丝束成条的方法和装置的制作方法

专利名称：丝束成条的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种丝束成条尤其是化纤丝束制成可纺化纤条的丝束切断成条的方法，化纤丝束在调整了所测得的拉应力的情况下输往丝束直接成条机。本发明还涉及实施此方法的设备。
经丝束切断成条工艺的化纤条，为了继续加工而装入条筒或容器中，或在一个组合的过程中直接进行后续加工。也可以是与化纤丝束的生产相联结的反向组合过程。
化纤丝束用切断或拉断法转换成可纺的化纤条。人们将它们区分为所谓的短纤维生产和丝束切断成条法。
短纤维生产在短纤维纺纱厂(棉纺厂)和半精梳毛纺厂普遍得到应用。而化纤丝束则通过纤维切断机成为不规则的纤维并捆成包。此纤维包送往纺纱厂通过梳理成为可纺化纤条。
丝束直接成条法在精梳毛纺厂是常用的。化纤丝束利用丝束直接成条机在一道工序内直接转换成可纺的化纤条，免去对短纤维生产必需的梳理过程。梳理工艺分成拉断直接成条法和切断直接成条法。拉断直接成条法通常主要用于加工PAN化纤丝束，但也常加工一系列其它的丝束原料，如CV、PES、PVA、AR等。这种方法对丝束品质提出高的要求，可提供高质量的纤维条，但在某些情况下导致设备方面的问题。切断直接成条法则主要用于加工PES和PA化纤丝束。这种方法的特点是使用切割工具，这种工具至少由在其圆周有螺旋形刀刃的切割罗拉和表面平滑的铁砧罗拉组成，这些罗拉在高的压紧力下互相在一起滚动。装配的或在市场上买到的丝束切断成条机是在今日不再存在的一些前提条件下发展起来的，所以直至80年代，通常处理由单丝的单位长度重量为3至5分特克斯(dtex)(克/10000米)的比较粗的长丝制成的化纤丝束。它们对切断直接成条工艺过程的要求较低。
目前精梳毛纺纱厂渴望在输出速度超过300米/分和纤维条质量胜过传统(慢运行的)切断直接成条机的情况下，对单丝纤度例如为1.3分特克斯(克/10000米)、总的单位长度重量为160千特克斯(克/米)的两股化纤丝束进行切断直接成条。满足这些要求的切断直接成条机至今尚未见到。
不能完全满足对切断直接成条机所提要求的原因主要在于，丝束输送装置的设计有缺陷。丝束输送装置的任务，是将化纤丝束以恰当的宽度和在恰当的拉应力下输往切断直接成条机。尤其是，在被输送的化纤丝束中将应力调整为常值这一任务，利用传统的丝束切断直接成条机迄今尚未有令人满意的解决办法。由于丝束表面摩擦阻力的变化，或在加工过程中丝束捆包的上面和丝束输送装置起始位置之间高度差的改变，使拉应力随之发生变化，所以对于最佳加工过程应调整丝束输送装置。
迄今人们是一直这样来应付的，即在输送机架内设多根导杆或设一些罗拉，使丝束多次转向，从而使它们既有所希望的宽度伸长，又有所要求的预张力(见EP-OS 0291547)。导杆和罗拉的位置与排列可人为地加以改变。为了避免在运行过程中进行经常的调整，所以往往调整为能保证持续工作，但纤维条的质量却不能令人满意。
为此，必须在运行过程中改变导杆和罗拉的排列，以获得质量较好的条子，所以应在丝束输送装置中临时设置拉应力测量和显示装置。为保证条子有稳定的质量而不取决于操作人员的作用，如今采用这样一种设备，即它可根据在切断直接成条机中所测得的丝束拉应力，用电机调节丝束输送装置中的导杆和罗拉。
