用于将粗纱卷绕到纱管上的装置和方法

专利名称：用于将粗纱卷绕到纱管上的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于将可牵伸的粗纱巻绕到纱管上的装置、带有根据本发 明的巻绕装置的用于生产粗纱的装置以及使用根据本发明的粗纱生产装 置来生产粗纱的方法。
根据本发明的用于巻绕粗纱的巻绕装置包含用于可旋转地支承粗纱 管的 一 纱管支架以及用于使待巻绕的粗纱沿纱管轴向横动的 一 横动装置。
技术领域
粗纱机用于生产粗纱，例如在环锭纺纱机上，粗纱用作进料被纺成纤 维纱，其中牵伸纱条在粗纱机的牵伸装置中被牵伸，并且该纤维结合体在
被作为纤维毛条通过保护性捻度(Schutzdrehung)被巻绕到进料纱管之前 因而获得了捻度。
所述牵伸纱条在粗纱机的牵伸装置(通常是双皮圈牵伸装置)上被牵伸， 并因而获得了微小的捻度(Drehung),使得所述毛条可以无扭曲地巻绕 到纱管上。所给予的捻度仅仅是这种程度，使得所述纤维结合体的粘聚力 对于巻绕和重新开巻以及纱管输送来说是足够牢固，从而没有错误牵伸产 生。另一方面，考虑到在环锭纺纱机上的扭曲，所述捻度必须小，使得在 进一步的加工过程中没有牵伸故障产生，所述牵伸故障例如可表现在所谓 的拉脱、纱线故障、尺寸不平整性、疯点或纱线断裂中。
为了生产毛条，使用称为翼锭粗纱机的粗纱机，该粗纱机装备有牵伸 装置和锭子，所述锭子借助于锭翼来将锭翼毛条巻绕到粗纱管上，以便相 对于由锭子转速引起的离心力来支撑毛条。为此，从牵伸装置中出来的粗 纱通过围绕粗纱管旋转的锭翼春绕到所述粗纱管上。在堆积到粗纱管之 前，所述粗纱由于旋转运动获得了保护性捻度。为此，粗纱由锭翼的锭翼 臂导向，并通过锭翼上的压指堆积在粗纱本体上，所述压指被压靠到粗纱巻绕本体。这里，给予粗纱捻度并且将粗纱巻绕到粗纱管上是发生在一个 工艺步骤中。由于工艺技术的原因，粗纱管是竖直定位的。
特别是由于巻绕，翼锭粗纺机在纺纱过程中是一种复杂的并且昂贵的 机器。此外，翼锭粗纺机的常规输送能力为每分钟20至40米。然而，对 于具有锭翼的巻绕系统，这种低的产量是不能增加的，这是因为锭翼必须 承受的离心力限制了更高的速度。
然而，与此同时，在粗纱机中给予捻度的其它方式也是已知的。这些 形式的共同点在于，在牵伸装置之后的加捻机构中，施加了保护性捻度到 粗纱中，并且随后具有保护性捻度的所述粗纱被供应到巻绕装置。也就是 说，施加保护性抢度和巻绕粗纱发生在分离的工艺步骤中和相应地在分离 的也就是功能上分离的装置中。相应地，在这种粗纱机中，可以使用其它 的巻绕装置，例如类似于常规概念的纱管巻绕装置。
因而，例如在WO-A-2005/026421中描述了 一种生产粗纱的方法，其 中加捻是通过类似于喷气纺纱的方法气动地发生在喷嘴组中，粗纱由于旋 转的空气涡流获得了真正的捻度。
WO-A-2004/042126同样描述了气动加捻，但是这里的加捻是根据双 喷嘴原理进行的，也就是说，加捻元件包含第一加捻室，纤维纱条通过该 第一加捻室被送入并且借助于空气流获得了捻度，在该加捻元件的第二加
捻室中，纤维纱条同样借助于空气流获得了相反的捻度，使得假捻施加到 了纤维纱条上。
此外，瑞士专利申请CH00044/08描述了以假捻元件例如搓条罗拉形 式的捻度产生元件，纤维纱条在该捻度产生元件中交替地设有S-捻度和 T-捻度，并随后被自动结合到粗纱自捻线中，所述粗纱自捻线被巻绕到巻 绕装置的粗纱管上。所述粗纱自捻线仅仅在环锭纺纱机中重新被开松成单 根粗纱纤维束。
根据上述专利申请的所述三种粗纱生产方法的共同点在于，加抢在功 能上独立于粗纱巻绕而进行，这使得能够将巻绕装置用于粗纱，这在常规 的翼锭粗纱机下是不可能的。
在基于已知的绕线机的一种特别适合的巻绕装置中，纱线从管纱 (Kops)被高速重绕(umspulen)到绕线管上。
6这种装置包括纱管支架和横动装置，所述纱管支架特别是线轴架或纱 管心轴，其用于可旋转地支承粗纱管，所述横动装置用于使待巻绕的粗纱 相对于纱管沿纱管轴向方向横动的横动装置。粗纱可堆积在平行绕组或交 叉绕组中，在后一种巻绕方法中使用相当高的横动速度。
