专利名称：用于热塑纤维的具有多个释放路径的络筒机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种确保了特别是玻璃热塑丝的牵伸和卷绕的装置。
已知所述加强玻璃丝的生产是通过复杂的工业方法获得的，所述复杂的工业方法在于从穿过纺丝头的孔流出的熔融玻璃流束获得所述丝。这些流束以连续长丝形式被牵伸，然后这些长丝集合成基丝，所述基丝然后被以卷绕的形式收集。
根据本发明，所述卷绕为筒子形式，或者更精确地说为丝饼的形式，这些丝饼更精确地说用于有关加强的应用。
丝饼形式是通过络筒机实施的，正如它的名字示出的那样所述络筒机用于高速卷绕(大约10-50米/秒)预先上油的玻璃丝。
这些络筒机保证了所述长丝的牵伸和卷绕，并且所述络筒机的工作参数与所述喷丝头的工作参数一起调节了丝的尺寸特征，特别是用特表示的细度(特是指每1000米纤维或者丝的克重量)。
因此为了尽管丝的直径增加仍然确保在所述丝饼的生产阶段期间丝的恒定的细度，所述络筒机的卷绕部件的速度是从动的以便确保尽管所述丝的角速度改变，但所述丝的卷绕线性速度恒定，这样的速度的从动是通过根据所述丝饼直径的增加而降低支撑所述丝饼的芯轴的旋转速度而实现的。
调节获得优化品质的丝饼的另一个重要的参数是该丝饼的将被容易地退绕不会出现结扣和寄生的瘤节并且限定了摩擦的性能。所述退绕性能是由在形成所述丝饼时该络筒机产生的构造原理的性质(确定了该丝饼的厚度)决定的。所述构造原理引入了多个参数，其中最重要的一个包括通常称为RC的交叉比和丝的细度。
为了产生赋予给该丝饼的交叉比，现有技术的络筒机按照两个运动的组合建立所述丝的一种特别的运动或者行程，所述两个运动为将一个主行程赋予所述丝的第一运动和将副行程赋予所述丝的第二运动，所述第一和第二运动一般通过一种特别的组合运动部件实施，所述部件更熟知的名字为分经装置。
为了所有的有用的目的，下面将给出所述交叉比(RC)的定义(RC)＝支撑和驱动所述丝饼的芯轴的旋转速度/分经装置的旋转速度。
所述已知的络筒机大致包括大致位于一个喷丝头下面的机架，该机架支撑该分经装置，和至少一个旋转移动的芯轴，该芯轴一方面适于产生该丝饼，另一方面适于支撑该丝饼。
一般来说，该分经装置包括螺旋推进机部件，围绕轴旋转移动的该螺旋推进机允许将所述丝定位在旋转芯轴上，通过所述螺旋推进机导致的运动大致包括在该丝饼的长度的一部分上的唯一的振动或摆动运动，该运动构成主行程。
为了获得整个卷绕能力，所述螺旋推进机或者所有其它等效装置如在凹槽中线性移动的游标必须能够描述所述丝饼的整个长度或者部分长度。为此，在已知的络筒机中，该螺旋推进机安装成可以在与该机架连成一体并且平行于该芯轴轴线的轴上按照往复相对缓慢运动进行平移移动，这两个平移运动赋予该丝副行程并且允许所述丝覆盖了所述丝饼的整个长度或者部分长度。
应理解到为了描述该丝饼的整个长度，该丝从大致在喷丝头上游的固定的点开始，在一个圆锥中移动，该圆锥的开口大致覆盖了所述丝饼的整个长度。
对于通常尺寸和重量的丝饼来说，在相同轴上具有主行程和副行程的所述络筒机完全令人满意。
然而，为了预期喷丝头流量(一般表示为kg/天)的增加的材料的要求，所述要求一般表现为丝饼的尺寸和重量增加，因而调节该络筒正确卷绕(尤其是随后的优选的退绕)的运动并不实用。
因为所述喷丝头的流量增加，因而导致构思和研发一些包含了多个孔(一般为几个毫米)的喷丝头。对所述的喷丝头的应用需要被多个长丝层分享该喷丝头，并且将多个层(至少两个)连接在一个落纱机的芯轴的相同的轴线上以便因此实现同时对多个丝饼进行牵伸和卷绕。
