專利名稱：卷繞裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按權利要求1前序部分所述的卷繞裝置以及用于運行該卷繞裝置的方法。
這種卷繞裝置用于卷繞連續(xù)輸入的長絲，尤其是化學長絲，并例如由WO 03/068648 A1所知。為此，在兩個同時運行的可旋轉地支承的筒管錠子上夾緊一個或多個筒管，它們表示兩個卷繞工位。對于兩個卷繞工位，長絲輸入在一設置在卷繞工位之間的公共平面內進行。通過筒管錠子的旋轉，輸入的長絲在筒管上形成卷筒。借助于一共同的往復運動機構，長絲周期地沿卷筒軸線方向往復運動，使卷筒得到圓柱形形狀。安裝在筒管錠子上方的加壓輥與卷筒接觸，并使長絲從往復運動機構轉移到卷筒上。此外加壓輥，為牢固的卷筒結構提供一個壓緊力。在卷筒和加壓輥的驅動方面，在現(xiàn)有技術中已知許多種方案，亦即通過加壓輥借助于摩擦力驅動卷筒或在加壓輥沒有驅動或以小的扭矩驅動的情況下通過筒管錠子驅動卷筒。在WO 03/068648 A1所述的卷繞裝置中，兩個筒管錠子分別安裝在兩個鏡像對稱地并排設置的轉盤上。在卷繞過程開始時轉盤起先是靜止的。隨著卷筒直徑的加大，轉盤便反方向旋轉，以加大筒管錠子和加壓輥之間的距離。加壓輥附加地支承在搖臂上，搖臂又安裝在一可自由地垂直運動的共同的滑動件上。搖臂同時還能夠在一定限度內補償兩個卷筒的直徑增大?；瑒蛹试S偏移運動有一附加的自由度，以加大筒管錠子和加壓輥之間的距離。通過這兩個偏移運動的協(xié)調，達到在大的卷筒直徑范圍內卷筒和加壓輥之間一致的接觸角。
在卷筒達到最終直徑時，需要將滿卷筒換成空的筒管。在WO03/068648 A1中，這分別通過兩個設置在每個轉盤上的筒管錠子進行，它們交替地在起始位置和卷繞位置之間輪換。
但是由WO 03/068648 A1所披露的方案有這樣的缺點，即，雖然攜帶加壓輥的兩個搖臂可以在一定限度內補償兩個卷筒的直徑差。但是這種補償不是協(xié)調地進行的。此外，不能對大的直徑差作出反應。這可能對卷筒結構的質量有不良后果。
因此本發(fā)明的目的是，將由現(xiàn)有技術已知的具有兩個卷繞工位的卷繞裝置改進如下，使得各卷筒即使在有大的直徑差時仍能安全、可靠和分別以最佳的壓緊力進行卷繞。
按照本發(fā)明，這個目的通過按權利要求1的卷繞裝置得以實現(xiàn)。
為此，支架與一驅動裝置連接，它使支架隨著卷筒直徑的加大在一導軌內背離筒管錠子運動。用一傳感元件對至少一個卷筒或兩個卷筒的直徑增大進行測量。設置一控制裝置，它將傳感元件的測量值運算(處理)成一調整值，并相應地控制支架的驅動裝置。這有這樣的優(yōu)點，即，盡管卷筒直徑加大，支架到卷筒仍始終具有所要求的距離。此外，加壓輥可以保持在一對于長絲卷繞最佳的位置上。
在本發(fā)明卷繞裝置的一種方案中，傳感元件由傳感器構成，它們測量加壓輥或支座相對于支架的位置。這種方案利用這樣的事實，即，隨著卷筒直徑的加大，在可運動的支座上的加壓輥首先相對于支架抬起。為此，支承在支座上的加壓輥或支座本身與傳感器作用連接。加壓輥或支座的位置例如可以用轉角發(fā)送器、接近傳感器或距離傳感器測出。這時卷筒受到加壓輥自重的作用力。為了調節(jié)，壓緊力也可以有利地例如通過作用在支座上的氣動缸來改變。
在本發(fā)明裝置的另一種方案中，由傳感元件測量加壓輥和卷筒之間的壓緊力。但是其先決條件是，壓緊力隨著卷筒直徑的加大而加大。這例如可以通過支座的運動學結構或通過采用一彈簧達到。對此相應的解決方案本領域技術人員是熟悉的。通常，壓緊力的測量例如用電阻應變片直接或間接地進行。但是也可以設想間接力測量的其他可能性，例如在加壓輥軸承處的聲測量。
