【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种把丝，尤其是变形丝和假捻变形丝高速卷绕成圆柱形交叉卷绕筒子的工艺。这种圆柱形交叉卷绕筒子的端面可以为标准的平面形(直径顶面卷绕)，也可以为倾斜形(与标准的平面形比较而言，如双锥形)。在本申请中所述的交叉卷绕筒子称为高速交叉卷绕筒子，在卷绕行程中其卷绕比是不变的，或者是跳变的;所谓“卷绕比”系指筒子的转数比Ns(每分钟筒子转数)与横动速度DH(每分钟双动程数)的比。本文所指筒子的定义请参照德国工业标准DIN61800。该筒子是专门为弹力丝机上的交叉卷绕装置配套。丝条在弹力丝机上经加工，特别是经过假捻变形加工而具有卷曲弹力特性。当前工艺技术的发展使筒子的尺寸日益加大，后工序加工中的退绕速度也大为提高。尽人皆知，用行程改性的方法，即在筒子两端容易产生隆起的区域实行周期性缩短和延长来使横动动程改性，可避免筒子两头产生隆起。众所周知，在生产交叉卷绕筒子时应进行“带状干扰”。人们把在不断卷绕过程中而出现的并多多少少相互重叠在一起的层条称为带状。通常避免这种带状的方法，是在两个上下限之间不断缩小和增大横动速度，横动速度是由单位时间内横动寻纱器的往复运动(即双动程行程)的次数来表示的。丝条在卷绕过程中的拉力是鉴别退绕性能好坏的一个特别重要标准，这一点也是大家熟悉的。退绕的好坏决定于经过丝条长度和筒子长度的拉力的均匀情况。我们知道，为达到均匀的纱线张力，行程改性和带状干扰同时进行，其过程是通过改变导纱器来改变横动速度通过此项变化来补偿横动速度的变化以达到带状干扰的目地。对筒子退绕方法进行的系统试验取得了令人惊奇的成果交叉卷绕筒子圆柱形表面区域压扁其背向引纱侧一...
【技术保护点】
交叉卷绕筒子的纱线卷绕法：当导纱器返回运动时在横动动程的回程区域内纱线以设定的终端减速和终端加速以及借助横动动程的动程改性作往复交叉卷绕运动（横动），其特征为：根据具有类似抛物线轨迹波谷的波浪形曲线（动程改性曲线），动程改性进行的情 况是：至少在最大模动动程回程区域（Ｂａ）内卷绕的大量纱线基本上分布均匀地卷绕成圆筒形，而且圆筒形卷绕的直径稍大于筒子的中间区域；同时横动动程最外端的端点上动程改性曲线有其最高点，在横动动程最内端点借助大减速和大加速而回程，并在轴向方向至少通过最大横动动程时的横动回程区域而延伸。
【技术特征摘要】
DE 1986-1-31 P3602853,3;DE 1986-3-18 P3608816,1;DE1解决的任务是制造大直径、大长度的筒子，这种筒子在退绕速度高达1000m/分以上时还能顺利退绕，而且能保持稳定的圆柱形状，能不受横动运动和带状干扰影响以均匀的纱绕张力进行卷绕。本发明所采用的措施适用于制造直端面圆柱形交叉卷绕筒子和具有纵向倾斜端面(如双锥形筒子)的筒子。本发明方法的优越之处在于不是大小不同的两个行程改性动程，而且大小相同的行程改性动程在不停在变换。变换中介于横动行程内外端点之间的行程改性曲线呈波形，带有类似抛物线的波谷，行程改性曲线的最高点位于横动行程的外端点，斜度是零。位于内端点的行程改性曲线的回程往往呈非连续性，呈抛物状的行程改性曲线支线同下降的横动行程和上升的横动行程的行程改性曲线支线在那横动行程的内端点内微微相互交织在一起。在本申请范围内，就行程改性曲线而言，把具有横动动程缩短(行程改性动程)的横动动程终点的时间运动定律作为纵坐标，把时间作横坐标。所谓行程改性动程，就是在筒子一端进行的横动动程瞬间缩短现象。所谓缩短系与基本横动动程相比而言。下列方程用于筒子两端的行程改性2×最大行程改性动程＝(外端点间的横动动程)-(内端点之间的横动动程)2×最大行程改性动程＝最大横动动程-最小横动动程2×行程改性动程＝最大横动动程一随机横动动程方程中，介于两外端点的横动点称为基本横动程。