專(zhuān)利名稱(chēng)：合成纖維卷繞器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種卷繞器，用于將連續(xù)的合成纖維卷繞于一個(gè)芯軸上，以形成一個(gè)卷繞團(tuán)。更具體說(shuō)，本發(fā)明涉及一種緊湊的多位心軸-轉(zhuǎn)臺(tái)卷繞器，以卷繞連續(xù)的非彈性纖維和彈性纖維。
背景技術(shù)：
在制造連續(xù)纖維時(shí)，通常通過(guò)將纖維卷繞于一個(gè)繞線筒或缸形芯軸(一個(gè)“管狀芯”)上來(lái)收攏纖維，以形成一個(gè)卷繞團(tuán)。為制造斯潘德克斯彈性纖維(spandex)，通常使用表面驅(qū)動(dòng)的卷繞器，如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)No.3,165,274和3,342,428中的描述。
美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)No.5,219,125公開(kāi)了一種兩位心軸-轉(zhuǎn)臺(tái)卷繞器，其帶有一個(gè)橫向機(jī)構(gòu)和安裝于一種臂上的可旋轉(zhuǎn)夾緊箍卷軸。然而，公開(kāi)的系統(tǒng)只有一個(gè)單一卷繞位置，因此當(dāng)須卷繞大纖維團(tuán)時(shí)，其必須被制造得非常龐大。此外，因?yàn)闄M向臂是水平安裝的，且位于芯軸上方，萬(wàn)一發(fā)生電源故障，橫向臂的靜止重量可嚴(yán)重?fù)p壞芯軸。
美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)No.5,489,067公開(kāi)了一種心軸-轉(zhuǎn)臺(tái)卷繞器，帶有一個(gè)基本固定的接觸式卷軸和橫向?qū)к?，非常低的延長(zhǎng)纖維直接被喂入至接觸式卷軸和纖維團(tuán)之間的夾口，而轉(zhuǎn)臺(tái)連續(xù)旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)逐漸增大的纖維團(tuán)。轉(zhuǎn)臺(tái)在卷繞過(guò)程中的連續(xù)運(yùn)動(dòng)要求一個(gè)復(fù)雜機(jī)構(gòu)和控制，以實(shí)現(xiàn)成功卷繞。此外，這種連續(xù)運(yùn)動(dòng)形成的完整纖維團(tuán)并不位于一個(gè)固定位置，這會(huì)導(dǎo)致難以卸載，尤其是通過(guò)自動(dòng)裝置來(lái)卸的話。
美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)No.5,526,995和5,029,762公開(kāi)了一種帶有一個(gè)接觸式卷軸和一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)的卷繞器，在卷繞過(guò)程中卷軸位置基本保持不變，在形成纖維團(tuán)過(guò)程中轉(zhuǎn)臺(tái)基本連續(xù)旋轉(zhuǎn)。連續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)要求復(fù)雜的控制，以卷繞纖維。如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)No.5,218,125一樣，萬(wàn)一發(fā)生電源故障，橫向臂的重量可嚴(yán)重?fù)p壞芯軸。
美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)No.5,566,904公開(kāi)了一種用于彈性纖維的卷繞器，其帶有一個(gè)單一卷繞位置，且要求一個(gè)提升盒，這使得該卷繞器過(guò)高。此外，可移動(dòng)臂必須為懸臂，因此其沒(méi)有足夠的剛度，這樣樞軸的壽命非常短。
本發(fā)明提供了一種用于連續(xù)合成纖維的緊湊型卷繞器。
發(fā)明概述本發(fā)明的卷繞器用于卷繞合成的連續(xù)彈性纖維，其包括(a)一個(gè)帶有一前表面的框架；(b)一個(gè)安裝于所述表面上且與表面垂直的支撐；(c)一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)，帶有一根軸，并可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述表面上；(d)帶有一根軸的第一驅(qū)動(dòng)芯軸組件和第二驅(qū)動(dòng)芯軸組件，芯軸組件可旋轉(zhuǎn)地安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)上，位于轉(zhuǎn)臺(tái)軸線兩側(cè)，并能夠使管狀芯安裝于其上；(e)一個(gè)自由旋轉(zhuǎn)的接觸式卷軸，帶有一根軸，并安裝得基本平行于第一和第二芯軸組件，并位于轉(zhuǎn)臺(tái)軸所處的水平面之下；及(f)一個(gè)橫向組件，包括一個(gè)橫向凸輪，安裝于接觸式卷軸附近且與之軸向平行，使得通過(guò)橫向組件的纖維能夠沿接觸式卷軸橫向前后移動(dòng)，橫向組件和接觸式卷軸安裝于一個(gè)懸垂擺臂上，擺臂可樞轉(zhuǎn)地安裝于支撐上并能夠至少旋轉(zhuǎn)約7°；安裝轉(zhuǎn)臺(tái)、第一和第二芯軸組件、擺臂、橫向組件及接觸式卷軸，使得(i)轉(zhuǎn)臺(tái)至第一分度(indexed)卷繞位置的旋轉(zhuǎn)能促使安裝于第一芯軸組件上的管狀芯靠到接觸式卷軸，以進(jìn)行纖維團(tuán)的部分卷繞；(ii)在轉(zhuǎn)臺(tái)快速旋轉(zhuǎn)至隨后的1-4分度卷繞位置及在這幾個(gè)位置之間旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于第一芯軸組件上的部分卷繞的纖維團(tuán)能夠與接觸式卷軸保持接觸；(iii)轉(zhuǎn)臺(tái)至最終位置的旋轉(zhuǎn)能將纖維團(tuán)置于第一芯軸組件上，以將其卸下，并能夠促使位于第二芯軸組件上的管狀芯靠到進(jìn)行第一位置卷繞的接觸式卷軸；(iv)繞接觸式卷軸的纖維纏繞角約為180°-225°；及(v)至少約99％的卷繞發(fā)生于最小分度位置。
本發(fā)明用于卷繞合成的連續(xù)彈性纖維的方法包括如下步驟
(a)纖維通過(guò)一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)的橫向?qū)к夁M(jìn)入，以約180°-225°的纏繞角繞上一個(gè)接觸式卷軸；(b)將纖維卷繞到一個(gè)位于第一卷繞位置的第一分度管狀芯上，以形成一個(gè)部分卷繞的纖維團(tuán)；(c)移動(dòng)部分卷繞的纖維團(tuán)至1-4個(gè)隨后的分度卷繞位置，以及在這些位置之間移動(dòng)；(d)在每一個(gè)隨后的分度卷繞位置上，卷繞纖維至部分卷繞的纖維團(tuán)上，以形成一個(gè)完全卷繞的纖維團(tuán)，至少約99％的卷繞發(fā)生于分度位置；(e)將完全卷繞的纖維團(tuán)移動(dòng)至一個(gè)最終位置，以將其卸下，并同時(shí)將第二管狀芯移動(dòng)至第一卷繞位置；(f)將纖維從完全卷繞的纖維團(tuán)轉(zhuǎn)移至第二管狀芯；及(g)卷繞纖維至第二管狀芯上。
