專利名稱：合成紗線卷繞設(shè)備中紗線在卷裝上分布的控制方法和機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在合成紗線卷繞設(shè)備中紗線在繞制中的卷裝上分布的控制方法和機(jī)構(gòu)。
具體地說，上述機(jī)構(gòu)包括一個(gè)以小型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的控制器，小型計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入卷繞工作數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理并與來自傳感器或類似的儀器的數(shù)據(jù)比較后，在上述小型計(jì)算機(jī)輸出端產(chǎn)生一組控制信號(hào)，這些信號(hào)隨時(shí)控制導(dǎo)絲器凸輪的電動(dòng)機(jī)，以防止卷裝在繞制時(shí)產(chǎn)生有害的褶皺。
在下面的說明和權(quán)利要求中，“紗線”或“長(zhǎng)絲”一詞應(yīng)理解為任何線狀材料，“卷裝”或“筒子”一詞應(yīng)理解為線狀材料按螺旋線卷繞制成的任何客體。
在現(xiàn)有技術(shù)中有一種已知的合成紗線卷繞設(shè)備，其中合成紗線以恒速繞制成卷裝。此種卷繞設(shè)備配備有一個(gè)或更多的卷裝支承軸、一個(gè)觸測(cè)輥或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥，和一個(gè)導(dǎo)絲器凸輪，凸輪上有交叉螺旋槽，可以帶動(dòng)一個(gè)紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件。
人們也已經(jīng)知道，用觸測(cè)輥控制卷裝支承軸的轉(zhuǎn)速可以保證恒定的卷繞速度。觸測(cè)輥可以在卷繞紗線時(shí)保持與卷裝圓周的接觸，并最好由一臺(tái)變頻同步或異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
隨卷裝直徑的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的卷裝圓周速度與觸測(cè)輥的圓周速度之間的差異使觸測(cè)輥內(nèi)部零件轉(zhuǎn)動(dòng)。該內(nèi)部零件支承在軸承上，以便能夠旋轉(zhuǎn)。它們的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作用于電位計(jì)，電位計(jì)產(chǎn)生信號(hào)，這些信號(hào)檢查并調(diào)節(jié)卷裝支承軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)為保持卷裝卷繞的恒定速度所需的新的轉(zhuǎn)速。
在現(xiàn)有技術(shù)中有一種已知的“精密卷繞”技術(shù)。這種技術(shù)有一個(gè)重要問題未獲解決，即紗線卷繞后有缺陷，而這一問題與紗線在卷裝上的分布原理有密切關(guān)系。
為生產(chǎn)紗線卷裝而設(shè)計(jì)的卷繞設(shè)備，幾乎總是在某些點(diǎn)上集中卷繞，而產(chǎn)生褶皺。這種現(xiàn)象實(shí)際上是一種卷繞缺陷。這種缺陷是在一層層互相重疊卷繞時(shí)，產(chǎn)生于卷裝上的一些較密實(shí)的多股紗線帶。
在下面的說明中，這種缺陷將稱為“褶皺”，或“并絞”，或“鏡象效應(yīng)”，這些術(shù)語(yǔ)在以后將交替使用。當(dāng)卷裝在單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)與導(dǎo)絲器(即紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件)在相同的單位時(shí)間內(nèi)的往復(fù)雙行程數(shù)之比為整數(shù)時(shí)，在卷繞時(shí)容易出現(xiàn)褶皺。
在這種條件下，在紗線導(dǎo)向器完成一個(gè)雙行程后，卷繞一個(gè)新層的起點(diǎn)應(yīng)與前一層的起點(diǎn)重疊。
這樣就產(chǎn)生重疊的、硬化的紗線層，形成褶皺，即最大密度的并絞，它將妨礙以后的紗線退繞工作的正常進(jìn)行，或妨礙染液均勻地通過筒子，結(jié)果使各層染色不均勻，因而使紗線的染色程度出現(xiàn)周期性的變化，為了克服這些缺點(diǎn)，選用了一個(gè)比率，以便給后卷繞的匝相對(duì)于先卷繞的匝一個(gè)小的、適當(dāng)?shù)暮陀欣囊莆弧?br>
假設(shè)筒子轉(zhuǎn)速可隨時(shí)間而變，以便卷裝直徑增大時(shí)其圓周速度可保持不變，而紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件在單位時(shí)間內(nèi)完成的全行程數(shù)保持不變，則顯然在這種情況下，卷裝在單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)N與紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件在同一單位時(shí)間的往復(fù)全行程數(shù)Z之比將從筒子開始卷繞時(shí)的最大值通過中間的整數(shù)值，或通過最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)值(如1/2、1/4等，以及n1/2、n1/3、n1/4等，其中n1是與分母互質(zhì)的任意整數(shù))連續(xù)地變化到筒子繞滿時(shí)的最小值。
