专利名称：圆柱形筒子和形成圆柱形筒子卷装的方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1和7前序部分所述的一种圆柱形筒子和导纱形成该圆柱形筒子卷装的方法。
背景技术：
转杯纺纱机生产的纱，同环锭纱对比，在筒子结构和退绕性能上是有区别的。转杯纱比环锭纱毛羽少些，因此能较好的退绕(较易升起)，但具有比环锭纱较大的卷动倾向，因此处在筒子边缘区域被重叠其上的纱层往外排挤。这样形成为一个超出例如150mm正常卷绕动程，直至宽度为170至180mm的交叉卷绕筒子。在此情况下，就不再保持具有平的端面所要求的筒子结构。这种现象出现在天然纤维纱，如棉纱，特别是出现在粗支纱，并且纱支越粗，该现象就更为突出。
纱卷装端面的问题也可能出现在纱生产的初始阶段，即卷装成筒的粗纱。US 954,344专利描述这种没有捻度或只少许捻度的粗纱，在端面的卷装结构内出现卷绕凸起。虽然这种绕纱角度在现有技术上通常采用大于32°，这里仍出现有缺陷的效应。这点可借助软而松散的纤维条子结构得到改善。卷绕凸起能影响到纱卷装的继续加工。根据US954,344专利，防止这种凸起的方法是，提高纱线卷装边缘区域中其余相同的绕纱角度。
如果络筒车间是采用高的纱速度，而纱的支数为中支和粗支时，由于纱的惯性会使纱在动程运动的回转点的运动超出筒子边缘并产生所谓的跳纱疵点。这种疵点会导致断头和妨碍纱的继续加工。
这种疵点出现的概率显著受到交叉角α的影响。生产交叉卷绕筒子时，纱交叉角的选择具有很大意义。当生产“防叠卷绕”的筒子时，纱交叉角对整个筒子运行是保持恒定的，而生产“精密卷绕”筒子时，纱交叉角是变动的，即交叉角是随着增大的筒子直径而减小。精密卷绕的优点在于，精密卷绕筒子在相同筒子体积下，要比防叠卷绕筒子具有更多的绕行长度。随着纱筒直径增大而相应减小交叉角，从而限制生产短纤维纱精密卷绕筒子所允许的最大直径，因为使用短纤维纱时不能用任意小的交叉角络纱。因为据有关专利DE 100 15 933 A1所述，在转杯纺时应避免使用小于28°的交叉角。这样精密卷绕，尤其是在短纤维纱的卷绕应用上很受限制。
在第三种卷绕方式，“分级精密卷绕”，尽量使用整个筒子动程都接近相同的交叉角。应用分级精密卷绕，上述卷绕密度问题或纱筒边缘的稳定性问题在实际生产上只减少一些，但不能全部解决。
借助一个滚筒圆周摩擦传动的锥形筒子，要求只能在一个狭窄摩擦区预先规定的范围内或筒子的摩擦区域内进行传动。由于锥形筒子的筒子圆周长度从筒子轴看是有区别的，进行络纱的锥形筒子随着筒子直径增大与滚筒形传动装置左侧和右侧靠近预先规定的摩擦区内的部件接触，导致筒子的转数波动和不能控制。为了克服这个缺点，可根据DE-AS 26 32 014专利或美国专利No.4,266,734所述的锥形筒子的一个受限制的摩擦区范围内，针对摩擦区以外的交叉角进行变小。这样卷装筒子在预先规定的摩擦区的抗压强度轻度提高。为了借助变更交叉角使位于传动滚筒上的筒子形成一个较高压力的传动区，锥形筒子只能是借助不同的筒子圆周长度。
新的机器技术，主要是指织布工厂内的机器，例如喷气织机，对纱的退绕性提出一些高的要求。应用大家所知的筒子结构不可能或只能欠缺地满足这些要求。
发明内容
本发明提出的任务是，针对公知的这种筒子设计出一种改进的圆柱形筒子以及在转杯纺纱机上，特别为生产粗支纱制造这种筒子的络纱方法。
此项任务是通过权利要求1的方法以及权利要求7的圆柱形筒子来实现。
从属权利要求指出了本发明的优选实施形式。
从本发明得知，这个处于保持较宽的中间部分的交叉角在对应于筒子边缘区域中较大交叉角的中间部分交叉角时，明显地可比一般的交叉角减小，绝不会由于按整个卷绕宽度减小交叉角而产生公知的这些缺点。这里还可以进一步减小交叉角，不会导致筒子不允许的变硬。