用于卷繞非彈性纖維的本發(fā)明及卷繞器本身與上述卷繞器和方法不同，表現(xiàn)在使用帶槽的管狀芯、帶有一個(gè)約165°-220°的圍繞接觸式卷軸的纖維纏繞角、及能夠旋轉(zhuǎn)至少5°的擺臂。


圖1以前視圖顯示了本發(fā)明的卷繞器；顯示的四個(gè)卷繞器A、B、C和D歸為一組，每一個(gè)說(shuō)明卷繞彈性纖維的一個(gè)階段。
圖2更詳細(xì)地說(shuō)明了擺臂18和安裝于其上的本發(fā)明元件。
圖3以俯視圖說(shuō)明了自拉緊展開(kāi)導(dǎo)軌的一個(gè)部分。
圖4從頂部顯示了兩個(gè)相鄰的卷繞器。
圖5顯示了轉(zhuǎn)臺(tái)從第一卷繞位置至第二卷繞位置的旋轉(zhuǎn)的細(xì)節(jié)。
圖6A和6B顯示了旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)臺(tái)，其可以在傳送彈性紗的過(guò)程中選擇性地使用。
圖7說(shuō)明了使用本發(fā)明的卷繞器來(lái)進(jìn)行非彈性纖維的紗線傳送。
圖8A-D說(shuō)明了與圖1中A-D部分相同的卷繞次序，但適用于非彈性纖維。
圖9顯示了一個(gè)卷繞非彈性紗使用的傳送尾板。
發(fā)明詳述連續(xù)纖維在紡紗后，可以被這樣卷繞使其通過(guò)一個(gè)位于接觸式卷軸上方的由橫向凸輪驅(qū)動(dòng)而作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的橫向?qū)к?，及在開(kāi)始卷繞一個(gè)新纖維團(tuán)時(shí)，使其繞上一個(gè)旋轉(zhuǎn)的管狀芯。隨著纖維團(tuán)增大，纖維被卷繞至下方的先前卷繞的纖維上。從纖維到達(dá)卷軸至纖維離開(kāi)卷軸(比如為接觸式卷軸)測(cè)量得到的角度稱(chēng)為“纏繞角”；這樣，與接觸式卷軸成反向?qū)⑿纬梢粋€(gè)180°的纏繞角。“中斷角”指當(dāng)纖維通過(guò)一個(gè)帶有小曲率半徑的導(dǎo)軌或其他表面時(shí)，纖維所形成方向的角度變化。“卷軸纏繞”是不合需要的紗線與卷軸(尤其是接觸式卷軸)的纏繞，其可由如斯潘德克斯彈性纖維等粘性纖維粘附在接觸式卷軸上、而不是在合適的點(diǎn)離開(kāi)卷軸而形成。大的“中斷角”是不合需要的，因?yàn)檫@會(huì)在纖維中形成大的張力，導(dǎo)致纖維團(tuán)質(zhì)量下降。這兒使用的“絲”、“纖維”、“紗線”和“棉線”具有同樣的意思?！拜S”意味著縱軸。
本發(fā)明的卷繞器可用來(lái)卷繞連續(xù)非彈性纖維或包括斯潘德克斯彈性纖維在內(nèi)的連續(xù)彈性纖維，并有一個(gè)第一分度卷繞位置和1-4個(gè)、最好是1-3個(gè)隨后的分度卷繞位置。當(dāng)卷繞小纖維團(tuán)時(shí)，只需使用第一位置，在裝/卷繞/卸順序中不使用任何隨后的分度位置。對(duì)于彈性纖維的較大纖維團(tuán)，卷繞器最好帶有三個(gè)位置，兩個(gè)位置用于卷繞，一個(gè)位置用于裝/卸。對(duì)于非彈性纖維，卷繞器最好帶有四個(gè)位置，三個(gè)位置用于卷繞，一個(gè)位置用于裝/卸。
“彈性”纖維指這樣的纖維(如斯潘德克斯彈性纖維和聚醚酯(polyetheresters))其斷裂延長(zhǎng)度超過(guò)100％，當(dāng)拉長(zhǎng)和放松時(shí)，其迅速、強(qiáng)烈地基本回縮至原長(zhǎng)度?！胺菑椥浴崩w維的斷裂延長(zhǎng)度較低，在被拉長(zhǎng)后不會(huì)迅速或強(qiáng)烈地恢復(fù)。非彈性纖維的例子包括由聚對(duì)苯二甲酸乙酯(poly(ethylene terephthalate))、聚己內(nèi)酰胺(polycaprolactam)、及聚亞己基己二酰胺(poly(hexamethyleneadipamide))等制成的纖維。斯潘德克斯彈性纖維是一種人造纖維，其中形成纖維的物質(zhì)為長(zhǎng)鏈合成彈性體，由至少在重量上占85％的片段聚氨酯組成。
出于方便的考慮，將根據(jù)一個(gè)生產(chǎn)斯潘德克斯彈性纖維的三位卷繞器來(lái)描述本發(fā)明，其帶有兩個(gè)卷繞位置和一個(gè)最終的卸載位置；兩個(gè)卷繞位置即一個(gè)第一分度卷繞位置，一個(gè)在序號(hào)上位于第一卷繞位置之后的第二卷繞位置。然而，也可以采用一個(gè)多位卷繞器，其能夠在第一分度卷繞位置和多于一個(gè)(2-4)隨后的卷繞位置上進(jìn)行卷繞，所有這些位置被可旋轉(zhuǎn)地分度分開(kāi)?！胺侄取钡囊馑际俏恢帽舜酥g是獨(dú)立的，有不連續(xù)的、充分形成的間隔，使得掃描角度(如下所述)至少為約10°。第一和最終位置之間的旋轉(zhuǎn)是不連續(xù)的。
本發(fā)明提供了一個(gè)緊湊的三位心軸-轉(zhuǎn)臺(tái)卷繞器，其中纖維在三個(gè)位置中的兩個(gè)位置上被卷繞至逐漸增大的纖維團(tuán)上。在每個(gè)分度位置的卷繞過(guò)程中，轉(zhuǎn)臺(tái)基本固定，并不旋轉(zhuǎn)。將橫向組件和接觸式卷軸安裝于一個(gè)擺臂上，這使橫向組件和接觸式卷軸的位置在適應(yīng)逐漸增大的纖維團(tuán)方面有相當(dāng)大的靈活性；在本發(fā)明中，擺臂能夠至少旋轉(zhuǎn)約7°。卷繞器在第一位置的幾何尺寸允許使用一個(gè)較小直徑的管狀芯和一個(gè)短而緊湊的擺臂；雖然擺臂的尺寸較小，其能夠促使接觸式卷軸壓緊該管狀芯。甚至當(dāng)卷繞一個(gè)大纖維團(tuán)時(shí)，第二卷繞位置的幾何尺寸允許卷繞器變得緊湊，因?yàn)榧词故且粋€(gè)大纖維團(tuán)，也能夠被保持靠近進(jìn)入的纖維絲和一組卷繞器中心。
使用兩個(gè)這樣的卷繞位置，允許擺臂對(duì)于兩個(gè)位置都轉(zhuǎn)動(dòng)約同樣的量，并且不管纖維團(tuán)的尺寸有多大，避免了導(dǎo)軌處的不合需要的大中斷角；導(dǎo)軌指引纖維進(jìn)入橫向組件。
此外，轉(zhuǎn)臺(tái)不必連續(xù)旋轉(zhuǎn)來(lái)適應(yīng)纖維團(tuán)不斷增大的直徑；這使得卸載完整纖維團(tuán)和裝載空管狀芯可在一個(gè)固定位置進(jìn)行，因?yàn)檗D(zhuǎn)臺(tái)在大部分卷繞過(guò)程中是靜止的。
作為這些特征的結(jié)果，本發(fā)明的卷繞器允許在一個(gè)緊湊空間將彈性和非彈性纖維卷繞成纖維團(tuán)，尤其是當(dāng)多個(gè)卷繞器并排在一起工作時(shí)。