在芯轴的相同的轴线上从多个组合运动的分经装置开始的多个丝饼的形成赋予在同一丝的中心接合的同一层中的长丝一定的强度，该强度限定了实际络筒机的卷绕的可能性。
因此，就强度来说，注意到传统的分经装置(设有组合运动，尤其是同时高速旋转和慢速线性移动)的应用导致在所述丝的轨迹处在喷丝头的出口处和丝饼上的丝作用点之间发生了大致的变化，所述变化在所述丝处表现为“不等长”。因为长度的差别，存在产生对退绕有害的丝的结扣的危险，这些差别还能够不利于在络筒机上游的工艺。
本发明因此通过下述方案解决了这些缺点提出一种最小化长度和张力差别的卷绕装置或者络筒机，而不管络筒机的卷绕能力。
因此，该络筒机大致包括机架，该机架包括固定在筒型件上的至少两个芯轴，所述芯轴一方面适于支撑至少一个丝饼，另一方面可以围绕大致垂直于该丝饼的直径的第一轴旋转移动，和适于在旋转芯轴上定位和引导至少一个丝的至少一个定位和引导装置，所述筒型件安装成可以相对所述机架沿大致平行于所述第一轴的第三旋转轴旋转移动，其特征在于，该芯轴安装成可以沿第一旋转轴线性移动或者该机架与所述筒型件借助分度装置配合，该分度装置允许控制所述筒型件相对所述机架的定位。
因为所述装置特别是因为丝定位和导向装置的主行程和芯轴的副行程之间的运动的释放，因而可以获得一些具有优选的卷绕和退绕玻璃丝的性能的丝饼。
该卷绕和退绕丝的性能是优选的，因为连续控制支撑该芯轴的筒型件的定位和/或者角速度根据在定位和的引导该丝的装置的主行程运动和该芯轴的副行程运动之间进行或没进行的释放而进行不同的控制。
在本发明的优选实施例中，还可以使用一个和/或者另外的下述设置-定位和引导装置大致包括至少一个围绕第二轴旋转移动安装的螺旋推进机；-定位和引导装置大致包括至少一个设有至少一个凹槽的轮子，该凹槽适于定位和引导至少一个丝，所述轮子围绕大致平行于第一轴的第二轴旋转移动，-该定位和引导装置大致包括至少一个游标，所述游标适于定位和引导至少一个丝并且适于沿平行于所述第一轴的第二轴线性移动；-该分度装置适于根据该丝饼的外部直径的变化连续改进所述筒型件相对机架的角位置，从而始终控制在定位和引导装置的出口处和该丝饼的外周接触点之间的丝的轨迹；-该芯轴通过含有集成到所述芯轴中的电机的动力链而旋转移动；-该芯轴包括驱动该丝或者拉丝装置，该装置包括至少两个被电机带动的滚轮，该牵伸装置固定在所述络筒机的机架上；-该络筒机包括适合于在该芯轴的端部设置丝的直线弹射器；-该络筒机包括适于抓住和移动在第一位置和第二位置之间的丝的丝的收起装置，在第一位置中所述丝被定位和引导装置握住，在第二位置中所述丝由所述定位和引导装置收起；-所述芯轴和其驱动电机于线性致动器连成一体，所述致动器适于确保所述芯轴的往复移动；-该络筒机包括一个控制装置，允许确保对定位和导向装置的主行程运动和至少一个芯轴的副行程的运动之间的速度和/或者位置进行调节。
本发明的其它的特征和优点将根据附图出现在根据优选实施方式的描述中，该描述示范性而非限定，附图包括-
图1a和1b分别表示本发明的络筒机的正面和侧面视图；-图2是处于等待状态的络筒机的正面视图；-图3a和3b是处于开动的络筒机的正面视图；和-图4是处于络筒状态中的络筒机的正面视图。
根据本发明的在图1a和1b中示出的络筒机1的实施例，该络筒机1包括金属机架2，该机架2用预先加工的金属元件进行机械焊接或者商业购买而获得。该机架2大致包括底座3，该底座3大致为矩形，放置在合理设置的支脚上从而对应于卡板或者对应于搬运车的叉子的间隔或者类似的保持装置的间隔，以便方便地转运该络筒机在一个纺丝位置中。