与纱线相反，粗纱由于其捻度低而具有相当低的强度，所述捻度当然 仅仅是保护性捻度。因此，如果粗纱要在高速下被巻绕到粗纱管上而不发 生错误牵伸或甚至粗纱断裂或后来的纱线断裂，那么采用常规的巻绕装置 就不合适。特别是在横动装置区域内，在粗纱被巻绕时会出现相当大的问 题，可导致错误牵伸或甚至粗纱断裂。

发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种用于粗纱机的巻绕装置，借助于这
种巻绕装置，粗纱可在直到每分钟600米的高速下巻绕，而不发生错误牵 伸或甚至粗纱断裂，此时尽可能稠密的粗纱包沉积在粗纱管上。
上述目的是这样达到的，粗纱放置装置包括直接布置在粗纱管前面并 具有钳口线的从动巻绕输出罗拉对，待巻绕的粗纱通过所述罗拉对可夹紧 地传输。粗纱管的旋转轴优选是水平定向的，然而，粗纱管的旋转轴也可 以定向在任意方向，特别是垂直方向。
可牵伸的粗纱具有特定的强度，这一方面允许稍后在细纱机的牵伸装 置中的牵伸，另一方面使得能够没有错误牵伸地巻绕和退绕粗纱并且将粗 纱传输到细纱机的牵伸装置。粗纱的所述强度优选通过在粗纱中的保护性 捻度来达到。
巻绕输出罗拉对的罗拉轴线优选平行于粗纱管的旋转轴线延伸。然 而，所述罗拉轴线也可以设置在其它任何方向，特别是横向于或垂直于粗 纱管的所述旋转轴线方向。所述罗拉轴线优选布置成垂直于或基本上垂直 于粗纱进入的方向。所述巻绕输出罗拉对的下罗拉或上罗拉通过相应的驱 动装置被主动地驱动。未被驱动的罗拉被设置成压力辊(Andriickrolle)。 粗纱导向装置可这样设置，使得从巻绕输出罗拉对出来的粗纱缠绕在巻绕 输出罗拉对的下罗拉或上罗拉的部分圓周上。然而，粗纱导向装置也可这 样设置，使得待巻绕的纱线不是缠绕在所述上罗拉或下罗拉上，而是直接从钳口通向粗纱管上的巻绕点。
为了使粗纱管上的粗纱堆积物(Vorgarnablage )横动的目的，巻绕输 出罗拉对可设置成通过或不通过特定的驱动装置沿纱管轴线方向可横动。 特别地，所述巻绕输出罗拉对可横动地引导在车架上。根据一替换实施方 式，横动装置包括位于所述巻绕输出罗拉对之前或之后的横动元件，粗纱 借助于所述横动元件可在纱管轴线方向上沿所述巻绕输出罗拉对的钳口 线横动。然而，这必然使得巻绕输出罗拉对的罗拉轴线和粗纱管的罗拉轴 线相互平行延伸。所述巻绕输出罗拉对在此优选在粗纱管的纵向范围上延 伸。
在待巻绕的粗纱被引导到纱管上一固定点上时，也就是经过固定的巻 绕输出罗拉对时，粗纱管原则上也可横动。另外，纱管和待巻绕的粗纱也 可用上述方式之一4黄动。然而，上述两种方式包含较大的移动质量，从而 根据本发明优选只有粗纱引导元件被可横动地引导。
巻绕输出罗拉对的所述驱动装置优选被连接到一调节回路来调节在 巻绕输出罗拉对和粗纱管之间的粗纱张力。为建立在巻绕输出罗拉对和粗 纱管之间的粗纱张力，巻绕输出罗拉对的从动罗拉和粗纱管优选具有不同 的圆周速度。
巻绕输出罗拉中的一个或两个可贴靠粗纱管的外圓周或接触该外圓 周。因为粗纱管和巻绕输出罗拉具有不同的圓周速度，所以所述贴靠或接 触压力仅这么高，使得由于粗纱管和巻绕输出罗拉的不同圓周速度而可能 打滑。然而，上述罗拉优选地不接触粗纱管或不贴靠这些粗纱管。
粗纱管可被直接驱动，即驱动装置驱动形成粗纱管的旋转轴线的轴。 粗纱管也可以通过所谓的巻绕罗拉而被间接驱动，也就是说，驱动装置驱 动巻绕罗拉(也称为驱动罗拉)，所述巻绕罗拉在施加压力下贴靠粗纱管 并通过摩擦连接驱动粗纱管。粗纱管的巻绕速度经由巻绕罗拉驱动装置相 应地控制和调节。
为了调节粗纱管的圓周速度，必须设有装置，使得能够或者直接测量 或者通过纱管的直径来测定粗纱管的圓周速度。在巻绕过程中变化的纱管 直径可以例如通过纱管的提升来测定，所述提升是指一段距离(Weg)， 贴靠压力辊(例如巻绕罗拉)的粗纱管的旋转轴线在所述距离上随着增加的纱管圓周从压力辊离开。