上述比率此后定義為繞制中的卷裝的“卷繞比”(K值)。對(duì)于每一個(gè)上述的整數(shù)值或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)值，褶皺，即產(chǎn)生鏡象效應(yīng)的許多紗線卷繞層的重疊都將發(fā)生。
因此，當(dāng)卷繞比K之值接近整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)值時(shí)，筒子由將產(chǎn)生并絞。并絞的程度與在這個(gè)值的范圍內(nèi)卷繞持續(xù)的時(shí)間成正比。當(dāng)鏡象效應(yīng)為一次時(shí)，這種并絞達(dá)到最大程度，即當(dāng)卷繞比K值為整數(shù)時(shí)，兩層立即互相重疊。
同樣，當(dāng)卷繞比K為最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)，在同一點(diǎn)卷繞第二、三、四……層紗線時(shí)，會(huì)出現(xiàn)二、三、四……次鏡象效應(yīng)。
因此，這種現(xiàn)象的強(qiáng)度隨鏡象效應(yīng)的次數(shù)增大而減弱。
從以上情況看來，需要將卷繞的匝錯(cuò)開，以便在整個(gè)紗線卷裝的任何卷繞點(diǎn)上使比值K盡快並盡可能遠(yuǎn)地離開上述鏡象效應(yīng)。
上述紗線在卷裝上分布的方法代表“防疊”卷繞型方法。
假設(shè)卷裝在單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)N與紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件在同一單位時(shí)間的往復(fù)全行程數(shù)Z之比保持不變。如果卷裝的圓周速度在卷繞直徑不斷增大時(shí)保持不變(即紗線卷繞速度不變)，結(jié)果必然是卷裝支承軸的轉(zhuǎn)數(shù)連續(xù)地逐漸地減少，因而紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件的全行程數(shù)同時(shí)減少。已經(jīng)知道，帶動(dòng)紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件的凸輪由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，而電動(dòng)機(jī)通過反相器變頻。上述的紗線在卷裝上分布的方法代表了所謂“精密”卷繞型方法。通過這樣一種分布，卷繞比K值保持不變，在卷裝開始繞制時(shí)所選的K值應(yīng)為一個(gè)恰當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)值，此值應(yīng)能給每一匝相對(duì)于前一匝一個(gè)移位。如果此移位較小，並且大約相當(dāng)于紗線直徑，則得到密實(shí)的筒子。如果情況相反，此移位明顯大于紗線直徑，則卷繞較松，特別適合后面的染色工序。
從以上情況來看，卷繞是在完全離開產(chǎn)生褶皺的條件值下進(jìn)行的，從而使紗線各匝均勻分布在繞制中的卷裝圓周上。另一方面，“精密卷繞”型有很大的缺點(diǎn)，例如，不適合于目前使用的大卷裝直徑，由于導(dǎo)絲器運(yùn)動(dòng)速度減低，卷繞速度隨卷裝直徑增大而降低，這對(duì)卷繞的紗線的支數(shù)穩(wěn)定性有不利影響。而且，在卷裝的起始卷繞角與最后紗線層的最終卷繞角之間會(huì)產(chǎn)生過大的差異(減小)。卷繞角是指紗線卷繞時(shí)與卷裝軸線的垂直線之間所形成的角度。紗線卷裝的穩(wěn)定性取決于這一角度。實(shí)際上，起始角值過大會(huì)使紗線層滑落，最終角值過小會(huì)因相同紗線層之間相互粘合力不足而產(chǎn)生側(cè)面隆起現(xiàn)象。
因此，卷裝密實(shí)度也取決于卷繞角。實(shí)際上，交叉卷繞的匝越多，即卷繞角越大，紗線卷裝密度越小，卷裝松軟度越高;而卷繞角越小，則卷裝的密實(shí)度越高。顯然，紗線在卷裝上卷繞時(shí)，卷繞角應(yīng)保持不變，或最多在選定的一個(gè)最優(yōu)卷繞角值附近作有限的變化。卷繞角變化過大會(huì)使同一卷裝內(nèi)部密實(shí)度產(chǎn)生變化，使此卷裝在以后的生產(chǎn)過程中不易使用。
在現(xiàn)有技術(shù)中也曾提出一些方法，以求改善在高速卷繞合成紗線的卷繞設(shè)備上繞制的卷裝的性能。
例如，對(duì)于防疊卷繞型的卷繞設(shè)備有一項(xiàng)發(fā)明，其原理是通過安裝在反相器上的電子系統(tǒng)，通過改變帶動(dòng)導(dǎo)絲器凸輪的電動(dòng)機(jī)的頻率來使紗線導(dǎo)向器的行程(導(dǎo)絲器行程)交錯(cuò)。
