对弹性纱进行高速整经的装置的制作方法

专利名称：对弹性纱进行高速整经的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过从筒子架中的丝饼上退绕纱线，并将纱线卷绕到整经装置中的经轴上，而对弹性纱进行整经的领域。
相关技术的描述弹性纱是通过纺出纱线并将纺成纱线卷绕到管上形成弹性纱的丝饼而制成的。制造包括弹性纱的织物要求大量的纱线根数，以在机器中使用纱线制成织物，因此必须将丝饼上的多根纱线卷绕到经轴上，以将弹性纱针织或编织入经编织物中。
本领域中已知对弹性纱进行整经的机器。参照

图1，示出普通的整经装置11，其包括筒子架13，预牵伸单元15和整经机头17。弹性纱从筒子架13中的多个丝饼19上退绕，其中预牵伸单元15产生从丝饼上退绕纱线所必须的拉力。纱线卷绕到整经机头17中的经轴上。
所述筒子架13包括多个丝饼，一般从1000到1600个。如图2所示，丝饼19有弹性纱23卷绕在其上的中心芯部或管21。一般，筒子架13包括至少一个框架，丝饼19沿横排或竖排、以一层在另一层之上的方式放置在每个框架上。筒子架13经常包括多于一个的框架，在这种情况下，框架分隔开、彼此平行或采用其他构造。每个丝饼19安装在旋转卷轴或驱动辊上，并且丝饼19的外圆周表面，即弹性纱23放置成与驱动辊25接触，驱动辊以与退绕丝饼19的速率比为1∶1的速率驱动丝饼19的表面。在退绕过程中，纱线23受到来自预拉伸单元15的拉力。
所述预牵伸单元15包括一些辊27，所述辊27以一保证纱线23最佳退绕的拉力从筒子架13上拉出纱线23。如果拉力过高或过低，纱线23将不能适当退绕。
纱线23在退绕时，一般经过导纱器31，其将纱线定位成朝向预拉伸单元15大致成90度。导纱器31一般采用称为猪尾的环形，并且由陶瓷制成。
当纱线23从筒子架13出来，从一层或一排丝饼19上退绕的纱线23通过前导向器33，以将纱线23定位成一纱层。当纱层进入预牵伸单元15，纱线在通过辊27之前由分隔梳35对准。
纱线23从预牵伸单元15通过钢筘37，然后卷绕到经轴29上。所述钢筘37是梳状结构，其有一基座和连在基座上的多个梳针，以在梳针之间限定间隙，每根来自筒子架13的纱线23从所述间隙间穿过。
上述普通的整经装置一般以取决于纱线的每分钟170米的退绕速度操作。如下面详细解释的，这种普通整经装置有固有的问题，本发明将解决这些问题。
发明概述本发明的装置包括以下特征一旋转式导向器，弹性纱退绕组件，金属导纱器，前导向器和张力杆组件以及一铰接式钢筘。所述弹性纱退绕组件包括支撑旋转式导向器的导向器支撑装置和向导向器支撑装置运送弹性纱的卷绕丝饼的可动小车。
本发明的用于从卷绕弹性纱的固定丝饼上退绕弹性纱的旋转式导向器其包括一个盘；一形成在所述盘上的连接部分，所述连接部分允许盘连接到用于旋转盘的装置上；一形成在所述盘的表面上、位于连接部分和盘的外边缘之间的孔，当盘旋转且弹性纱从丝饼上退绕时，所述孔允许纱线从其中穿过；和位于孔中的、控制从孔中拉过的弹性纱上的拉力的装置，如果弹性纱从丝饼上自由退绕，拉力减小，如果弹性纱不能从丝饼上自由退绕，拉力增加。在所述拉力控制装置的一个实施例中，所述拉力控制装置包括在孔中叠放在一起的顶环，中环和底环，每个环都有形成在其上的开口；中环有形成在其中、并延伸至中环开口的突出部分，以致部分地覆盖顶环和底环的开口，所述突出部分沿离开旋转式导向器的旋转方向延伸，其中中环在形成在其上的开口周围的宽度小于或等于顶环和底环的相应部分的宽度。
本发明还涉及一种弹性纱退绕组件组件，其包括一旋转式导向器，所述旋转式导向器包括一个盘；一形成在所述盘上的连接部分，以将盘连接到用于旋转盘的装置上；一形成在所述盘上、位于连接部分和盘的外边缘之间的孔，当盘旋转且弹性纱从丝饼上退绕时，所述孔允许弹性纱从其中穿过；连接在所述连接部分上、旋转所述旋转式导向器的装置；和相邻于旋转式导向器放置的弹性纱的固定丝饼。所述退绕组件的旋转式导向器还可以包括位于孔中的、控制从孔中拉过的弹性纱上的拉力的装置，这样如果弹性纱从丝饼上自由退绕，拉力减小，如果弹性纱不能从丝饼上自由退绕，拉力增加。
本发明的弹性纱退绕组件还可以包括一导向器支撑装置，所述导向器支撑装置有至少一个从其上向外延伸的臂；用于旋转旋转式导向器的装置，所述旋转装置被连接到所述臂上，以支撑旋转装置和导向器支撑装置上的旋转式导向器；所述退绕组件还包括支撑在所述导向器支撑装置上、且位于旋转式导向器的下方的托盘，用以在所述旋转式导向器的下方支撑弹性纱的固定丝饼。所述弹性纱退绕组件还可以包括适于与导向器支撑装置配合的可动小车，所述可动小车有至少一个形成在其上的、并从可动小车向外延伸的支架，弹性纱的固定丝饼支撑在小车支架上，这样当小车与所述导向器支撑装置配合时，弹性纱的固定丝饼就支撑在旋转式导向器的下方。
本发明的另一个特征在于一种用于整经装置中的导纱组件，其包括一有顶部和底部的导纱器，所述顶部有形成在其中的环，以握持纱线；与所述导纱器底部相连的基座，这样所述导纱器的顶部在张力下可以移动；和基座上的用于检测纱线上张力增加的装置，这样当导纱器上的张力超出预定数量时，检测装置给出提示。
本发明的再一特征在于用在整经装置中的导纱器，其中导纱器有形成在其上的环，以握持纱线，导纱器包括表面硬化金属。
本发明的又一特征在于一用在整经装置中的前导向器和张力杆组件，其包括有多个形成在其上的导向件的杆，以允许纱线从其中穿过，和连接到所述杆上、测量杆上压力的装置，所述杆上压力是在纱线穿过杆上导向件时由纱线上的力施加在杆上而产生的。所述前导向器和张力杆组件，还可以包括接收来自压力测量装置的信号、并提供杆上压力测量值的输出装置，和接收来自输出装置的压力信号的压力监测装置，所述压力监测装置将所述压力测量值和所需的压力值范围进行比较，如果杆上的压力不在所需的压力值范围之内，压力监测装置发出一信号到一输出装置。
本发明还涉及一种通过利用改进控制筒顶退绕方法退绕筒子架上的弹性纱、将弹性纱穿过前导向器，测量前导向器上的压力，将弹性纱卷绕到在整经机头中旋转的经轴上，所述杆上压力是纱线在穿过杆上导向件时由纱线上的力施加在杆上而产生的，而退绕弹性纱丝饼的方法在该方法中根据杆上的前导向器的压力控制弹性纱管的旋转速度。
本发明的又一特征是用在整经装置中的钢筘，所述钢筘包括有多个梳针形成在其上的杆，和与所述杆相连以至少在一水平平面内旋转杆的装置。
附图简介图1是现有技术的普通整经装置的侧视图；图2是图1所示整经装置的筒子架的、表面驱动式退绕装置的立体图；图3是示出当纱线从丝饼移向经轴时，本发明结构特征的立体图；图4是根据本发明构造的整经装置的立体图，其示出了包括导向器支撑装置和可动小车的弹性纱退绕组件；图5是示出弹性纱退绕丝饼和用在图4中的旋转式导向器的一个图19是根据本发明构造的铰接式钢筘的立体图；图20A是图19所示的铰接式钢筘的俯视图，其中钢筘在封闭状态；图20B是图19所示的铰接式钢筘的俯视图，其中钢筘在开放状态；图21是根据本发明构造的铰接式钢筘的另一个实施例的立体图；图22A是图21所示钢筘的俯视图，其示出钢筘被调节，以使卷绕到经轴上的纱线有所需的宽度；图22B是图21所示钢筘的俯视图，其示出钢筘被调节，以使卷绕到经轴上的纱线有所需的、且不同于图22A所示的宽度；图22C是图21所示钢筘的俯视图，其中钢筘处于纱线不能均匀间隔开的情况；图22D是图21所示铰接式钢筘的俯视图，其示出钢筘被调节，以使卷绕到经轴上的纱线有均匀的宽度。