然而，如果粗纱管被直接驱动，那么粗纱管优选贴靠一所谓的转速计 罗拉，所述转速计罗拉以粗纱管的圓周速度同步转动。转速计罗拉和粗纱 管因而以同样的圓周速度运行，使得粗纱管的圓周速度通过转速计罗拉的 转速来测量并被输入调节回路中。粗纱引导装置可这样构造，使得待巻绕 的纱线环绕转速计罗拉或驱动罗拉的部分圓周。然而，粗纱引导装置也可 以这样构造，使得待巻绕的纱线没有环绕转速计罗拉或驱动罗拉的部分圆 周，而是直接通向在转速计罗拉或驱动罗拉和粗纱管之间的巻绕点。
然而，如果在钳口和巻绕点之间的粗纱长度尽可能小，这是有利的， 这例如可以这样来达到， 一 方面尽力使巻绕输出罗拉对的钳口尽可能靠近 粗纱管，另 一方面设置成使粗纱部分地环绕在转速计罗拉或驱动罗拉和/ 或输出罗拉对的下罗拉或上罗拉上。
为了考虑粗纱管在巻绕过程中变化的直径并还确保在粗纱管和驱动 罗拉或转速计罗拉之间足够的支承力，或者粗纱管或驱动罗拉或者转速计 罗拉通过相应的装置在施加支承力下可枢转地或可移动地支承到相对部
件(Gegenelement)上。所述支承力例如是通过复原元件如弹簧施加到相 对部件上的复原力。如果粗纱管由驱动罗拉驱动，那么粗纱管就优选例如 经由线轴架被可枢转地或可移动地引导。如果粗纱管是被直接驱动的，那 么转速计罗拉或下面提到的压力辊(Andriickrolle )就优选可枢转地或可 移动地安装。
在本发明的 一特别改进形式中，可旋转地安装的压力辊贴靠着粗纱 管，其中巻绕输出罗拉对和压力辊被可旋转地直接或间接安装到第 一 引导 装置上，并通过该引导装置相互机械耦合，并且所述第一引导装置相对于 粗纱管可枢转地或可移动地安装，从而所述巻绕输出罗拉对随着纱管直径 的增加而连同所述压力辊一起共同沿所述粗纱管的径向方向可移动或可 枢转。也就是说，所述机械耦合适宜是刚性耦合。所述巻绕输出罗拉对和 所述压力辊可旋转地直接或间接安装到所述第一引导装置上。
另外，设有第一复原装置，所述压力辊通过该复原装置将支承力传递 到粗纱管上。第一引导装置是这样构造的，所述巻绕输出罗拉对随着纱管 直径的增加而连同所述压力辊一起对应于周长增加而被提升。借此在压力辊上总是施加了复原力，压力辊通过所述复原力被压到纱管圆周上。由此， 所述巻绕输出罗拉对总是位于离纱管外圓周相同的距离处并且不需要被 分开引导。所述支承压力可通过一复原元件例如弹簧或通过主动施加的力 来产生。
另外，巻绕输出罗拉对的压力辊经由第二引导装置可枢转地与第一引 导装置相连。而且，优选设有装置，该装置通过所述第二引导装置施加了
出罗拉对的下罗拉上。所述复原装置例如可以是弹簧或其他的加力装置。
所述压力辊优选是压纱辊(Andriickwalze),特别是在粗纱管上的驱 动罗拉或转速计罗拉。所述压纱辊优选通过引导臂与巻绕输出罗拉对机械耦合。
根据本发明的一替换实施方式，压力辊通过第一引导装置这样与巻绕 输出罗拉对耦合，使得压力辊与巻绕输出罗拉对的下罗拉或上罗拉形成一 共同的旋转轴线，即它们同轴地安装。在这种情形下，压纱辊具有比有相 同旋转轴线的巻绕输出罗拉对的下罗拉或上罗拉大的直径，并且执行间隔 罗拉的作用。也可设置多个压力辊，例如带有同轴地安装在其间的下罗拉 或上罗拉的两个压力辊。才艮据该实施方式，压力辊也可用于测量粗纱管的 圓周速度，即其功能如同转速计罗拉。
本发明还涉及用于生产粗纱的装置，该装置的特征在于根据本发明的 巻绕装置。所述粗纱生产装置包含一牵伸装置，例如皮圏牵伸装置，所述 牵伸装置带有至少一从动的主牵伸罗拉对。所述牵伸装置还具有紧接该主 牵伸罗拉对的输出罗拉对，纤维纱条通过该输出罗拉对从牵伸装置被输送 到加捻装置。所述牵伸装置在特定情况下具有位于牵伸区之后的气动的或 机械的压缩装置。
所述牵伸装置优选是已知类型的双皮圈牵伸装置，其带有主牵伸罗拉 对和输出罗拉对， 一上皮圏和一下皮圈分别围绕所述主牵伸罗拉对被引 导。在所述两个罗拉对之间形成皮圈引导的主牵伸区。另外，所述牵伸装 置含有位于主牵伸罗拉对之前的输入罗拉对。在所述输入罗拉对和所述主 牵伸罗拉对之间形成预牵伸区。所述输入罗拉对、所述主牵伸罗拉对和所 述输出罗拉对可通过共同的或单独的相互独立的驱动装置来驱动。优选
10地，所述主牵伸罗拉对独立于所述输出罗拉对而驱动。如果设有输入罗拉 对，那么所述输入罗拉对和所述主牵伸罗拉对可由共同的驱动装置来驱 动。然而，所述输出罗拉对和所述主牵伸罗拉对也可以通过共同的驱动装 置来驱动。 一共同的驱动装置经由至少一个传动装置与所述罗拉对之一相 应地连接。