在该底座上组装了用于容纳所有的运转所述络筒机1所必须的部件的部分覆盖的封闭结构4。示范性的而非限定地，被铠装的封闭结构设有一些对于调节不同部件所必须的控制装置，和运转所述元件所必须的液压的，电气的压缩空气和其它流体的网络，该不同部件在本说明书的后面将进行描述。
在封闭结构4上配合有一个筒型件5，该筒型件5侧向突出。该筒型件5围绕一个旋转轴可旋转移动安装(所述旋转轴称为第三旋转轴)并且通过多个引导部件(例如带有滚珠的环，带有滚珠的导向装置)保持在所述封闭结构的一个壁的中心。另外还设计驱动所述筒型件5以便该筒型件5能够在络筒该丝饼期间描绘和分度多个相对机架2的角向位置。
因此，该筒型件5构成了一个支撑该芯轴的组件。该图1a和1b中，可以注意到该筒型件5沿径向对置的位置(尤其是根据设置的空间和上游设置的喷丝头的能力能够构思一个包括至少3个，4个甚至更多的芯轴的筒形件)设有两个芯轴6，7。在该络筒机中，该筒型件5允许将预先卸载并且设有至少一个未用过的密封套的芯轴(根据本发明该密封套是用于容纳丝的卷绕或者丝饼的塑料或者硬纸板支架)引导到卷绕位置中，另一个芯轴在旋转180°的卸载位置设有实心密封套(如果该筒型件包括两个芯轴的话，正如在示例中出现的那样)。
因为通过对负责驱动该筒型件的电机减速器的转数的控制，该筒型件5的电机驱动和对其位置和/或者角速度的调节，该电机减速器例如在其驱动轴的位置通过齿轮类型的连接而与该筒型件5配合，可以将该活动芯轴设置在丝的附近并且在丝饼变粗期间该活动芯轴后退或者与丝的角位置偏离，从而保证了对几何形状的控制。
与所述芯轴5连成一体的每个芯轴6，7构成了适于将该丝络筒到预先插入到芯轴的外套或者凸缘上的密封套上的旋转组件。沿平行于该筒型件5的相对所述壳体2的结构旋转的轴的第一旋转轴进行所述络筒。除了由插入该芯轴中的转子电机导致的围绕该第一轴的旋转运动，该芯轴适于实施平行于第一旋转轴的往复行程。该往复运动是由线性运动驱动致动器(滚珠丝杠)导致的，该致动器一方面与筒型件或者机架连成一体，另一方面与该芯轴的主体连成一体。
在图1a和1b中，示出了另一个部件，该部件对于实现丝饼来说是重要的。涉及到在所述芯轴6或者7上定位和引导所述丝的装置8。在这个实施例中，涉及了一种螺旋推进机。该螺旋推进机通过一个驱动部件而围绕与第二轴共轴的轴旋转，该第二轴大致平行于上述的轴。该螺旋推进机的驱动部件的旋转速度根据丝饼的结构原理而被控制，设计将所述控制装置集成到构成机架的结构2中。
当然如果同时在共同的芯轴6或者7上实现多个丝饼，则调整螺旋推进机8的数量，并且该螺旋推进机的支撑轴包括螺旋传动机构，所述螺旋推进机的数量等于期望的丝饼的数量。
螺旋推进机的旋转运动在所述丝处表现为振动和摆动运动，该振动和摆动的幅度和频率可以根据期望的交叉比的值而调整。该频率是根据旋转速度决定的而该幅度是由螺旋推进机的几何形状决定的。
在所述附图中没有示出的其它装置可以构思代替该螺旋推进机。可以涉及一种设有至少一个凹槽的轮子，该凹槽适于定位和引导至少一个丝，所述轮子围绕大致平行于第一轴的第二轴旋转移动。
还可以涉及一个游标，所述游标适合于设置和引导至少一个丝并且沿与所述第一轴平行的第二轴线性移动。
不管所述丝的定位和引导装置8的实施例如何，该装置8实现了主行程运动，并且与构成所谓的副行程的运动的芯轴6或者7的往复运动一起调节速度或位置。
根据本发明第一个优点，所述络筒机1的主行程和副行程被释放。可以获得大范围的构造原理和交叉比，因此允许制造一些大质量(在25-50kg，甚至更大)的，非常精确的结构的丝饼，从而有利于退绕。
根据本发明的另一个实施方式，通过同时和/或者连续的释放的或者没有释放的运动，主行程和副行程与角位置和/或者支撑所述芯轴的筒型件的速度的控制运动组合可以获得特别的几何形状。