发明详述本发明涉及一种对弹性纱进行高速整经的装置。所述装置包括筒子架和轴经整经机。所述筒子架有多个丝饼，丝饼是有弹性纱卷绕在其上的管，纱线从筒子架中的丝饼上退绕，并卷绕到整经机中的经轴上。本发明的装置允许退绕的弹性纱以三倍于普通表面驱动式整经装置的速度，即高达600米/分的速度进行整经操作。此处所使用的术语“弹性”用于限定一种连续长丝，其有超过100％的断裂伸长率，当拉伸并释放时，能迅速回至其原始长度。所述纤维包括，但不限于，橡胶纤维，弹性纤维和聚酯纤维，并且可以覆有其它的非弹性纤维，或可以是裸露的(未覆盖的)。所述弹性纱可以是，例如杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company)以其商标Lycra销售的弹性纱。
本发明的整经装置包括支撑弹性纱卷绕丝饼的筒子架，和退绕的纱线端部卷绕到经轴上的整经机头。所述整经装置利用筒顶退绕方法，即，从丝饼上退绕弹性纱的一种方法，其中丝饼在整经操作过程中保持静止。
本发明的装置包括以下特征，一旋转式导向器，一弹性纱退绕组件，所述弹性纱退绕组件包括支撑旋转式导向器的导向器支撑装置和用于将弹性纱的卷绕丝饼运送至导向器支撑装置的可动小车；金属导纱器，前导向器和张力杆组件；和铰接式钢筘。应当注意到，虽然本发明的装置可以包括上面列出的所有特征，但所述装置没有必要包括每一个特征。例如可以变动已有的普通整经装置，使其包括一个和两个本发明的特征，例如仅仅是导纱器或前导向器和张力杆组件。
本发明的一个特征在于用于从固定的弹性纱卷绕丝饼上退绕纱线的旋转式导向器。旋转式导向器和固定的弹性纱卷绕丝饼的组合有时在此处称为弹性纱退绕组件。所述旋转式导向器包括一盘和形成在盘的表面上的孔，所述的盘连接到用于旋转该盘的装置上，所述孔允许纱线在从丝饼上退绕时，从所述孔中穿过。所述盘高速旋转以退绕纱线，盘的旋转速度与整经机头中经轴的转速相适应，纱线卷绕到所述经轴上。
所述旋转式导向器的一重要方面在于，旋转式导向器包括用于控制纱线拉力的装置，如果弹性纱从丝饼上自由退绕，拉力减小，如果弹性纱从丝饼上不能自由退绕，拉力增加。这种装置明显减少了与使用筒顶退绕方法退绕弹性纱线相关的问题。
本发明的另一方面中，所述弹性纱退绕组件还包括一支撑一个或多个旋转式导向器的导向器支撑装置。所述导向器支撑装置有一些从其上向外延伸的臂，并且用于旋转旋转式导向器的装置与所述臂相连。每个旋转装置与一个旋转式导向器相连。所述导向器支撑装置还包括放置在旋转式导向器下方的托盘以在每个旋转式导向器的下方支撑弹性纱的固定丝饼。
优选所述弹性纱退绕组件包括一适于与支撑弹性纱卷绕丝饼的导向器支撑装置配合的可动小车。所述小车有多个形成在其中、向外延伸的支架，所述托盘支撑在可动小车的支架上，这样当小车与导向器支撑装置相配合时，弹性纱的固定丝饼被放置在托盘中，并支撑在每个旋转式导向器的下方，以允许丝饼由导向器退绕。优选所述小车安装有轮。
使用多个可动小车能大大增加整经过程的效率，因为其允许操作工与整经操作相分离且同时进行费时的准备整经过程所需丝饼的操作。当弹性纱退绕组件中的丝饼已经退绕完毕，装有退绕丝饼的小车车脱离配合，并且退出导向器支撑装置，另一个装有卷绕纱线的小车移入筒子架并与导向器支撑装置配合以从卷绕丝饼上退绕纱线。
本发明的再一特征是导纱器，已退绕的纱线穿过导纱器，并被朝向整经机头定向。已经发现，在纱线断开之前，纱线上的张力增加，因此本发明的导纱器包括用于监测导纱器位置的装置，这样如果由于通过导纱器中的纱线张力的增加，导纱器移动超出预定的范围，监测装置发出信号，警告操作工纱线有断开的可能性。
此外，导纱器一般由陶瓷制成，因为陶瓷表面即使受到来自弹性纱的连续不断的摩擦，也能持续很长时间。然而已经发现，有已被改进磨损特性的某些类型的金属，例如表面硬化的金属也可以用在这些导纱器中，这使得导纱器比陶瓷导纱器更便宜、更简单，并且这种导纱器与陶瓷导纱器的寿命几乎一样长。
本发明的再一特征是在筒子架端部附近的前导向器和张力杆组件，其用于在纱线离开筒子架并移向整经机头时，定向和对准退绕纱线。所述前导向器和张力杆组件包括有多个导向件形成在其上的杆，以允许纱线在导向件之间穿过，连接到所述杆上的、测量杆上压力的装置，所述杆上的压力是在纱线穿过杆上的导向件之间时，由纱线上的力施加到杆上而产生的。所述组件可以包括压力测量装置，其接受来自压力测量装置的压力信号，将所述压力值与所需的压力值范围进行比较，并且如果杆上的压力不在所需的范围内，则发出信号到输出装置。
并且，所述前导向器和张力杆组件允许通过监测前导向器和张力杆组件上的压力，例如通过监测来自输出装置的信号，而控制整经过程。这可能实现整经操作质量方面从未实现过的改进。此外，前导向器和张力杆组件与普通整经机所采用的其它方案相比不会增加额外的摩擦点。
本发明的再一特征是铰接式开放式钢筘，其在纱线离开前导向器后，朝向经轴定向纱线。所述铰接式钢筘包括一杆，多个在杆上的梳针，和与所述杆相连、用于至少在一水平平面内转动杆的装置。所述铰接式装置可以是一柱和将柱连接到所述杆上的铰接件，以允许所述杆绕所述柱转动。当需要改变卷绕到经轴上的纱线层的宽度时，钢筘绕所述柱转动以改变相邻端之间的距离，使其变大或变小。
图3以分解方式示出本发明的一些结构部件，并示出在纱线从丝饼移向经轴时，所述结构部件如何与弹性纱相互作用。
参见图3，示出卷绕弹性纱的固定丝饼39。一旋转式导向器41放置在丝饼39的上方，弹性纱43从丝饼39上引出，并穿过导向器41上的拉力控制装置45。所述导向器41由一驱动装置(未示出)沿箭头所示的方向旋转。纱线43通过一管状导向器47，绕过环形导向器49并穿过导纱器51。导纱器51从旋转式导向器41引导纱线43，并使纱线朝向本发明装置的轴经整经机定向。所述导纱器51由低摩擦材料制成，并包括在弹性纱断开之前停止整经过程的装置。纱线43然后通过一前导向器和张力杆组件53，所述张力杆组件53包括一个纱线张力监测装置，以使控制器在开始整经处理过程的临界阶段顺利操作，并维持正在进行的整经操作的质量。纱线43然后越过一支撑片55并穿过钢筘57，以使多根纱线43对准。纱线43随后通过越程辊59并卷绕到经轴61上。
弹性纱退绕组件图4是包括图3所示组成部件的整经装置的立体图。参见图4示出一整经装置，其包括一筒子架65和一整经机头67。所述筒子架65包括多个弹性纱退绕组件68，所述弹性纱退绕组件68包括导向器支撑装置69和一与所述导向器支撑装置69配合的可动小车70。所述导向器支撑装置69包括支撑多个旋转式导向器41的框架71。更具体而言，框架71有多个连在其上的、支撑导向器41的臂。可动小车70有支撑可移动托盘73的框架72。更具体而言，所述框架72有多个连在其上的、支撑托盘73的支架。丝饼39放置在托盘73上，并且所述托盘最好有一些形成于其上的、向上延伸的凸起，所述凸起与丝饼39的内管配合，以防止丝饼39在托盘73上滑动。一般，丝饼39装在箱中的托盘上被运送到整经装置的位置处，在优选的实施例中，托盘73与运送丝饼39的托盘是相同的。
导向器支撑装置69和可动小车70适于配合在一起，这样当两者配合时，丝饼39被放置在旋转式导向器41的下方。
纱线43从筒子架65中的丝饼39上退绕，通过前导向器53到达整经机头67。大家注意到，在筒子架65上，四个不同丝饼层上的每层丝饼39都有一前导纱器53。此外，如果筒子架65超过一定的长度，可以沿筒子架65的长度方向推动前导纱器53。但本发明不限于每层丝饼39有任何特定数量的前导向器53，也不限于任何特定的层数。