因此，通過上述發(fā)明可使凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)頻率得到調(diào)制，從而使紗線導(dǎo)向器的往復(fù)全行程頻率得到調(diào)制。這樣，在能夠產(chǎn)生或多或少明顯的褶皺的卷繞比K為整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)(如1/2、1/4等)的條件下進(jìn)行卷繞的時(shí)間減少了。
總之，褶皺仍存在，只是在這種不利的卷繞條件下卷繞的時(shí)間減少了。雖然程度減輕了，紗線卷繞匝的重疊問題依然存在，上述發(fā)明只是將這種缺陷減少了。這種發(fā)明雖然得到了廣泛的應(yīng)用，但仍有嚴(yán)重缺點(diǎn)，就是褶皺(鏡象效應(yīng))程度的減輕並不穩(wěn)定，因?yàn)樗男ЧS著繞制的卷裝尺寸的改變而改變。
現(xiàn)有技術(shù)中另一種為防止紗線卷繞匝互相重疊而提出的發(fā)明是使K比值為不變的分?jǐn)?shù)，進(jìn)行連續(xù)精密卷繞，制成卷裝。取相同長(zhǎng)度的K曲線的線段，按照遞減的K順序一條接一條排列，并由通過紗線導(dǎo)向器凸輪轉(zhuǎn)數(shù)頻率急速增加而得到的垂直線段連接。這項(xiàng)發(fā)明大大改善了交叉卷繞制成的卷裝的質(zhì)量和性能。
盡管這樣，在交叉卷繞的紗線位置或紗線層上仍會(huì)時(shí)時(shí)出現(xiàn)缺陷。實(shí)際上，這后一種發(fā)明雖然改善了繞制的卷裝上紗線卷繞層的分布，但未能保證卷繞設(shè)備工作的精密卷繞線段能夠離開整數(shù)K值或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K值的任何曲線足夠遠(yuǎn)的距離。
從邏輯上說，當(dāng)過于靠近時(shí)，紗線卷繞的密實(shí)度就較高，在達(dá)到極限時(shí)，會(huì)產(chǎn)生褶皺，即使不很明顯，也是有褶皺。而褶皺將使以后的生產(chǎn)程序中紗線退繞的工序發(fā)生困難。這樣繞制的卷裝在最好的情況下也會(huì)有卷繞層密實(shí)度不同的現(xiàn)象，因而會(huì)使以后染色工序中的染液通過不均勻，各層得到不均勻的染色結(jié)果。
現(xiàn)有技術(shù)中的這一發(fā)明和其它為了滿足紗線在卷裝上實(shí)際分布的各種要求的發(fā)明總是產(chǎn)生一種常常不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，事實(shí)上產(chǎn)生或多或少明顯的褶皺和不能總是在要求的質(zhì)量水準(zhǔn)上完成重復(fù)的卷繞。
本發(fā)明的一個(gè)目的是通過提供一種能夠在任何尺寸的卷裝繞制時(shí)產(chǎn)生無缺陷的效果、可靠地重復(fù)卷繞質(zhì)量、沿卷裝的寬度和厚度都獲得均勻的紗線分布的一種自動(dòng)化的方法和機(jī)構(gòu)，以克服上述的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是卷繞出在繞制的卷裝上任何點(diǎn)上密實(shí)度都均勻或松軟度都均勻的紗線卷裝，這種卷裝對(duì)染液有很好的滲透性，使染液布滿紗線的每一面。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是使卷繞速度保持在一定的限度之內(nèi)，在此限度內(nèi)合成紗線卷繞時(shí)不會(huì)受到能夠使聚合物的長(zhǎng)彈性鏈變形的過大張力，以保持其性能。
這些目的以及其它目的全部通過本發(fā)明所提出的方法達(dá)到。這種方法是將卷繞參數(shù)值隨時(shí)輸入，使卷繞設(shè)備沿下降線段工作，每個(gè)線段都是不變的非整數(shù)和非最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)的卷繞比K的點(diǎn)的軌跡，並且這些線段都在一個(gè)卷繞角最大極限值和最小極限值的范圍之內(nèi)，此最大和最小極限值對(duì)稱于繞制中的卷裝的最優(yōu)值，比最優(yōu)值高或低5%;使導(dǎo)絲器凸輪受控，以固定上述下降工作線段與任何K為整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)的曲線(這些曲線都產(chǎn)生對(duì)卷繞質(zhì)量有害的褶皺或鏡象效應(yīng))之間有一個(gè)大于或至少等于某一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的距離，此數(shù)值被固定並預(yù)置，它小于或最多等于相距最近的兩條相鄰的整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K的曲線之間距離的一半。