在本發(fā)明卷繞裝置的一種改進結構中，設置斷絲傳感器，它們識別輸入長絲的斷絲。這種斷絲傳感器與控制裝置連接。因此控制裝置具有在形成兩個卷筒之一時對于故障的了解，并對此加以考慮。斷絲傳感器和控制裝置之間的連接既可以直接進行，也可以經由大多用于卷繞裝置驅動控制的上級控制裝置間接地進行。
因為不管是支座的運動還是轉盤的旋轉都影響筒管錠子和加壓輥之間的距離，在一種優(yōu)選實施方案中，在控制裝置與控制轉盤的旋轉驅動裝置的控制器之間存在作用連接。
按本發(fā)明的用于運行本發(fā)明卷繞裝置的方法規(guī)定在控制裝置內由所測出的卷筒之一的直徑增大值求出一調整值，它被輸送給滑動件的驅動裝置并造成滑動件的運動。這種方法的優(yōu)點是，為此只需要一個傳感器，并且在控制裝置內測量信號的處理是很簡單的。但其前提是，兩個卷筒的直徑增大大致相同，例如在卷繞紡絲位置的長絲時便可能這樣。
本發(fā)明另一種可供選擇的用于運行本發(fā)明卷繞裝置的方法規(guī)定由傳感元件測出兩個卷筒的直徑增大。在控制裝置中首先由各相應傳感器的測量值求出一關聯(lián)值。根據(jù)這個關聯(lián)值向滑動件驅動裝置發(fā)出一調整值，它促使滑動件移動，這種選擇方案有這樣的優(yōu)點，即，也可以考慮不同的直徑增大。
在本發(fā)明方法的一種實施方案中，這個關聯(lián)值由兩個測量值的平均值構成。這有這樣的優(yōu)點，即使在卷筒直徑不同時兩個支座也始終處于一在平均值附近的位置上。
在本方法的另一種實施方案中，利用兩個測量值的最大值求出關聯(lián)值。在這種情況下，較大的卷筒總是用作與過程關聯(lián)的卷繞工位。較小的卷筒以不同的支架位置跟隨較大的卷筒。
本方法另一種優(yōu)選的實施方案對各傳感器的測量值加權。由此使上述兩種方法的優(yōu)點相結合。例如，對于較小的直徑差首先給相應于較大卷筒的較大測量值很大的權數(shù)。隨著直徑差偏差的加大，較小卷筒的支座將會與平均位置離得越來越遠。因此更多地考慮這種偏離平均值的極端測量值。舉一個例子來說明本發(fā)明的這種構想。這個例子對于配置于較大卷筒的支架的測量值采用大的權數(shù)，并考慮離平均位置的偏差。而另一個支架的測量值則考慮一較小的權數(shù)。但是為了能夠在另一個支架中對離平均位置大的偏差作出反應，按指數(shù)考慮這個測量值。
在本方法的改進方案中，在控制裝置內處理識別輸入長絲斷絲的斷絲傳感器的信號，并在形成關聯(lián)值時加以考慮。這樣，在兩個絲束之一的卷繞過程中斷時只需要考慮對應于另一個絲束的測量值，這是有價值的。由此可以使另一個絲束的卷繞過程不受干擾地繼續(xù)進行。
由測量值的關聯(lián)值求出調整值，并發(fā)送給支架的驅動裝置。在本方法的一種方案中，由關聯(lián)值連續(xù)地形成調整值并發(fā)送給驅動裝置。由此得到過程特別均勻的處理流程。
在本方法的另一種方案中，如果關聯(lián)值達到一極限值，便僅僅發(fā)出一個調整值。例如，支架首先可以靜止不動。一旦支座連同加壓輥由于卷筒的加大而達到了一上限值，控制裝置便介入，并背離筒管錠子軸線向支座移動。這一直進行到支座連同加壓輥到達一下限值，這時便重新關掉驅動裝置。
在優(yōu)選的方法中，在卷繞行程期間，其上固定著筒管錠子的轉子不再繼續(xù)旋轉。這時卷筒的增大僅僅通過支架的移動補償。但是這不應該排除，在卷繞行程期間轉子在幾個階段內旋轉，以避免例如卷筒的干涉。但是這個旋轉不再是首要為了補償卷筒直徑的增大。
在本方法的一種方案中，轉子按許多小的階段或者連續(xù)地繼續(xù)旋轉，旋轉速度既可以保持不變也可以按方根函數(shù)關系隨卷筒直徑增大而加大。這里，支架的移動和上述方案不同，具有一補償函數(shù)，而轉盤的旋轉補償了直徑的增大。