在筒子架65中利用可动小车70标志着本领域的决定性的进步，以及整经装置产量的显著增长。在图1所示的普通整经装置11中，当纱线23从丝饼19上退绕完毕时，整经过程会中断。此时所有的空管必须从机器11移开，并用新的丝饼19替换。由于大多数整经装置11有1000至1600个丝饼19，移除空管、安装新的丝饼19和将新纱线23的端部连至已经在机器11中的旧纱线的端部是非常耗时的过程，这会降低整经操作的生产率。
参见图4，小车70的优点在于，其允许取出丝饼39并在整经装置操作的同时装到小车70A上。一旦筒子架65中小车70B上的所有丝饼39已经退绕完毕，小车70B退出筒子架65，并由装满新丝饼39的小车70A替换。装满新丝饼39的小车70然后与导向器支撑装置69配合。也可以不变动小车70，用满装的托盘73替换空的托盘73。
因此，利用可动的小车70明显减少了整经装置的停止时间，因为无需移除旧的退绕完毕的丝饼，并用新的卷绕丝饼39替换它们。一旦装有新的丝饼39的小车70已经放置在位，唯一要做的就是将旧的纱线43的端部在整经装置的某个位置连至新的纱线43的端部，最好是连在挂在旋转式导向器41下方的纱线43的端头上。这会实现整经装置的停止时间最小化，由此提高整经效率，增加卷绕经轴的产量。
旋转式导向器本发明的一个特征在于一用于从筒子架中的固定丝饼上退绕弹性纱的旋转式导向器。已知的用于退绕非弹性纱的旋转式导向器，至今为止不能用于退绕弹性纱的固定丝饼。这种已知的旋转式导向器通过围绕卷绕在丝饼上的纱线的顶部和底部之间的丝饼外围旋转，而退绕纱线。
退绕弹性纱的一个固有问题就是，由于弹性纱是弹性的，所以其被拉动时，弹性纱会拉伸，因此很难控制纱线的质量流量。例如当44分特的弹性纱受到张力时，纱线会拉伸至其原始长度的5倍。因此普通的弹性纱的整经处理过程集中于丝饼的表面驱动式退绕，其中丝饼上的弹性纱的表面与对着丝饼的圆周表面旋转的辊子接触，以从丝饼上退绕纱线。
弹性纱丝饼的表面驱动式退绕方式有很多固有的缺陷。首先，丝饼退绕的速度可能受到限制。普通的整经装置使用辊子接触丝饼的表面，以从丝饼上退绕纱线，这种整经装置的退绕速度低于200米/每分钟。可以使用速度高于200米/分钟的整经装置，但会导致退绕操作质量的下降。例如，在高速情况下，丝饼和辊子之间的接触变得不稳定，这会导致糟糕的退绕质量。并且当从比较高的速度突然停止时，丝饼的接触表面会被破坏，并且在丝饼上形成断头端。
丝饼的表面驱动式退绕方式的另一个重要缺点在于，所有的丝饼必须有近似的尺寸和形状，以获得高质量的退绕操作。弹性纱的丝饼在某种意义上可以说是“活的”，即，随着丝饼时间的变化，其形状改变。当弹性纱被纺出时，其直接卷绕在管子上，制成丝饼。随着时间的推移，丝饼的顶部、底部和/或周面开始变化。如果在普通的筒子架上，使用时间明显不同的丝饼，在操作中就会出现由各个丝饼与筒子架的驱动辊的表面接触的变化而引起的问题。这种问题之一就是在辊子上的剧烈震动。因此，试验表明，只有当使用近似时间的丝饼时，才能进行最好的整经操作。由于整经装置一般使用大约1000-1600个丝饼，如果一批中剩下的同一时间的丝饼数少于所需的个数、即1000-1600个，在整经过程中就可能使用不同时间的丝饼。
在退绕弹性纱的过程中的另一个问题是纱线的严重的胶粘性。“胶粘性”用于描述纱线对退绕的抵抗性，其包括由于纱线的化学成分引起的胶粘性，以及纱线机械卷绕在管子上而产生的胶粘性。一些胶粘性经常以弹性表现出来，严重的胶粘性会产生对整经过程至关重要的问题，因为过量的胶粘性导致纱线回绕至丝饼上，这种动作会持续至纱线断开。
每次当纱线在整经装置中断开时，整个整经过程必须停止。操作工必须进入筒子架，找出1000-1600根纱线中的哪一根断开。一旦找到有断头的丝饼，操作工必须从该丝饼上取得一个新的端部，并将该端部引至整经机头。操作工还必须找到在整经机的经轴的何处，纱线断开。一旦找到经轴上的纱线断头，操作工将两个纱线端部系在一起，重新启动整经操作。因此很显然，如果设计一种能在整经过程中减少断头的装置，那么就可以在很大程度上改进整经装置。
通过设计一种利用管顶退绕方法退绕弹性纱丝饼的装置可以克服在整经过程中表面驱动式退绕操作的一些固有缺陷。管顶退绕方法的概念是纱线从丝饼上移出，而丝饼保持静止不动。现已研究出这种管顶退绕方法和装置，并将其用于“硬”的，即非弹性纱，但至今为止，但由于弹性纱的弹性特性而导致的问题，这些方法和装置尚未用于弹性纱。本发明部分涉及旋转式导向器，其可以用于通过管顶退绕方法退绕弹性纱。本发明还涉及包括旋转式导向器的弹性纱退绕组件。
图5示出根据本发明构成的旋转式导向器的一个实施例。参见图5，示出一种旋转式导向器75，其包括盘77、形成在盘77的中部的连接部分79，和形成在盘77上位于连接部分79和盘77的外边缘之间的孔81，所述连接部分79允许导向器75与用于旋转旋转式导向器75的装置(未示出)相连。
旋转式导向器75放置在弹性纱的固定丝饼83的上方，以在其间形成一个空间。在操作时，一根纱线85通过孔81，并连接到整经机头处，在纱线通过旋转式导向器75从丝饼83上退绕时，整经机头在纱线85上施加一拉力。
同时，旋转装置沿图5所示出的方向旋转导向器75，以从固定丝饼83处移出纱线85。所述导向器以高达600米/分的速度退绕纱线85。
与退绕弹性纱有关的一个问题是回绕问题，如果纱线的胶粘性过大，当旋转式导向器绕丝饼旋转时，纱线并不退绕而是回绕到丝饼上。当出现这种回绕问题时，纱线中的张力迅速增大，引起纱线断开。
旋转式导向器75能避免偶发的回绕问题，因为如果丝饼83上的纱线85有粘性点，纱线85不是回绕到丝饼83上，而是在盘77和丝饼83之间通过，并且不再继续从丝饼83上退绕，直至纱线85上的拉伸张力足够高以防止纱线85在粘性点处断开。
退绕弹性纱的另一个潜在的问题可能出现在，当丝饼83顶部附近的一层或多层纱85松散的情况下。这些在本领域中称为“松散”的层会使纱线85开始缠结。当纱线85利用管顶退绕方法退绕时，特别容易产生纱线85的缠结，这是因为用管顶退绕方法退绕纱线85，纱线被拉过丝饼83的顶部。如果施加在纱线85上的拉力的方向是靠近丝饼83的芯部或管，就更容易出现松散的现象，因为这非常类似于，当纱线朝向丝饼83的中部拉动时，会使得纱线85顶层的一部分不适当地被拉松。如果拉力的方向是在丝饼83的直径的外侧，就不会出现产生松散的情况，因为纱线85拉离丝饼83的周围，因此纱线85不可能接触丝饼83上纱线85的顶层。一旦松散出现，纱线85容易纠缠在一起并断开，因为旋转式导向器75转速不足以使纱线85张紧。
通过在盘77上设置孔81可以控制松散问题以及过大摩擦问题。孔81离盘77的边缘越近，越不可能出现松散的情况，因为在这种情况下，纱线85沿丝饼83的剩余纱线是更朝外，而非是更朝里拉动。然而摩擦的增加成为正比于盘77的环绕角的比较严重的问题。类似地，孔81离连接部分79越近，越不容易出现正比于盘77环绕角的摩擦增加、同时更容易出现松散的现象。因此，盘77上的孔81的位置是克服过量摩擦问题和松散问题之间的兼顾。
当以本发明的高速退绕时，纱线85的退绕开始难以控制。这意味着当纱线85是非粘性的，纱线85就会相应整经机头的拉力从丝饼83处尽快退绕。当纱线是胶粘性的，纱线85要求有增加的张力以使得纱线85从粘性点自由拉出。
为了控制高速下的纱线85的退绕，旋转式导向器75还包括控制拉力的装置，这样如果纱线85是自由从丝饼83处退绕，减少拉力，如果纱线85不能自由从丝饼83处退绕，就增加拉力。
