤维的毛条配色工艺，即采用专用的四色针梳 机对毛条配色，该机在一组基纱上，从四个点位，用可分段编程的程序控制器，控制四个步 进电机传动的配色罗拉转速，实现分段配色；该机适用毛纱产品，编程需要丰富的实践经 验。发明内容
本发明的一个目的在于提供一种等线密度环锭纺段彩纱成纱方法，采用两种不同 组份或不同色彩的纤维，分段以不同组合比例，合捻而成具有等线密度、有段彩效果的纱 线。
本发明的另一个目的在于提供一种等线密度环锭纺段彩纱(条)成纱装置，是以 同轴线位速度藕合控制，实现等量喂入的三轴四罗拉段彩纺纱装置，以实现本发明成纱方 法。
一种等线密度环锭纺段彩纱成纱方法。将线密度特数分别为Tp Ti的甲、乙二 组纤维条，经导纱杆、分条栅喂入后罗拉，由安装在同一后罗拉轴上的固定后罗拉和活套后 罗拉分别控制，使甲、乙二组纤维条的后牵伸区间距相同；后双罗拉转速设定，采用速度藕 合等量喂入控制方法，使甲、乙二组纤维条在喂入速度分段变化的工艺要求下，保持任何时 段，甲、乙二组纤维条喂入量之和不变地被喂入后牵伸区，经集条器集束后，以不同的牵伸比喂入中罗拉，在纺纱机的前牵伸区汇合，经前罗拉的牵伸输出，被加捻成等线密度段彩纱 (条)；方法采用同轴双后罗拉喂入，在双组份喂入情况下，保征各组份牵伸机构参数及工 艺控制相似相同。
正常纺纱时，在第i个工艺段内，甲、乙两组纤维条的喂入量分别由后罗拉同轴上 的固定罗拉和活套罗拉的线速V0i和Vffii控制，单位时间、内后罗拉的喂入量为T￥XV_ ,XVTiXVffiiXti = (Τ甲乂固JTiVffii) Xti,喂入的纤维须条经集条器进入中罗拉皮圈牵 伸区，在皮圈牵伸区进行汇合，经前罗拉牵伸输出，纤维须条被加捻成段彩纱(条)。在机 构的传动及控制上，固定罗拉和活套罗拉分别由后罗拉轴与活套罗拉传动轴传动，其转速 受电脑程序控制器控制，可以对后牵伸区参数以时间分段进行设定，对每一个时间段内的V 固i和V活i速度进行控制，对甲、乙二组特数相同的纤维条，控制V固i+v活i = V @ i+1+v活1+1 = 常数，即可保证纤维条喂入量不变；对甲乙二组特数不相同的纤维条T申和T&，如甲纤维 条从固定后罗拉喂入，乙纤维条从活套罗拉喂入，控制Vffiw线速的增量为线速的减量 的、/1^倍，或者￥_1+1线速的增量为Vffii线速的减量的Ti/T M咅，也可保证纤维条喂入 量不变；对每一个时间段时间ti设定，即可控制段彩的长度；各种不同比率组合， 即可实现不同纤维、色彩的组合效果。
一种等线密度环锭纺段彩纱(条)成纱装置，是以同轴线位速度藕合控制，实现后 罗拉等量喂入的三轴四罗拉段彩纺纱装置。本装置包括一套三轴四罗拉纺纱牵伸机构、传 动机构和控制装置。其中，三轴四罗拉纺纱机构包括后罗拉轴、固定后罗拉、活套后罗拉、 后双组合上皮辊套件、集条器、纺纱机原三罗拉牵伸机构的前罗拉、中罗拉组件，集条器设 于后罗拉和中罗拉之间；传动机构包括两个步进电机或伺服电机，活套罗拉传动轴，齿型带 轮、齿型带，链轮、链条；控制装置包括一个电脑程序控制器及其传输电路。
本发明提出的同轴线位速度藕合控制的三轴四罗拉段彩纺纱装置，后罗拉设计为 同轴双罗拉结构，即在后罗拉的结构设计上，采用后罗拉轴，其上套装有固定安装的固定后 罗拉和活套安装的活套后罗拉，对应每一锭位固定后罗拉与活套后罗拉成对配置，活套后 罗拉与固定后罗拉的有效宽度各占原来的二分之一，二后罗拉工作外径相同，对应于每一 对固定后罗拉和活套后罗拉，后上皮辊结构也设计为安装在同一皮辊轴轴端上可分别转动 的二个皮辊；在后罗拉轴后面增加一根活套罗拉传动轴，其上对应于活套后罗拉装有齿型 带轮，活套罗拉传动轴通过固装在轴上齿形带轮及齿形带传动活套后罗拉。
纺纱机原三罗拉牵伸机构的前罗拉、中罗拉组件构成三轴四罗拉段彩纺纱装置的 前牵伸区，中罗拉与后罗拉构成后牵伸区。控制装置通过传输电路控制二电机转速，二电机 通过链轮、链条分别传动后罗拉轴和活套罗拉传动轴，后罗拉轴上的固定罗拉及活套罗拉 的速度受控制装置电脑程序控制器控制，中罗拉与后罗拉轴上的固定罗拉及活套罗拉之间 的后牵伸区构成一个双组份喂入、牵伸倍率不一、分段可调、喂入量不变的双罗拉速度藕合 控制区。
三轴四罗拉段彩纺纱装置具备甲、乙二组纤维条后罗拉同轴线位喂入、中罗拉与 固定后罗拉、活套后罗拉构成的后牵伸区间距相同，后同轴双罗拉速度可分段设定，可同 步、同轴线位变速调节特点，利用程序控制器，可以方便的以等量喂入为目的，对后罗拉轴 上的固定后罗拉和活套后罗拉转速进行控制，确保甲、乙二组纤维条等量喂入控制。