首先轉(zhuǎn)到圖1，其顯示了本發(fā)明的一組共四個(gè)卷繞器。這是最緊湊的安排。以1顯示彈性纖維絲，比如斯潘德克斯彈性纖維。圖中有四條纖維絲，每個(gè)卷繞器一條。斯潘德克斯彈性纖維通過(guò)可自拉緊展開(kāi)導(dǎo)軌2和3來(lái)導(dǎo)引。每一個(gè)展開(kāi)導(dǎo)軌2可以包括兩個(gè)展開(kāi)導(dǎo)軌，一個(gè)位于另一個(gè)之上，以對(duì)纖維絲位置進(jìn)行更好的控制。展開(kāi)導(dǎo)軌3最好是自拉緊的，其可帶有一個(gè)用鉸鏈安裝于支撐19上的頂出桿3a。關(guān)閉頂出桿可強(qiáng)制纖維移出導(dǎo)軌，如下文所述。圖中說(shuō)明了四個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)4，每一個(gè)都安裝于框架10上，可沿箭頭8所示的方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)卷繞器如圖1堆疊時(shí)，兩個(gè)下方的轉(zhuǎn)臺(tái)可以安裝得距框架的中心線稍近一些，以便于兩條纖維絲1可以被輕易地導(dǎo)引至下方的卷繞器中，從而更加緊湊。在每一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)上可旋轉(zhuǎn)地安裝有兩個(gè)芯軸組件5a和5b。每個(gè)芯軸組件包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯軸和一個(gè)卡盤(pán)，管狀芯7可安裝于卡盤(pán)上?！膀?qū)動(dòng)”意味著可以直接或間接提供動(dòng)力，比如通過(guò)一個(gè)電機(jī)。以截面顯示的傳送擋板6可滑動(dòng)地安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)4上，位于芯軸組件之間。驅(qū)動(dòng)芯軸組件5a和5b大約置于轉(zhuǎn)臺(tái)軸線的相對(duì)兩側(cè)，基本按箭頭8b的方向旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)卷繞彈性纖維時(shí)，旋轉(zhuǎn)組件與安裝有該旋轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)臺(tái)同向旋轉(zhuǎn)，即，它們是共同旋轉(zhuǎn)的。對(duì)于紗線傳送，下文將簡(jiǎn)要描述一個(gè)該共同旋轉(zhuǎn)的例外情形。
卸載組件9安裝于充氣缸9a(可見(jiàn)其截面)上，充氣缸又安裝于框架10上。卸載開(kāi)關(guān)9c通過(guò)彈簧9b和支撐桿9d附裝于板9e上。卸載組件可與日本專(zhuān)利申請(qǐng)出版物No.56-056774(1981)中公開(kāi)的組件相同。
一個(gè)部分卷繞的斯潘德克斯彈性纖維團(tuán)示于11。橫向組件包括一個(gè)缸帶槽橫向凸輪12，其可旋轉(zhuǎn)地安裝于凸輪盒13中，其上固定安裝有橫檔14a和14b，其間又可滑動(dòng)地安裝有橫向?qū)к?5。橫向?qū)к壈惭b于凸輪從動(dòng)件15a(見(jiàn)圖2)上，其可滑動(dòng)地安裝于橫向凸輪的一個(gè)槽(圖中未示)中。凸輪可為任何合適的設(shè)計(jì)，包括1、2、3、4或更多周期的凸輪。凸輪由一個(gè)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
接觸式卷軸16位于橫向凸輪13和最近(主動(dòng)卷繞)的芯軸組件5a之間。如圖1、5、6、7和8所示，接觸式卷軸16的軸線低于相應(yīng)轉(zhuǎn)臺(tái)4的軸線所位于的水平面。這有助于使卷繞器更緊湊。如果接觸式卷軸軸線高于該水平面，比如，如果卷繞器倒置，卷繞器將變得非常高，因?yàn)檎归_(kāi)導(dǎo)軌2將不得不被大大提升。這還將導(dǎo)致從紡紗單元進(jìn)給卷軸過(guò)來(lái)的纖維的中斷角過(guò)大而影響纖維團(tuán)質(zhì)量，且如果通過(guò)將卷繞器安裝在底板上來(lái)保持其短小時(shí)，完全卷繞的纖維團(tuán)23將過(guò)于接近地面而不易卸載。接觸式卷軸通常有一個(gè)表面，適合于容納纖維，按照與當(dāng)紗線位于接觸式卷軸上時(shí)、橫向?qū)к壦幍幕鞠嗤姆绞絹?lái)容納纖維，同時(shí)使纖維完全纏繞于卷軸上的趨勢(shì)變?yōu)樽钚?。如圖1和5所示，彈性纖維圍繞接觸式卷軸的纏繞角約為180°-225°，隨著卷繞過(guò)程的進(jìn)行和纖維團(tuán)尺寸的增加，該數(shù)值從小到大增加。該接觸式卷軸纏繞角的高范圍允許卷繞器極其緊湊，還允許操作員可接觸到接觸式卷軸以去除任何卷軸纏繞。接觸式卷軸通過(guò)擺臂18來(lái)壓緊主動(dòng)卷繞纖維團(tuán)的表面，擺臂通過(guò)安裝于支撐19的氣動(dòng)扁平缸24來(lái)壓向卷繞的芯軸組件?？商峁┖线m的感測(cè)和控制系統(tǒng)，以給扁平缸精確地加壓，使得接觸式卷軸給纖維團(tuán)施加合適的力。接觸式卷軸可由一個(gè)電機(jī)(圖中未示)驅(qū)動(dòng)或自由旋轉(zhuǎn)，通過(guò)與鄰近的管狀芯或卷繞纖維團(tuán)表面接觸來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)。自由旋轉(zhuǎn)更有利。
纏繞消除導(dǎo)桿17安裝于接觸式卷軸16的軸線附近，且與其平行。其中心軸線可以是空的，使得其帶有一個(gè)空的中心和一個(gè)管狀壁。壁上的多個(gè)孔可以連接空的中心和導(dǎo)桿外部的區(qū)域。對(duì)齊孔，使得在纖維傳送時(shí)，每個(gè)孔指向鄰近的管狀芯。
擺臂18在樞軸點(diǎn)20處安裝于支撐19上，使得其懸垂，即向下懸掛。如圖1所示，擺臂能旋轉(zhuǎn)至少7°、最好為10°，以適應(yīng)卷繞纖維團(tuán)漸增的直徑。在19a，顯示的支撐位于卷繞器前部和框架表面上；在19b，可看出前部和框架表面之間的區(qū)域是開(kāi)通的，因?yàn)闄M向纖維絲須經(jīng)過(guò)該區(qū)域。對(duì)于每個(gè)卷繞器設(shè)備，有兩個(gè)擺臂18，一個(gè)位于后部，靠近框架表面，如圖1中的卷繞器“A”、“B”、和“C”所示，另一個(gè)位于卷繞器前部，如卷繞器“D”所示。擺臂18的旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致纖維絲運(yùn)動(dòng)，雙重展開(kāi)導(dǎo)桿2的使用可有助于保持對(duì)纖維絲的控制。氣動(dòng)缸21安裝于每個(gè)擺臂上。凸輪盒13固定安裝于擺臂上，且位于每對(duì)擺臂中間。導(dǎo)桿17的末端和最接近框架表面的接觸式卷軸16的末端分別固定和旋轉(zhuǎn)安裝于每對(duì)擺臂的后部(框架表面)部件上。軸承支撐橫桿22固定安裝于前擺臂上，并支撐可旋轉(zhuǎn)接觸式卷軸16的前端和固定導(dǎo)桿17的前端。橫桿22的形狀使操作員可在拉緊過(guò)程中接觸卷軸16的圓周、卷軸16和空管狀芯7之間的夾口、及管狀芯7的圓周。橫桿還可收集并容納操作員從接觸式卷軸上去除的任何接觸式卷軸的纏繞物。