图5-10示出插入在孔81中的这种拉力控制装置的一个实施例。如图5-9所示，拉力控制装置87是一插入件，其包括三个放置在孔81中的金属环，顶环形环89，中环91和底环形环93，如图6所示。
顶环89和底环93有大致同样的直径和环宽，并且具有形成在其上的圆形开口。中环91有形成在其上的半岛形部分95，其朝环91的中心向内延伸，使得环91的开口97大致成C形。此外，环91的围绕开口97周边的环形部分的宽度小于环89和93的宽度。
图7-9示出在使用中，环89，91和93在孔81中一个叠放在另一个上。环89，91和93通过靠近孔81的底部形成在盘77中的凸缘99和环形夹101固定在位，所述环形夹安装在靠近孔81的顶部的槽103内。
如图8和图9所示，顶环89和底环93是截锥状，而中环是扁平的，当叠放在一起时，环89，91和93在靠近环89，91，93的开口处是分隔开的。
从图7中可以看出，当环89，91，93一个叠放在另一个之上时，顶环89和底环93覆盖中环91的部分开口97，因为环89，93的宽度大于环91在开口97周边的环形部分的宽度。因此当环89，91和93叠放在一起形成拉力控制装置87时，形成一个有角107和中心部分109的月牙形开口105。
所述装置87放置在盘77中，这样当盘77旋转时，开口105的角107指向旋转方向。当纱线通过孔81、旋转导向器75沿图5所示的方向旋转时，如果纱线不能自由从丝饼83上退绕，所述装置87自动增加纱线85上的拉力，如果纱线85能自由从丝饼83上退绕，所述装置87自动减少纱线85上的拉力。参照附图7，8和9，这种现象可以得到解释。
图7和图8示出当纱线85从丝饼上自由退绕的情况，此时纱线和丝饼之间的接触点位于旋转式导向器上的孔81的“前方”。在此情况下，纱线85移向开口105的两个角107中的一个，所述角107是装置87的高摩擦点。在图7中，纱线85的截面表示为在角107处的实心圆106。角107是高摩擦点，因为纱线在其经过装置87时进行三次方向变化。在进入装置87时，通过接触底环93并在其上滑动，纱线85首次改变方向。然后在纱线85通过中环93的半岛部分95时，纱线85再次改变方向或角度。当纱线通过顶环89时，纱线85第三次改变方向。
可以理解顶环89和底环93的截锥形状在纱线85位于开口105的角107时，对拉力控制装置的操作是很重要的。纱线85可以有，例如当操作工将两个纱线端部系在一起时，形成在其上的小节点，并且如果环89和93未与中环91相隔开，纱线85上的节点能在其通过半岛部分95时，被握持在环89，91和93之间，使得纱线断开或变成长丝。此处“长丝”意思是纱线分成多根单独的纱。当然，装置87可以以其他的方式构成，这样环89，91和93能分隔开。例如顶环89和/或底环89可以是平的，诸如另一个环形式的间隔件可以放置在顶环89和中环91之间，或放置在底环93和中环91之间。
当纱线85在装置87的高摩擦点时，纱线85上的拉力停止或减小，以减慢纱线85从丝饼83的拉出速度，直至孔81能“追上”丝饼和纱线之间的接触点。
图7和图9示出纱线85不能自由从丝饼83上退绕的情况，例如丝饼83上有粘性点。在此情况下，纱线85移向开口105的中心部分109，此处是装置87的低摩擦点。在图7中，中心部分109处的实心圆108表示纱线83的截面。纱线85上的摩擦主要取决于在纱线从丝饼83移出、并离开装置87时，纱线包绕角的总数。在图9中纱线85在低摩擦点，是因为纱线通过装置87时，纱线85的包绕角最小。一旦纱线与底环93接触，纱线85就改变方向，并且当纱线与顶环89接触时，纱线再次轻微改变方向。大家注意到，在此位置，纱线85不与中环91接触。
当纱线85在装置87的低摩擦点时，丝饼83和盘77之间的纱线85上的拉力增加，因为来自越程辊59的全部拉力通过装置87到达丝饼83，以有助于阻止纱线85在丝饼83上的粘性点处断开。导向器75可以使纱线85在中心部分109处进行一个或多个完全回转，而纱线85不从丝饼83移出。纱线85上的拉力继续增加，直至其不能在粘性点断开。
装置87上的自动调节和分级的张力能产生丝饼的较好退绕效果。
虽然示出环89，91和93的一个实施例，如果当纱线85从丝饼83上自由退绕时，纱线85通过装置87时，其承受的摩擦大于纱线不能从丝饼83上自由退绕时所受到的摩擦力，那么对环的形状没有特定的限制。
应当强调，拉力控制装置87也可以用其他实施例，只要当纱线从丝饼83上自由退绕，纱线85上的拉力减小或减除，当纱线不能从丝饼83上自由退绕时，拉力增加。
图10示出拉力控制装置87，管状导向器47和环形导向器49的相对位置关系。所述管状导向器47形成为用于本发明的旋转式导向器的驱动装置的一部分。例如驱动装置一般是放置在旋转式导向器75上方的、如图5所示通过连接装置79与导向器75相连的电动机。在此情况下，管状导向器47形成为电动机轴的一部分，或连在电动机轴上。所述电动机轴优选是空的，这样纱线85通过管状导向器47，向上通过电动机轴，离开电动机，然后通过环形导向器49。这样管状导向器47随旋转式导向器75旋转。环形导向器49改变纱线85的方向，并朝向导纱器51引导纱线85。
如上所述，如果纱线85在从丝饼83上拉出时，将丝饼83顶部附近的一层或多层纱线85拉松，可能出现与导纱器75有关的潜在的问题。
克服松散问题的一种方法是在盘75上提供一摩擦增加装置，其增加纱线85上的摩擦，以降低纱线离开丝饼85的速度，直至旋转式导向器75追上纱线85。图11-12中示出一种这样的装置，其包括形成在盘77的底表面上的一圆柱体111。圆柱体111的目的是使得纱线85上的拉力继续减小，这样松散停止形成，并且消失。在操作过程中，一旦由纱线85的拉力形成松散，纱线85开始绕圆柱体111卷绕，并且纱线85不直接从丝饼83上引出。此时，停止形成松散，因为来自整经机头的拉力拉动卷绕在圆柱体111上的纱线85。纱线85继续从圆柱体111上退绕，直至导向器75追上所有的松散层上的纱线85，此时导向器75再次直接从丝饼85上退绕。
圆柱体111的一个潜在问题是会出现松紧条痕，所述松紧条痕是指纱线85粘到丝饼83上的粘性点。如果出现松紧条痕，纱线85会回绕到圆柱体111上，并且继续来自整经机头的拉力会使纱线85断开。
因此在一优选实施例中，圆柱体111有一倾斜的边缘，这样圆柱体111有一较高的侧边113和一较低的侧边115。在此情况下，当松紧条痕出现时，纱线85通过圆柱体111的较低的边缘115，这可以避免回绕和施加到纱线85上的拉力的增加，直至纱线85不会在丝饼83上的粘性点处断开。
如果圆柱体111如图所示11所示地倾斜，参照图12，拉力控制装置87最好放置成与通过圆柱体111中心的假想线成30°角，位于较高的边缘113和较低的边缘115之间。
图13，14A和14B示出本发明的旋转式导向器的另一个实施例，其除了包括一第二盘，其他类似于上述的旋转式导向器75。
参见图13，14A和14B，示出一个旋转式导向器41，包括一顶盘123和底盘125，连接顶盘123和底盘125的第一连接器部分127，形成在顶盘123中部的第二连接部分129，以允许导纱器41与旋转旋转式导向器41的装置(未示出)相连，以及一个形成在顶盘123上，位于第二连接部分129和顶盘123的外边缘之间的孔131。