本发明能够改进纱从圆柱形筒子上的退绕性能。纱退绕时很稳定，防止形成纱圈和纱的缠结，因而允许较高的纱退绕速度。筒子结构，特别是圆柱形筒子端面结构得到改善。在相同筒子直径下的纱绕行长度要比一般相同卷绕方式的圆柱形筒子显著增加。
根据权利要求2，3和4以及8，9和10的交叉角α设计能使卷绕的纱长度增加，使在高密度下圆柱形卷装保持极好的稳定性。交叉角α最好是从中间区的交叉角αM向着边缘区的交叉角αR逐渐增大。边缘区域可以这样测量，即他们分别占到整个卷绕宽度BWG的15％。
根据权利要求5在筒子直径增大时使筒子接触压力减小以及根据权利要求6的降低纱张力来保证依据本发明小于28°的交叉角抑制不希望的高纱线压力。大家知道，筒子接触压力是由筒子重量和筒子托架的重量组成并加上比如由一个转矩发生器所产生的转矩。这里筒子接触压力减小可以不仅补偿筒子重量，而且由此产生一种去负荷。
如果每个络纱位置已有一个往复运动的导纱器，例如一个皮带导纱器来进行往复运动，其速度能单独受到筒子转数控制，而本发明生产一种圆柱形筒子的方法是，在不需要附加装备费用和更换导纱元件的情况下，借助相应的装置或控制程序的设计就能以简单方式实施。
本发明也可以用较小交叉角进行粗支纱的络纱。例如加工棉纱支数为Nm20，使用25°的交叉角仍能达到良好退绕速度和较长的绕行长度。
改进了的退绕性能使纱断头数降低，因而筒子纱在继续加工时能减少停机时间。通过交叉角度变小，使绕行长度获得增加，即依据本发明的一个圆柱形筒子同一般的圆柱形筒子在相同筒子直径下对比，卷绕的纱线量大致能提高15％至25％。因此一个批量的筒子数可明显减少。这样不仅减少络纱位置的更换筒子的停车时间，而且也降低筒子运输的费用和运输体积。这种筒子的操作费用在以后的纱线加工过程也能降低。
本发明提高生产率和降低成本，从而可总的提高纱生产及纱加工的经济性。
本发明的其他细节将按照三个图进行说明。
图1实施本发明方法的一个络纱位置的简单侧视图；图2根据本发明的一个圆柱形筒子原理图；图3交叉角α经过一个动程的简化曲线图。
具体实施例方式
图1表示在一台转杯纺纱机上一个生产圆柱形筒子的络纱装置。络纱装置1有一个滚筒2，它借助摩擦驱动圆柱形筒子3。滚筒2按箭头4方向旋转。筒子3是由一个可旋转的筒子托架5支承并贴靠在滚筒2上面。滚筒2承受着压力。纱6按箭头方向7借助共同作用的引纱罗拉对8，9，从纺纱位的纺纱箱10以恒定纱线速度引纱并借助一个往复运动的导纱器11将纱卷绕成筒子3的圆柱形卷绕12。导纱器11是往复机构13的一个部件，往复机构是通过一个有效连接器14与电动机15相连，被电机驱动。滚筒2是由电动机17的轴传动。电动机15和17都由一台微处理机18控制，这里圆柱形筒子3的交叉角α是与导纱器11的位置有关。每个络纱往复动程是能控制的。
图2中所示圆柱形筒子3是一个依据本发明将纱卷绕到空筒管19上的卷装筒子12。卷装12的边缘区20，21使用交叉角αR的交叉卷绕以及中间区域22有着交叉角αM的交叉卷绕。在图2的实施例中，αR角是35°，而αM角是25°。区域22和边缘区20，21的宽度是用虚线标志。圆柱形卷装12是以简单的原理图表示，这里只部分地表示出已卷绕纱6的运行情况，能够看出有区别的大交叉角α。从左侧筒子边缘23到右侧筒子边缘24的筒子3宽度BWG，在实施例中是150mm。筒子宽度BWG相当于导纱器11的一个动程。
借助往复运动高速度情况下以及在较小纱6的质量下，特别是在粗支纱时能产生有效的惯性力以及借助往复运动的导纱器11的运动逆转产生的惯性力，使交叉角α的一个值向另一个值的过渡不出现断断续续，而是连贯的。