但是，现有的所有设备均已证实，它们并不适合于实际使用，因为化纤丝束送入切断直接成条机中时，其拉应力实际上是变化的，因而导致将原纤化(使长丝彼此分开)程度不同和拉应力不同的化纤丝束输往切断机。尤其是现有已知的丝束输送装置有这样的缺点，即丝束拉应力从结构上预定的最低值起不断升高，即使在必须减少其影响的情况下依旧如此。由此，迄今还做不到在机器起动或丝束质量迅速变化时，能作出相应的快速反应。因为切断直接成条过程，对所进入的纤丝束中的拉应力波动，反应十分敏感(例如改变了从切断装置输往牵伸装置的纤维包紧度)，所以至今还不能得到令人满意的、质量稳定的纤维条。质量上的缺点可在纤维条上显示出来，如乱丝、起球、粒结或扭结。这类缺陷也可在成品中看到，并甚至只有在精梳机或并条机上，通过费用巨大的附加的加工途径，才能部分去除。
本发明的目的是，将欲直接成条的化纤丝束切断成条机，尤其是丝束切断成即消除丝束中存在的全部影响，特别是消除拉应力的变化;此外，还制成一种实施此方法的设备。
作为技术上的措施，本发明的方法建议，化纤丝束的输送速度要根据所测得的拉应力进行调节，以实现对其应力的调节。
可用一种简单的方式，即通过调整化纤丝束的输送速度来调节拉应力，并调整为常值。为此目的，按本发明总是测量当时的拉应力。当偏离额定值时，相应地改变输送速度，令拉应力重新达到其预定值。按本发明方法的优点首先在于，在直接成条进口处，丝束参数的变化得到补偿。丝束参数的变化可包括丝束宽度、上油涂层、纤维卷曲、打包紧度、在这之前发生的机器停车状态造成的松驰、蠕变和回缩过程、瞬时捆包高度的变化等，通过按本发明的丝束输送装置，可将所有这些变化全部迅速和可靠地控制住。补偿丝束参数变化后带来的结果，是能获得稳定的丝束直接成条过程和稳定的条子成品质量。此外还有一个优点是，首次可与喂料机架中强制丝束转向和调整丝束宽度产生的丝束拉应力无关地建立一个任意的小的入口拉应力。再一个优点是，可免去喂料机架中的一系列转向杆，它们原本是必须的，用来在偶然情况下建立起必要的入口拉应力。最后，当丝束质量改变时，不必重新调整直接成条机本身。试验证明，在加工其质量为商业上通用的丝束时，只要调整一次在丝束入口处的拉应力，便可以完全免去在切断直接成条机中对纤维的牵伸进行改变。调整工作可以迅速和有重复性地，例如通过Paftentiometer调节装置来进行。在更换丝束时需花费频繁的劳动量和/或风险大的情况下，这一点符合机器使用者的愿望，因为这免除了难以重复的对机器的重新调整。人们迄今对老式机器的对付办法是，对各种常用的丝束质量适宜程度多少不一的调整保持不变。新的机型提供了迅速改变直接成条机中牵伸调节装置的可能性，但不可能再具有重复性。按本发明的的方法，则从现在起不仅使操作简便，而且有可靠的可重复性。
在一种最佳方法中，为调整拉应力所需的拉应力测量，在输送速度调整之后、原纤化之前进行，因而可以最佳的方式对变化了的拉应力作出反应。
在另一种最佳方法中建议，多股化纤丝束平行地输往直接成条装置，每一股化纤丝束与其它丝束无关地独立调整其拉应力。因此提高了化纤丝束直接成条的生产能力。
最后，在一种最佳方法中建议，将直接成条前的拉应力，调得较在前面的化纤丝束传送区中的要低。因此，丝束以最佳状态输往紧接着的直接成条装置。
为实施按本发明的方法，作为技术上解决方案提出的设备，它具有一个欲进行直接成条的化纤丝束的输送装置，以及具有一个对在所输送的化纤线束中测得的拉应力进行调整的装置，化纤丝束输送装置中有一个传动装置，其传动速度可根据所测得的拉应力来调整。