用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的機(jī)構(gòu)配備有一個(gè)以小型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的控制器。從一個(gè)控制鍵盤首先向它輸入卷繞設(shè)備的卷繞工作參數(shù)和對(duì)卷裝有害的褶皺的數(shù)值，這些數(shù)值在小型計(jì)算機(jī)中央處理器內(nèi)處理，對(duì)這些卷繞比K為不變的整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)值的曲線進(jìn)行計(jì)算化定義。然后向同一小型計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入電脈沖，這些電脈沖由傳感器在導(dǎo)絲器凸輪軸和卷裝支承軸的每一轉(zhuǎn)或每一轉(zhuǎn)的約數(shù)產(chǎn)生出來。從現(xiàn)有技術(shù)已知，這種傳感器加在這些軸上，單義地提供上述軸轉(zhuǎn)動(dòng)值在每一時(shí)刻的信息。這些轉(zhuǎn)動(dòng)值在小型計(jì)算機(jī)的電比較器內(nèi)與上述卷繞工作參數(shù)比較，以產(chǎn)生一系列連續(xù)的控制信號(hào)。這些信號(hào)起動(dòng)并控制帶動(dòng)導(dǎo)絲器凸輪的動(dòng)力源，以便使卷繞設(shè)備能夠按一定線段規(guī)定的工作參數(shù)工作。這些線段全部是不變的非整數(shù)或不屬于先前輸入的褶皺數(shù)值的分?jǐn)?shù)卷繞比K值定義的曲線，而且這些線段必須分布在卷繞角最大值和最小值之間，這些線段與任何經(jīng)過小型計(jì)算機(jī)中心處理的K值為整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)的曲線的距離要大于或至少等于一個(gè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。
在一種實(shí)施例中，本發(fā)明的機(jī)構(gòu)安裝在每一臺(tái)用以在一個(gè)或多個(gè)繞制中的卷裝上卷繞合成紗線的卷繞設(shè)備上。
下面將以附圖中所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的介紹，附圖還給出了本發(fā)明的特性曲線?？梢岳斫?，這里的全部附圖及其說明是針對(duì)一個(gè)推薦的本發(fā)明實(shí)施例的，其目的是為了使人更容易理解如何實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。各種結(jié)構(gòu)方案皆應(yīng)理解為在此處要求保護(hù)的范圍之內(nèi)，此范圍已包括在附圖所闡釋的總的原則之內(nèi)。
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圖1為合成紗線卷繞設(shè)備的透視示意圖。在卷裝支承軸上有兩個(gè)正在繞制的卷裝。圖中還給出了軸的角位置傳感器與控制器和動(dòng)力源的控制和傳動(dòng)機(jī)件之間的電路，它可使紗線在繞制的兩個(gè)卷裝上都正確地分布。
-圖2是一個(gè)曲線圖，圖中有卷繞比K為不變的整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)的曲線和具有不屬于預(yù)先輸入的產(chǎn)生褶皺的K值的不變K值的工作線段。卷繞設(shè)備的這些工作線段被限制在最大卷繞角和最小卷繞角的范圍之內(nèi)。
圖中相同的部件或具有相同功能的部件使用相同的編號(hào)。為了更加清晰起見，對(duì)于理解本發(fā)明不是必要的部件在圖中皆不畫出，或只用能夠使人理解的方式表示。
在附圖中5是卷繞設(shè)備，或一個(gè)獨(dú)立的平行六面體箱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝動(dòng)力源和用于控制和引導(dǎo)卷繞設(shè)備的工作部件的控制和導(dǎo)向中心;
12是紗線或長(zhǎng)絲，它來自噴絲頭15的出口11，通過導(dǎo)絲器3卷繞在軸9上套著的筒子10上;
3是圓柱形導(dǎo)絲器凸輪，它上面有交叉螺旋槽，由異步電動(dòng)機(jī)8驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)由反相器7變頻;
15是噴絲頭端部，長(zhǎng)絲12從噴絲頭通過噴管11噴出;
6是電機(jī)驅(qū)動(dòng)的觸測(cè)輥或接觸輥，用以檢測(cè)筒子支承軸(或卷裝支承軸)的轉(zhuǎn)速，使繞制中的卷裝上的長(zhǎng)絲卷繞速度均勻;這種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的觸測(cè)輥6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不斷與卷裝或一組卷裝接觸，由一臺(tái)同步或異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)由一個(gè)反相器21供給恒定頻率，有時(shí)還與一個(gè)控制編碼器連接，使其圓周速度固定不變，並由反相器21控制和引導(dǎo);
16是帶動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的觸測(cè)輥6的動(dòng)力源，最好是同步或異步電動(dòng)機(jī)，固定在滑動(dòng)鞍座上(圖中未示，從現(xiàn)有技術(shù)中可以了解)，滑動(dòng)鞍座在卷裝直徑增大時(shí)沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，并通過固定在鞍座上的機(jī)械配重在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的觸測(cè)輥和繞制中的卷裝之間保持適當(dāng)?shù)膲毫?