图3表示筒子3的交叉角α实际设计以及比图2更详细的说明纱在外表面的卷绕状态。图3用曲线31表示经过筒子3的卷绕宽度BWG的交叉角α大小情况，这里的数值代表导纱器11在图2所示圆柱形筒子3从左向右的动程(即前往运动时导纱器11的动程)。交叉角α是在导纱器11和左侧筒子边缘23的左侧逆转点通过零点，并达到左侧边缘区域20的值αR＝35°。该值从αR＝35°向过渡区域减小到αM＝25°。αM＝25°值在中间区域22内保持恒定。在筒子3的右侧，αM＝25°值又重新上升到右侧边缘区域21的αR＝35°并接着在导纱器11和右侧筒子边缘24的右侧逆转点上重新通过零点。中间区域22的宽度是位于交叉角α值为αM＝25°，占据到卷绕宽度BWG的绝大部分。
当导纱器11的动程向左回复运动时，交叉角α大小的曲线变动已在图3中用虚线表示。
交叉角α的调节方式是众所周知的，因此本文不需详细介绍，它是通过控制筒子3的转速以及控制导纱器11动程的往复运动速度。采用交叉角α在边缘区域20，21为αR＝35°所完成的圆柱形筒子3具有稳定筒子边缘23，24，不需要施加不允许的高压力。这样防止筒子3端面的凸起。处于边缘区域20，21之间的中间区域22的较小的最佳交叉角α，即αM＝25°能够在筒子3相同成品直径，比如300mm情况下获得较长的纱绕行长度，比一般相同直径的筒子要多卷绕15％至25％的纱。
圆柱形筒子3的退绕性状是由于纱运行稳定和抑制纱圈形成及纱缠结而得到改善。
本发明的应用不局限于上述的实施例子。导纱器可以两者择一，例如设计为皮带导纱器或槽筒。依据本发明的圆柱形筒子的交叉角α，可以最佳地选择数值范围，即在筒子边缘区域20，21内设置30°至40°，而在中间区域内设置15°至28°。
权利要求
1.形成一个圆柱形筒子的卷装方法，这里交叉角α在络纱运行时是变动的，其特征在于，导纱进行方式是，在筒子卷绕动程的中间区域的交叉角αM设计成小于28°和大于15°，而在向着卷装两端的边缘区域则形成一个比中间区域(22)较大的交叉角αR。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，中间区域(22)的交叉角αM构成一个20°和26°之间的一个值。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，中间区域(22)的交叉角αM应比边缘区域(20，21)内的最大交叉角αR小至少8°。
4.根据上述权利要求中之一项的方法，其特征在于，中间区域(22)占据整个卷绕宽度BWG的50％以上。
5.根据上述权利要求中之一项的方法，其特征在于，随着筒子直径的增大，筒子接触压力减小。
6.根据上述权利要求中之一项的方法，其特征在于，随着筒子直径的增大，纱张力下降。
7.带有用转杯纱络成的圆柱形卷装的筒子，其特征在于，每个纱层内纱交叉角α在络纱动程的中间区域(22)内设计为小于28°和大于15°，只是向着卷装两端的边缘区域设计为一个大于中间区域(22)的交叉角αR。
8.根据权利要求7的筒子，其特征在于，中间区域(22)内的交叉角αM值是介于20°和26°之间。
9.根据权利要求7或8中之一项的筒子，其特征在于，中间区域(22)的交叉角αM比边缘区域(20，21)的最大交叉角αR小至少8°。
10.根据权利要求7至9中之一项的筒子，其特征在于，它形成一个较小交叉角αM的区域(22)，至少占到整个卷绕宽度BWG的50％以上。
全文摘要
形成一个圆柱形筒子的卷装方法，这里交叉角α在络纱运行时是变动的，导纱进行方式是，在筒子卷绕动程的中间区域的交叉角α
文档编号B65H54/38GK1426948SQ02157600
公开日2003年7月2日 申请日期2002年12月20日 优先权日2001年12月20日
发明者H·－D·格贝尔斯, G·格巴尔德, F·舍尔 申请人:W.施拉夫霍斯特公司