在该络筒机上可以实现本发明的目的，一种丝饼，该丝饼通过用于整个卷绕期限的副行程的唯一运动而获得。
所述络筒机1的运转所需的其它子组件接合到该机架2中。因此，在机架2的底座3处设置了一个拉丝装置9。拉丝装置9是驱动所述丝的组件，该组件在启动时使用，所述启动是在络筒阶段之前的过渡阶段。因此，所述丝被一个动力驱动的滚轮链牵伸向光滑或者浮雕的壁(在开始络筒阶段时，所述丝被以与丝的握持相配合的运转条件引向该芯轴的突出部分)。
所述络筒机包括至少一个旋转弹射器10和至少一个直线弹射器11，所述弹射器相对封闭结构2侧向突出并且与所述筒型件5并排。
所述旋转弹射器10或者收起装置包括一个端部铰接在该机架2的封闭结构处的臂，该臂的自由端适于握持和在第一位置和第二位置之间移动所述丝，在所述第一位置中，所述丝被该定位和引导所述丝的装置8握持(例如螺旋推进机)，在所述第二位置中所述丝相对所述定位和引导装置8收起。所述旋转弹射器10的角向运动是在更换所述芯轴6或者7(将筒型件5枢转180度)时实现的。
所述直线弹射器11正如它的名字示出的那样是一种大致直线的臂。如同旋转弹射器10一样相对该机架2的封闭结构的侧向壁侧向突出，该直线弹射器可以占据两个位置一个静止位置和一个工作位置，在静止位置中从所述丝的轨迹后退，在工作位置中当启动时将所述丝保持在该芯轴6或者7的突出部分上。所述工作位置在输送操作时也被占用(筒型件的旋转和从一个具有卷绕的丝饼的芯轴转变为一个具有空的密封套的芯轴)。
在定位和引导所述丝的装置8(例如螺旋推进机)的附近，设置了一个清洁部件(在附图中未示出)，用于通过喷洒压力流体清洁定位装置。
图2，3a，3b，4示出了所述络筒机可以占据的不同状态。
图2中，该络筒机1处于等待状态。所述丝从喷丝头底部出来并且垂直掉在废物袋中。所述丝与所述芯轴6或者7成直角从所述络筒机中出来。
图3a和3b中，该络筒机1处于启动状态。每个芯轴6或者7设有未用过的密封套(一般为叠置的两个或者3个)。操作者握住从喷丝头底部出来的丝，并且将所述丝引向拉丝装置9。驱动拉丝装置9的滚轮握住所述丝并且牵伸该丝直到将所述丝带到适于工作(图3a)的状态。
该直线弹射器11位于工作位置，以便允许所述丝接合到钩子或者类似物中，所述钩子位于该芯轴6或者7的突出部分的端部或者外周。
旋转所述设有密封套的芯轴6或者7的电机被启动并且控制主行程和副行程以及该筒型件的位置的该控制装置被启动(实现了构造原理)。
在这个阶段，所述直线弹射器11再次处于静止位置并且所述丝直接位于密封套上(参见图3b)。
图4示出了络筒阶段。该芯轴达到了初始络筒的速度。该直线弹射器11位于返回的位置(静止状态)并且旋转弹射器10进行了角度旋转运动以便使所述丝接触定位和引导所述丝的装置8(例如螺旋推进器)从而能够进行主行程。
随着络筒(在丝饼处丝的厚度的增加)，该筒型件5通过围绕其轴线旋转和分度其角度位置进行角度校正从而使得活动的芯轴-在该活动芯轴进行了对所述装置的络筒-远离定位和导向该丝的装置的外周，从而保护受控制的几何形状。
该络筒是主动的，所述主行程和副行程的运动以及该筒型件的位置和/或者角度速度的控制，是由控制装置操纵的以便符合构造原理。这样使得使用数字设备成为可能，该数字设备允许该致动器组件控制位置和/或者速度。
权利要求
1.一种络筒机，大致包括机架(2)，该机架大致包括固定在筒型件(5)上的至少两个芯轴(6，7)，所述芯轴一方面适于支撑至少一个丝饼，另一方面可以围绕大致垂直于该丝饼的直径的第一轴旋转移动；和适于在旋转芯轴(6，7)上定位和引导至少一个丝的至少一个定位和引导装置(8)，所述筒型件(5)安装成可以相对所述机架(3)沿大致平行于所述第一轴的第三旋转轴旋转移动，其特征在于，该芯轴(6，7)安装成可以沿第一旋转轴线性移动或者该机架(2)与所述筒型件(5)借助分度装置配合，该分度装置允许控制所述筒型件(5)相对所述机架(2)的定位。