9是卷裝支承軸，它的功能是卷繞生產(chǎn)的長(zhǎng)絲;長(zhǎng)絲卷繞的圓周速度恒定，因而當(dāng)卷裝或筒子直徑增大時(shí)，支承軸的轉(zhuǎn)速必須減少;因此，支承軸由異步電動(dòng)機(jī)19帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)由反相器14供給可調(diào)節(jié)的頻率;它也可由直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，這種直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由反相器或直流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，它們都受電子速度控制器控制;它還可由可調(diào)速電動(dòng)機(jī)帶動(dòng);這速度控制設(shè)備是為了提供適當(dāng)?shù)木砝@速度和在支承軸與觸測(cè)輥之間保持最小的容量交換;具體地說，這些速度控制設(shè)備適用于在可變的或不變的速度下控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)的觸測(cè)輥和卷裝支承軸;
10是繞制中的卷裝，其數(shù)量可以多于一個(gè)，一個(gè)接一個(gè)地套在軸上;
1是控制器，以小型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，適于存儲(chǔ)由操作員通過鍵盤2輸入的信息，并能夠?qū)⒋诵畔⑥D(zhuǎn)換為適于其計(jì)算機(jī)處理中心執(zhí)行的程序，以提供在卷繞工作中所需的數(shù)字或圖象結(jié)果;這種數(shù)字和圖象結(jié)果存儲(chǔ)在本發(fā)明中控制整個(gè)機(jī)構(gòu)的上述控制器的存儲(chǔ)器中;此控制器1主要是由一臺(tái)微處理機(jī)組成，它用得自傳感器系統(tǒng)的信息作為輸入，并通過反相器7產(chǎn)生工作修正信號(hào)，作為輸出，以修正動(dòng)力源8的工作狀態(tài);動(dòng)力源8帶動(dòng)圓柱形導(dǎo)絲器凸輪3，以控制紗線12在繞制中的卷裝10上的分布，從而防止卷繞層互相重疊;
25是三相電源線，由此引出支線，向反相器或調(diào)頻傳感器7、14、21饋電;
24是控制和調(diào)節(jié)器，它通過反相器14修正卷裝支承軸9的轉(zhuǎn)速，以便在卷裝直徑增大時(shí)，保持紗線在卷裝上均勻的卷繞速度;
4是探測(cè)頭或現(xiàn)有技術(shù)已知的某種傳感器，作為一種傳感器，它產(chǎn)生與卷裝支承軸9的電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸22的轉(zhuǎn)速成比例的輸出信號(hào)，這些輸出信號(hào)作為輸入信號(hào)輸入控制器1;
20是探測(cè)頭或現(xiàn)有技術(shù)已知的某種傳感器，作為傳感器，它產(chǎn)生與圓柱形導(dǎo)絲器凸輪3的轉(zhuǎn)速成比例的輸出信號(hào);此輸出信號(hào)作為輸入信號(hào)輸入控制器1;
18是探測(cè)頭或現(xiàn)有技術(shù)已知的某種傳感器;作為傳感器，它產(chǎn)生與卷裝支承軸9的電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸22的轉(zhuǎn)速成比例的輸出信號(hào);這些輸出信號(hào)輸入控制和調(diào)節(jié)器24;
30是相應(yīng)于繞制中的卷裝的最優(yōu)卷繞角的水平線;
33和36分別是相應(yīng)于繞制中的卷裝10全部卷繞工作時(shí)間內(nèi)能接受的卷繞角的最大和最小值的水平線;這些最大和最小卷繞角分別等于最優(yōu)卷繞角(水平線30)加和減5%;在5%極限以內(nèi)的最大和最小值不表示卷裝卷繞質(zhì)量有誤差;根據(jù)本申請(qǐng)人所完成的實(shí)驗(yàn)，上述變化范圍能夠保持最優(yōu)的卷繞性能，并由于整個(gè)卷裝10卷繞層的密實(shí)度均勻而能保持最好的染色性能;
32是不變的整數(shù)卷繞比K值的曲線，此線是卷繞設(shè)備工作點(diǎn)的軌跡，按此線工作會(huì)產(chǎn)生一次鏡象效應(yīng)或褶皺，並因此導(dǎo)致從事本專業(yè)的人們所熟知的那種最壞的卷繞重疊狀態(tài);因卷繞比K的定義是在同一單位時(shí)間內(nèi)測(cè)得的卷裝轉(zhuǎn)數(shù)與紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件往復(fù)全行程數(shù)之比，很易于理解，常數(shù)K曲線由于卷裝直徑增大而從卷裝卷繞開始時(shí)就一直下降，直到達(dá)到最終卷裝直徑而卷繞終結(jié);
34是不變的最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K值曲線，此曲線是卷繞設(shè)備工作點(diǎn)的軌跡，按此線工作會(huì)產(chǎn)生第二次褶皺;
38是不變的最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K值曲線，此曲線是卷繞設(shè)備工作點(diǎn)的軌跡，按照此線工作，會(huì)產(chǎn)生第三次褶皺;