在生产双锥形筒子时，同初始一横动动程相比，基本横动动程在不断缩小。初始-横动动程是卷绕行程的最大横动动程，它在卷绕行程开始时运行并决定筒子长度。行程改性曲线在行程改性动程-时间-图中呈抛物线状，该曲线是这样确定的在横动换向区域内大量堆积的纱线均匀分布在换向区域内。从而在发生行程改性的筒子端头形成一个理论上不怎么硬实的筒子端头，但这并不是过去那种圆形隆起，而是不折不扣的筒形。下面将结合结构实例和借助本发明实验过程中所用的设备来阐述本发明。图7是一个据本发明的方法卷绕纱线的装置。该图形涉及的是与德国专利1916580基本一致的。本发明图7中标志相同部分的数字与美国专利3，730，448图3所示的数字相同，凡100个。简述图7，筒管101上画有一个筒子102。筒子由摩擦轴105拖动压在轴106上。轴于变频器51拖动的马达50拖动。横动装置107由导纱器108组成的上装肘形节杆109，肘形节杆装在110上，可旋转。轴颈101固定在刀架溜板111上。刀架溜板由滑座113拖动。滑座113是在凸轮圆筒115上呈螺旋状的槽114里运动的月牙板滑块117是在导轨118内滑动的，月牙板滑块装在肘形节杆109另一头的轴颈116上，可旋转。导纱器108的横动动程决定于导轨118的斜度。固定在轴杆126上的凸轮头起调节导轨118斜度的作用。轴杆126属于并列着的卷绕位之一，由总拖动机构拖动。对此下面还会介绍。凸轮头135之工作面136通过传动凸轮128和传动带129作用于导轨118，并从而决定导轨118的斜度以及横动动程长度。借助于传动节129可卷动带双锥形端头的筒子102，卷绕中，横动动程随筒子直径的增大而缩短。由于这种关系，本文引用了上边提及的美国专利文献3，730，448。在制造直楞边筒子时导轨118向左稳动后停止(稍后才进入)，这样凸轮头123经过其带凸肩138的工作面137同导轨118实 相触。在此位置时，由于导轨118的斜角严重倾斜而使传动带129也停止运行。此外，作为美国专利3，730，448图3中已论及的补充，本说明图5的左边还画了拖动和调节导轨的装置。这些用草图画出的装置包括一个程序存储器18，一个信号/电流转换器19和一个电磁铁，电磁铁20的磁力将传导到液压控制阀21、一个弹簧22和汽缸-活塞23的活塞上。活塞杆24同调节杆126的一头相连接。由电磁20、控制阀21、弹簧22和汽缸-活塞机组23构成的组合体安装在滑座25上。此组合体的详细内容请见图6中的26。组合体26包括电磁铁20、液压控制阀21、弹簧22和汽缸-活塞体23。电磁铁20的铁芯27作用于控制阀21的活塞杆28上。活塞杆28有三个控制轴环29、30和31，用于控制介于泵32，容器33和汽缸-活塞机组23的背面34之间的连接管道。弹簧22通过相应的弹簧片35作用于活塞杆28的另一面。弹簧的另一头22作用于弹簧片36和汽缸-活塞机组23上的活塞37。活塞37是个差动活塞，因为其直端面38受活塞杆24面的影响而减小。活塞37的直端面38通过管道39同泵总是联在一起的。活塞37的背面34经过管道40既和泵32相接，同时经过管道41也和容器37相连。控制轴环30的移动起控制这些连接的作用。而控制轴环30经管道40和42与管道41连接。管道42的一个柄43通至汽缸-活塞体23的背面34，另一根柄44用于平衡液压控制阀两侧的压力。要指出的是，活塞37其朝外左侧位置紧挨着汽缸凸肩45，从而使筒子最外端的动程端点呈机械固定状态。除此之外，在图6上我们还能看到，组合件26位于滑座25上。滑动座落在滑动轴承上的两根平行轴杆49上固定着滑体。滑座25可在两个位置之间移动，但其一个位置被挡块47和另一个位置住被48制动限制在滑动轴承上。