每個(gè)芯軸組件可卷繞多條纖維絲，根據(jù)芯軸組件、接觸式卷軸和凸輪的長(zhǎng)度、及安裝于每個(gè)芯軸組件上的管狀芯數(shù)目來(lái)定。接觸式卷軸上的無(wú)光光潔度和鏡面光潔度及橫向凸輪槽的選定模式分別沿著卷軸和凸輪的長(zhǎng)度重復(fù)，以適應(yīng)使用的管狀芯數(shù)目和卷繞的纖維絲。
卷繞器可以被單獨(dú)、雙重或更多重地使用。最好是每組至少為兩個(gè)卷繞器。比如，一對(duì)這樣的卷繞器可以并排放置(例如圖1中的A和B)，只占用狹小的空間，或垂直放置(例如圖1中的B和C)，只占用較小的垂直空間。在垂直放置時(shí)，下方的卷繞器最好與上方的卷繞器有一個(gè)偏移，使得引向下方卷繞器的纖維絲可以不受阻礙地通過(guò)上方卷繞器。
在圖1中，顯示了四個(gè)卷繞器A、B、C和D，以及轉(zhuǎn)臺(tái)、擺臂和其他相關(guān)部件。對(duì)于這樣一個(gè)優(yōu)選設(shè)計(jì)，可以卷繞4的倍數(shù)條纖維絲，如4、12、16、24、32、64、128等，根據(jù)安裝于每個(gè)芯軸組件5上的管狀芯7數(shù)目來(lái)定。除了擺臂18的位置和卷繞至纖維團(tuán)上的纖維量，卷繞器A和D是卷繞器B和C的對(duì)稱(chēng)圖象，接觸式卷軸16、芯軸組件5和轉(zhuǎn)臺(tái)4的旋轉(zhuǎn)方向相應(yīng)地反向。卷繞器A、B、C和D的每一個(gè)都具有所描述卷繞器的每個(gè)各式各樣的部件，但出于簡(jiǎn)化的目的，每個(gè)卷繞器沒(méi)有全部顯示這些部件。
圖2更詳細(xì)地說(shuō)明了下垂擺臂18和安裝于其上的本發(fā)明設(shè)備的元件。為清楚起見(jiàn)，顯示的擺臂是卷繞器后部(框架表面)使用的擺臂。纖維絲1顯示在兩個(gè)位置1a和1b。氣動(dòng)缸21操縱帶有平滑邊緣的傳送拍擊板25，顯示在25a和25b兩個(gè)位置，其繞樞軸點(diǎn)20旋轉(zhuǎn)。大多數(shù)斯潘德克斯彈性纖維卷繞時(shí)不使用傳送尾部，在這些情形下，需要一個(gè)平滑(無(wú)槽口)的傳送板邊緣。軸27帶有一個(gè)傳送尾部凸輪，當(dāng)沿其軸線平移時(shí)，其可將傳送尾臂26從視圖平面中的位置26a旋轉(zhuǎn)至位置26b，其位于朝向觀察者的視圖平面外。為每個(gè)纖維團(tuán)提供一個(gè)傳送尾臂，以在需要尾部的情況下允許形成傳送尾部。帶有獨(dú)立的用于“無(wú)尾部”(平滑傳送板，但使用時(shí)無(wú)傳送尾臂)和“有尾部”(傳送尾臂)卷繞的機(jī)構(gòu)，這提供了更多的卷繞選擇和對(duì)纖維絲更多的特定控制。顯示的傳送導(dǎo)軌15安裝于凸輪從動(dòng)件15a上，其在橫桿14a和14b之間滑動(dòng)，并在橫向凸輪12的槽(圖中未示)中運(yùn)動(dòng)。橫向凸輪可旋轉(zhuǎn)地安裝于凸輪盒13中，凸輪盒固定安裝于擺臂18上。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，以俯視圖說(shuō)明了自拉緊展開(kāi)導(dǎo)軌3的一個(gè)部分。頂出桿3a可在縮回和向前位置之間選擇性地移動(dòng)，以允許彈性纖維進(jìn)入導(dǎo)軌3b或強(qiáng)迫纖維移出導(dǎo)軌。顯示的該桿處于向前位置，以截面顯示的纖維絲1不能夠進(jìn)入導(dǎo)軌3b。顯示的陶瓷插入件3c安裝于導(dǎo)軌3b內(nèi)。
圖4從頂部顯示了兩個(gè)卷繞器；說(shuō)明了兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)4及其相關(guān)的芯軸組件5。顯示的每個(gè)芯軸組件上安裝有四個(gè)管狀芯7，并顯示了與一個(gè)接觸式卷軸16和一個(gè)凸輪12的關(guān)系，每個(gè)凸輪帶有四套橫向槽。顯示的擺臂18支撐接觸式卷軸16和凸輪12；安裝有凸輪12的凸輪盒沒(méi)有顯示。顯示的接觸式卷軸帶有交替的無(wú)光光潔度和鏡面光潔度段。還顯示了展開(kāi)導(dǎo)軌3。顯示的卷繞器處于待命模式，卷軸16不與管狀芯7接觸。
下文將描述本發(fā)明設(shè)備的操作，首先參考圖1。
在卷繞器的驅(qū)動(dòng)部分通上電源并處于運(yùn)行時(shí)，操作員可以完成拉緊纖維的工作，比如用一根吸管槍?zhuān)瑢?dǎo)引纖維1穿過(guò)展開(kāi)導(dǎo)軌2及可選擇地穿過(guò)導(dǎo)軌3、穿過(guò)橫向?qū)к?5、繞上接觸式卷軸16、進(jìn)入接觸式卷軸和管狀芯7之間的夾口、并繞在管狀芯上。在拉緊過(guò)程中，以大于卷繞所通常使用的轉(zhuǎn)速來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)空管狀芯7是有利的。這給彈性纖維施加更大的張力；對(duì)于越被拉緊伸長(zhǎng)的纖維，操作員就越容易將其引至正確的位置。在纖維成功地卷繞上管狀芯后，可以將轉(zhuǎn)速降低至卷繞的運(yùn)行轉(zhuǎn)速。
在下方卷繞器A和B的拉緊過(guò)程中，初始卷繞產(chǎn)生的紗線張力足以將每條紗線沿頂出桿3a移動(dòng)，并將這些紗線置于其合適的導(dǎo)軌3b之前，當(dāng)頂出桿縮回時(shí)，將每條紗線移動(dòng)至各自合適的位于展開(kāi)導(dǎo)軌3上的導(dǎo)軌3b中(參見(jiàn)圖3)。為了輔助拉緊，可以啟動(dòng)缸21(參見(jiàn)圖2)，將拍擊板25從位置25a移動(dòng)至位置25b，這樣可使纖維1偏斜并將其移出橫向?qū)к?5。將拍擊板移回至位置25a允許紗線返回至橫向?qū)к墸@樣可以開(kāi)始橫向卷繞。
參考圖1中的卷繞器C，在卷繞時(shí)，展開(kāi)導(dǎo)軌2將彈性纖維1導(dǎo)引至橫向?qū)к?5，然后順時(shí)針卷繞至接觸式卷軸16上，并逆時(shí)針卷繞至纖維團(tuán)11上。在開(kāi)始卷繞時(shí)，如果需要一個(gè)傳送尾部(參見(jiàn)圖2)，氣動(dòng)缸21將拍擊板25從位置25a移動(dòng)至位置25b，并將傳送尾臂26從位置26a移動(dòng)至位置26b(位于平面外)，這樣將紗線移出橫向?qū)к?5，并移至管狀芯(圖中未示)末端附近的一個(gè)位置，使卷繞繼續(xù)進(jìn)行，而不影響預(yù)設(shè)的時(shí)間。當(dāng)所需的傳送尾部如此形成后，傳送尾臂返回至位置26a，拍擊板返回至位置25a，紗線1返回至橫向?qū)к?5中，又開(kāi)始橫向卷繞至管狀芯上。
在圖1中，卷繞器A和B說(shuō)明了位于第一個(gè)卷繞位置的第一芯軸組件5a和位于裝/卸位置的第二芯軸組件5b。卷繞器C和D說(shuō)明了位于第二個(gè)卷繞位置的的第一芯軸組件。
在圖1的卷繞器A中，顯示了一個(gè)空的管狀芯7，纖維1正開(kāi)始卷繞至其上。