為了更好地講清一次、二次、三次……卷裝褶皺的含義，根據(jù)有關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)，作如下規(guī)定
第一次褶皺產(chǎn)生在卷繞比K為7、6、5、4、3、2、1時(shí);
第二次褶皺產(chǎn)生在卷繞比K為n/2時(shí)，其中n值可為13、11、9、7、5、3、1;
第三次褶皺產(chǎn)生在卷繞比K為n/4時(shí)，其中n值可為17、13、9、5、1;
依此類推;
D是在K值為常數(shù)并對(duì)卷裝卷繞質(zhì)量有不利影響的曲線中相距最近的兩條相鄰曲線之間的距離;
△D是距離D的一半;
φ是卷裝直徑值，它在卷繞時(shí)增大，在圖2中是橫座標(biāo);
α是卷繞角，或交叉角，在圖2中是縱座標(biāo);
φ1是紗管直徑，即在軸9上的支承滑動(dòng)件的直徑，來自噴絲頭15的長(zhǎng)絲12在此紗管上交叉卷繞;
φ2是卷裝10從軸9上除下前所達(dá)到的最終直徑;
31是卷繞設(shè)備工作線段，其卷繞比K是不變的非整數(shù)、非最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)值;這些線段是卷繞設(shè)備工作點(diǎn)的軌跡，按照這些線段工作，在卷裝10上得到的卷繞結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生對(duì)操作員預(yù)先規(guī)定的卷裝質(zhì)量水準(zhǔn)有害的褶皺或鏡象效應(yīng);這些線段31位于對(duì)稱分布在曲線30兩側(cè)的水平線33和36的范圍之內(nèi);如上所述，水平線30表示繞制中的卷裝的最優(yōu)卷繞角;
O是卷裝10繞制時(shí)卷繞的起始工作點(diǎn);
T是最終卷繞工作點(diǎn)，在此點(diǎn)卷裝10達(dá)到操作員規(guī)定的最終直徑φ2。
以下是本發(fā)明的機(jī)構(gòu)工作原理的說明，此機(jī)構(gòu)已在上述附圖中給出。本說明首先闡明新穎的部分，因此只考慮本發(fā)明中用以引導(dǎo)和控制紗線在繞制中的卷裝上分布的機(jī)件，以獲得密實(shí)度均勻的、卷繞層互相重疊的卷繞效果;應(yīng)該理解，卷繞設(shè)備中有關(guān)的機(jī)構(gòu)和機(jī)件在現(xiàn)有技術(shù)中皆已了解，此處不作為本說明的議題。
操作員首先起動(dòng)本發(fā)明的卷裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、以便使噴絲頭15以恒定速度噴出的合成紗線連續(xù)交叉地卷繞成卷裝。
然后接通用于引導(dǎo)卷裝上紗線分布的本發(fā)明的機(jī)構(gòu)。
在控制鍵盤2顯示窗上顯示出各種要求，可以一次顯示全部要求，也可以一個(gè)個(gè)地依次顯示，以便使紗線卷繞的工作參數(shù)能夠適當(dāng)?shù)剌斎搿?br>
為操作員顯示上述要求，使其能輸入下列數(shù)值＊從噴絲頭15出來的紗線12的卷繞速度;
＊卷裝10的最優(yōu)卷繞角度值;
＊紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件橫向行程長(zhǎng)度，紗線導(dǎo)向器通過引導(dǎo)和水平移動(dòng)紗線，使其落在卷繞制的螺旋線上，并沿此螺旋線分布;
＊圓柱形導(dǎo)絲器凸輪3的轉(zhuǎn)數(shù)，凸輪3用于使紗線導(dǎo)向器滑動(dòng)件進(jìn)行雙行程，即往復(fù)全行程;
＊對(duì)卷繞質(zhì)量有害的褶皺次數(shù);
＊卷繞角α變化的最優(yōu)百分比;
＊紗線12卷繞開始時(shí)的紗管直徑和卷繞結(jié)束時(shí)卷裝10的直徑。
這些數(shù)值由操作員通過鍵盤2輸入控制器1，並在此控制器的計(jì)算中心按照預(yù)先存儲(chǔ)的程序處理。然后將能夠產(chǎn)生對(duì)卷裝卷繞質(zhì)量有害的褶皺的整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K的全部曲線進(jìn)行運(yùn)算並與卷繞設(shè)備的工作參數(shù)一起存儲(chǔ)。
在控制鍵盤2的顯示窗上，顯示出D/2，此值是整數(shù)和最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K值曲線中相距最近的兩條相鄰曲線的距離的一半。
操作員讀過D/2值后，通過控制鍵盤2輸入一個(gè)最小偏差值，即將由本發(fā)明的機(jī)構(gòu)保證的在卷繞設(shè)備的工作線段31和因能夠產(chǎn)生對(duì)卷繞有害的褶皺而必須避免用作工作軌跡的32、34、38曲線之間的最小距離。
初步輸入這些數(shù)值后，主管的操作員起動(dòng)卷繞設(shè)備，動(dòng)力源16將電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥6帶動(dòng)到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速，即卷繞速度。一旦電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥6達(dá)到其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速，動(dòng)力源19和8將同時(shí)起動(dòng)。