专利名称：加热和输送纤维的导丝盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于加热和输送纤维的导丝盘(Galetteneinheit)。
在纺纱特别是纺织人造纤维时，这些纤维纱经过一加热的导丝盘被输送。为保证纤维纱具有完全一样的质量，应使导丝装置保持在一不变的温度下。DE3621397A1中公开了一种加热和输送纤维的导丝盘，它装在一固定在一传动轴上的可发热的导丝装置中。该导丝装置的温度可由导丝装置上的一或多个温度传感器测出。在导丝盘的轴向上的温度分布可通过一非接触式测量数据的数据查询方法传送至一控制电路。数据查询、校验、查询密度和测量传感器控制等过程均由该控制电路操纵。误差和误差控制等能瞬间测知。
本发明的目的是提供一种加热和输送人造合成纤维纱的导丝装置，它能适应各种温度测量工作方式的要求，另一目的是可测定瞬间产生所相对于理想运行的偏差，并存储偏差以便随后查询，从而简化了对导丝盘的诊断。
本发明的用于加热和输送纤维的导丝装置带有一可发热的导丝外壳，其特点在于该导丝装置具有一集成的电子存储器。
根据所纺织的纤维纱、所采用的纺织方法和/或在某种纺织方法内的导丝盘的使用范围，这种导丝装置完成特定的任务。采用本发明的导丝装置，能简化纺纱过程，因为在输出或总装时能对该导丝盘的特定功能进行设定及编程，数据可存入存储器中。存储器还可用于预先存入在某点前特定功能的变化，从而在预定的限度范围内不必更换该导丝盘。
如果在导丝装置的转动部位内装有存储器，就能够存入不同的环境温度的校准值。为此在实验中，例如采用一外部温度传感器测出在导丝外壳上的温度。将内部和外部温度比较后产生校准值。在存储器内不仅可存入反映不同环境温度的校准值，而且可存入不同负载状况的有关数值。由此可以从不同负载条件下的内部测量值推算出外部的导丝外壳温度。这一点对于要求较高的纺纱质量时非常重要。
这个存储器还可用于记录发生在导丝盘内部的瞬间扰动量。这个干扰量与电压或电流的变化有关，例如由于松驰接触、温度传感器损坏或由于短路引起。在一导丝盘内出现的干扰量不仅可由其温度传感器引起，而且与常规采用的电加热器的工作条件有关。
这个存储器还可用于识别和观察导丝盘。其优点在于，可以存储记录下某个导丝盘的长期运行状况，并用其作为进一步设计导丝盘的经验值。
对这个存储器可每隔一预定时间间隔或随机地查询。这种查询的可能性使我们没必要使数据接收装置处于持续等待接收状态。
将存储器安装到一转动部件上的优点在于该存储器能与在导丝盘内的集成电路连接和由该电路供电。这样存储的数据总是保存在导丝盘。静态的电子系统由安装在控制盒内的调节器调正。
根据进一步的构想，建议在导丝盘的主动轴上安装存储器，特别应使存储器延主动轴轴向均匀分布。这种方法可以降低由于存储器产生的不均匀的离心力，因而不必对导丝盘平衡。在主动轴上安装存储器的安排具有存储器相对远离热的导丝盘外壳的优点。存储器还可安装在导丝盘外壳以外的主动轴上，使存储器的热负载最小。这种安排还具有存储器基本上位于由电加热器产生的电磁场之外的优点，降低了由于强磁场使存储器产生误操作的可能性，并且取消了防止电磁场影响的存储器的屏蔽。
除了在主动轴上安装存储器方法，此外还有一种替代的建议是在导丝盘的外壳上安装存储器。这种方法考虑到导丝盘外壳与导丝盘的静止部分相比是可更换的，和在操作中由于污染和/或磨损造成的导丝盘外壳特性特别是温度传输特性的改变。还应考虑到尽管在若干个处理点的整体一致，但是在处理点上导丝盘的热效果十分不同，这不仅由于导丝盘不同的磨损和污染情况，还由于空气流动造成的不同程度的热损失。可以和导丝盘外壳一起更换的存储器包括上述信息。