运行中，上述图表中所示的卷绕程序之一存储在存储器内，程序在存储器内生成一个输出信号，一个符合特定横动动程长度根据本发明所述的横动程序，输出信号相当于一个设定的横动行程长度。该输出信号由转换器19转换成电流，此电流激活电磁铁20。磁铁力传导至控制阀21的、活塞杆28、弹簧22和活塞38以及活塞杆24上。组合件26的功能请见图6中所示的控制阀21的位置。设特定的输出信号转换成电流，电流把力加在铁芯上，铁芯27把带控制轴环30的活塞杆28推到所示的位置。在此位置管道42是关闭的。接着从泵32流出的液体冲洗汽缸-活塞体23的端面。反面34也是关闭的。因此，活塞37和活塞杆24被制动在所示的位置。如果程序存储器的输出信号发生改变，给电磁铁20一输强电流，则又有一输强的力作用于铁芯27，该力使铁芯27向右运动。于是管道42和通到油箱33的管道43相继打开。这样，汽缸-活塞体23背面34上形成一个压力降。作用于前面38的泵压力会推动活塞37和活塞杆24向左运动，把弹簧22压紧，产生的弹簧力形成一推动力推动控制阀21的活塞杆28向左移动，从而使控制轴环切断管道42至管道41及通向油箱的连接。由于弹簧22作用铁芯22力恢复了平衡。如果情况相反，电流减小，则弹簧20推动活塞杆28向左移动，控制轴环30开启通向泵柄40的管道42。之后，活塞37的两面会受到泵的压力。因为背面34的激活面大于前面38的激活面，所以活塞37向右运动。于是弹簧22伸张，旋加于活塞杆28上的弹簧力也减弱。作用于铁芯27的磁力使活塞28向右运动，致使控制轴环30将管道42和泵管道40间的联接关闭。从上述介绍中可以得知，作用于电磁铁20的输入电流对活塞37、活塞杆24、轴杆126以及导轨118的斜位起定位作用。这样，程序存储器的输出信号就能控制图7所示的，导纱器108横动动程长度了。组合件26是要装在滑座25里的，这点前面已经提到。法蓝48紧挨着挡板37，在此图示的位置，组合件26和轴杆126要如此定位，要使导轨118的斜度通过凸轮头135定到轴杆125上去。如果滑座25和组合件26处于该位置，则可产生出双锥形筒子102。假如滑座在另一位置，即在法蓝48紧滑动轴轮46的位置时，则轴杆126的凸轮头123同导轨上的凸肩138就相互接触，就能产生出有端头压扁区域的筒子102。图7指出的还有，摩擦辊105上的轴106是由马达50拖动的。变频器51的输出信号控制马达50。凸轮园筒115由马达52拖动。程序存储器53控制马达52，这样就能改变横动速度，已防止在已卷成的筒子上产生不受欢迎的带状现象。变频器51一方面受程序存储器18的输出信号控制，即受到根据本发明同时对行程改性也有影响的输出信号控制;另一方面也受程序存储器53的能改变横动速度的输出信号控制。于是，固行程改性和/或横动速度的变化而发生的卷绕在筒子102上的纱线张力的变化，即可通过摩擦辊105和筒子102的圆周速度的低微变化得到补偿。时间显示器54协调程序存储器18和53的输出信号，本发明尤其是图示的行程改性和横动速度的改变都是由这个输出信号控制的。至今人所共知的行程改性方法所使用行程改性规律都是锯齿形曲线，但也有直线的。与3相反，本发明(如图4所示)，所采用的是具有抛物线的行程改性定律。反映此规律的上横座标代表时间，纵座标代表横动行程尾端区域H和行程改性动程A。曲线画出了终端点，卷绕行程时间曲线上横动导纱器108(图7)在卷绕端点呈逆向运动。图4曲线的时间部代表横动导纱器的时间-路线图，对时间轴的画法能成扭曲状，因为事实上横动速度更快。该时间-路线-图用8表示。从图8可以看到，横动导纱器返回运动的那个端点E在一个循环时间内在最高点Ea(外端点)和内端点Ei之间不断运动从而形成了一段抛物线状的圆弧。