要进行直接成条的化纤丝束，按本发明由一种主动传送装置输往丝束成条装置，经由传送装置的输送速度，通过测量丝束输送装置中的丝束拉应力来调整。与迄今使用的从动导杆和罗拉相反，所谓主动传送装置指的是，它允许例如借助于电机驱动的传送罗拉组，使被输送的纤丝束的每一股，有一个对它而言为正确的输送速度，这一速度对紧接着的丝束直接成条过程是适宜的，亦即，既保证丝束直接成条机可靠运行，又保证能获得所希望的纤维条质量。与迄今已知的从动导引机构相比，按本发明的丝束主动输送装置，允许就在直接成条机入口前任意地调整拉应力。尤其是可以把拉应力调得比由于喂入机架中存在转向而造成的最小拉应力为低，此最低拉应力是仅仅使用从动导引装置时被迫形成的。
尤其是传动装置具有一个传送罗拉组，它至少构成一个夹持点，并至少可传动其中的一个罗拉。作为最低值应至少设两个罗拉。因此，以技术上简单的方式驱动了欲输送的化纤丝束，并可通过使罗拉具有相应的旋转速度来调整传送速度。
特别是传动装置由三个罗拉组成，化纤丝束成“Ω”形缠绕着它们，罗拉中的至少一个是可被驱动的。在另一个最佳结构设计中，三罗拉组由两个平行的传送罗拉和一个设在这两个罗拉之间的楔中可自动定心的加压罗拉所组成。富有优点的做法是，两个传送罗拉具有金属或陶瓷的表面，而加压罗拉则具有较快的表面，例如橡胶覆层或聚氨酯覆层。最后，两个传送罗拉中之一个是可传动的。
这一结构的优点是，在有限的开支下能可靠地夹持化纤丝束，因为加压罗拉在传送罗拉之间自动定心。此外，由于化纤丝束缠绕着加压罗拉，加压罗拉由于丝束的拉应力而被压入在两个传送罗拉之间的楔中，所以，例如可借助于气压作动筒来减小加压罗拉上附加的压力。
加压罗拉的最佳结构设计建议，加压罗拉可从这两个传送罗拉移开，例如可利用气压工具将其回转开。因此丝束容易被引入。
在另一个结构设计中建议，为了驱动传动装置，设转速可变的驱动电机，最好是一种带变频器的三相交流电动机。转速的调节最好包括一个可调(或计算机优化)PID特性的调节器和一个可将切断直接成条机入口前的丝束拉应力转变成电信号的测量传感器。
另一个结构设计中建议，拉应力测量装置就设在紧靠直接成条机之前。因此待直接成条的化纤丝束，以具有定常拉应力的最佳方式输往直接成条机。
另一个结构设计建议，拉应力的测量装置采用称量盒形式的测量传感器。称量盒主要由一个可作自由摆动但保持平行的转向杆加截，此时，进入的化纤丝束在转向杆的一侧对准称量盒的方向加截。因此采用了简单技术便可确定拉应力。
在另一个较佳的结构设计中建议，为平行地输送多股化纤丝束，对化纤丝束中的每一股设一个带传动装置的输送装置，其传动速度可与其它各传动装置无关地独立调整。由此可使设备以其可能的最大生产能力运转。
最后，在设备的另一个结构设计中建议，将设备设计成双层结构，其中带传动装置的输送装置，至少有一部分设在上层。其结果是，按本发明的丝束输送装置设在直接成条机本身的上方，因而成为一种结构紧凑的设计。由此可使所需要的机器安装面积显著减小。
本发明将化纤丝束制成可纺纤维条的丝束切断成条设备的两种实施例，在下面借助附图加以说明。其中

图1，丝束切断成条机示意图;
图2，图1中切断成条机中丝束输送装置部分的放大详图;
图3，丝束切断成条机第二种实施例的示意图，此时丝束输送装置设在上层;
图4，表示在丝束输送装置中使丝束拉力保持常数的调节回路中各相应部件线路图。
化纤丝束1以捆包2的形式放在丝束切断成条机3的前面。标准的捆包重量为150-170千克力。标准的聚酯(或聚酰胺)化纤丝束1的特征为，丝束重从50至120千特克斯(克/米)和长丝纤度为1.3至5分特克斯(克/10000米)。为了更好地合在一起，化纤丝束1经卷曲加工。
为了使化纤丝束1以适当的宽度和去卷曲以及在所要求的拉应力下输往丝束切断成条机3，化纤丝束要经丝束输送装置4运行。丝束输送装置4由宽度校准头5、传送头6、拉力测量头7和支架8组成。