本发明尤其适用于所谓的多段导丝盘，它们具有相互独立的可控的加热区，每个加热区至少装有一个温度传感器。通过编程可对每个导丝盘分别给定和根据各种单独的要求在各个区上给定查询周期和查询频度。
根据本发明的进一步有利设想，建议将用于数据读出和/或写入的存储器与一电子微处理器连接，这个微处理器是数据传输设备的一部分，它与所述导丝盘连接。
这里所指的数据传输设备最好是非接触运行方式，在导丝盘工作期间，可从存储器取出并传送数据。这个从转动部件到固定部件的数据传输可以采用一个固定的一次线圈和一个随着转动的二次线圈实现。这一实际方案可实现通过电压脉冲以数字串行数据传输。
值得推荐的又一导丝装置的实例体现在数据传输设备中。在该装置的转动部件和静止部件之间装有一个发送机，它既传送能源，也传送数据，这里数据信号的电压脉冲与电源的电压脉冲叠加，于是获得数据信号的清晰联系的序列，并且排除了来自电源的干扰。
导丝装置可实现从温度传感器或测量电路到调节器的持续数据传输。根据本发明，所有数据能够在由一静止的一次线圈和一转动的二次线圈构成的电源的感应电路上被传送。本实施例只带有一个发送机，因此在导丝装置上只存在极小的易受干扰性，运行可靠性高。瞬时出现的偏差可直接传送到调节器进行相应的调节。
这里数字数据作为电压脉冲序列传送。这个电压脉冲能直接在电压源的二次电流回路中产生，具体地说，以简单的方式在该电流回路中接通一个附加负载，例如一个具有预定频率的电阻。
每个脉冲的主要内容取决于这个脉冲具有的形式。还有一种推荐方案，将数据的二进制内容加以编码，得出每个给定节拍所产生的脉冲数的变化量。通过这种数据传输形式，影响数据传输精度的干扰则可减小。在数据编码时，对脉冲长度进行了调制。由于在这种情况下，传输频率与幅值大小无关，可进一步减少干扰。
根据电压脉冲的叠加，传输频率与一次频率不同，前者如为10KHZ，后者如为80KHZ，要传输的数据流根据情况由一与比较器特定组合的滤波电路进行译码。
根据本发明，任意数字式数据可从导丝装置的静止部件传输到转动部件，这种数据传输通过频率调制实现。这里数据传输和电源提供可由发送机实现，电源的一次频率在两个数值间变化，两个频率各对应一数字值。由于频率与幅值无关，因此当传输数据时，幅值的摆动不起任何作用。
这种导丝装置的特殊优点在于，由在测量电路中的调节器实现一特定作用。此外，在更换导丝外壳之后，新的校准数据和/或过程数据将一起提供给转动的存储器。这样在运行期间，该存储器能保存新查询程序或查询数。
为了确认传输数据用的频率，至少还装有一频率识别装置。这个装置可用一电子微处理器构成，它根据测量的电流和电压，确定频率和对数据译码。这个传输数据用的频率例如可在40和80KHZ之间变化。有目的地使一个一次频率为其他一次频率的一半。而这个频率的实现可利用一分频器完成。
本发明的进一步优点和特征将参照一实施例来说明。附图为
图1是纤维纱经过两个导丝盘的走向示意图；图2是一导丝装置的纵剖面图；图3是该导丝装置的转动部分的电路图；图4是一导丝装置的静止和转动部分之间的数据传输用电路示意图。
图1表示纤维纱1运转状况的示意图，该纤维经过两个已加热的导丝盘2和3输送和加热。纤维1围绕每个导丝盘2和3绕成多圈，并且在每个线圈内引向限定导丝盘的溢出辊4，5。
图2放大地示出了导丝装置2或3的纵剖面图。
导丝装置2由静止和转动部分组成。属于静止部分的外壳6与一机架(图中未示出)固定相连接。