卷繞器B顯示了一個(gè)部分卷繞的纖維團(tuán)11，由于逐漸增大的纖維團(tuán)11施加于接觸式卷軸16上的力，擺臂18靠近支撐19。氣動(dòng)扁平缸24阻止擺臂18繞樞軸點(diǎn)20旋轉(zhuǎn)。為每一個(gè)擺臂提供了一個(gè)扁平缸，換言之，一個(gè)缸位于支撐19前表面，一個(gè)位于框架10的表面附近。通過(guò)一個(gè)電氣調(diào)節(jié)器(圖中未示)和一個(gè)程控系統(tǒng)(圖中未示)，將扁平缸中的壓力保持在一個(gè)或多個(gè)預(yù)設(shè)的水平。而扁平缸中的壓力又決定接觸式卷軸16施加于纖維團(tuán)11的力。在卷繞過(guò)程中，可以基本恒定地保持該力，或改變?cè)摿σ詣?chuàng)建一個(gè)力的輪廓。除了擺臂18以及安裝于其上的部件的位置，卷繞器B中部件的位置與卷繞器A的部件相同，只是成對(duì)稱(chēng)圖象。
本發(fā)明的卷繞器可用于多種卷繞方法。這些方法包括步進(jìn)精度卷繞和隨機(jī)卷繞；在步進(jìn)精度卷繞中，卷繞率，即芯軸組件的轉(zhuǎn)速，rpm，與橫向凸輪的轉(zhuǎn)速，rpm，之比基本保持恒定，但最好不為整數(shù)，隨著纖維團(tuán)增大而逐步變?yōu)轭A(yù)設(shè)值；在隨機(jī)卷繞中，卷繞率在纖維團(tuán)從頭至尾的形成過(guò)程中是變化的。還可采用其他類(lèi)型的帶中斷操作，以將帶的形成減到最少。
可以提供一個(gè)傳感器，如磁脈沖傳感器(圖中未示)，來(lái)監(jiān)測(cè)接觸式卷軸16的轉(zhuǎn)速(rpm)，可通過(guò)調(diào)整芯軸組件5的轉(zhuǎn)速來(lái)基本恒定地維持該轉(zhuǎn)速。因此當(dāng)纖維團(tuán)直徑增大時(shí)，可降低芯軸組件5的轉(zhuǎn)速，以保持正常的卷繞速度。
對(duì)于大于預(yù)設(shè)直徑的纖維團(tuán)，卷繞可在兩個(gè)分度位置進(jìn)行，第二個(gè)位置能容納比第一個(gè)位置更大的最終直徑。轉(zhuǎn)臺(tái)向第二個(gè)卷繞位置的旋轉(zhuǎn)可在卷繞過(guò)程中任何合適的點(diǎn)上進(jìn)行，比如，一個(gè)預(yù)設(shè)的纖維團(tuán)直徑、旋轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)速或卷繞時(shí)間。一個(gè)具體的例子如當(dāng)纖維團(tuán)直徑超過(guò)約170毫米時(shí)。纖維團(tuán)直徑可通過(guò)接觸式卷軸表面轉(zhuǎn)速與芯軸轉(zhuǎn)速的比值來(lái)確定。與每個(gè)纖維團(tuán)好幾個(gè)小時(shí)的卷繞時(shí)間相比，轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)能在約1-60秒內(nèi)迅速完成。轉(zhuǎn)臺(tái)這種在有限數(shù)目的分度卷繞位置之間的迅速運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和卷繞控制系統(tǒng)。當(dāng)然，卷繞在轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中繼續(xù)進(jìn)行，但該旋轉(zhuǎn)非常迅速，以致于至少99％、最好是約99.5％的卷繞在分度位置進(jìn)行。這樣，部分卷繞的纖維團(tuán)11在圖1卷繞器B中所示的點(diǎn)上移動(dòng)至設(shè)備C中所示的點(diǎn)上，使卷繞能繼續(xù)進(jìn)行。在轉(zhuǎn)臺(tái)從一個(gè)原先的分度位置至一個(gè)隨后的分度位置旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，接觸式卷軸16向外擺動(dòng)，以維持與正卷繞的纖維團(tuán)表面的接觸。
在圖5中更詳細(xì)地顯示了兩位卷繞，一個(gè)部分卷繞的纖維團(tuán)從第一分度位置28a轉(zhuǎn)向第二分度位置28b。28a處的纖維團(tuán)在第一個(gè)位置的末端卷繞，28b處的纖維團(tuán)在第二個(gè)位置的開(kāi)始處卷繞。角θ(“擺角”)至少約為10°，最好至少約為35°，40°-50°更好；角θ即在轉(zhuǎn)臺(tái)從一個(gè)分度卷繞位置至下一個(gè)分度卷繞位置的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，一條假想線掃過(guò)的角度；在芯軸組件的軸線SA(其與安裝于芯軸組件上的管狀芯的軸線重合)和接觸式卷軸的軸線CR之間畫(huà)出假想線。圖5中，在兩個(gè)位置示出了假想線L1和L2，與兩個(gè)分度卷繞位置相應(yīng)。
圖1的卷繞器D說(shuō)明了一個(gè)可以傳送(即，將卷繞纖維從一個(gè)完整纖維團(tuán)上轉(zhuǎn)移至一個(gè)空管狀芯上)的完成卷繞的纖維團(tuán)?？梢詮睦w維團(tuán)卷繞的總時(shí)間、芯軸轉(zhuǎn)速或纖維團(tuán)直徑來(lái)確定該點(diǎn)。管狀芯、纖維團(tuán)和其他部件的相對(duì)位置基本與卷繞器C相同(除了擺臂18和安裝于其上的部件)，但與卷繞器C成對(duì)稱(chēng)圖象。
如果在下一個(gè)卷繞的管柱上也需要一個(gè)傳送尾部，在準(zhǔn)備傳送時(shí)，啟動(dòng)缸21(參見(jiàn)圖2)，將傳送拍擊板25從位置25a移動(dòng)至位置25b。纖維不再通過(guò)橫向?qū)к壴趥魉吐窂街幸苿?dòng)，因此，在完成卷繞的纖維團(tuán)外表面邊緣附近可形成一個(gè)短的“肚帶”。作為另一種選擇，傳送尾臂26可從位置26a移動(dòng)至位置26b(位于平面外)，使得纖維卷繞至管狀芯空白部分而不是纖維團(tuán)本身。
在傳送過(guò)程中，尤其是對(duì)于彈性紗線，轉(zhuǎn)臺(tái)4可以從圖1中卷繞器D所示的角度轉(zhuǎn)至一個(gè)超出圖1中卷繞器A所示的位置。在圖6A和6B中說(shuō)明了這一點(diǎn)，其中指示的卷繞器部件的標(biāo)號(hào)同上。圖6A顯示了帶有即將傳送的完整纖維團(tuán)23的卷繞器。圖6B顯示了纖維傳送過(guò)程中的卷繞器。轉(zhuǎn)臺(tái)4已旋轉(zhuǎn)得超出第一個(gè)卷繞位置，現(xiàn)在連續(xù)纖維1能夠穿過(guò)接觸式卷軸6的周?chē)⒗@上管狀芯7(以箭頭8b所示的方向旋轉(zhuǎn))、然后到達(dá)完整纖維團(tuán)23。這樣，轉(zhuǎn)臺(tái)可臨時(shí)旋轉(zhuǎn)至一個(gè)超出第一分度卷繞位置的位置，比如，直至約90°-120°，以減小空管狀芯的纏繞角，這樣可增加傳送的安全性和效率。在這種過(guò)旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，進(jìn)入的或向上的纖維并不與出去的或向下的纖維保持接觸，也不需要一個(gè)機(jī)械臂去推進(jìn)入的纖維以繞上空管狀芯。這些簡(jiǎn)化降低了紗線纏繞的可能性和卷繞器的機(jī)械復(fù)雜度。