专利名称：将纱线卷绕成交叉卷绕筒子的方法
技术领域：
本发明涉及一种在原始卷绕装置上将纱线卷绕成一个交叉卷绕筒子的方法。这类卷绕方法例如由US-PS 4245794为已知。尤其在高卷绕速度下将纱线卷绕成交叉卷绕筒子时，卷绕过程中的卷绕角和交叉卷绕比以及纱线张力变化，对于筒子的稳定性、避免出现叠纱现象以及进一步加工时筒子的良好加工性和运输等，都是重要的参数。因此，人们通常力图尽可能避免凭经验调整偏差，尤其是在还要防止叠纱的情况下。另一方面，众所周知在卷绕过程中随着筒子直径的增加，若不采取控制纱线张力增加的措施，则存在于纱线中的张力将一般会以不希望的程度增大。
在原始卷绕装置中，筒子运行过程中纱线沿筒子表面往复移动，基本上以不变的横动频率进行，在基本上以恒速供应纱线的情况下，这会导致在筒子表面恒定的纱线升角。因此这种原始的卷绕装置显示出与精确卷绕装置有明显的差别。在精确卷绕装置中，机械或电气的筒子心轴驱动装置和槽筒驱动装置处于预先给定的一个固定的非整数比，并随着筒子直径的增加卷绕角不断减小。
在现有技术中在卷绕过程影响纱线张力变化的措施，例如由上面提到的US-PS 4245794为已知。
在此专利文件中所介绍的方法是，在纱线供入导引辊与槽筒的入口之间，设一个纱线张力交换器和根据横动速度控制的旋转式脉冲装置。按照通过此设备来实施的卷绕方法，脉冲装置应补偿由槽筒引起的纱线张力波动，这主要是通过脉冲装置使纱线与槽筒同步地由直线移动转动向两侧偏移。通过按纱线运动方向看为设在脉冲装置前面的纱线张力变换器，尤其是对于因筒子直径增大引起的纱线张力改变，应转变为影响心轴转速的控制脉冲，从而通过降低心轴转速而抑制了纱线张力的增加，或反之。
然而这样做会导致卷绕角和交叉卷绕比也取决于纱线张力变化，按不可预见的和不希望的方式改变。
本发明的目的是，在不影响交叉卷绕比和卷绕角的情况下控制纱线张力。此目的通过权利要求1所述来达到。
US-PS 4394986还已知，在一种连续式卷绕方法中，采用交替地先后进入工作的多个筒子心轴，无论是筒子心轴的驱动电机还是槽筒的驱动电机，均根据一个来自纱线张力测量装置的电修正信号来加载。但应注意，这只是在夹头交换阶段和空筒管加速时进行。在整个筒管运行期间这是有缺点的，因为在筒子直径增加时在筒子心轴的转速的往复横动频率按同一比例同时降低的情况下，卷绕角不断变化，这对于筒子结构不利。相比之下，按本发明的方法，当纱线张力并因而筒子心轴转速改变时，卷绕比或K值(它由筒子心轴转速与横动频率-作为往复次数-的比值来确定)不改变。
因而防止了纱线应力和筒子心轴转速的控制对横动程序的控制发生干扰。这对于那些通过卷绕比的变化预先规定横动程序尤为有利，例如按EP-0093258 B或US-4504024A或EP-01953258B和US-4697753A。在第一种(EP-0093258B)横动程序中，横动规则根据规定的临介卷绕比的出现，控制为使横动速度或横动频率在接近这些比值中的一个时，各转换为两个值的另一个值。对于第二种横动程序(EP 0195325 B)，横动速度按固定的设定程序。
在最简单的情况下，有一种横动程序包含有一个恒定的给定横动速度。在这样一个恒定的给定横动速度上还可以叠加波动(频率波动)。在此已知方法中，横动速度不保持为常数，而是在一个上边界和一个下边界之间按给定的规律改变，其中上边界和下边界本身在交叉卷绕筒子的卷绕过程(筒子运行)中改变。
经验证明，对于这两种方法都不能避免任何临介卷绕状态。临介卷绕状态主要是指那些状态，即此时横动频率和心轴转速成整数比或成间断的整数比。人们将这一情况称为“叠纱现象”。此所谓的“叠纱现象”不仅意味着严重干扰筒子结构，而且可能中断卷绕过程，并由于出现不圆度而导致破坏卷绕机。
业已证明，即使在非整数卷绕比或在那些不间断地通过小整数(2，3，4…)的卷绕比，也会出现叠纱状态，或类似叠纱状态。这些状态有一部分与过程有关，且不可预见。