在本方法的一種特別優(yōu)選的形式中，由關聯(lián)值形成調整值與轉盤的控制協(xié)調。例如，如果轉盤本就同時地繼續(xù)旋轉，那么抑制支架的移動是有意義的，因為兩個動作都影響筒管錠子和加壓輥之間的距離并且相互干擾。
下面參照附圖詳細說明一個實施例。
附圖表示

圖1示意表示本發(fā)明卷繞機的一個實施例。
在圖1中示意表示本發(fā)明卷繞機的一個實施例。
卷繞機由兩個鏡像對稱設置的分別帶有兩個筒管錠子7、7′和10、10′的轉盤9和9′構成，它們在工作時可同步運行。
例如由這里未畫出的紡絲設備連續(xù)輸入的絲束首先通過借助于導絲器支架3設置在卷繞機上方的導絲器2和2′分成兩股分絲束1和1′。其中每股分絲束包括一根或幾根前后順序設置的長絲。各根長絲在后續(xù)行程中由被往復運動機構4周期地往復引導的往復導絲器5和5′帶動往復運動。接著長絲被放置到旋轉的加壓輥6和6′上，并由加壓輥6和6′輸送到以相同的圓周速度旋轉的卷筒8.2和8.2′上，以便被它們卷繞。
卷筒8.2和8.2′卷繞在筒管8.1和8.1′上，它們夾緊在筒管錠子7和7′上。根據(jù)卷繞在每半臺卷繞機上的單根長絲的數(shù)量在每個筒管錠子7和7′上順序安裝多個筒管8.1和8.1′。在卷筒的驅動方面可以并設想，筒管錠子7和7′直接電機驅動。作為另一種選擇可以并設想，加壓輥6和6′電機驅動，使得卷筒8.2和8.2′通過與加壓輥6和6′的圓周接觸通過摩擦力驅動。
隨著卷筒8.2和8.2′直徑的加大，筒管錠子7和7′的軸線離加壓輥6和6′的軸線的距離也必須相應地加大。為此支承在可運動的支座14、14′上的加壓輥6和6′和往復運動機構4以及導絲器2和2′一起安裝在一共同的支架12上。該支架12通過垂直設置的導軌13與一殼體11連接。該導軌13允許支架12，隨著卷筒直徑的加大由一驅動裝置向上移動。在圖1中所示的例子中驅動裝置通過支架驅動裝置19，例如一電機構成，它通過絲桿20直線驅動支架12。也可以采用其他驅動方案。
其中，支座14和14′和與它連接的零件的重量以及加壓輥6和6′的重量作用在卷筒8.2和8.2′上。為了減小與此有關的壓緊力，在支座14和14′上設置一這里未畫出的卸荷裝置。這種卸荷例如可以通過彈簧力或通過一可通入壓縮空氣的氣動缸進行。卸荷裝置支承在支架12上。在這里應該再次涉及支座14和14′的力-路程關系。根據(jù)所希望的卷筒結構特性和支座14和14′的動態(tài)性能，本發(fā)明的卷繞裝置可以具有不同的支座14或14′相對于支架12上升的路程和作用在加壓輥6或6′和卷筒8.2或8.2′之間的壓緊力之間的關系。所需要的關系尤其是還與傳感元件或傳感器15或15′的類型有關，傳感器用于接受測量值16或16′。
在這個實施例中采用兩個傳感器15和15′作為傳感元件，它們測量支座14或14′相對于支架12抬升的路程。這或者是直接在支架12上或者是在加壓輥6或6′上進行。作為所述傳感器，這里可以采用任何類型的路程傳感器。
或者，也可以通過兩個傳感器15和15′測量作用在加壓輥6或6′和卷筒8.2或8.2′之間的壓緊力，例如通過電阻應變片或固體聲測量裝置。
傳感元件另一種可供選擇的結構可以是，測量一個筒管錠子或兩個筒管錠子的轉速。因為長絲以恒定的卷繞速度卷繞，在卷筒直徑加大、從而卷筒圓周速度發(fā)生變化時要求這樣地調節(jié)筒管錠子的驅動裝置，使得盡管卷筒在增大而卷筒的圓周速度仍保持不變。因此可以由筒管錠子的轉速直接確定對應的卷筒直徑。作為傳感器，可以采用轉速傳感器，它們配設于各筒管錠子。輸入控制裝置的測量值可以直接或間接地轉變成調整值。