在傳送過(guò)程中，芯軸組件5的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)需要來(lái)加速或減速，以維持適當(dāng)?shù)募喚€張力、將空管狀芯提高轉(zhuǎn)速等。比如，在紗線傳送和轉(zhuǎn)臺(tái)從圖6A所示位置旋轉(zhuǎn)至圖6B所示位置的過(guò)程中，可以降低完整纖維團(tuán)23的轉(zhuǎn)速，以形成一個(gè)能夠纏繞在空繞線軸7上的紗線環(huán)。當(dāng)纖維開(kāi)始卷繞至管狀芯7上時(shí)，其在空管狀芯7和完整纖維團(tuán)23之間被拉斷。當(dāng)紗線傳送完成時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)重新轉(zhuǎn)回至圖1中卷繞器A所示的位置，并在第一卷繞位置開(kāi)始初始的卷繞。當(dāng)卷繞器用于彈性纖維卷繞時(shí)，對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)和芯軸組件基本上是共同旋轉(zhuǎn)的運(yùn)行來(lái)說(shuō)，這種在紗線傳送過(guò)程中的回轉(zhuǎn)是一個(gè)短暫的例外。
如果在接觸式卷軸16上發(fā)生纖維纏繞，纏繞去除導(dǎo)板17防止纏繞去除工具被與接觸式卷軸間的摩擦偶然地帶入至這樣的位置工具或纏繞會(huì)干擾橫向?qū)к?5、凸輪12和其他附近的部件。在傳送時(shí)，低壓空氣可以短時(shí)吹過(guò)纏繞去除導(dǎo)板17的中心空部、并從導(dǎo)板壁上的孔向外吹向每個(gè)完整纖維團(tuán)23(在圖6B的點(diǎn)D)，以防止紗線環(huán)和/或斷線與接觸式卷軸16糾纏。在傳送時(shí)，空氣也可在空管狀芯和完整纖維團(tuán)之間(在圖6B的點(diǎn)C)吹向紗線，使得當(dāng)紗線斷裂時(shí)，斷線可被吹至其合適的纖維團(tuán)上，不會(huì)與錯(cuò)誤的纖維團(tuán)糾纏在一起。
如圖1所示，傳送擋板6的截面為頂點(diǎn)反向連接的形式，有一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)和固定的形狀。中心處寶石形的圍欄為擋板提供了剛度。擋板可滑動(dòng)地安裝于芯軸組件5a和5b之間，使得每個(gè)頂點(diǎn)能夠接近其對(duì)應(yīng)的芯軸組件。傳送擋板有兩個(gè)作用i)就在傳送后，當(dāng)卷繞完成的纖維團(tuán)23仍在旋轉(zhuǎn)，其外側(cè)纖維在切斷后仍自由飄動(dòng)時(shí)，擋板防止該自由端纏上空管狀芯7；及ii)當(dāng)纖維被臂26移位以準(zhǔn)備傳送、及在新管狀芯上卷繞傳送尾部時(shí)，擋板末端上的槽口(圖中未示)防止正在卷繞的纖維被拉出完整纖維團(tuán)23的外表面；槽口約為卷繞纖維團(tuán)寬度的一半。當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)4旋轉(zhuǎn)以準(zhǔn)備傳送時(shí)，傳送擋板自動(dòng)開(kāi)始對(duì)正在傳送的纖維起作用。
在裝/卸位置，如圖1卷繞器A中的完整纖維團(tuán)23所示，氣動(dòng)缸9a(參見(jiàn)卷繞器C的截面)驅(qū)動(dòng)卸載組件9向前移動(dòng)。卸載開(kāi)關(guān)9c由此壓向纖維團(tuán)23，并將其推離芯軸組件5。如果需要，可一次從芯軸組件上卸下多個(gè)纖維團(tuán)。
再次參考圖1的卷繞器A，在完整纖維團(tuán)23從芯軸5上卸下后，傳送擋板6從位置6a滑移至位置6b，如直線箭頭所示，以適應(yīng)管狀芯7上正卷繞的新纖維團(tuán)逐漸增大的直徑。
當(dāng)卷繞非彈性纖維時(shí)，卷繞器與卷繞彈性纖維有很多相同的特征，并以相似的方式進(jìn)行操作。因此，這兒只描述不同的地方。區(qū)別包括附裝于框架側(cè)面、而不是前表面的支撐，一個(gè)更小的擺臂旋轉(zhuǎn)最小角(至少約5°)，使用帶槽管狀芯，轉(zhuǎn)臺(tái)與芯軸組件反向旋轉(zhuǎn)，在紗線傳送時(shí)沒(méi)有過(guò)旋轉(zhuǎn)的操作，傳送臂設(shè)計(jì)和安裝位置不同，及圍繞接觸式卷軸的纏繞角范圍不同，約165°-220°。
圖8A-D(對(duì)于非彈性纖維)與圖1的A-D部分對(duì)于彈性纖維相似，但是沒(méi)那么詳細(xì)，并只展示了卷繞器的一個(gè)方向，而不象圖1中還有背-對(duì)-背的對(duì)稱(chēng)圖象。
圖8A同圖1的部分A類(lèi)似，但為其對(duì)稱(chēng)圖象?？盏膸Р酃軤钚?安裝于芯軸組件5a上，而非彈性纖維1正開(kāi)始卷繞至空管狀芯上。完整纖維團(tuán)23已可卸載，在其卸載后，可滑動(dòng)的傳送擋板6將滑離芯軸組件5a，滑向芯軸組件5b。在卷繞過(guò)程中，轉(zhuǎn)臺(tái)在分度位置之間按箭頭8c的方向(從該方向看為順時(shí)針)快速旋轉(zhuǎn)，而芯軸組件按箭頭8b的方向(從該方向看為逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)。這樣，將非彈性纖維卷繞至本發(fā)明的卷繞器上時(shí)，芯軸組件與其所安裝的轉(zhuǎn)臺(tái)反向旋轉(zhuǎn)(“反轉(zhuǎn)”)。每個(gè)管狀芯帶有一個(gè)切出的圓周槽(圖中未示)，以在紗線傳送過(guò)程中鉤住并容納非彈性纖維，使得纖維斷開(kāi)并開(kāi)始卷繞至空管狀芯上。
圖8B同圖1的部分B類(lèi)似，并顯示了部分卷繞的纖維團(tuán)11壓向接觸式卷軸16，因此將擺臂18移至一個(gè)更接近垂直的位置。圖中沒(méi)有顯示完整纖維團(tuán)23，因?yàn)槠湟研遁d?？苫瑒?dòng)的傳送擋板6已被移動(dòng)得靠近芯軸組件5b。圖8C同圖1的部分C類(lèi)似，并顯示了按箭頭8c的方向旋轉(zhuǎn)至第二分度卷繞位置的轉(zhuǎn)臺(tái)4。結(jié)果，擺臂18移至了一個(gè)更偏離垂直的位置。圖8D同圖1的部分D類(lèi)似(但成對(duì)稱(chēng)圖象)，并顯示了完整纖維團(tuán)23，已準(zhǔn)備將紗線傳送至安裝于芯軸組件5b的空管狀芯7上。由于轉(zhuǎn)臺(tái)在分度位置之間的旋轉(zhuǎn)方向，對(duì)于非彈性纖維來(lái)說(shuō)，圍繞接觸式卷軸16的纏繞角范圍小于彈性纖維，約為165°-220°。擺臂18再次移回一個(gè)更垂直的位置。
如圖7所示，在紗線傳送時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)4按箭頭8c的方向旋轉(zhuǎn)至第一分度卷繞位置，空管狀芯7被移至與非彈性纖維相接觸，而芯軸組件5以8b的方向旋轉(zhuǎn)，與箭頭8c的方向及纖維1的運(yùn)動(dòng)方向相反。纖維將在完整纖維團(tuán)23和空管狀芯7之間被拉斷，并被管狀芯上的一個(gè)半圓周槽(圖中未示)鉤住，然后纖維將開(kāi)始卷繞至新管狀芯上。當(dāng)卷繞非彈性纖維時(shí)，在紗線傳送過(guò)程中不需要“過(guò)”旋轉(zhuǎn)。