所述旋转式导向器41放置在弹性纱43固定丝饼39的上方，以在其间形成间隙。如上所述和如图5-9所示，控制纱线43上的拉力的装置45形成在孔131中。在操作中，纱线43越过底盘125的外边缘，通过孔131并连接到整经机头上，在纱线由旋转式导向器41从丝饼39上退绕时，整经机头在纱线43上施加一拉力。
底盘125的一个重要目的在于，其在纱线43从丝饼39上自由退绕时，阻滞纱线43在丝饼39的中部附近通过导向器41下方。没有底盘125，自由退绕的纱线43将经过导向器41的下方到达其中心部，并可能缠绕。利用如图13所示的旋转式导向器41，纱线43离导向器41底部中心的距离不会近过离底盘125外侧边缘的距离。
如果纱线43从丝饼39上的退绕变得难以控制，纱线43可以首先卷绕在连接部分127上，但这是不希望出现的，因为可能会引起纱线43断开。因此在优选实施例中，导向器41还包括连到顶盘123和底盘125上的前管137，前管137放置在盘123和125之间位于孔131的前面。一个后管139也类似地连接在顶盘123和底盘125上并放置在盘123和125之间位于孔131的后面。此处“前”和“后”指当盘41旋转时，孔45到达给定位置之前或之后的位置。管137和139可以是圆柱形的或圆锥形的。前管137防止纱线43在纱线受到高张力时，先卷绕到第一连接器127上，后管139防止纱线139在受到低张力时先卷绕到第一连接部分127上。此外前管137可以覆盖或涂覆有增加其表面摩擦的材料，以进一步帮助拉力控制装置45减少在纱线从丝饼39上自由退绕时纱线43上的拉力。后管139也可覆盖或涂覆有一种材料以平衡导向器41的重量。
图15示出旋转式导向器的另一个实施例，其类似于图13，14A，14B所示的旋转式导向器，除了导向器41有放置在顶盘和底盘之间的圆柱形壁。
参见图15，示出有顶盘123和底盘125的旋转式导向器41，所述顶盘和底盘由圆柱形壁141分隔开。所述导向器41包括后管139，但不能包括前管。圆柱形壁141与图13所示的前管137有同样的功能。当纱线43从丝饼39上过于自由退绕时，纱线43接触并绕圆柱形壁141卷绕，这会增加纱线43上的摩擦，以帮助拉力控制装置45减少纱线43上的拉力。
所述壁141与导纱器41的中心分隔开，但朝向顶盘123的外边缘的延伸不超过朝向孔131的内边缘的延伸。
后管139使纱线43位于导向器41的下面，如果纱线43上有过大的张力，就会产生松散现象，并防止当张力太低时在顶盘123和底盘125之间的纱线43的回绕。导向器41上后管139相对于拉力控制装置45的位置与图14B所示的相同。
本发明的旋转式导向器因此提供一种有效且实用的、采用筒顶退绕方法退绕弹性纱的方法。如上所述，本发明的旋转式导向器允许同时退绕不同时期的丝饼，而不会降低经轴上的卷绕纱线的质量。因此，在其较大的卷装操作中不能使用的丝饼的小节点可以被解决，并用在有本发明的转式导向器的筒子架中。
导纱器本发明的另一方面涉及导纱器。在任何普通的整经装置中，当弹性纱从丝饼上退绕完毕，来自多个丝饼的纱线被引向筒子架的中部，然后所有的那些纱线当通过导纱器或导纱辊时在70-90度之间重新定向，所述导纱器或导纱辊用于定向来自筒子架朝向整经机头运行的纱线。
在普通的整经机中，例如由Liba机械制造有限公司生产的整经装置，导纱器都是由陶瓷制成的，因为陶瓷能较好地抵抗由纱线引起的潜在的磨损。所述陶瓷导纱器一般这样制成，即，纱线穿过导纱器的顶端。
所述陶瓷导纱器在导纱器的底端有金属接触点，并且导纱器铰接地安装在筒子架上。在所述筒子架上设置一电接触点，这样当陶瓷导纱器上没有张力时，导纱器的金属接触点接触筒子架上的电接触点。
在操作中，当纱线从丝饼上退绕时，纱线上没有张力，这样陶瓷导纱器旋转，使得其不会接触筒子架上的金属接触点。当纱线断开时，陶瓷导纱器上不再有张力，并且导纱器接触筒子架上的电接触点，其发出信号到中心控制单元。此时，整经装置开始完全停止，操作工必需进入筒子架，找到断纱的端部，将断纱的端部与丝饼上的纱头系在一起。这是非常费时的过程，大大降低了整经装置的产量。此外，当使用采用上述高速旋转式导向器的整经装置时，断纱的端部更难发现，因为其可能已经卷绕到整经机头中的经轴上。
本发明一方面涉及一种用在整经装置中的改进的导纱器和导纱器组件。在整经装置中退绕的纱线断开之前，纱线上的张力增加。纱线上张力的增加可以，例如由一系列丝饼上的纱线的粘性点引起。因此本发明的导纱器组件包括监测纱线上张力增加的装置，用以当张力增加出现且纱线断开之前，停止整经过程。
参见图16，示出一导纱组件151，其包括导纱器51和一基座159。所述导纱器51具有顶部153、中部155和底部157，顶部153弯曲以使弹性纱容易地穿过开口158。导纱器51的底部157包括至少一个形成在其上的、类似于发夹形状的弯曲部分。所述底部157固定在基座159上，以平衡由于纱线拉过开口158而在导纱器51上产生的张力，并允许导纱器51的顶部153和中部155在张力下移动。
导纱器组件151还包括用于检测通过导纱器51的纱线上的张力增加的装置。图16示出检测装置的一个实施例，其中所述基座159包括上导电层161和通过绝缘层163与上导电层分开的下导电层162。在此实施例中，至少导纱器51的与层161和162接触的部分是导电的。
在操作过程中，整经机头将纱线从丝饼拉出，通过导纱器51卷绕到经轴上。导纱器组件151以这样的方式定向，即如果纱线上出现不适当的张力增加，纱线就向右拉动导纱器51的顶部153，这样中部155与层161和162接触，构成一电路，并发出一信号到控制装置，由此整个整经过程在纱线断开之前停止运行。图16左侧的导纱器51给出了这种情况。所述信号可以直接或通过控制装置传送至输出装置，以告知操作工哪一层退绕纱线中出现张力的增加。在这种情况下，操作工可以，例如通过从粘性点释放纱线，容易且快速解决张力问题，无需确定筒子架中纱线断头的位置或整经装置中的另一断头的位置。使用导纱器组件151也可能出现纱线断开，但这种断开相对而言是罕见的，并且当这种断开发生时，能以比普通整经机更容易的方式检测出来。
所述导纱器组件还可以包括用于标明组件中没有纱线，例如当纱线断开时的装置。在一个实施例中，导纱器51在导纱器组件151可以有三个分别对应于三种情况的明显的位置(1)在导纱器51中没有纱线，(2)导纱器51中有纱线且整经操作在正常条件下运行和(3)导纱器51中有纱线，但导纱器51上有不理想的张力量。图16中所示的导纱器组件151能标明情况(1)和(2)，但也可以表示情况(3)。例如导纱器51和触点163可以构造成，当导纱器51中没有纱线时，导纱器51接触导电钢领161和导电触点163，以构成一个电路，并发出一信号到控制装置，或到输出装置以表示在导向器51中没有纱线。
用于检测通过导纱器51的纱线中的张力增加的装置不限于任何特定的装置，也可以是任何普通的、用于检测导纱器51位置变化的电或光机构。例如导纱器组件可以包括检测导纱器51位置的传感器。可以校准所述传感器，使得导纱器51的第一移动量发出信号到控制装置或显示装置，警告通过导纱器51的纱线可能断开，导纱器51的第二移动量发出一信号到控制装置或显示装置，以发出纱线已经实际断开的警告信号。
导纱器组件151用于包括本发明其他特征的整经装置时，是特别有利的，因为其对根据本发明的整经机高速运行时纱线的断开更加敏感。整经速度越高，操作工停止整经过程、以在断开的纱线卷绕到整经机头部的经轴上之前找到纱线断头所用的时间就应当越短。