圓柱形導(dǎo)絲器凸輪3將以控制器1計(jì)算的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，控制器完成控制轉(zhuǎn)速的任務(wù)，因此也完成控制紗線導(dǎo)向器(圖中未示)的移動(dòng)速度的任務(wù)，而卷裝支承軸9將以控制和調(diào)節(jié)器24確定的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)已知的控制和調(diào)節(jié)器24作為輸入信號(hào)接收動(dòng)力源16使電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥6轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率值，亦即電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥6的轉(zhuǎn)速值;而且，此控制與調(diào)節(jié)器24在其輸出端連續(xù)向變頻器，即反相器14，發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)電壓，而反相器將調(diào)節(jié)供給動(dòng)力源19的頻率值，以便使卷裝支承軸的圓周速度穩(wěn)定在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的觸測(cè)輥6的圓周速度值上。
當(dāng)上述圓周速度達(dá)到理想質(zhì)量以后，就可能實(shí)現(xiàn)卷裝支承軸9和電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥6之間的圓周接觸，二者同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)于這一點(diǎn)，熟悉本專業(yè)的人都已了解。
本發(fā)明的機(jī)構(gòu)的控制器1通過其微處理機(jī)或微處理機(jī)插件在內(nèi)程序內(nèi)處理來自探測(cè)頭4和20的輸入數(shù)據(jù)，將在其輸出端通過反相器7向動(dòng)力源8供給頻率值，以得到圓柱形導(dǎo)絲器凸輪3的精確轉(zhuǎn)速，使卷繞設(shè)備能以相應(yīng)于圖2中0點(diǎn)的工作參數(shù)工作。
這時(shí)，來自噴絲頭15的長(zhǎng)絲12就可以放到卷裝10的支承紗管上去了。
為了更好地說明卷繞起始的工作點(diǎn)0的位置，必須指出以下幾點(diǎn)由于控制器1內(nèi)有如上所述的由操作員最初輸入的數(shù)據(jù)，它通過微處理機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的程序計(jì)算出0點(diǎn)的位置。0點(diǎn)的位置至上述有害曲線的距離必須大于，至少等于操作員按上述方法確定并存儲(chǔ)的最小偏差，0點(diǎn)還應(yīng)處在水平線33和36之間。
下降的工作曲線31的第一個(gè)線段從0點(diǎn)開始(見圖2)，沿曲線31進(jìn)行的卷繞是所謂的“精密卷繞”;而沿此線段，控制器1利用探測(cè)頭4和20送來的輸入信息通過反相器7調(diào)節(jié)圓柱形導(dǎo)絲器3的轉(zhuǎn)速。導(dǎo)絲器的轉(zhuǎn)速則限制在卷裝支承軸9的轉(zhuǎn)速值上，同時(shí)卷裝支承軸的轉(zhuǎn)速隨繞制中的卷裝10的直徑增大而不斷變化，目的是在上述線段31內(nèi)保持卷繞比K值不變。當(dāng)線段31將要與水平線36相交時(shí)，控制器1仍通過反相器7立即改變供給動(dòng)力源8的頻率，以便在盡可能短的時(shí)間內(nèi)提高圓柱形導(dǎo)絲器凸輪3的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速的這種快速增長(zhǎng)在圖2中用垂直線40表示。卷繞設(shè)備的新卷繞工作點(diǎn)在圖中以A表示。這個(gè)A點(diǎn)的位置也應(yīng)受上面有關(guān)0點(diǎn)的規(guī)定的嚴(yán)格限制。因此，控制器1將發(fā)出全部控制信號(hào)，使動(dòng)力源8得到精確的受控傳動(dòng)，以便獲得全部下降曲線從A、B、C、D、E、F、G、H、I、L諸點(diǎn)開始、到水平線36終結(jié)的工作線段。上述情況皆可從圖2清晰地看出。
各工作線段31之間用垂直線段40連接，垂直線段40將一個(gè)線段31的終點(diǎn)與下一個(gè)線段31的起點(diǎn)連接起來。B、C、D、E、F、G、H、I、L諸工作點(diǎn)的位置也受上述有關(guān)0點(diǎn)位置的規(guī)定的嚴(yán)格限制。
最后一個(gè)線段31仍在控制器1的作用下在卷裝10最終直徑達(dá)到的一點(diǎn)結(jié)束，然后此卷裝從支承軸9上卸下，以便使卷繞設(shè)備為噴絲頭15噴出的長(zhǎng)絲12交叉卷繞在新的卷裝上做好所需的準(zhǔn)備工序。
通過本發(fā)明的機(jī)構(gòu)在此提供一種方法，這種方法能夠卷繞成具有理想的紗線分布的卷裝，這種卷裝沒有對(duì)紡織工業(yè)中的后續(xù)生產(chǎn)過程有害的褶皺。而且，由于此處提出的機(jī)構(gòu)沒有杠桿或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的機(jī)件，甚至在很高的卷繞速度下，卷裝上卷繞的線匝也沒有重疊現(xiàn)象或“鏡象效應(yīng)”。