如已经提及的那样，粗纱生产装置包括带加捻元件的加捻装置。所述
加捻装置可以是具有一个4艮据WO-A-2005/026421的涡流室的喷气加捻组 件、具有两个#4居WO-A-2004/042126的涡流室的喷气加4念组件或具有一 气动的或机械的假掄元件和一随后的根据瑞士专利申请CH00044/08的自 捻装置的加捻装置。
紧接加掄装置优选设有从动的牵引罗拉对(Abnehmerwalzen ),所述 牵引罗拉对可以独立地即单个地驱动。然而，所述牵引罗拉对也可以与输 出罗拉对一起通过共同的驱动装置驱动。共同的驱动装置通过至少一传动 装置与所述罗拉对之一相应地连接。
在所述牵引罗拉对和所述横动装置之间设有粗纱緩存器，来緩存在通 过所述牵引罗拉对输送的粗纱和通过所述巻绕装置脱下的粗纱 (Vorgarnabnahme )之间的过剩粗纱。这样的緩存例如在纱线接头过程中 是有利的，在纱线接头过程中首先也必须调整单个驱动电机的转速。另夕卜， 在更换纱管时，粗纱緩存同样是合意的，从而尽管在粗纱的巻绕中有中断， 粗纱生产仍能够以同样的或降低的速度继续。不言而喻的是，粗纱緩存在 粗纱输送和粗纱巻绕暂时分离时也是有利的。可能的粗纱緩存可通过下面 描述的初级调节回路来调节。
此外，在所述牵引罗拉对和所述巻绕输出罗拉对之间可设有粗纱张力 传感器。周期性地或连续地测量的粗纱张力可以用来调节粗纱緩存和/或 巻绕输出罗拉对的速度和粗纱管的速度。
为调节粗纱巻绕，粗纱生产装置设有一共同的初级调节回路，所述初 级调节回路用于牵伸装置的驱动装置、牵引罗拉对的驱动装置和纱管驱动 的驱动装置。在本发明的另一优选改进形式中，耦合到调节回路的驱动电 机之 一 占据了主驱动电机的位置，耦合到调节回路的其余驱动电机占据了 伺服驱动电机的位置，巻绕输出罗拉对的驱动电机优选是伺服驱动电机。主驱动电机优选是牵伸装置驱动电机，特别是驱动主牵伸罗拉对的电机。 巻绕输出罗拉对的驱动装置同样可以是该调节回路的 一部分，在这种情形 下，该驱动装置同样为伺服式的。然而，如下面所述，巻绕输出罗拉对的 驱动装置也可以是从属于上面所述的调节回路的次级调节回路的一部分， 该次级调节回路调节在巻绕输出罗拉对和粗纱管之间的粗纱张力。本文下 面将谈到粗纱张力的调节。
在巻绕输出罗拉对和粗纱管之间的粗纱张力具有高的重要性。为了在 粗纱管上获得尽可能高的充填密度，粗纱应以尽可能高的张力堆积f )j纱管 上，以使得粗纱尽可能绷紧地巻绕到纱管上。另一方面，粗纱张力应不能 过高以免发生错误牵伸或粗纱断裂。另外，粗纱张力应尽可能保持不变， 从而不会发生错误牵伸。原则上，在粗纱中任何增加的张力会导致某种牵
伸性能。这些在巻绕中形成的牵伸(Verziige)原则上没有问题，只要它 们保持恒定并且在后面的纺纱机中加工的粗纱具有均匀的质量分布。然 而，如果粗纱张力在巻绕点反复地和显著地变化，那么将导致粗纱中不同 的牵伸.，即所谓的错误牵伸，因而在粗纱中形成不规则的质量分布，这反 应在最终的纱线的不规则性上。
借助于初级调节回路或者通过纱管转速来调节巻绕输出罗拉对的转 速也是不够的。
因而在巻绕单元的粗纱张力调节的任务在于，通过改变巻绕输出罗拉 对的输送速度来迅速调整粗纱中的显著张力变化， 一方面保持特定的张力 水平，从而形成具有高密度的稳固粗纱管，而另一方面确保了恒定的粗纱张力。
如所述的那样，粗纱张力调节通过巻绕输出罗拉对的驱动装置来进行 的，所述巻绕输出罗拉对的驱动装置下称输出罗拉驱动器，其优选为与转 矩有关的驱动器。调节是基于检测输出罗拉驱动器的驱动转矩MAn的，因 此这就是所谓的转矩调节。所述驱动转矩MAn由从动的罗拉对经受的空气 摩擦Mlu、支承阻力Mu、在上罗拉和下罗拉之间的弯曲阻力Mwa和流入
的毛条的张力Mu, — Ein,构成。另外，在这点上未详细说明的系统相关的阻
力用MWi表示。上述的变量对系统起制动作用并因而必须被驱动转矩MAn