用于彈性和非彈性纖維的卷繞器的另一個(gè)不同是傳送尾臂的安裝位置和設(shè)計(jì)。在圖7和8中，臂29安裝于卷繞器側(cè)面(圖中未示)上的支撐19c上。在紗線傳送過(guò)程中(圖7)，尾臂向上轉(zhuǎn)動(dòng)，使得傳送尾板29a進(jìn)入纖維1在芯軸組件5a與傳送擋板6之間的路徑中。圖9顯示了傳送尾臂29的另一個(gè)視圖，其中傳送尾臂29安裝于支撐19c上。可以看出，板有一條鋸齒邊，在每個(gè)鋸齒的底部有一個(gè)小槽口30。圖中顯示了板29a與空管狀芯7的關(guān)系，在管狀芯上切出了半圓周槽或槽口32。顯示的管狀芯7安裝于芯軸組件5上。
運(yùn)行時(shí)，在板29a鉤住纖維且每條纖維下滑至鋸齒的槽口30中之后，板可以暫時(shí)地沿其軸線、按箭頭31的方向移動(dòng)，使得纖維被擠入旋轉(zhuǎn)的管狀芯7上的槽口32中，且纖維被鉤?。辉摂D的動(dòng)作增加了傳送的可靠性和準(zhǔn)確性。芯軸組件5連續(xù)的旋轉(zhuǎn)將纖維在管狀芯7和完整纖維團(tuán)(圖中未示)之間拉伸，直至纖維斷裂。
權(quán)利要求
1.一種用于卷繞合成的連續(xù)彈性纖維的卷繞器，包括(a)一個(gè)帶有一前表面的框架；(b)一個(gè)安裝于所述表面上且與表面垂直的支撐；(c)一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)，其帶有一根軸，并可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述表面上；(d)帶有一根軸的第一驅(qū)動(dòng)芯軸組件和第二驅(qū)動(dòng)芯軸組件，芯軸組件可旋轉(zhuǎn)地安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)上，位于轉(zhuǎn)臺(tái)軸線兩側(cè)，并能夠使管狀芯安裝于其上；(e)一個(gè)自由旋轉(zhuǎn)的接觸式卷軸，帶有一根軸，并安裝得基本平行于第一和第二芯軸組件，并位于轉(zhuǎn)臺(tái)軸所處的水平面之下；及(f)一個(gè)橫向組件，包括一個(gè)橫向凸輪，安裝于接觸式卷軸附近且與之軸向平行，使得通過(guò)橫向組件的纖維能夠沿接觸式卷軸橫向前后移動(dòng)，橫向組件和接觸式卷軸安裝于一個(gè)懸垂擺臂上，擺臂可樞轉(zhuǎn)地安裝于支撐上并能夠至少旋轉(zhuǎn)7°；其中，安裝轉(zhuǎn)臺(tái)、第一和第二芯軸組件、擺臂、橫向組件及接觸式卷軸，以使得(i)轉(zhuǎn)臺(tái)至第一分度卷繞位置的旋轉(zhuǎn)能促使安裝于第一芯軸組件上的管狀芯靠到接觸式卷軸，以進(jìn)行纖維團(tuán)的部分卷繞；(ii)在轉(zhuǎn)臺(tái)快速旋轉(zhuǎn)至1-4個(gè)隨后的分度卷繞位置及在這幾個(gè)位置之間快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于第一芯軸組件上的部分卷繞的纖維團(tuán)能夠與接觸式卷軸保持接觸；(iii)轉(zhuǎn)臺(tái)至最終位置的旋轉(zhuǎn)能將纖維團(tuán)置于第一芯軸組件上，以將其卸下，并能夠促使位于第二芯軸組件上的管狀芯靠到進(jìn)行第一位置卷繞的接觸式卷軸；(iv)繞接觸式卷軸的纖維纏繞角約為180°-225°；及(v)至少約99％的卷繞發(fā)生于分度位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞器，其帶有兩個(gè)隨后的分度卷繞位置，其中(a)擺臂至少能夠旋轉(zhuǎn)約10°；(b)在轉(zhuǎn)臺(tái)從第一分度卷繞位置至第一個(gè)隨后的卷繞位置和第二個(gè)隨后的卷繞位置的每一次轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，擺角至少約35°；及(c)在卷繞過(guò)程中，轉(zhuǎn)臺(tái)和芯軸組件同向旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷繞器，其帶有一個(gè)隨后的分度卷繞位置，其中在轉(zhuǎn)臺(tái)從第一分度卷繞位置至第一個(gè)隨后的卷繞位置的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，擺角為40°-50°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷繞器，其進(jìn)一步包括一個(gè)安裝于框架上的纖維團(tuán)卸載組件和一個(gè)整體式固定結(jié)構(gòu)的、帶槽口的傳送擋板，擋板為頂部反向互連的形式，其可滑動(dòng)地安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷繞器，其進(jìn)一步包括安裝于擺臂上的傳送拍擊板、傳送尾部凸輪和傳送尾臂，其中接觸式卷軸的一端由一個(gè)軸承支撐橫桿來(lái)支撐。
6.權(quán)利要求2所述的一組兩個(gè)卷繞器，豎直排列，其中一個(gè)自拉緊導(dǎo)軌安裝于支撐上，一個(gè)用鉸鏈連接的頂出桿安裝于導(dǎo)軌附近，以便當(dāng)其前移時(shí)，該板阻止纖維進(jìn)入導(dǎo)軌。
7.一種用于卷繞合成的連續(xù)彈性纖維的方法，包括如下步驟(a)纖維通過(guò)一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)的橫向?qū)к夁M(jìn)入，以約180°-225°的纏繞角繞上一個(gè)帶有一根軸的接觸式卷軸；(b)將纖維卷繞到一個(gè)位于第一卷繞位置的第一分度管狀芯上，以形成一個(gè)部分卷繞的纖維團(tuán)；(c)快速移動(dòng)部分卷繞的纖維團(tuán)至1-4個(gè)隨后的分度卷繞位置，以及在這些位置之間快速移動(dòng)；(d)在每一個(gè)隨后的分度卷繞位置上，卷繞纖維至部分卷繞的纖維團(tuán)上，以形成一個(gè)完全卷繞的纖維團(tuán)，至少約99％的卷繞發(fā)生于分度位置；(e)將完全卷繞的纖維團(tuán)快速移動(dòng)至一個(gè)最終位置，以將其卸下，并同時(shí)將第二管狀芯移動(dòng)至第一卷繞位置；(f)將纖維從完全卷繞的纖維團(tuán)轉(zhuǎn)移至第二管狀芯；及(g)卷繞纖維至第二管狀芯上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中(a)在步驟(c)中，快速移動(dòng)部分卷繞的纖維團(tuán)至兩個(gè)隨后的分度卷繞位置，以及在這兩個(gè)位置之間快速移動(dòng)；(b)在每次隨后的運(yùn)動(dòng)中，擺角至少約為35°；及(c)該運(yùn)動(dòng)的方向與管狀芯卷繞方向相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟(c)中，將部分卷繞的纖維團(tuán)快速移動(dòng)至一個(gè)隨后的分度卷繞位置，在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，擺角約為40°-50°。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括一個(gè)另外的步驟在從完全卷繞的纖維團(tuán)傳送纖維至第二管狀芯時(shí)，將第二管狀芯暫時(shí)移動(dòng)至一個(gè)第一卷繞位置之外的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其進(jìn)一步包括如下步驟(a)將完全卷繞的纖維團(tuán)從卷繞器上卸下；(b)將第二空管狀芯安裝于卷繞器上的最終位置；及(c)從第二管狀芯附近的一個(gè)位置將一個(gè)整體式固定結(jié)構(gòu)的、帶槽口傳送擋板滑動(dòng)至空管狀芯附近的一個(gè)位置，擋板為頂部反向互連的形式。