端点E同随机横动动程最高点是一致的。在本申请中把抛物线状的圆弧称为“行程改性曲线”。距离A＝Ea-Ei，在本申请中称之谓“最大行程改性动程”，一个行程改性长25mm，一个行程改性定律的循环时间是6秒。从图4的图形中可以清楚地看到在最高点Ea内行程改性曲线的斜坡为零，行程改性曲线的支线则以锐角进入内端点Ei。这是理想的曲线。该理想曲线只有在如下条件下才能选择，即图7中所示的机理，尤其是导轨118的拖动能够表示所要求的快速逆反运动才行。如果不是这种情况，则采用本发明图8到13所介绍的方法。还要指出，图4所示行程改性动程的时间-路线图中由下降至上升的行程改性曲线分线在最高点Ea呈带状对称形。这是-正文介绍中还会提及-合理的，但不是非要这样不可，前题是如果一个个紧接的行程改性周期的行程改性周期的行程改性动程能保持稳定不变的话。图4图5的有关实例在详细描述行程改性曲线1的轨迹之前，有必要先提一下行程改性曲线，和干扰曲线2之间的同步性。图5画出了干扰曲线2，同一横座标代表时间，纵座标表示横动速度DH。横动速度设定为双动程数。双动程数是每单位时间内横动导纱器108往复运动的数字(图7)。横动导纱器108以设定的平均双动程数DHM运行。该平均双动程数同表面速度有关。表面速度是通过驱动辊108施加于筒子的，且决定纱向筒子上卷绕的角度。这样，横动速度将在最高极限值和最低极限制(分别是DHO和DHU)之间不断变化，例如，如按照图示的线性锯齿形干扰定律变光。变化中，行程改性定律1和干扰定律2一直是同步的，同步的情况是，最低的横动速度DHU总是和行程改性曲线最高值Ea上的最大横动动程同时变化;最大的横动速度同行程改性曲线内端点上的最小横动动程同时变化。这样就保证了行程改性的变化所引起的线性横动速度的变化被相反的干扰轨迹所补偿并从而使张力保持稳定线有力地持平。值得的是，在卷绕过程中平均横动速度最好保持稳定，但在筒子卷绕中也可略微上升或下降，以影响纱线卷绕角。现在来谈谈行程横动曲线的轨迹从图7中可以看到，位于横动动程端点的凸轮圆筒115上的槽114以一定的弯曲形状返回。该横轨迹就是横动(横动曲线)的运动定律了，如图1上的线条4和6所表线条4和6(图1)也表示凸轮圆筒115的返绕情况。从图1中还可以看到，横动曲线的直线分支4在回程动程前后点与处转入S呈弯曲状的曲线的曲线6。介于点5和最高点即横动动程外端点Ea之间的轴向线段称为外回程区Ba。此外，在计算回程区域BA时要兼顾到，纱线在筒子上堆积并不仅仅遵循横动定律，横动定律是由凸轮圆筒的形状给定的。更值得注意的是，纱线在筒子上堆积时具有一定的拉伸应力，因此，并不是根据由凸轮给定的横动定律堆积的。纱线呈这么一种倾向，即在回程区域内形成一条带有最小弯曲的弧线。弯曲的大小一部分取决于纱线张力，另部分取决于不同的纱线参数，特别是纱线对堆积成的纱线层的摩擦情况。筒子的质量不仅仅取决于凸轮圆筒115的横动定律，而且更多地取决于纱线在筒子上的实际堆积情况。因此，从一个筒子上看，回程区域BA最好作为介于由凸轮圆筒设定的横动动程端点和筒子标准平面之间的轴向线段，在此标准平面上，实际上卷绕在筒子上的纱线的弯曲回程区域转入直线堆积的纱线区域。曲线6的轨迹也有可能是抛物线。当然也可设想是其它曲线轨迹如正弦曲线，重要的在于，横动导纱器同滑座111以及固定在上面的部件(图7)在通过回程区域时其减速和加速应尽量很小，也即不受阻又不受冲击地通过此区域。这意味着与理论端点Eth相比，横动槽的直线分支4在理论的端点内以一定的角度相交，横动动程Ea的外端点恰到好处地移至筒子中段。图1还表明，由于导轨118不稳晃动横动导纱器的横动曲线从端点区域走向筒子中段，而后又返回(行程改性)。