本发明技术方案实现的有益效果
要做到在纱线，特别是棉型细支纱的横截面及长度方向均有不同的色彩组合，又 要保持纱线的条干均勻度，现有的纺纱设备是难以实现的。本发明提出的同轴线位速度藕 合控制的三轴四罗拉段彩纺纱装置，采用同轴双罗拉喂入的方法，具有对喂入的二组纤维 条实现同轴线位喂入、速度同步可调，牵伸区域一致、效果相似的特点，可以非常容易实现 以控制纤维条的等量喂入为目的，对罗拉的转速参数进行编程，保证段彩纺纱线密度均勻， 适用于各类纤维的纺制、适用于各类罗拉牵伸纺纱机机构改进。该装置及方法应用于色纺 工艺中，通过多工序组合，将使纱线的色彩变得五彩缤纷。
图1为本发明一种等线密度环锭纺段彩纱成纱装置的示意图2为本发明图1中K方向上的示意图3为本发明后罗拉一实施例的结构示意图4为本发明活套罗拉一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的技术方案。
实施例
纺纱机是指具备罗拉牵伸机构的棉型、毛型细纱机或粗纱机。
纤维条是指粗纱条或并条末道条子。
原纺纱机三罗拉牵伸装置可改用原纺纱机四罗拉牵伸装置，对应三轴四罗拉段彩 纺纱装置改用四轴五罗拉段彩纺纱装置。
如图1和图2所示，本发明等线密度环锭纺段彩纱成纱方法，将甲组纤维条1、乙二 组纤维条2分别经导纱杆3、分条栅4喂入后罗拉5，分别由后罗拉5轴上的固定后罗拉51 和活套后罗拉52控制，异速经集条器6喂入中罗拉7，在纺纱机的前牵伸区汇合，经前罗拉 8的牵伸输出，被加捻成段彩纱(条)。
正常纺纱时，在第i个工艺段内，甲、乙两组纤维条的喂入量分别由后罗拉同轴 上的固定后罗拉和活套后罗拉的线速和Vffii控制，单位时间ti内的喂入量为τ￥νΘ iXti+I^V^Xti，喂入的纤维须条经集条器进入中罗拉皮圈牵伸区，在皮圈牵伸区进行汇 合，经前罗拉牵伸输出，纤维须条被加捻成段彩纱(条)。在机构的传动及控制上，固定后罗 拉和活套后罗拉分别由后罗拉轴与活套罗拉传动轴传动，其转速受电脑程序控制器控制， 可以实现对后牵伸区参数以时间分段进行设定，对每一个时间段内的和Vffii速度进 行控制，对甲、乙二组特数相同的纤维条，控制V _ i+V i = V _ i+1+V活i+1 =常数，即可保证纤 维条喂入量不变；对甲乙二组特数不相同的纤维条1^和Ty如甲纤维条从固定后罗拉喂 入，乙纤维条从活套后罗拉喂入，控制V活1+1线速的增量为V _ i线速的减量的T甲/T &倍，或 者v_i+1线速的增量为Vffii线速的减量的TiAV咅；对每一个时间段时间ti设定，即控制 段彩的长度；各种不同比率组合，即可实现不同纤维、色彩的组合效果。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明等线密度环锭纺段彩纱成纱装置，包括一套 三轴四罗拉纺纱牵伸机构、传动机构和控制装置。其中，三轴四罗拉纺纱机构包括后罗拉5、 后双组合上皮辊套件9、集纱器6、前罗拉8和中罗拉7。集纱器6设于后罗拉5和中罗拉7之间。传动机构包括两个步进电机或伺服电机。控制装置包括一个电脑程序控制器及其传 输电路。
后罗拉5包括后罗拉轴53、固定后罗拉51和活套后罗拉52。活套后罗拉52包括 传动轴521、齿型带轮522和齿型带523。前罗拉8与中罗拉7及其上、下皮圈构成罗拉牵 伸机构的前牵伸区，中罗拉7与后罗拉5构成后牵伸区。
权利要求
1.一种等线密度环锭纺段彩纱成纱方法，其特征是将线密度特数分别为Tp Ti的甲、 乙二组纤维条，经导纱杆、分条栅喂入后罗拉，由安装在同一后罗拉轴上的固定后罗拉和活 套后罗拉分别控制，后双罗拉转速设定，采用速度藕合等量喂入控制方法，使甲、乙二组纤 维条在喂入速度分段变化的工艺要求下、保持任何时段，甲、乙二组纤维条喂入量之和不变 地被喂入后牵伸区，经集条器集束后，以不同的牵伸比喂入中罗拉，在纺纱机的前牵伸区汇 合，经前罗拉的牵伸输出，被加捻成等线密度段彩纱。
2.根据权利要求1所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱方法，其特征是在第i个工艺段 内，所述的甲、乙两组纤维条的喂入量分别由所述的后罗拉同轴上的固定后罗拉和活套后 罗拉的线速V0i和Vffii控制，单位时间、内，后罗拉的喂入量符合公式ΧνΘ Χ、+Τ ^XVffiiXti= (Τ甲νΘ JTiVffii) Xti,喂入的纤维须条经集条器进入中罗拉皮圈牵伸区，在 皮圈牵伸区进行汇合，经前罗拉牵伸输出，纤维须条被加捻成段彩纱。