顯然，此處所介紹的只是一個(gè)例子，對(duì)本發(fā)明沒有限制作用，在不脫離本發(fā)明要求保護(hù)的范圍的條件下，可以做出各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種紗線卷繞方法，它可以在合成紗線卷繞設(shè)備繞制中的卷裝上分布紗線，卷繞設(shè)備有一個(gè)電動(dòng)力源以可調(diào)速度帶動(dòng)的卷裝支承軸，以及一個(gè)與繞制中的卷裝的增大的直徑外圓保持不斷接觸的控制輥和一個(gè)通過動(dòng)力源帶動(dòng)的導(dǎo)絲器凸輪，這一方法的特征是-卷繞參數(shù)值通過控制導(dǎo)絲器凸輪來確定，使卷繞設(shè)備沿下降的線段工作，其中每一條線段由一個(gè)不變的非整數(shù)的卷繞比K值限定或由一個(gè)不同于那些能產(chǎn)生不希望的褶皺值的卷繞比值來限定，每一下降線段皆與由整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K值限定的、會(huì)產(chǎn)生對(duì)卷繞質(zhì)量有害的褶皺的任何曲線保持一個(gè)大于或至少等于某一規(guī)定值的距離；-這些線段分布在卷繞角的最大值和最小值之間，此最大和最小值對(duì)稱于繞制中的卷裝的最優(yōu)卷繞角值。
2.權(quán)利要求1所述之方法，其特征為卷繞角的最大值和最小值分別等于卷裝的最優(yōu)卷繞角值加或減5%。
3.權(quán)利要求1所述之方法，其特征為由整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K值限定的曲線與工作線段之間距離的標(biāo)準(zhǔn)值確定為小于或最多等于整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K值的能夠產(chǎn)生對(duì)卷繞質(zhì)量有害的褶皺(鏡象效應(yīng))的、相距最近相鄰兩條曲線之間距離的一半。
4.為實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法而用的機(jī)構(gòu)，其特征為它有一個(gè)以小型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的控制器，從一個(gè)控制鍵盤向控制器先輸入卷繞設(shè)備的卷繞工作參數(shù)值和對(duì)卷繞的卷裝有害的褶皺次數(shù)值，這些數(shù)值在小型計(jì)算機(jī)的處理中心處理，以便用計(jì)算機(jī)輔助確定這些全部由不變的整數(shù)或最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)卷繞比K值限定的曲線;然后向此小型計(jì)算機(jī)輸入電脈沖，這些電脈沖由傳感器在導(dǎo)絲器凸輪軸和卷裝支承軸的每轉(zhuǎn)或每轉(zhuǎn)的約數(shù)產(chǎn)生出來;傳感器加在這些軸上，用以單義地提供這些軸轉(zhuǎn)動(dòng)值在每一時(shí)刻的信息;這些脈沖值在小型計(jì)算機(jī)的電比較器內(nèi)與上述卷繞工作參數(shù)比較，以產(chǎn)生一組連續(xù)的控制信號(hào);這些信號(hào)起動(dòng)并控制驅(qū)動(dòng)導(dǎo)絲器凸輪的動(dòng)力源，以便使卷繞設(shè)備按一定線段預(yù)先規(guī)定的工作參數(shù)工作;這些線段每條都是由不變的非整數(shù)或與那些會(huì)產(chǎn)生不希望的褶皺的值不同的卷繞比K值限定的;而且這些線段必須在卷繞角最大值和最小值之間，並與由小型計(jì)算機(jī)的處理中心處理過的任何整數(shù)和最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)K值的曲線相隔一個(gè)大于或至少等于某一規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值的距離。
5.權(quán)利要求4所述的在合成紗線卷繞設(shè)備上控制紗線在繞制中的卷裝上分布的機(jī)構(gòu)，其特征為在每個(gè)紗線卷繞站上安裝一個(gè)本發(fā)明的機(jī)構(gòu)。
6.裝備有權(quán)利要求4和5所述的機(jī)構(gòu)的卷繞設(shè)備，此機(jī)構(gòu)使它能夠在卷繞時(shí)將紗線在卷裝上分布而不產(chǎn)生有害的褶皺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在合成紗線卷繞設(shè)備上控制紗 線在繞制中的卷裝上分布的方法和機(jī)構(gòu)，能夠隨時(shí)確 定紗線卷繞時(shí)的工作參數(shù)，使卷繞設(shè)備沿全部由不變 的非整數(shù)卷繞比K值限定的下降線段工作，這些線 段在卷繞角的最大值和最小值之間的區(qū)域內(nèi)，此最大 和最小值對(duì)稱于繞制中卷裝的最優(yōu)值；還能控制導(dǎo)絲 器凸輪，使這些下降線段與任何能因“鏡象效應(yīng)”而產(chǎn) 生有害于卷繞質(zhì)量的褶皺的整數(shù)K值曲線或最簡(jiǎn)分 數(shù)K值曲線之間的距離大于或至少等于一個(gè)規(guī)定的 標(biāo)準(zhǔn)值。
文檔編號(hào)D02H9/00GK1044631SQ89109538
公開日1990年8月15日 申請(qǐng)日期1989年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月23日
發(fā)明者帕羅·普羅蒂, 阿德里羅·奧波尼特 申請(qǐng)人:薩維奧公司