图1中画出了和曲线4和6连在一起的轨向外横动曲线和轴向内横动曲线9(双点划线)，以及这中间的三个随意变动曲线10(线)、11(线加线)和12(点线)。这三条曲线轨迹10、11、12将通过行程改性动程的循环时间的任意一小部分，而且在行程改性的两方向内各一次。在本申请中，把位于轴向外横动曲线最高点Ea和其过渡点5C即直线4和曲线6交合之处)的距离称为回程区域Ba。从图1中可得知，行程改性动程A，即介于横动动程外端点与内端点Ei之间的轴向线段，基本上相当于回程区、至少是一样大。根据本发明，行程改性动程A最好比回程区Ba大。其中回程区B是筒子的轴向长度，在此长度内纱线不是以一个稳定的卷绕角度堆积的。这个区域要根据不同情况经过测量算出。外回程区域是纱线在最大横动动程时的回程区。回程区一方面取决于横动定律，(根据该定律的横动动程端点移动的纱线运动方向以终端减速或加速而返回，另一方面取决于纱线赖以进行卷绕的拉力和摩擦力。如果横动导纱器108在同曲线段4、6连在一起的轴向最外的横动曲线上运动的话，那么在直线段6上，即保持稳定横动速度的线段上，在筒子全长的每一个单元所卷绕的纱量将相等，也就是说会打出一个圆筒形纱线层。但在弯曲线段6上，横动速度在横动曲线外最高点Ea首先降至零，然后再增加到先前所介绍过的稳定值。因为在低横动速度下筒子全长的每个单元上所卷绕纱线量会多于横动速度较多的数量，因此在筒子端头即高点外区域Ea纱线的堆积量也很大。在回程区域Ba内堆积起来的纱线层的厚度在横动动程最高点外最厚，此处又开始下降直到达到由横动曲线线性6堆积起的纱层厚度为止。图2中的横座标代表筒子长度L，起点从外最高点Ea开始，纵座标表示纱层厚度，例如以mm为测量单位，此厚度即为每单位时间内卷绕在筒子上纱层厚度。如果横动导纱器是根据图1中横动曲线4、6运行的话，则曲线6、2表示纱线层厚度轨迹。从图1可以看出，随着行程改性出现了一个横动曲线的平行位移，这样回程区域Ba则轴向移向筒子中段。其结果是图1中所示的暂时出现的横动曲线9、10、11、12都变成了一条有顺序的纱线堆积厚度曲线9.2，10.2，11.2，12.2。在图2和放大的图2A中并画出了每单位时间打出的纱层。图3示纱层相加的情况，从中得出了本发明的关键图1至图3是简化图，因为在一个行程改性动程过程中只有四个横动导纱器的横动曲线轨迹以及与此产生的纱线层。事实上位于所示横动曲线4、6和9之间的所有横动曲线都是存在的。选择几个阶段进行观摩使本发明的原理更加清楚一方面，最大行程改性动程基本上相当于回程区域的轴向长度，另一方面，根据图4，行程改性曲线是如此计算的，即使纱线层总数在整个行程改性动程(A最大)中保持不变并打出一个圆筒形筒子表面B。在图3中人们可以看到，纱层63在行程改性动程的最高点通过横动曲线4、6(图1)而产生。用设定横动曲线运行时间的方法，也就是设定最高点Ea内行程改性曲线(图4)坡度da/dT的方法来确定，纱层6.3的厚度，其要求是使筒子端形成的最大值能生成转向区内所要求的增大的筒子直径D。这适用于分阶段观察。实际上，在无限的行程改性曲线中，这个法定只能从行程改性曲线的曲率中最高点内产生。卷绕在纱层6.3上的纱层10.3的厚度的要求是，使其最大值加上下面的纱层6.3其端点区域Ba的直径能达到理想值。通过横动曲线10产生了纱层10.3。在一个特定时间内即横动动程缩小时(行程改性去路)可启动横动曲线;在一个特定时间内即横动曲线扩大时(行程改性回路)可启动横动曲线。行程改性动程的往复时间最好相等。在这种情况下，朝向横动轴的改性曲线在其最高点上呈带状对称。行程改性的往复时间也可以是不相等的，这样就会出现一个不对称的行程改性曲线。在每一种情况下，横动曲线10的总时间由已卷绕的纱层的最大值口来给定。