克服，流出的毛条的毛条张力Mlu.AW反作用于所述变量，流出的毛条对系统施加了减轻作用。这因而形成了下面的转矩方程式 MAn = MLu + MLa + MWa + MWi + MLu—Einl + MLu-Ausl其中M^和MLu.Aus,是驱动转矩，而MLu 、 MLa、 MWa、 Mwi和MLu_Einl 是制动转矩。所述转矩MLu、 MLa、 Mm和Mwi是独立于粗纱引导装置的变量，所 述变量通过在巻绕输出罗拉对的空转期间的参照(如果可能的话作为转速 的函数)而求得，并且作为固定变量引入方程式中。仅仅剩下的变量是流入毛条的张力MLu-Ew和流出毛条的张力MLu.Ausl。为了确定转矩MLu-Ausl，因而只需要知道流入毛条的张力，这例如可以通过在巻绕输出罗拉对的入 口之前的张力传感器来进行。然而，由于调节上的原因而省去张力传感器 将是有利的，而更适宜的是在巻绕输出罗拉对的入口之前设置一装置来确 保在巻绕输出罗拉对的入口处的粗纱张力尽可能恒定。该装置例如可以是用于垂度调节的装置的形式。这种装置使粗纱在到 达巻绕输出罗拉对的入口之前从其输送方向转向形成一环路。所述转向力 例如可以通过气动和/或通过重力或其它方式来产生。粗纱张力的任何可 能变化可在垂度中得到补偿，使得粗纱以恒定的张力通向巻绕输出罗拉 对。所述装置例如可与粗纱緩存器结合。此外，所述装置也可包含在巻绕机中已知的连接杆(Tanzerbiigel)或连接臂。粗纱在此通过承载转矩的连 接杆或连接臂来引导，借此在两个粗纱引导装置之间产生了粗纱中的垂 度。所述例如由弹簧加载的连接杆或连接臂横向于其运行方向使粗纱转 向，并同时使粗纱保持在张力下。由于在连接杆或连接臂上的转矩负载， 如果输送了比被春绕的粗纱更多的粗纱时，所产生的粗纱环路于是就自动 变大。相反，粗纱缓存器能够在需要时又重新给出粗纱。因此，尽管有不 同的粗纱供应或者粗纱张力有变化，在喷嘴出口之后在巻绕输出罗拉对的入口处获得了恒定的粗纱张力。另外，在粗纱横动过程中由于粗纱行程的 路径变化引起的张力波动也得到了补偿。此外，有利地，在入口处的粗纱张力尽可能小，即接近于零或比在出 口处小至少2至10倍。因此，在钳口线的入口处的粗纱张力或其可变性 在转矩计算时就不那么重要了 ，并且在出口处的粗纱张力调节变得更精确。如果当前在巻绕输出罗拉对的入口处的粗纱张力是已知的或恒定的， 那么通过测量负载力矩就可以测定从巻绕输出罗拉对出去之后的粗纱张 力的变化。所述负载力矩例如可以通过检测在驱动电机内的转子位置的偏 差或基于驱动电机的电流消 一毛来测定。一旦在出口处的粗纱张力增加，那么例如由于纱管转速的提高，转矩MLu_Ausl将变大并且输出罗拉驱动器被减轻负荷。所述转矩调节于是通过负载力矩确保了 ，转矩MAn减少并且因此提高在出口处的粗纱张力。调节 于是提高了输出罗拉驱动器的转速，使得在出口处的粗纱张力又减少并且转矩MAn恢复到其额定值。输出罗拉驱动器例如可以是无刷直流电机(BLDC)或同步、异步或 同步/异步电机。所述电机可设计为伺服电机，伺服电机也可设置为步进 电机。BLDC电机例如也可以配备有霍尔传感器来4果测转子位置。通过用一种已知的方法如霍尔传感器、三次谐波的过零测量以及相应 的控制算法，同步电机和BLDC电机通过借助于转子位置测得的转矩而需 要基于软件的特性应用(AufprSgung des Verhaltens )。相反，如果是异步电机，输出罗拉驱动器的转矩相关的驱动装置是自 我调节的，这是通过用转速/转矩特性曲线的合适特性来设计而实现的。粗纱张力增加的情形下，电机受到牵引即被减轻负荷，并且转速增加。然 而，在转速增加的情形下，粗纱张力又减小了，因为在输出罗拉驱动器和 纱管驱动器之间的转速差减小了。相反地，在出口处粗纱张力减小的情形 下，电机负载增加并且电机转速减小。然而，输出罗拉转速的减小引起粗 纱张力增加，因为在输出罗拉驱动器和纱管驱动器之间的转速差增加了 。 由此，异步电机在一特定的转速下自我调节，即达到一特定的转矩平衡。法。所述方法的特征在于，耦合到初级调节回路的驱动装置之一占据主驱 动电机的位置，而耦合到该调节回路的其余驱动电机占据伺服驱动电机的 位置，其中巻绕输出罗拉对的驱动电机是伺服驱动电机，并且所述主驱动 电机的可变转速或者生产速度是调节回路的调节变量。巻绕输出罗拉对的驱动电机的转速和纱管驱动电机的转速优选通过 次级调节回路这样相互协调，使得在钳口线和粗纱管的巻绕点之间建立了 恒定的粗纱张力，或者使得粗纱张力至少总是在一预定的幅度内变化。