导向器51对张力变化的敏感性由导向器51的长度，特别是由部分155的长度来控制。部分155的长度提供阻力，以阻止导向器51相应于纱线张力的增加而移动。纱线所承受的张力和纱线断开时的张力取决于纱线的分特数，因此使用的部分155的长度取决于待退绕的纱线的分特数。优选导纱器51是机械可调的，例如沿部分155是可调的，这样导向器51的工作长度以及对张力变化的敏感性，根据退绕的纱线可以进行必要变化。
例如44分特的弹性纱在正常整经操作条件下承受大约4cN的张力，并且在大约35cN的张力下，纱线通常断开。因此导纱器的长度和部分155的长度应该这样选定，即当导纱器在大约20-30cN的张力下，导向器接触张力增加检测装置，以发出可能发生纱线断开的警告信号。
导纱器51的粗细度也是很重要的，其可以根据通过导纱器51的纱线的粗细度选定，以使纱线上的摩擦力最小化。对44分特的弹性纱，导向器51的优选半径是0.3mm，对应的直径是0.6mm。
对44分特的纱线，导纱器51的直径小于普通的陶瓷导纱器的直径，对相同的纱线，普通陶瓷导纱器的直径大约是2-3mm。导纱器51的直径较小是有利的，因为导纱器51上的纱线的通道角可以修改，而不会实际上改变导纱器51上的摩擦。由于陶瓷导纱器由其性质决定其相对较粗，陶瓷导纱器接触纱线的表面必须突然倾斜，以获得最佳的低摩擦点，并且改变通过导向器的弹性纱的角度，能大大增加陶瓷导向器与弹性纱的表面接触部分。
在本发明的第二实施例中，导纱器由硬金属制成。至今为止金属未被用于整经装置的导纱器，因为金属表面由于受到对弹性纱整经而产生的恒定的摩擦而会快速磨损。
然而已经发现一定硬度的适于用作导向器元件的金属。适当金属的例子包括奥氏体不锈钢，例如304和316奥氏体不锈钢。有可接受硬度的奥氏体不锈钢的例子是表面硬度在1000至1200维氏硬度之间的奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢的优选类型是不含氧化铁，且含钼的不锈钢，因为这种不锈钢有明显增加的对点蚀、裂缝和应力腐蚀的抵抗力。
此外，可以使用表面硬化的金属，例如表面硬化的不锈钢或涂覆有钻石状碳涂层或氮化钛的不锈钢。这种表面硬化的金属的维氏硬度从大约1000起到大约3000。
已知一种称作KOLSTERIZING的工艺可以硬化不锈钢，这种硬化钢的工艺已经由荷兰一公司HARDIFF B.V.OF APELDOOM实施，其无需改变不锈钢的形状，尺寸和/或颜色，就消除了不锈钢的磨损问题。
前导向器和张力杆如前所述，在纱线从每个丝饼上退绕并由导纱器重新定向之后，从筒子架同一层上的每组丝饼引出的纱线通过前导向器。普通的整经装置的前导向器的目的是维持纱线之间的分隔，以及引导从筒子架的特定层出来的纱线层。
然而已经发现，通过本发明的一个前导向器，也是一个张力杆可以改进整经装置的操作。参见图17，示出一个前导向器和张力杆组件165，其包括杆167，所述杆的两端由测量杆167上压力的装置支撑。压力测量装置的一个例子是载荷传感器169。前导向器和张力杆组件165放置在载荷传感器和整经机头部之间的支撑件上。杆167有多个形成在其上的导向件171，喂入多根弹性纱173通过导向件，一般每根纱线173通过一个导向件171。
在整经装置中，筒子架经常有多个纵行或多层卷绕弹性纱的丝饼，并且筒子架通常至少有两侧。一般一个前导向器用于筒子架一侧的每一排或层卷绕弹性纱的丝饼。如果筒子架足够长，可以有额外的前导向器沿筒子架长度方向设置在筒子架上，以在纱线通过筒子架朝向整经机头运行时支撑纱线。
普通的整经机的前导向器设置成，纱线在前导向器上至少施加向下或向上的分力。杆167上的向下的分力在图17中用字母“X”表示。分力的出现是因为整经机头经常低于或高于前导向器，纱线上产生向下或向上的分力的张力有利于纱线较好地卷绕到整经机头上。
在本发明中，一压力测量装置，例如测压元件169测量杆167上的竖直分力。压力测量装置根据杆167上的压力发出一个信号到控制装置或输出装置，或到两者。
√根据本发明，应当有至少一个有测压元件169的前导向器和张力杆组件165在筒子架的每侧。可以在筒子架中使用的前导向器和张力杆组件165的数量没有限制。前导向器和张力杆组件165可以用于在此所述的本发明的整经装置中，也可以用在普通的整经装置中。
使用前导向器和张力杆组件165可以明显改进整经装置的整经过程的质量控制，因为组件165监控筒子架上的纱线层173的张力。质量最好的经轴是在控制的、确定的张力下卷绕的经轴。通过使用一种装置，例如组件165监控筒子架上的纱线173的张力，可以调节卷绕到经轴上的纱线173的质量流量。
例如，已知每个弹性纱的丝饼有卷装松弛曲线，示出丝饼上的张力如何随时间的推移而变化以及纱线上的张力从丝饼的边缘到丝饼的芯部如何变化。在普通的整经装置中，通过整经机头的转速来控制整经操作，因此过去有必要创建一卷装松弛曲线的补偿曲线，使得丝饼以适当的速度卷绕到经轴上，由此生产出高质量的弹性纱的经轴。弹性纱丝饼的卷装松弛曲线和补偿曲线很难准备，并且为得出这样的曲线而研究方法和计算机程序需要投入大量的时间，精力和金钱。
当前导向器和张力杆组件165用在整经装置上，包括用在普通的整经装置，并且利用组件165检测纱线上的张力时，不再需要弹性纱丝饼的松弛曲线，也不再需要用于丝饼的补偿曲线。无需使用费力地得出的补偿曲线去操作普通的整经装置，用于弹性纱丝饼的装置的补偿能基于实际的实时检测出的松弛参数自动进行。
仍然参照图17，根据本发明构造的整经装置的操作过程中，其中整经装置包括前导向器和张力杆组件165，纱线173被拉过开口171，并在杆167上施加一个竖直的分力。由测压元件169测量竖直的力，并且杆167每端的压力信号被传送给控制装置或输出装置或两者。控制装置可以根据压力信号调节整经过程的操作参数，例如增加或减慢整经机头的转速。输出装置显示杆167两端的压力。
校准组件165上的压力传感器169，这样如果纱线173上的张力未落入预定的第一范围，就会出现警告信号提示操作工在整经过程中存在潜在的问题。也可以这样校准测压元件，如果纱线173上的张力未落入预定的第二范围，第二范围比第一范围宽，就会发出一个信号到控制装置指令整经机头停止运行。
或者压力监测装置可以放置在压力测量装置和控制装置之间。压力监测装置从测量杆167上的压力的装置接受信号，并将其与压力值的预定范围进行比较。如果压力值超出预定的范围，压力监测装置发出一个信号到控制装置指令整经机头停止操作，或到输出装置警告操作工，或发出信号到两者。
对有两侧或多侧的筒子架，在筒子架的每侧至少设置一个组件165。因此除了监测筒子架每侧的张力，也可以用一对组件165去检测筒子架两侧的张力的差别。组件165和与其相连的压力监测装置或输出装置可以校准成，如果筒子架两侧张力的差别超过超出预定的数量，就发出警告信号。
图18示出前导向组件165的另一个特征。参见图18，示出杆167有形成在杆167上的、在每个导向器171上方的槽175，以允许纱线173更容易穿入导向器171中。
普通的前导向器类似于猪尾，需要向猪尾一样穿线，这是非常费时的。前导向器和张力杆组件165的杆167比普通的前导向器穿线更快更容易，因为弹性纱173仅仅需要放置在狭缝175的上方，纱线173上的张力使得纱线173自动落入导向器171。
整经时，纱线173易于在导向器171中向上和向下移动，有时是非常迅速的。为防止纱线173蹦出导向器171，狭缝175最好设置在导向器171的一侧，并且有角度，使得纱线173难以偶尔滑出导向器171。在更优选的实施例中，狭缝175还包括形成在狭缝175顶面的槽176，以握持住任何会偶尔滑出导纱器171的纱线173。