如前所述，该实例适用于简化了的分阶段观察。在一个不断运动的行程改性曲线中，这个时间相当于行程改性动程位置上已经设定的行程改性曲线的上升和曲率。上述位置也是横动线10经过之处。和时间一样，行程改性往复的升高和曲率也可能是不同的。下面再回过头来分段观察在接下来的行程改性阶段，纱层11.3卷绕在纱层6.3和10.3上，此时横动曲线11被调整(见图1)。该横动曲线11又会生成最后的纱层。先给定时间，用设定行程改性往复行程横动曲线11所应保持的时间的方法来确定纱层11.3的最大值，确定此最大值时要连同其下边的纱层6.3，10.3和行程改性上阶段给定的直径D一起求出重叠卷起的纱层。这也适用了横动曲线12、及由此产生的纱线层12.3和横动曲线9及由此产生的纱层9.3。这样就达到了行程改动程的内端点，行程改性运动开始回程。横动曲线12、11、10也开始进行，最后又达到外部曲线4、6。这种形式固定的工艺过程将通过整个回程区域Ba(从横动动程的外端最高点算起)进行。从图3中可以看到，在分阶观察中，在回程区域Ba内理论上形成一个带极明显的环圈的筒子表面。如果行程改性-如本发明预见的那样-一直进行以及所选择的行程改性阶段如此之小，(如通过数字式电子控制器所设定的)，就会形成一个直径为D的平滑且呈圆柱形状的表面。直径D大于具有线性横动曲线的筒子长度区域内的筒子直径d。计算和给定行程改性曲线时要使筒子每单位长度内的卷绕的纱线均匀分布成圆筒形。这里，行程改性曲线的坡度和弯曲及坡度的轨迹决定纱线精确地分布在筒子回程区域Ba上。虽然，回程区域B内的导轨槽114的轨迹也计算在行程改性曲线内了。作为校正因素，也要把纱线直径和其它质量参数考虑在内。通过如下内容来求出这此因素横动定律理论最高至Eth(图1)和筒子上实际纱线堆积最高点之间的距离是多大？此值通过实验来确定。从图3中还能确知在导纱器108以最大行程改性动程通过的回程区域Bi内(见图1的曲线9)，增大的圆筒园周MB慢慢地进入横动速度稳定的范围内形成的圆筒园周O内。在图8和图9的实例中，行程改性带有变化的行程改性动程A1，A2，A3等等，干扰带有变化的干扰振幅C1，C2，C3等等。不管是在图8还是在图9中，横座标总表示时间。图8中，横动行程H以及行程改性动程A画在纵座标上。而在图9中，纵座标表示的横动速度，横动速度设定为双动程参数DH。双动程数是导纱器108(图7)每单位时间内往复运动数。横动速度设定将不断地在给定的下限值DHU和变化的上限制DHO之间变化，如图所示，这里也能使用线性的锯齿形干扰定律。同前面一样，行程改性定律1和干扰定律2也是同步的，其同步的情况是最小的横动速度DHU总是同行程改性曲线最高点EA上的最大横动动程一起变化;最领的横动速度DHO同位于行程改性曲线内端点的最小横动动程同步变化。这种同步性可补偿纱线张力的波动，纱线张力的波动是由行程改性和干扰引起的。同图8图9的实例相反，这里的带状干扰是这样进行的即经卷绕行程的下限横动速度DHU是设定的。因此，一个系列的变化的上限横动速度DHO进行的带状干扰循环的轨迹上的横动速度的平均值不是常数。这样筒子上的纱线堆积角也在其平均值内进行变化，只是这种变化很小。在卷绕过程中，横动速度的下限值DHU最好是常数。在卷绕过程中改变下限值当然也是可能的，例如，让其微微下降;或在卷...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗里德海姆兰茨，
申请(专利权)人：巴马格股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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