2.根据权利要求1所述的络筒机(1)，其特征在于，所述定位和引导装置(8)大致包括至少一个围绕平行于所述第一轴的第二轴旋转移动安装的螺旋推进机。
3.根据权利要求1所述的络筒机(1)，其特征在于，该定位和引导装置(8)大致包括至少一个设有至少一个凹槽的轮子，该凹槽适于定位和引导至少一个丝，所述轮子围绕大致平行于第一轴的第二轴旋转移动。
4.根据权利要求1所述的络筒机(1)，其特征在于，该定位和引导装置(8)大致包括至少一个游标，所述游标适于定位和引导至少一个丝并且沿大致平行于所述第一轴的第二轴线性移动。
5.根据权利要求1所述的络筒机(1)，其特征在于，该分度装置适于根据所述丝饼的直径的改变连续改进该筒型件(5)相对机架(2)的角度位置，从而保证在定位和引导装置(8)的丝的出口处与丝饼的外周和丝的接触点之间的所述丝的轨迹不变。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的络筒机(1)，其特征在于，该芯轴(6，7)通过含有集成到所述芯轴中的电机的运动链而进行旋转。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的络筒机(1)，其特征在于，该络筒机(1)包括驱动所述丝的装置或者拉丝装置(9)，该装置(9)主要包括至少两个动力滚轮，该牵伸装置(9)固定在所述络筒机(1)的机架(2)上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的络筒机(1)，其特征在于，该络筒机(1)包括一个适于将所述丝定位在该芯轴(6，7)的端部的直线弹射器(11)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的络筒机(1)，其特征在于，该络筒机(1)包括收起所述丝的装置(10)，该装置(10)适于握持和在第一位置和第二位置之间移动所述丝，在所述第一位置中，所述丝被定位和引导所述丝的装置(8)握持，在所述第二位置中，所述丝从所述定位和引导装置(8)收起。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的络筒机(1)，其特征在于，该芯轴(6，7)和其驱动电机与一个线性致动器连成一体，所述致动器适于确保所述芯轴(6，7)往复运动。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的络筒机(1)，其特征在于，所述络筒机(1)包括控制装置，该控制装置允许确保特别是调节速度和/或者在定位和引导装置(8)的主行程运动和至少一个芯轴(6，7)的副行程运动之间的位置。
全文摘要
一种络筒机(1)，大致包括机架(2)，该机架包括适合于支撑至少一个丝饼的至少一个芯轴(6，7)，所述芯轴(6，7)可围绕大致垂直于所述丝饼的直径的第一轴旋转移动；至少一个适于旋转定位和引导在芯轴(6，7)上的至少一个丝的定位和引导装置，其特征在于，所述芯轴(6，7)沿第一旋转轴可线性移动地安装。
文档编号B65H67/048GK1741948SQ200480002626
公开日2006年3月1日 申请日期2004年1月22日 优先权日2003年1月22日
发明者C·诺莱, J·-M·博韦耶, J·沃莱特 申请人:法国圣戈班韦特罗特斯有限公司