12.一種用于卷繞合成的連續(xù)非彈性纖維的卷繞器，包括(a)一個(gè)帶有一前表面和一側(cè)面的框架；(b)一個(gè)安裝于所述側(cè)面上且與所述前表面垂直的支撐；(c)一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)，其帶有一根軸，并可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述表面上；(d)帶有一根軸的第一驅(qū)動(dòng)芯軸組件和第二驅(qū)動(dòng)芯軸組件，芯軸組件可旋轉(zhuǎn)地安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)上，位于轉(zhuǎn)臺(tái)軸線相對(duì)兩側(cè)，并能夠使帶槽管狀芯安裝于其上；(e)一個(gè)自由旋轉(zhuǎn)的懸臂接觸式卷軸，帶有一根軸，并安裝得基本平行于第一和第二芯軸組件，并位于轉(zhuǎn)臺(tái)軸所處的水平面之下；及(f)一個(gè)橫向組件，包括一個(gè)橫向凸輪，安裝于接觸式卷軸附近且與之軸向平行，使得通過(guò)橫向組件的纖維能夠沿接觸式卷軸橫向前后移動(dòng)，橫向組件和接觸式卷軸安裝于一個(gè)懸垂擺臂上，擺臂用樞軸安裝于支撐上并能夠至少旋轉(zhuǎn)約5°；其中，安裝轉(zhuǎn)臺(tái)、第一和第二芯軸組件、擺臂、橫向組件及接觸式卷軸，以使得(i)轉(zhuǎn)臺(tái)至第一分度卷繞位置的旋轉(zhuǎn)能促使安裝于第一芯軸組件上的帶槽管狀芯靠到接觸式卷軸，以進(jìn)行纖維團(tuán)的部分卷繞；(ii)在轉(zhuǎn)臺(tái)快速旋轉(zhuǎn)至一至四個(gè)隨后的分度卷繞位置及在這幾個(gè)位置之間快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于第一芯軸組件上的部分卷繞的纖維團(tuán)能夠與接觸式卷軸保持接觸；(iii)轉(zhuǎn)臺(tái)至最終位置的旋轉(zhuǎn)能將纖維團(tuán)置于第一芯軸組件上，以將其卸下，并能夠促使位于第二芯軸組件上的帶槽管狀芯靠到進(jìn)行第一位置卷繞的接觸式卷軸；(iv)繞接觸式卷軸的纖維纏繞角約為165°-220°；(v)至少約99％的卷繞發(fā)生于分度位置；及(vi)轉(zhuǎn)臺(tái)和芯軸組件反向旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的卷繞器，其帶有兩個(gè)隨后的分度卷繞位置，其中在轉(zhuǎn)臺(tái)從第一分度卷繞位置至第一個(gè)隨后的卷繞位置以及第一個(gè)隨后的卷繞位置與第二個(gè)隨后的卷繞位置之間的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，擺角至少約35°。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的卷繞器，其進(jìn)一步包括一個(gè)安裝于框架上的纖維團(tuán)卸載組件和一個(gè)整體式固定結(jié)構(gòu)的、帶槽口的傳送擋板，擋板為頂部反向互連的形式，其可滑動(dòng)地安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的卷繞器，其進(jìn)一步包括一個(gè)安裝于擺臂上的邊緣平滑的傳送拍擊板和一個(gè)安裝于支撐上的傳送尾臂。
16.一種用于卷繞合成的連續(xù)非彈性纖維的方法，包括如下步驟(a)纖維通過(guò)一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)的橫向?qū)к夁M(jìn)入，以約165°-220°的纏繞角繞上一個(gè)接觸式卷軸；(b)將纖維卷繞到位于第一分度卷繞位置的第一帶槽管狀芯上，以形成一個(gè)部分卷繞的纖維團(tuán)；(c)快速移動(dòng)部分卷繞的纖維團(tuán)至一至四個(gè)隨后的分度卷繞位置，以及在這些位置之間快速移動(dòng)，移動(dòng)的方向與管狀芯卷繞的方向相反；(d)在每一個(gè)隨后的分度卷繞位置上，卷繞纖維至部分卷繞的纖維團(tuán)上，以形成一個(gè)完全卷繞的纖維團(tuán)，至少約99％的卷繞發(fā)生于分度位置；(e)將完全卷繞的纖維團(tuán)快速移動(dòng)至一個(gè)最終位置，以將其卸下，并同時(shí)將第二帶槽管狀芯移動(dòng)至第一卷繞位置；(f)將纖維從完全卷繞的纖維團(tuán)轉(zhuǎn)移至第二管狀芯；及(g)卷繞纖維至第二管狀芯上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在步驟(c)中，快速移動(dòng)部分卷繞的纖維團(tuán)至兩個(gè)隨后的分度卷繞位置，以及在這兩個(gè)位置之間快速移動(dòng)；在每次該運(yùn)動(dòng)中，擺角至少約為35°。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包括如下步驟(h)將完全卷繞的纖維團(tuán)從卷繞器上卸下；(i)將第二空帶槽管狀芯安裝于卷繞器上的最終位置；及(j)從第二管狀芯附近的一個(gè)位置將一個(gè)整體式Z形的、結(jié)構(gòu)固定的、帶槽傳送擋板滑動(dòng)至空管狀芯附近的一個(gè)位置。
全文摘要
提供了一種緊湊的多位芯軸－轉(zhuǎn)臺(tái)卷繞器,用于卷繞合成的連續(xù)纖維,其帶有第一卷繞位置和一至四個(gè)隨后的分度卷繞位置、及一種用于卷繞連續(xù)纖維的方法。
文檔編號(hào)B65H54/70GK1273559SQ98809904
公開(kāi)日2000年11月15日 申請(qǐng)日期1998年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月6日
發(fā)明者T·P·達(dá)利, J·E·科斯科爾, K·R·馬蒂甘, J·塔卡吉, N·亞毛奇 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司, 東麗工程株式會(huì)社