一圆盘形夹具7装在该外壳6上。夹具7同心地贯穿套筒8中。四个片状体9.1，9.2，9.3和9.4从图中现有方式穿装到套筒8上。这些片状体由多个薄片组成，每个均布置在套筒8的轴向平面上。在片状体9.1-9.4上固定装有感应线圈10.1-10.4。于是在套筒8上依次装有四个片状体一感应线圈对。在导丝外壳12中的径向磁通通路是侧向上的间距块11，它们装在各相邻线圈之间的空隙中。这些感应线圈10.1-10.4可通有预定频率的电流，每个线圈的电流是能被控制的。
导丝外壳12的转动部分是装在主动轴14上的端面。正如图1所示出的，导丝外壳12与主动轴14为成型或摩擦式连接关系。主动轴14与套筒8同心布置。主动轴14是由一个装在外壳6内固定点上的电机15旋转驱动的。
在导丝外壳12内，装有多个温度传感器16.1-16.4。每个感应线圈10配有一个温度传感器16。这些温度传感器装到安在导线外壳12中的各感应线圈的上面。由传感器16.1-16.4输出的信号被放大并转换成一数字信号。这些数字信号被编码为一电压脉冲序列，由感应式测量值传输装置17定点传送，并且在一显示装置中转变成一模拟可读信号或转变为感应线圈10.1或10.2-10.4的控制信号。以此方式可将在单个温度探测器16.1-16.4上测得的温度调节到一标称数值。
图3展示出导丝装置的转动部分的电路图。这里，由温度传感器16.1和16.2以及固定电阻29和30构成的测量电路由电流源28供电。固定电阻29.1和29.2确定了测量范围。从温度传感器16.1和16.2的输出端测出电压降，并将此输出信号送入一多路转换器32。多路转换器输出的信号经放大器33送至模数转换器18。该模数转换器18还从固定电阻30.1和30.2接收一零点漂移的信号。在模数转换器中，将模拟测量信号转变成数字值，继而送到微处理器19中。微处理器19连接一个电子存储器20，从而实现数据的存入。微处理器19还可从存储器20中读出所存的数据，如校准值，查询程序和过程数据。通过线路27可将微处理器19与一数据传输设备连接。微处理器19在本实施例中起到存储器20的数据输入设备和数据输出设备的作用。来自调节器(未示出)的数据通过线路26送入微处理器19，然后又存入存储器20。存储器20固装到该导丝盘外壳的适当位置上或主动轴上，以便随主动轴的转动而转动，这个存储器是可寻址的，非短效的，可写入和可读出的存储器，并且无论从导丝盘的转动部分还是从其静止部分均可达到。这种存储器的结构应能存入程序，过程数据和确定值。
现在讨论校准数据，这里考虑到温度查询是在导丝外壳内部实现的，同时它又与该导丝盘的外壳上的温度有关。因此可采用高温计在外壳表面上测出其外部的温度，并且与由导丝盘外壳内的传感器查询后得到的温度相比较，从而计算出实际值。将在测量值和实际外部值之间的校正作为特性曲线存入存储器中。同样还可存入故障报警信号，例如″温度传感器开路″，″温度传感器短路″，″超温″和″内部温度″，之后进行查询。
程序如查询周期等也能存入存储器。
导丝盘的静止部分中同样也可配置存储器。在存储器中可存入更换或修理导丝盘外壳保存的系统特性数据，这个存储器位于导丝盘的静止部分上，通过它可随时进行导丝状态的识别。
在图3中所示的温度传感器31测出电路内部的温度，从而保证该电路始终在最佳运行范围上工作。当电路出现温度变动时，可预先将一已确定的校正值提供给各电子组件。
比较器34用于确定电流是否在预定范围内流过该测量回路。它的信号将送入微处理器19。
图4的电路图显示了该测量回路的电感应电源以及其中所包含的数据传输设备。在这个电路中，一次线圈22具有一个装在夹具7上的有关的电路。二次线圈21具有与之有关的电路，固定到导丝盘外壳12上。一次线圈22是电压源，提供交流电流，由频率发生器35产生的矩形波，例如80KHZ。在二次线圈21中的感应电压通过二极管37和整流器38整流，继而通过为测量回路供电的电压发生器39输出。