由傳感器15和15′測量的測量值16和16′輸送給控制裝置17。控制裝置17由兩個測量值16和16′形成關聯(lián)值，它被換算成調整值18。然后這個調整值18發(fā)送給支架驅動裝置19，它借助于絲桿20使支架12移動。因此在控制裝置17中存在一調節(jié)器。該調節(jié)器可以設計成連續(xù)調節(jié)器，它以調整值18的改變對測量值16和16′的變化作出連續(xù)的反應，或做成兩點調節(jié)器。它僅僅在測量值16和16′之一或由它推算出來的關聯(lián)值超過或低于規(guī)定值時才以調整值18的改變作出反應。
輸入絲束1和1′的長絲由斷絲傳感器21和21′監(jiān)測。出現(xiàn)斷絲便發(fā)送信號給控制裝置17。
控制裝置17與一控制器20連接，它與轉盤9和9′的旋轉驅動裝置(這里未示出)連接并控制轉盤9和9′的旋轉運動。為此轉盤9和9′可旋轉地支承在殼體11內。這使得轉盤的旋轉和支架12的移動之間可以相互協(xié)調。
下面介紹兩種卷繞情況(Aufspulszenarien)。
首先應該假設，卷筒8.2和8.2′的直徑以及直徑增長速度都是相同的。支架12位于圖1中所示的位置。支座14和14′位于所示的中間位置。輸入的絲束1和1′和前面所述的一樣卷繞在卷筒8.2和8.2′上，這時卷筒8.2和8.2′的直徑不斷加大。固定在支座14和14′上的加壓輥6和6′由于支座14和14′的運動關系可垂直于一平面自由運動，此平面由卷筒8.2和8.2′與加壓輥6和6′之間的接觸線及接觸切線確定。隨著卷筒直徑的加大，支座14和14′向上偏移。這由傳感器15和15′測量，并引導到控制裝置17?？刂蒲b置17由兩個測量值16和16′例如形成一平均值，并提高發(fā)送給支架驅動裝置19的調整值18。現(xiàn)在支架12向上移動，直至支座14和14′重新占有其中間位置為止。對于本領域技術人員來說，可以這樣設計通過控制裝置17構成的調節(jié)器，即，使得一方面支架12及時地移動，另一方面避免不穩(wěn)定和過調。特別是使得不太可能使支架在過調后重新向下移動。在理想情況下，支架12精確地以卷筒8.2和8.2′的直徑增大速度向上移動。
第二種卷繞情況的特征是卷筒8.2和8.2′的直徑不同?，F(xiàn)在重要的是，此方法在形成兩個測量值16和16′之間的關聯(lián)值后一方面防止支座14或14′一直移動到其止擋。如果從支座14或14′的極限位置卷筒的質量下降的假設出發(fā)，那么將兩個支座14或14′之一，例如較大的卷筒，盡可能推動到一個接近支座14或14′的中間位置的位置，而對于另一個支座則有意地使其處于一個極端位置，可能是有意義的。
可能出現(xiàn)的另一種卷繞情況是，在兩個絲束1或1′中出現(xiàn)斷絲。這由斷絲傳感器18或18′確定，其信號輸入控制裝置17內?？刂蒲b置17在求出測量值16和16′之間的關聯(lián)值時選除屬于斷裂絲束的測量值，使得對應于完好絲束的卷筒可以繼續(xù)卷繞。
圖1中所示的本發(fā)明卷繞裝置的實施例可以僅僅具有傳感器15或15′之一，作為傳感元件，來測量卷筒8.2或8.2′的直徑增大。除了在控制裝置17內由一個測量值產生用于控制支架驅動裝置19的調整值之外，這種實施例的結構和功能與上述實施例相同。為了在這種情況下在卷筒8.2和8.2′的直徑增大率不同時不會導致未測量之加壓輥的不許可位置，可以給未測量之加壓輥分別配設兩個接觸開關，它們限制加壓輥或支座的最大許可行程，并能夠參與支架驅動裝置的控制。
附圖標記表1，1′ 絲束2，2′ 導絲器3 導絲器支架4 往復運動機構5，5′ 往復運動導絲器6，6′ 加壓輥7，7′ 筒管錠子8.1，8.1′ 筒管8.2，8.2′ 卷筒9，9′ 轉盤10，10′ 筒管錠子在靜止位置11 殼體12 支架13 導軌14，14′ 支座15，15′ 傳感器16，16′ 測量值17 控制裝置18 調整值19 支架驅動裝置20 絲桿21，21′ 斷絲傳感器22 控制器
權利要求