下面将参照附图来更详细地解释本发明，其中图1示出了纺纱台的横截面示意图；图2a示出了在第一巻绕位置的巻绕装置的横截面视图；图2b示出了在第二巻绕位置的巻绕装置的横截面视图。
具体实施方式
图1示例性地示出了根据本发明的粗纱机(完整的粗纱机没有示出) 的纺纱台1。本发明可能的实施方式具有一牵伸装置22(同样示例性地示 出)，所述牵伸装置22被供给有纤维结合体14 (例如双牵伸纱条)。所 述牵伸装置22为具有一输入罗拉对6和一主牵伸罗拉对7的双皮圈牵伸 装置，在所述输入罗拉对6和所述主牵伸罗拉对7之间形成了预牵伸区。 一上皮圈和一下皮圈分别围绕所述主牵伸罗拉对7的罗拉，并且沿纤维流 动方向在转向桥处转向。所述的输入罗拉对6和所述主牵伸罗拉对7或所述关联的下罗拉由共 同的驱动装置2驱动，所述下罗拉经由传动装置(未示出)连接到所述驱 动装置2上。所述主牵伸区形成在所述主牵伸罗拉对7和沿纤维流动方向随后的 输出罗拉对8之间。被牵伸的纤维结合体14经过牵伸装置22进入加捻装 置9,纤维结合体14在所述加捻装置9中被扭转成粗纱15,也就是说， 真的捻度(Echtdrall)至少部分地加到所述纤维结合体上(即加到所述纤 维结合体的至少部分纤维中)。此外，图1示出了具有钳口线(Klemmlinie) 的牵引罗拉对10 ( Abzugswalze)和用于粗纱15的巻绕装置24 (同样示 例性示出)。所述输出罗拉对8和所述牵引罗拉对10或者关联的下罗拉 由一共同的驱动装置3驱动，所述下罗拉经由齿轮传动(未示出)连接到 所述驱动装置3上。15所述加捻装置9根据所谓的涡流法来运行，所述涡流法是一种特殊的 喷气纺纱方法，喷气纺纱法本身作为纱线纺织方法是已知的，但改进的涡 流法也适用于涡流粗纱的生产，这是仅仅近期才为人所知的。与常规的喷气纺纱装置相反，根据本发明的加捻装置仅仅给予纤维结 合体保护性捻度，以确保由此形成的未加捻纤维条或者说粗纱保持可牵伸。所述保护性捻度使得所述粗纱保持可牵伸以便进一步加工，并且使得 有可能甚至取消加捻。因而，与借助于常规的也即已知的喷气纺纱装置来加到纤维结合体上的捻度(Drehimg)相反，这是或者可能是可逆的。为 了形成粗纱，真的捻度(Echtdrall)至少部分地加到所述纤维结合体上， 也就是说，如果不是所有的纤维结合体，那么所述纤维结合体的至少部分 纤维通过气流获得了真的捻度(扭转)，所述真的捻度或者说扭转如所述 那样仅仅是保护性捻度，因而，根据本发明所生产的粗纱或者说未加捻纤 维条具有如同用常规翼锭粗纱机生产的未加捻纤维条的同样功能和类似 性能。巻绕装置24在图1中仅仅是示意性地示出，所述巻绕装置包括一横 动装置11,所述横动装置11直接布置在粗纱管12前面并具有沿粗纱管 的轴向16可横动的巻绕输出罗拉对17、 18,所述巻绕输出罗拉对由上罗 拉17和下罗拉18组成，它们形成钳口线20,粗纱15通过所述罗拉对引 导。所述罗拉对17、 18或者说下罗拉18由驱动装置4驱动。所述巻绕装 置可以是交叉巻绕机、精密交叉巻绕机、不规则交叉巻绕机、步进式精密 巻绕机或平行巻绕机。所述粗纱管12支承在纱管支架19上，所述纱管支架例如为了更换纱 管的目的而被设计成可枢转的，所述粗纱管12通过巻绕罗拉13驱动，而 所述巻绕罗拉13又由驱动电机5驱动。在牵引罗拉对10和输出罗拉对 17、 18之间布置有粗纱緩存器23,所述粗纱緩存器具有粗纱存储器。所 述粗纱存储器例如具有吸入装置，通过所述吸入装置，所述粗纱在经过一 段较长的距离下可环形地偏移。所述驱动装置2、 3、 4和5和所述粗纱緩存器23被连接到一共同的 调节回路21。所述主牵伸罗拉对的驱动装置2被设计为主驱动，而其余 的驱动装置具有伺服驱动的状态。主驱动意味着该驱动装置2的可变转速作为调节量进入调节回路，而其余的驱动装置根据原则上是生产速度的测 量值的所述调节量来调节，从而在粗纱生产和粗纱巻绕之间建立起动态的 平衡，这种动态平衡的显著区别在于一受控的粗纱张力，特別是恒定的受 控的粗纱张力。