数据传输设备接有开关42，该设备通过数据线27和微处理器19相连(参看图3)，开关42根据数据信号打开和闭合，从而当开关闭合时由附加负载41产生一电压脉冲。于是形成一电压脉冲序列，它们具有由微处理器19所决定的传输频率，经二次线圈21，传送到一次线圈22。数据的二进制内容可用所产生的脉冲编码，或以每预定节拍的脉冲数编码，这里一个节拍以选定一固定时间，它与传输频率无关。这种电压脉冲形式可用脉冲长度或脉冲高度进行调制。各个脉冲的二进制内容(0或1)既可以根据脉冲宽度，脉冲高度，每节拍的脉冲数，也可以根据每节拍的脉冲间距确定。通过这种数字式传输，可消除可能影响传输精度的干扰。这个传输电压覆盖了一次感应电压。传输频率例如可以是10KHZ，为了恢复传输信号，一次侧电流强度变化提供给测量电阻43。其中所产生的电压脉冲送入滤波器44。滤波器44将80KHZ的高频一次频率滤掉，经滤波的信号送入第二滤波器45，它输出一平滑的低频信号。这两个信号送入比较器23比较，并将传输的信号解码，送入一调节器中。
数据从调节器(静止部件)传送到存储器20(转动部件)或微处理器19，这些数字信号提供给转换器36。一次频率通过该转换器36分成两个确定数值。一次频率的第二个值恰好是一次频率的一半。因此一次频率可变为在80KHZ和40KHZ之间的值。这两个频率各对应一数字值。于是一交变频率不同的电流通过一次线圈22。在二次线圈中感应的电压脉冲输出到一频率识别装置25，其中每个频率对应一数字值。可用电流测量取代电压测量，频率装置同样可以对频率识别。另一方案是对每个时间单位的脉冲计数，通过变换器40将串行数字值变成并行数据，送入微处理器19或直接送到存储器20中，这种频率识别也可直接由微处理器19完成。
参考符号表1纤维2导丝盘，导丝装置3导丝盘，导丝装置4溢出辊5溢出辊6外壳7夹具8套筒9片状体
10感应线圈11间距块12导丝外壳13端面14主动轴15电动机16温度探测器17测量值变换器，数据变换器18模数变换器19微处理器20存储器21二次线圈22一次线圈23比较器24分频器25频率识别装置26数据线27数据线28电流源29固定电阻30固定电阻31温度探测器32多路转换器33放大器
34比较器35频率发生器36转换开关37二极管38整流器39电压调节器40变换器41附加负载42开关43测量电阻44滤波器45滤波器
权利要求
1.用于加热和传送纤维的导丝装置，具有静止组件和转动组件，它罩有一可加热的导丝盘外壳，它的温度通过温度探测器测出，温度探测器的输出信号从转动组件之一感应地输送到静止组件之一，并且输送到一调节装置，其特征在于，在该导丝装置中集成了一电子存储器(20)，它与温度探测器(16.1-16.4)电气连接，并且可由数据输入装置寻址和写入，以及可由数据输出装置读出，其中至少能存储在温度探测器(16.1-16.4)和调节器之间的信号序列中的某些信号，例如温度探测器的输出信号，控制温度探测器的输入信号，温度探测器用校正值，查询程序和过程数据。
2.根据权利要求1的导丝装置，其特征在于存储器(20)装到该转动组件上。
3.根据权利要求2的导丝装置，其特征在于存储器(20)安装在主动轴(14)上，最好位于导丝盘外壳(12)的外面。
4.根据权利要求3的导丝装置，其特征在于存储器(20)沿主动轴(14)的纵轴向布置。
5.根据权利要求2的导丝装置，其特征在于存储器(20)装在导丝装置(2，3)的可拆卸部件上，尤其是装在导丝盘外壳(12)上。