通过本发明可避免产生不可预见的卷绕比。
对于纱线张力的变化，有利的做法是规定例如可通过有目的地试验或通过生产中获得的经验值确定的公差范围。尤其是，此公差范围应能覆盖住由槽筒引起的不可避免的短时波动。
纱线张力的额定值作为长期值还可以通过在试验中取平均值的办法确定并给定。
按照本发明的卷绕方法，既可在一台其卷绕的驱动通过在筒子圆周上的一个被驱动以恒定转速旋转的驱动辊来进行的卷绕机中使用，也可在一种具有一个通过探测辊控制的筒子心轴主驱动电机的卷机中使用。
借助于在附图中表示的实施按本发明方法的设备举例来说明本发明。
其中
图1按本发明设计的卷绕头和直接驱动筒子心轴的示意图;
图2卷绕头和通过驱动辊驱动筒子心轴的方框图;
图3卷绕头和筒子心轴直接驱动装置的方框图。
图1表示实施按本发明卷绕方法所设计的卷绕头结构示意图，其中，纱线1通过带探测辊24和直接驱动装置6的筒子心轴5卷绕成一个交叉卷绕筒子4。槽筒3的驱动轴7也有自己的驱动装置8。这两个驱动装置6、8通过控制器9，经由变频器30和电源线28、29控制。取代这种用电机6直接驱动的办法，也可以换用已知的或通常使用的驱动方案，即，在交叉卷绕筒子4的外圆周上，通过一个以恒定的圆周速度旋转的驱动辊，来驱动此交叉卷绕筒子4。
控制器9的任务是协调驱动装置6、8的相互关系，使交叉卷绕比和卷绕角与预先给定在整个卷绕过程中的额定值变化保持一致。为此，要将额定值和实际值输入控制器9中，亦即包括心轴驱动装置6的频率(频率发生器19)和槽筒3驱动装置8的频率(频率发生器18)、筒子心轴5的实际转速22和槽筒3的往复次数(驱动轴7的转速21)、纱线张力变化(额定值20、实际值23)、以及在直接驱动筒子心轴5的情况下通过探测辊24测得的筒子4圆周速度25。
在一个图中未进一步表示的以恒速被驱动的供纱辊(例如一个缠绕纱线的导纱辊)与构成摆动三角形入口的导纱头10之间，设有一个靠在纱线1上的纱线张力传感器2，传感器2通过信号线和一个D/A变换器(数模变换器)(为了使图能看得更清楚，图中未表示)将所测出的纱线张力(信号23)的变化传送给控制器9。通过来自纱线张力传感器2的信号，在控制器9中修正控制驱动装置6、8的给定的额定值，使之在为补偿纱线张力偏移所需的改变心轴转速的同时，也要改变横动速度，以便保持交叉卷绕比和布线角额定的规律不变。
在图2和3中表示的方框图基本部分相同，因此凡可比的部分均采用相同的符号。
预先给定两个通过基本频率发生器11(用于槽筒)和12(用于卷绕驱动装置)发生的基本频率以及纱线张力的额定值变化20。发生器11、12发生与按卷绕程序规定的额定值18、19相应的卷绕驱动与横动驱动的基本频率，这两个基本频率输入属于控制器9的卷绕头控制器14。在从产生横动基本频率18的发生器11到卷绕头控制器14(接口CH)的线路中，设有一个干扰发生器13，它产生按规定的干扰方法(例如频率摆动)加在槽筒额定值18的信号上，以抑制叠纱现象的发生。在属于用直接驱动筒子心轴的卷绕装置(图1)的图3中，还在从基本频率发生器12通向接口S的线路中，设有心轴驱动控制器17。
向卷绕头控制器14输入连续测得的实际值，即槽筒3的实际值21(往复次数，横动频率)，筒子心轴转速实际值22和纱线张力实际值23，以及在图3的实施例中还有通过探测辊24测得的筒子圆周速度实际值(信号25)。此外，这些实测值到达一个属于控制器9的单元16进行实际值存入，其中，纱线张力实际值23进一步传给纱线张力控制器15。在控制器15中产生的修正信号，经线路26输往控制器14的接口S(筒子心轴)，经线路27输往干扰发生器13，并再与干扰信号一起，从那里通往卷绕头控制器14的接口CH。在控制器14的两个入口中，由基本频率发生器11、12发生的信号，用取决于纱线张力的相同加权因数，通过乘法计算后修正。