3.根据权利要求1或2所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱方法，其特征是，对所述的 甲、乙二组特数相同的纤维条，控制= v_i+1+vffii+1 =常数，即可保证后罗拉纤维 条喂入量不变。
4.根据权利要求1或2所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱方法，其特征是，对所述的 甲、乙二组特数不相同的纤维条1^和Ti,甲纤维条从固定后罗拉喂入，乙纤维条从活套后 罗拉喂入，控制Vffi i+1线速的增量为V _ i线速的减量的T甲/T &倍，或者V _ i+1线速的增量为 Vffii线速的减量的Ti/!^倍，即可保证后罗拉纤维条喂入量不变。
5.一种根据权利要求1所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱方法纺成的段彩纱。
6.一种用于权利要求1所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱方法的等线密度环锭纺段 彩纱成纱装置，其特征是所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱装置包括一套三轴四罗拉纺纱 牵伸机构、传动机构和控制装置，所述的三轴四罗拉纺纱牵伸机构包括后罗拉轴、固定后罗 拉、活套后罗拉、后双组合上皮辊套件、集条器、纺纱机原牵伸机构的前罗拉、中罗拉组件， 所述的传动机构包括两个步进电机或伺服电机，活套罗拉传动轴，齿型带轮、齿型带，链轮、 链，所述的控制装置包括一个电脑程序控制器及其传输电路。
7.根据权利要求6所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱装置，其特征是后罗拉设计为同 轴双罗拉结构，即在后罗拉的结构设计上，采用后罗拉轴，其上套装有固定安装的固定后罗 拉和活套安装的活套后罗拉，对应每一锭位，固定后罗拉与活套后罗拉成对配置，活套后罗 拉与固定后罗拉的有效宽度各占原来的二分之一，二后罗拉工作外径相同，对应于每一对 固定后罗拉和活套后罗拉，后上皮辊结构也设计为安装在同一皮辊轴轴端上可分别转动的 二个皮辊。
8.根据权利要求6所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱装置，其特征是在后罗拉轴后设 置一根活套罗拉传动轴，其上对应于活套后罗拉装有齿型带轮，活套罗拉传动轴通过固装 在轴上齿形带轮及齿形带传动活套后罗拉。
9.根据权利要求6或7所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱装置，其特征是中罗拉与 固定后罗拉、活套后罗拉构成的后牵伸区间距相同，后罗拉轴上的固定后罗拉及活套后罗 拉的速度受控制装置电脑程序控制，中罗拉与后罗拉轴上的固定罗拉及活套罗拉之间的后 牵伸区构成一个双组份喂入、牵伸倍率不一、分段可调、喂入量不变的双罗拉速度藕合控制 区。
10.根据权利要求2、3或4所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱方法，其特征是甲、乙 二组纤维条采用同轴双罗拉喂入，使甲、乙二组纤维条的后牵伸区间距相同，在双组份喂入 情况下，各组份牵伸机构参数及工艺控制相似相同。
11.根据权利要求6或7所述的等线密度环锭纺段彩纱成纱装置，其特征是后罗拉设计 为同轴双罗拉结构，甲、乙二组纤维条后罗拉同轴线位喂入，同轴双罗拉速度受控制装置电 脑程序控制，后罗拉工艺参数可以实现分段、藕合控制编程控制，达到后罗拉等量喂入的目 的。
全文摘要
一种等线密度环锭纺段彩纱成纱方法及装置。将线密度特数分别为T甲、T乙的甲、乙二组纤维条，经导纱杆、分条栅喂入后罗拉轴上的固定后罗拉和活套后罗拉，采用速度藕合等量喂入控制方法，使甲、乙二组纤维条在喂入速度分段变化的工艺要求下、保持任何时段，甲、乙二组纤维条喂入量之和不变地被喂入后牵伸区，经集条器集束后，以不同的牵伸比喂入中罗拉，在纺纱机的前牵伸区汇合，经前罗拉的牵伸输出，被加捻成等线密度段彩纱。
文档编号D01H5/26GK102031600SQ20101061632
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者易洪雷, 薜元, 陈伟雄 申请人:陈伟雄