6.根据前述权利要求之一的导丝装置，其特征在于沿导丝装置(2，3)的长度方向布置有多个感应线圈(10.1-10.4)，它们可单独控制，各自配有一温度探制器(16.1-16.4)，在存储器(20)内存有一查询周期，根据它确定查询各单个温度探测器(16.1，16.2，16.3，16.4)的时间顺序和查询密度。
7.根据权利要求1-6之一的导丝装置，其特征在于数据输入装置和输出装置是一个电子微处理器(19)。
8.根据权利要求7的导丝装置，其特征在于电子微处理器(19)和存储器(20)都固定在一可转动组件上。
9.根据权利要求7的导丝装置，其特征在于微处理器(19)和存储器(20)固定在一静止组件上。
10.根据权利要求2-8中之一的导丝装置，其特征在于在存储器(20)或微处理器(19)和调节装置之间的数据传输由一数据发送机完成，该发送机具有一静止的一次线圈(22)和一与一线圈同心的可转动的二次线圈(21)，它以电压脉冲的数字信号实现感应传输。
11.根据权利要求10的导丝装置，其特征在于数据发送机(17)用作温度探测器(16.1-16.4)的电源的发送，数据信号的电压脉冲与电源的电压脉冲相叠加。
12.用于加热和传送纤维的导丝装置，具有静止组件和转动组件，它带有一可加热的导丝盘外壳，它的温度通过温度探测器测出，温度探测器的输出信号由一测量电路作为数据信号输出，该数据信号通过一一次线圈和一二次线圈从转动组件感应地输送到一静止组件，并且输送到一调节装置，其特征在于，一次线圈(22)和二次线圈(21)传递电源到温度探测器(16.1-16.4)及该测量电路，并且数据信号的电压脉冲叠加在电源的电压脉冲上。
13.根据权利要求11或12的导丝装置，其特征在于，数据信号的二进制内容被编码成在一预定节拍中所产生的电压脉冲数和/或电压脉冲的形态。
14.根据权利要求13的导丝装置，其特征在于电压脉冲形态具有脉冲长度和/或脉冲高度的变化。
15.根据权利要求11-14之一的导丝装置，其特征在于数据流在一次侧解码，其中首先经过滤波器(44)从数据流中滤除一次频率，该信号直接地和在经第二次滤波后传送给一比较器(23)。
16.根据权利要求10的导丝装置，其特征在于数据发送机(17)用作为温度传感器(16.1-16.4)传送电源，数据传输通过频率调制来实现。
17.用于加热和传送纤维的导丝装置，具有静止组件和转动组件，它带有一可加热的导丝盘外壳，它的温度通过温度传感器测出，温度传感器的输出信号由一测量电路作为数据信号输出，该数据信号通过一一次线圈和一二次线圈从转动组件感应地输送到一静止组件，并且输出至控制装置。其特征在于，温度传感器(16.1-16.4)和测量电路的电源由一次线圈(22)和二次线圈(21)传送，同时完成数据信号从控制装置的传送，数据传送通过频率调制进行。
18.根据权利要求16或17的导丝装置，其特征在于数据传送装置(17)将数字信号由静态部件传送到转动部件，电源的一次频率在两个值间变化，这两个频率分别对应一数字值，在二次侧通过一频率识别装置(25)进行数据流解码。
19.根据权利要求18的导丝装置，其特征在于，频率识别装置由一电子微处理器(19)构成，通过电压或电流测量进行频率识别，并将之转换成数字值。
全文摘要
本发明涉及一种用于加热和传送纤维的导丝装置，具有静止组件和转动组件，它带有一可加热的外壳，该导丝盘外壳的温度由温度探测器测量，温度探测器的输出信号由一转动组件感应地传送到一静止组件。
文档编号G01K13/00GK1138162SQ9512098
公开日1996年12月18日 申请日期1995年11月8日 优先权日1994年11月10日
发明者迈克尔·哈塞尔伯格, 安德烈亚斯·内尔, 伯恩·纽曼 申请人:巴马格股份公司