所述驱动装置4通过上述这种类型的次级调节回路被附加 地调节扭矩。优选地，扭矩调节被广泛使用在生产启动以后以及在稳定水 平运行时。在机器启动以及停止时，由于调节技术上的原因，就省却了扭 矩调节。图2a和2b示出了具有粗纱管42a、 42b的巻绕装置41的横截面，所 述粗纱管的形成旋转轴线的轴直接由驱动装置45驱动。位于粗纱管42a、 42b上的一转速计罗拉43需履行两个任务，第一个任务是测定粗纱管42a、 42b的圓周速度。为此，转速计罗拉43的旋转速度通过相应的传感器装 置被检测和评估。第二个任务是基于，尽管粗纱管42a、 42b的外圆周有 改变，但是总是在离粗纱管42a、 42b的外圆周恒定的距离处引导巻绕输 出罗拉对47、 48。为此，巻绕输出罗拉对47、 48和转速计罗拉43被可 旋转地支承在枢转臂52形式的共同第一引导装置上。所述枢转臂52相对 于所述粗纱管42a、 42b可旋转地支承，从而使得所述转速计罗拉在纱管 周长增加的情形下大致沿径向移动。所述枢转臂52被设计成刚性的，使 得转速计罗拉4 3在纱管周长增加时的大约径向移动也被传递到巻绕输出 罗拉对47、 48上。所述枢转臂52通过装置54可旋转地支承。作用在枢 转臂52上的复原装置(箭头)将转速计罗拉43压靠到粗纱管42a、 42b 的外圓周上。当然，所述枢转臂52进行圓周运动。尽管所述转速计罗拉 43相对于粗纱管42a、 42b的运动看起来是小步长式的，但仍被认为是径 向运动。巻绕输出罗拉对47、 48的压力辊47被可旋转地支承在第二枢转臂 53形式的第二引导装置上，并通过该引导装置被压靠到下罗拉48上。为 此在下罗拉48上所需的压力就通过复原装置(箭头)施加到枢转臂53上。 第二枢转臂53可枢转地支承在第一枢转臂52上。巻绕输出罗拉对47、 48的下罗拉48通过驱动装置51驱动。另外， 纱线放置装置(横动装置)49位于巻绕输出罗拉对47、 48的前面，待放 置的粗纱4 4借助于所述放置装置沿纱管旋转轴线横动。粗纱通过巻绕输出罗拉对47、 48的钳口线40被牵引，并且被输送到 巻绕点55,粗纱44在巻绕点55被放置到纱管上。巻绕点55这里是由在 转速计罗拉43和粗纱管42a、 42b之间的钳口线形成。如图2a、 2b所示， 粗纱44可环绕下罗4立48和转速计罗拉43的部分圓周。由此，粗纱44在 钳口线40和巻绕点55之间的自由行程长度就缩短了 ，所述行程长度由于 可能的错误牵伸应尽可能短。图2b示出了在相对于图2a增加了纱管周长的情形下转速计罗拉43 的位移和枢转臂52的偏转。
权利要求
1.一种用于卷绕可牵伸的粗纱到粗纱管(12)上的卷绕装置，所述卷绕装置包含一纱管支架(19)和一粗纱放置装置(11)，所述纱管支架(19)用于可旋转地支承可牵伸的粗纱(15)并将可牵伸的粗纱(15)卷绕到粗纱管(12)上，所述粗纱放置装置(11)用于将待卷绕的粗纱(15)放置到所述粗纱管(12)上，其特征在于所述粗纱放置装置(11)包含从动的卷绕输出罗拉对(17、18)，所述卷绕输出罗拉对(17、18)直接布置在所述粗纱管(12)的前面并具有钳口线(20)，所述待卷绕的粗纱(15)通过所述卷绕输出罗拉对以夹紧的方式被引导。
2. 如权利要求1所述的巻绕装置，其特征在于，所述巻绕输出罗拉 对(17、 18)可沿粗纱管的轴向(16)横动。
3. 如权利要求1所述的巻绕装置，其特征在于，所述粗纱放置装置 (11 )包含布置在所述巻绕输出罗拉对(17、 18 )之前或之后的横动元件，所述粗纱(15)借助于所述横动元件在纱管轴线方向(16)上沿所述巻绕 输出罗拉对(17、 18)的钳口线(20)横动。
4. 如权利要求1至3任一项所述的巻绕装置，其特征在于，设有用 于驱动所述巻绕输出罗拉对(17、 18)的驱动装置(4)和用于驱动所述 粗纱管(12)的驱动装置(5),所述巻绕输出罗拉对(17、 18)的所述 驱动装置(4)和所述粗纱管(12)的所述驱动装置(5)被连接到一调节 回路(21 ),用来调节在所述巻绕输出罗拉对(17、 18)和所述粗纱管(12) 之间的粗纱张力。