在宽度校准头5中，化纤丝束1通过直导杆9和弯导杆10转向。沿方向11摆动导杆9、10可调整它们相对于化纤丝束1的位置。摆动弯导杆10以调整化纤丝束1所要求的入口宽度。在传送头6中，化纤丝束1被罗拉12、13、14，亦即传送罗拉12、加压罗拉13和另一个传送罗拉14沿方向15输送。为减小磨损，传送罗拉12、14上最好设金属的或必要时为陶瓷的表层;而在加压罗拉13上设橡胶的或必要时为聚氨脂涂层，以避免被输送的化纤丝束1滑溜。传送罗拉12由驱动电机16驱动，加压罗拉13和传送罗拉14则可自由转动。罗拉12、13、14以及相关的驱动电机16，共同构成了化纤丝束1的传动装置17，传动装置17同时还属于丝束输送装置4。
为了易于引入新的化纤丝束，并能使化纤丝束1在传送头6和拉力测量头之间去除应力，将加压罗拉13固定在框架20上，并可沿方向19绕轴18摆动。回转运动是由气动缸21造成的。
在构成测量装置22的拉力测量头7中，化纤丝束1在直的导引和转向杆23、24、25处转向，然后按方向26输往丝束切断成条机3。转向杆23是固定的。形式上为导引轮的转向杆25可以沿方向27摆动，以便于丝束入口定心。转向杆24固定在一个摆动架28上，此架可沿方向29绕轴30自由摆动。回转框架28上设有加压板31，加压板31与称量盒32的测量头接触。
由于丝束绕转向杆24拐弯，因此测量装置22的称量盒32上受的力，将随瞬时丝束拉力而改变。通过如图4所示的调整回路，在任何时候均将驱动电机16的转速设定在一个为获得所需丝束拉力所需的值，从而使化纤丝束1以固定不变的拉力输往丝束切断成条机3。在丝束输送装置4中的丝束拉力，借助于拉力测量头7的称量盒32，并通过放大器60转换成电信号。这一信号与额定值传感器61的信号进行比较。与额定值的偏差在加法放大器62中放大。此外，信号电平将按下列方式变化，即当偏离额定值较大时(例如称量盒32空载时)，加法放大器62传给PID调节器63以符号相反的信号。变频器64按照输入电信号的符号，变换驱动电机16的旋转方向。因此当机器起动时，若所引入的化纤丝束1中拉力太低，则驱动电机16短时反向旋转，直至达到额定拉力为止。使机器起动时转向相反，是采用市场上畅销的电子器件来完成的，在图4中表示了丝束输送过程中保持丝束拉力为常数的调整回路中那些最重要的部件。
化纤丝束1下一步要经过由一组原纤化罗拉34、35构成的原纤化头33，其中一个罗拉的表面最好具有橡胶覆层，另一个罗拉设有螺旋状波纹金属表面。原纤化区36内存在高拉应力，可使各长丝交替地滑入原纤化罗拉34、35的凹槽中，所以拉力被瞬时降低，并使拉得不一样长的长丝互相脱开。
化纤丝束1经过一个有传送罗拉38、39的预拉伸头37后，经由导引装置40和宽度限制器41到达切断头42。切断头42中包括切割单元，它主要由一个铁砧罗拉43和一个切割罗拉44组成。由图1中还可看出，在传送罗拉38、39和导引元件40之间，有一个松驰区45。
切割后的纤维束47经传送区46输入针片头48，针片头48中有传送罗拉组49、50、导向针排组51以及纤维条压实器52。压实成纤维条53的纤维，经纤维导管54进入缠卷装置55，它将纤维条53盘在一个旋转条筒56内。
丝束输送装置4的另一种实施方案如图3所示，为节约传送头6的空间，将其安排在丝束切断成条机3的上方。此时，宽度校准头5位于放在前部的捆包2的上方。支架57上设有导杆58，它们用来避免在化纤丝束1从宽度校准头5至传送头6的途径中发生不希望有的下垂。在此实施例中，弯导杆59与导杆58相配。