如同导纱器51，杆167也可以由前述的一定硬度的金属制成。与不是由这种硬化的金属制成、且有额外的在纱线173上有较高摩擦的点的普通的前导向器相比，杆167由硬化的金属制成的优点在于，组件165可以监测纱线173层的张力，而无需增加纱线173上的摩擦。
旋转式钢筘纱线的端部通过前导向器之后，其离开筒子架并通过钢筘进入整经机头。钢筘是类似梳状结构，其包括一基部和多个连接在基部上的梳针，多个梳针在其间限定间距，筒子架上出来的每根纱线通过所述间距。钢筘的目的是从每个前导向器接收纱层，在纱线卷绕到经轴上之前，将纱线端部放置在同一平面上。
普通的钢筘，称作扇形钢筘，有多个连接到顶杆和底杆上的梳针。梳针朝向顶杆的中心倾斜，这样顶杆的梳针的总宽度小于底杆的梳针的总宽度。这种结构的目的是允许待卷绕到经轴上的纱层的宽度容易地调节，这种调节是通过提高扇形钢筘，以增加纱层的宽度和降低扇形钢筘以减少纱层的宽度进行的。
扇形钢筘的主要缺点在于纱线的端部需要通过钢筘上的开口喂入。普通的整经机可以卷绕1000至1600根纱线，找到每个纱线端部并将其穿过扇形钢筘上的狭窄的开口是非常费时、费劳动力的。一般，技术工人需要大约4个小时将1400根纱线穿过一个扇形钢筘。另一个缺点在于，如果一个梳针被破坏，整个钢筘不得不被更换，而这种更换成本较高并且停机时间较长。此外，新的钢筘不得不重新穿线。
另一种普通的钢筘称作扩展型钢筘，其中梳针连到梳针底部单一的杆上。由于钢筘在顶部是开口的，因此将纱线穿过钢筘的速度更快，然而，这种钢筘的缺点在于不可能通过升高或降低钢筘而调节纱层的宽度，因为如果纱线离梳针的端部太近，纱线可能滑出钢筘。
因此，开口钢筘有多个铰接件，其平行于梳针，允许调节钢筘的宽度。实际上，钢筘类似一手风琴，即，其宽度通过拉开钢筘的端部以打开铰接件，或通过将钢筘的端部推至一起而关闭铰接件可以增大和减小。
为了获得高质量的弹性纱的经轴，经轴上的纱线的间距应当近可能均匀。这种铰接的开口钢筘的一个问题在于很难获得通过钢筘到达经轴的纱线的、比较好的、均等的间距。另一个问题是钢筘上铰接件的出现中断了沿钢筘的梳针之间的恒定的间距，因此比较困难实现在经轴上的纱线有均匀的间距。
普通的开口式钢筘的另一个问题是，其每个梳针非常细，因此强度非常低，这是因为梳针仅仅在一端被支撑。而开口式钢筘上的梳针比扇形钢筘上的梳针容易替换，优选有这样一种开口式钢筘，其具有强度较高的、即粗的梳针，但如果梳针的粗细度增加过大，就不可能有所需数量的纱线穿过钢筘。
本发明涉及一种克服现有技术缺陷的铰接式钢筘。参见图19，示出一种铰接式钢筘57，其包括有多个竖直梳针179安装在其上的杆177。杆177连接到用于旋转杆177的装置181上。铰接装置181可以是一个有铰接件的柱，这样杆177可以绕所述柱沿双箭头所示的方向转动。
纱线183从筒子架的前导向器通向整经机头部，其中，纱线183首先接触支撑片55的顶表面，将从每个前导向器出来的纱线183置于一个平面上。然后，每根纱线183穿过钢筘57的一对梳针179。在离开钢筘57之后，纱线183绕过越程辊59(未示出)到达经轴61。
杆177相对平行于经轴61芯部的假想线的角度φ对钢筘57的操作是很重要的。在操作中，当需要改变纱线组或纱线层通向经轴61时的幅宽时，通过装置181转动杆177以改变角度φ。
参见图20A，示出铰接式钢筘57，其中杆177已经转动至角度φ1，这在经轴61的相邻纱线183之间产生了一个距离“a”。我们注意到，为简洁起见在图20A和图20B中已经省略了越程辊59。由于铰接装置181转动杆177，使得角φ增加，纱层的宽度减小。参见图20B，杆177已经转动至角度φ2，这在经轴61的相邻纱线之间产生了一个小于距离“a”的距离“b”。角度φ2大于角度φ1，因此可以看到，当角度φ增加时，相邻纱183之间的距离减小，因此经轴61上的纱线183层的宽度减小。
与现有技术的扇形钢筘和开口式钢筘相比，钢筘57可以有很多优点。首先，钢筘57提供了简单且快速的调节经轴61上的纱线183层宽度的方法，同时在纱线183之间提供相对均匀的距离。以此方式，钢筘57克服已有技术的铰接式钢筘的缺陷。事实上，鉴于现有技术认为钢筘到越程辊或经轴的距离应当近可能小，以获得经轴上的纱线的良好的分隔效果，利用钢筘57生产出的纱层的质量是相当的高、且超出预料。事实上，当角度φ增加时，杆177的末端，也就是图19中示出的与铰接装置181相对的一端远离经轴61。尽管如此，不考虑现有技术的示教，绕到经轴61上的纱层的质量与使用现有技术的钢筘绕到经轴上的纱层的质量同样或好过其。
钢筘57的另一个优点在于非常容易穿线。有经验的操作工能在大约20分钟内将1000至1400根纱线穿过钢筘57，其时间远远短于将纱线穿过普通钢筘所需的时间。
本发明的钢筘的另一个实施例在图21中示出。参见图21，示出一个铰接式钢筘185，其包括有多个竖直的梳针189的第一杆187和有多个竖直的梳针193的第二杆191。杆187，191连到用于旋转杆187和191的装置195上。铰接装置195可以是有铰接件的柱，因此杆187，191可以绕柱转动。第二杆191也可以包括装置197，用以调节第二杆191相对第一杆的纵向位置，以改变梳针189，193的相对间距。装置197可以，例如是齿条，小齿轮或螺栓，当其旋转时对着杆191中的螺纹孔中的螺纹移动。
类似于上述的铰接式钢筘57，纱线199从筒子架的前导向器通向整经机头部，其中纱线199首先接触支撑片55的顶表面，以将从每一前导向器出来的纱线置于一个平面上。然后每根纱线199穿过第二杆191的一对梳针193之间，通过第一杆187的一对梳针189。在离开钢筘185之后，纱线199越过越程辊59(未示出)卷绕到经轴61上。
如图所示22A和22B所示，钢筘185可以通过铰接装置195而转动，以改变钢筘185的角度φ，由此改变经轴61上的纱线199的间距从图22A所示的宽度“a”至较小的如图所示22B所示的宽度“b”。
当钢筘185的角度φ改变时，在梳针对中纱线199移到一起，当角度φ增加和角度φ减小时，都会出现这种现象。从图22C可以看出，角度φ的变化引起两根相邻的纱线199移至一起。为补偿这种效果，通过杆调节装置197可以改变杆189和191的相对位置，杆调节装置如图22D所示移动第二杆191，以在经轴61的纱层的输出纱线199之间提供一均等的间隙。
铰接式钢筘185与上述的铰接钢筘57有同样的优点，但其用于下述情况，当钢筘185的梳针需要这样的粗细度，即在单行中，例如用在铰接式钢筘57中没有足够的用于梳针的空间。
权利要求
1.用于从卷绕弹性纱的固定丝饼退绕弹性纱的旋转式导向器，其包括一个盘；一形成在所述盘上的连接部分，所述连接部分允许盘连接到旋转盘的装置上；一形成在所述盘上、位于连接部分和盘的外边缘之间的孔，当盘旋转且弹性纱从丝饼上退绕时，所述孔允许纱线从其中穿过；和位于孔中的、控制从孔中拉过的弹性纱上的拉力的装置，如果弹性纱从丝饼上自由退绕，拉力减小，如果弹性纱不能从丝饼上自由退绕，拉力增加。
2.如权利要求1所述的旋转式导向器，其特征在于，所述拉力控制装置包括在孔中叠放在一起的顶环，中环和底环，每个环都有形成在其上的开口；中环有形成在其中、并延伸至中环的开口的突出部分，以部分覆盖顶环和底环的开口，所述突出部分沿离开旋转式导向器旋转的方向延伸，中环在形成在其上的开口周围的宽度小于或等于顶环和底环的相应部分的宽度。