5. 如权利要求4所述的巻绕装置，其特征在于，所述调节是转矩相 关的调节，在调节中，所述巻绕输出罗拉对(17、 18)的所述驱动装置(4) 或所述纱管驱动装置(5)的转矩形成调节变量。
6. 如权利要求1至5任一项所述的巻绕装置，其特征在于，所述粗 纱管(42a、 42b)贴靠一可旋转地安装的压力辊(43),并且所述巻绕输 出罗拉对(47、 48)和所述压力辊(43)可旋转地直接或间接安装到第一 引导装置(52)上，并通过该引导装置相互机械耦合，其中所述第一引导 装置(52)可枢转地或可移动地安装，从而随着纱管直径的增加，所述巻绕输出罗拉对(47 、 48 )连同所述压力辊(43 ) —起共同沿所述粗纱管(42a、 42b)的径向方向可移动或可枢转。
7. 如权利要求6所述的巻绕装置，其特征在于，设有第一复原装置， 所述压力辊(43 )通过该复原装置将支承力传递到所述粗纱管(42a、 42b )上。
8. 如权利要求6或7所述的巻绕装置，其特征在于，所述巻绕输出 罗拉对(47、 48)的压力辊(47)经由第二引导装置(53)可枢转地与所 述第一引导装置(52)相连。
9. 如权利要求8所述的巻绕装置，其特征在于，设有装置，该装置 通过所述第二引导装置(53 )施加复原力到所述压力辊(47)上，并用压 力将所述压力辊(47)压到所述巻绕输出罗拉对(47、 48)的下罗拉(48) 上。
10. —种粗纱生产装置，其包含一牵伸装置(22)，所述牵伸装置(22) 具有至少一主牵伸罗拉对(7)和一输出罗拉对(8),所述主牵伸罗拉对(7)由一共同的驱动装置或多个驱动装置(2)驱动，所述牵伸装置(22) 还具有一加捻装置(9)和一从动的牵引罗拉对(10),其特征在于，所述装置还包含根据权利要求1至9任一项所述的巻绕装置(24)。
11. 如权利要求10所述的粗纱生产装置，其特征在于，所述牵伸装 置的所述驱动装置(2、 3)、所述牵引罗拉对(10)的所述驱动装置(3)、 巻绕输出罗拉对的所述驱动装置(4)和所述纱管驱动装置(5)被连接到 一共同的调节回路(21 )。
12. 如权利要求11所述的粗纱生产装置，其特征在于，耦合到所述 调节回路(21 )的所述驱动电机(2)之一占据了主驱动电机的位置，而 耦合到所述调节回路(21)的其余驱动电机(3、 4、 5)占据了伺服驱动 电机的位置，所述巻绕输出罗拉对(17、 18)的驱动电机(4)为伺服驱 动电机。
13. 如权利要求12所述的粗纱生产装置，其特征在于，所述牵伸装 置驱动电机(2)为主驱动电机。
14. 如权利要求10至13任一项所述的粗纱生产装置，其特征在于， 在所述牵引罗拉对(10)和所述粗纱放置装置(11 )之间设有粗纱緩存器(23),所述粗纱緩存器(23)緩存在由所述牵引罗拉对(10)输送的粗 纱和由所述巻绕装置(24)脱下的粗纱之间的粗纱差额。
15.用于生产粗纱的方法，其使用了根据权利要求10至14所述的粗 纱生产装置，其特征在于，耦合到所述调节回路(21 )的所述驱动电机(2、 3、 4、 5)之一占据了主驱动电机的位置，而耦合到该调节回路(21 )的 其余驱动电机占据伺服驱动电机的位置，其中所述巻绕输出罗拉对(17、 18)的驱动电机(4)是伺服驱动电机，并且所述主驱动电机(2)的可变 转速或者生产速度是所述调节回路(21)的调节变量。
全文摘要
本发明涉及一种用于将设有保护性捻度的粗纱(15)卷绕到粗纱管(12)上的装置，所述卷绕装置包含用于可旋转地支承粗纱管(12)的一纱管支架(19)和用于使待卷绕的粗纱(15)沿纱管轴向方向(16)横动的一横动装置(11)。本发明的特征在于，所述横动装置(11)包含从动的卷绕输出罗拉对(17、18)，所述卷绕输出罗拉对(17、18)直接布置在所述粗纱管(12)的前面并带有钳口线(20)，所述待卷绕的粗纱(15)通过所述卷绕输出罗拉对被引导。
文档编号B65H54/02GK101565865SQ20091013707
公开日2009年10月28日 申请日期2009年4月24日 优先权日2008年4月25日
发明者克里斯蒂安·格里斯哈默, 帕斯卡尔·马蒂, 法比安·莱纳, 达维德·格林 申请人:里特机械公司