权利要求
1.一种丝束成条的工艺方法，尤其是化纤丝束制成可纺化纤条的丝束切断成条的方法，其中化纤丝束在调整了所测得拉应力的情况下输往丝束成条装置，其特征为为调整拉应力，化纤丝束的输送速度根据所测得的当时拉应力进行调整。
2.按照权利要求1所述之方法，其特征为为了调整拉应力而进行的拉应力测量，放在输送速度调整后、原纤化之前进行。
3.按照权利要求1或2所述之方法，其特征为多股化纤丝束平行地输往丝束成条装置，每一股化纤丝束拉应力的调整，均与其它各股无关地独立进行。
4.按照权利要求1至3之一所述之方法，其特征为在丝束成条前的拉应力，调得比在前面的化纤丝束传送区中的要低。
5.实施按照权利要求1至4之一所述方法之设备，它有一个欲直接成条的化纤丝束(1)输送装置(4)，以及一个对被输送化纤丝束(1)中所测得拉应力进行调整的装置，其特征为输送装置(4)具有一个化纤丝束(1)的传动装置(17)，其传动速度可根据所测得的拉应力来调整。
6.按照权利要求5所述之设备，其特征为传动装置(17)具有一个至少构成一个夹持点的传送罗拉组(12、13、14)，并它们之中至少有一个是可驱动的。
7.按照权利要求5或6所述之设备，其特征为传动装置(17)由3个罗拉(12、13、14)组成，并使化纤丝束(1)成“Ω”形缠绕着它们，罗拉(12、13、14)中的至少一个可被驱动。
8.按照权利要求7所述之设备，其特征为三罗拉组(12、13、14)由两个平行的传送罗拉(12、14)和一个设在这两个罗拉之间的楔中可自动定心的加压罗拉(13)所组成。
9.按照权利要求8所述之设备，其特征为两个传送罗拉(12、14)具有金属或陶瓷的表面。
10.按照权利要求8或9所述之设备，其特征为加压罗拉(13)具有较软的表面，例如橡胶覆层或聚氨酯覆层。
11.按照权利要求8至10之一所述之设备，其特征为两个传送罗拉(12、14)中的一个是可驱动的。
12.按照权利要求8至11之一所述之设备，其特征为加压罗拉(13)可从两个传送罗拉(12、14)移开，例如可利用气压工具将其回摆开。
13.按照权利要求5至12之一所述之设备，其特征为为了驱动传动装置(17)，设转速可变的驱动电机，主要是一种带变频器的三相交流电动机。
14.按照权利要求5至13之一所述之设备，其特征为拉应力测量装置(22)就设在紧靠直接成条机前面。
15.按照权利要求5至14之一所述之设备，其特征为拉应力测量装置(22)具有形式上为称量盒(32)的测量传感器。
16.按照权利要求15所述之设备，其特征为称量盒(32)由一个可作自由摆动但保持平行的转向杆(24)加载，进入的化纤丝束(1)在转向杆(24)的一侧对准称量盒(32)的方向加载。
17.按照权利要求5至16之一所述之设备，其特征为为平行地输送多股化纤丝束(1)，对化纤丝束(1)中的每一股设一个带传动装置(17)的输送装置(4)，其传动速度可与其它各传动装置无关地独立调整。
18.按照权利要求5至17之一所述之设备，其特征为此设备设计成双层结构，带传动装置(17)的输送装置(4)，至少有一部分设在上层。
全文摘要
为了丝束直接成条，特别是为了由化纤丝束制成可纺化纤条的丝束切断直接成条，将化纤丝束输往直接成条装置。为了将拉应力调整为一个常值，使化纤丝束的输送速度根据所测得的当时的拉应力来调整。
文档编号D01G1/10GK1065108SQ9210176
公开日1992年10月7日 申请日期1992年3月14日 优先权日1991年3月15日
发明者科里福·格霍斯 申请人:赛德尔财产管理有限公司