3.如权利要求2所述的旋转式导向器，其还包括将顶环，中环和底环分隔开的装置。
4.如权利要求1所述的旋转式导向器，其还包括与所述第一盘相连、与第一盘分隔并轴向位于其下方的第二盘。
5.如权利要求4所述的旋转式导向器，其还包括至少一个放置在所述第一盘和第二盘之间的管，所述管在导向器的旋转方向上位于所述孔的前方。
6.如权利要求5所述的旋转式导向器，其还包括位于所述第一盘和第二盘之间的圆柱形壁。
7.一种整经装置，其包括权利要求1所述的旋转式导向器。
8.一种弹性纱退绕装置，其包括一旋转式导向器，所述旋转式导向器包括一个盘；一形成在所述盘上的连接部分，以将盘连接到旋转盘的装置上；一形成在所述盘的表面上、位于连接部分和盘的外边缘之间的孔，当盘旋转且弹性纱从丝饼上退绕时，所述孔允许纱线从其中穿过；连接在所述连接部分上、旋转所述旋转式导向器的装置，和相邻于旋转式导向器放置的弹性纱的固定丝饼。
9.如权利要求8所述的弹性纱退绕组件，其还包括位于孔中的、控制从孔中拉过的弹性纱上的拉力的装置，这样如果弹性纱从丝饼上自由退绕，拉力减小，如果弹性纱不能从丝饼上自由退绕，拉力增加。
10.如权利要求8所述的弹性纱退绕组件，其还包括一导向器支撑装置，所述导向器支撑装置有至少一个从其上向外延伸的臂，所述旋转旋转式导向器的装置被连接到所述臂上，以支撑旋转装置和导向器支撑装置上的旋转式导向器，和支撑在所述导向器支撑装置、且位于旋转式导向器的下方的托盘，用以在所述旋转式导向器的下方支撑弹性纱的固定丝饼。
11.如权利要求8所述的弹性纱退绕组件，其还包括适于与导向器支撑装置配合的可动小车，所述可动小车有至少一个形成在其上的、并从可动小车向外延伸的支架，支撑在小车支架上的弹性纱的固定丝饼，这样当小车与所述导向器支撑装置配合时，弹性纱的固定丝饼就支撑在旋转式导向器的下方。
12.一种整经装置，其包括如权利要求8所述的弹性纱退绕组件。
13.一种通过退绕筒子架上的弹性纱并将弹性纱卷绕到整经机头中的经轴上、而退绕弹性纱丝饼的方法，所述方法包括以下步骤提供一弹性纱退绕组件，所述退绕组件包括旋转式导向器和相邻于所述旋转式导向器放置的弹性纱的固定丝饼，所述旋转式导向器包括一盘和一形成在盘表面上的孔，使来自丝饼上的纱线通过盘上的孔，并将所述纱线连接到经轴上，通过转动经轴并在经轴转动时，旋转旋转式导向器，而在纱线上提供一拉力，以从丝饼上退绕纱线，和将从丝饼退绕的纱线卷绕到丝饼上。
14.如权利要求13所述的方法，其还包括，在纱线穿过孔时，通过使弹性纱在其从丝饼上自由退绕时比其在不能从丝饼上自由退绕时进行更多的方向变化，来控制弹性纱上的拉力。
15.一种用于整经装置中的导纱器组件，其包括一有顶部和底部的导纱器，所述顶部有形成在其中的环，以握持纱线，与所述导纱器底部相连的基座，这样所述导纱器的顶部在张力下可以移动，和基座上的用于检测导纱器上张力增加的装置，这样当导纱器上的张力超出预定数量时，张力检测装置给出提示。
16.如权利要求15所述的导纱组件，其特征在于，导纱器是导电的，并且所述张力检测装置包括两个分隔开的导电触点，这样当导纱器上的张力超出预定数量时，所述导纱器接触导电触点以形成一电路，并发出一信号到输出装置。
17.如权利要求15所述的导纱器组件，其还包括形成在其中的、能调节导纱器长度的装置。
18.一种用在整经装置中的导纱器，其包括一形成在其中的环，以握持住纱线，所述导纱器包括表面硬化的金属。
19.如权利要求18所述的导纱器，其特征在于，所述导纱器由奥氏体不锈钢制成。
20.如权利要求18所述的导纱器，其特征在于，所述导纱器由具有钻石状碳或氮化钛涂层的金属制成。
21.如权利要求18所述的导纱器，其特征在于，所述导纱器由维氏硬度在1000-3000之间的金属制成。
22.一种通过退绕筒子架上的弹性纱、将弹性纱穿过导纱器并将弹性纱卷绕到整经机头中的经轴上、而退绕弹性纱丝饼的方法，所述方法包括以下步骤将导纱器连接到基座元件上，这样导纱器的一部分可以在张力下移动，所述基座包括监测导纱器的位置的装置，监测导纱器的位置，这样如果导纱器移动超出所要求的范围，所述监测装置发出一信号到输出装置。
23.一用在整经装置中的前导向器和张力杆组件，其包括有多个形成在其上的导向件的杆，以允许纱线从其中穿过，和连接到所述杆上、测量杆上压力的装置，所述杆上压力是在纱线穿过杆上导向件时由纱线上的力施加在杆上而产生的。
24.如权利要求23所述的前导向器和张力杆组件，其还包括接收来自压力测量装置的信号、并提供杆上压力测量值的输出装置，和接收来自输出装置的压力信号的压力监测装置，所述压力监测装置将所述压力测量值和所需的压力值范围进行比较，如果杆上的压力不在所需的压力值范围之内，压力监测装置发出一信号到所述输出装置。
25.如权利要求23所述的前导向器和张力杆组件，所述杆还包括形成在杆上的、位于杆的顶部和导向器之间的狭缝，其中所述狭缝与杆上的导向器在导向器的侧部相连。
26.一种整经装置，其包括权利要求23所述的前导向器和张力杆组件。
27.一种整经装置，其包括退绕弹性纱丝饼的筒子架，将纱线卷绕到经轴上的整经机头和位于筒子架和整经机头之间的前导向器，所述前导向器包括一有多个形成在其上的导向件的杆，允许纱线从导向件间穿过，其特征在于，所述整经装置还包括，与前导向器的杆连接的装置，用于测量杆上的压力，所述杆上压力是在纱线穿过杆上导向件时由纱线上的力施加在杆上而产生的，用于接收来自压力测量装置的压力信号的控制装置，其根据压力信号控制整经机头的旋转速度。
28.一种通过退绕筒子架上的弹性纱、将弹性纱穿过导纱器并将弹性纱卷绕到整经机头中的经轴上、而退绕弹性纱丝饼的方法，所述方法包括以下步骤测量前导向器上的压力，所述前导向器上的压力是在纱线穿过杆上导向件时由纱线上的力施加在前导向器上而产生的，和根据杆上的前导向器上的压力控制经轴的旋转速度。
29.一种通过退绕筒子架上的弹性纱、将弹性纱穿过导纱器并将弹性纱卷绕到在整经机头中旋转的经轴上、而退绕弹性纱卷绕丝饼的方法，所述筒子架有至少一侧待退绕的纱线丝饼，所述方法包括以下步骤在所述筒子架的每一侧提供一个前导向器，测量每个前导向器上的压力，所述前导向器上的压力是由纱线的力在纱线穿过前导向器时施加在其上的，比较每个前导向器上的压力，如果前导向器之间的压力差超出所需的范围，发出一信号到输出装置。
30.一用于整经装置中的钢筘，其包括有多个梳针形成在其上的杆，和与所述杆连接的、用于在至少一水平平面内转动杆的装置。
31.如权利要求30所述的钢筘，其中所述旋转装置一柱和一铰接件，所述铰接件将柱与所述杆连接起来，并允许所述杆绕所述柱转动。
32.如权利要求30所述的钢筘，其还包括有多个梳针形成在其上的第二杆，和与所述杆相连的装置，用于使所述杆彼此相对移动。
33.一种整经装置，其包括权利要求30所述的钢筘。
全文摘要
一种整经装置,其包括筒子架和整经机头;朝向整经机头定位退绕纱线的导纱器;靠近筒子架一端的前导向器和张力杆组件;和位于整经机头前部的铰接式钢筘,用于定位卷绕到经轴上的纱线。所述筒子架相邻于整经机头放置,所述筒子架具有包括支撑旋转式导向器的导向器支撑装置和弹性纱的固定卷绕丝饼的弹性纱退绕组件。
文档编号D02H13/14GK1332815SQ99815284
公开日2002年1月23日 申请日期1999年11月9日 优先权日1998年11月10日
发明者J·Z·麦西尔斯基, G·范登霍文, F·J·格罗特, J·L·J·布罗维尔斯 申请人:纳幕尔杜邦公司