此外，在图3所示的实施例中，在从基本频率发生器12到卷绕头控制器14的属于筒子心轴驱动装置的线路中，设有一个筒子心轴驱动装置的控制器17。来自实际值输入装置16，属于实际值22(筒子心轴转速)和25(探测辊)的信号在这里到达控制器17。此外，筒子心轴转速的实际值信号22，还如同槽筒实际值信号21那样，到干扰发生器13。
在卷绕头控制器14中，在两种情况下均修正通过变频器30向驱动装置6、8输出的功率，使之在不干扰预定的交叉卷绕比和卷绕角的情况下，纱线张力的实际值变化与额定值变化相适应。
在这里还应指出，借助于图1至3描述的控制筒子心轴5和配属于它的槽筒3的驱动装置6、8的方法，也可用于一种在一个筒管转座上装有多个筒子心轴的卷绕设备中，其中，筒子心轴可同样地或如图3所示地通过直接驱动装置5或如图2所示地通过摩擦辊驱动。
符号表1.纱线2.纱线张力传感器3.槽筒4.卷绕装置，筒子5.筒子心轴，直接驱动装置6.卷绕驱动装置7.驱动轴8.往复横动器驱动装置9.控制器10.导纱头11.槽筒基本频率发生器12.卷绕驱动基本频率发生器13.横动干扰发生器14.卷绕头控制器15.纱线张力控制器16.实际值收集器17.心轴驱动装置控制器
18.槽筒额定频率19.筒子心轴驱动装置额定频率20.纱线张力额定值21.槽筒实际值22.心轴转速实际值23.纱线张力实际值24.探测辊25.卷绕圆周速度实际值26.信号线27.信号线28.能源29.能源30.变频器
权利要求
1.在原始的卷绕装置上将纱线(1)卷绕成交叉卷绕筒子的方法，其具有以下特征a)纱线(1)通过一个供纱辊供往固定的导纱头(10)，供纱辊以恒定的转速被驱动旋转；b)纱线(1)通过槽筒装置(3、7、8)产生往复移动，在导纱头(10)和筒子表面之间形成了一个卷绕三角形；c)预先规定了一个横动程序，通过这一程序产生控制槽筒驱动装置(8)的横动额定值(18)，以便使纱线(1)以与筒子直径无关的卷绕角排列在交叉卷绕筒子(4)上；d)交叉卷绕筒子(4)紧固在筒子心轴(5)上；e)在供纱辊与固定的导纱头(10)之间测定纱线张力(设纱线张力传感器2)；f)筒子心轴驱动装置根据所测得的纱线张力(23)，以与纱线张力预定的变化相适应的转速来驱动筒子心轴(5)；g)除筒子心轴(5)外，根据所测得的纱线张力(23)驱动槽筒(3、7、8)旋转，此时，横动额定值(18)按与筒子心轴转速(19)相同的取决于纱线张力(23)的比例关系改变。
2.按权利要求1所述之方法，还包括其他的一些特征a)规定了一个通过速度额定值(19)控制筒子心轴驱动装置的卷绕程序，使交叉卷绕筒子(4)以预定的圆周速度被驱动旋转;b)速度额定值(19)按与横动额定值(18)相同的取决于纱线张力(23)的比例关系改变。
3.按权利要求1或2所述之方法，其特征为筒子心轴驱动装置是一个压靠在交叉卷绕筒子(4)圆周上带有驱动辊电机的驱动辊，为驱动辊电机规定了速度额定值(19)。
4.按权利要求1或2所述之方法，其特征为a)筒子心轴驱动装置是一个心轴电机(6);b)一个探测辊(24)贴靠在交叉卷绕筒子(4)的圆周上，它的转速(25)被连续测量;以及c)根据测得的转速(25)和根据规定的速度额定值(19)来控制心轴电机(6)。
全文摘要
介绍了一种将恒速地通过供料装置供应的纱线(1)卷绕成交叉卷绕筒子(4)的方法，其中，筒子心轴(5)和槽筒(3)的驱动装置(6、8)，根据卷绕头控制器(14)通过变频器进行控制。在筒子直径增加时转速的改变，也是根据纱线张力传感器(2)来进行的。对驱动装置(6、8)电源频率的修正遵循以下原则，即，保持在筒子(4)上的预定卷绕角不变，并使纱线张力符合预定的变化规律。
文档编号B65H59/38GK1113654SQ9419060
公开日1995年12月20日 申请日期1994年8月4日 优先权日1993年8月14日
发明者迪特尔·哈克 申请人:巴马格股份公司