1.用于將連續(xù)輸入的長絲(1，1′)卷繞在卷筒(8.2，8.2′)上的卷繞裝置，具有兩個可旋轉的并在其上固定待卷繞卷筒(8.2，8.2′)的筒管錠子、兩個可旋轉的并在其上固定筒管錠子的轉盤(9，9′)，其中，每個筒管錠子(7，7′)配有一加壓輥(6，6′)，筒管錠子(7，7′)和加壓輥(6，6′)這樣地設置，使得在兩個筒管錠子(7，7′)上的卷繞可以同時進行，其中，加壓輥(6，6′)借助于可運動的支座(14，14′)安裝在一共同的支架(12)上，并且支座(14，14′)允許加壓輥相對于支架(12)相對運動，支架(12)設計成可借助于導軌(13)以這樣的形式運動，即，隨著卷筒(8.2，8.2′)直徑的加大，支架(12)連同加壓輥(6，6′)可以作偏移運動，其特征為支架(12)與一驅動裝置(19，20)連接，該驅動裝置使支架(12)在導軌(13)內運動，設置一傳感元件(5，5′)，該傳感元件測量至少一個被卷繞的卷筒(8.2，8.2′)的直徑增大，并且設置一與傳感元件(5，5′)連接的控制裝置(17)，它根據(jù)所測得的卷筒(8.2，8.2′)直徑增大通過一調整值(18)控制驅動裝置(19)。
2.按權利要求1的卷繞裝置，其特征為傳感元件由一個或兩個傳感器(15，15′)構成，其測量一個或兩個支座(14，14′)或者一個或兩個加壓輥(6，6′)相對于支架(12)的位置。
3.按權利要求1的卷繞裝置，其特征為傳感元件由一個或兩個傳感器(15，15′)構成，其測量加壓輥(6，6′)和卷筒(8.2，8.2′)之間的壓緊力，或者是與壓緊力有關的測量參量。
4.按權利要求1至3之任一項的卷繞裝置，其特征為設置用于識別長絲(1，1′)斷絲的斷絲傳感器(21，21′)，所述斷絲傳感器直接或間接地與控制裝置(17)連接。
5.按權利要求1至4之任一項的卷繞裝置，其特征為控制裝置(17)與一控制器(22)連接，所述控制器控制轉盤(9，9′)的旋轉驅動裝置。
6.用于運行按權利要求1至5之任一項的卷繞裝置的方法，其特征為實施以下工步-測量卷筒(8.2，8.2′)之一的直徑增大；-由測量值(16)形成一調整值(18)；以及-將調整值(18)發(fā)送給支架驅動裝置(19)。
7.用于運行按權利要求1至5之任一項的卷繞裝置的方法，其特征為實施以下工步-測量兩個卷筒(8.2，8.2′)的直徑增大；-由各測量值(16，16′)形成一關聯(lián)值；-由關聯(lián)值形成一調整值(18)；-將調整值發(fā)送給支架驅動裝置(19)。
8.按權利要求7的方法，其特征為關聯(lián)值由兩個測量值(16和16′)的平均值構成。
9.按權利要求7的方法，其特征為關聯(lián)值由兩個測量值(16和16′)的最大值構成。
10.按權利要求7的方法，其特征為根據(jù)各測量值(16，16′)與它們的平均值之差在形成關聯(lián)值時分別對各測量值(16，16′)進行加權。
11.按權利要求7至10之任一項的方法，其特征為在由斷絲傳感器(21，21′)發(fā)出斷絲信號的情況下，控制裝置(17)在形成關聯(lián)值時選除與斷絲有關的絲束(1，1′)的測量值。
12.按權利要求7至11之任一項的方法，其特征為連續(xù)地發(fā)送調整值(18)。
13.按權利要求7至11之任一項的方法，其特征為一旦關聯(lián)值超過了上限值，便發(fā)出調整值(18)，而一旦關聯(lián)值超過了下限值，便對調整值(18)的輸出進行調整。
14.按權利要求7至13之任一項的方法，其特征為在整個卷繞期間或至少在大部分卷繞時間內轉盤(9，9′)不旋轉。
15.按權利要求7至13之任一項的方法，其特征為轉盤(9，9′)在卷繞期間持續(xù)地或至少在大部分卷繞時間內連續(xù)地或步進式地隨著卷筒直徑的加大旋轉。
16.按權利要求7至15之任一項的方法，其特征為由關聯(lián)值形成調整值(18)與由控制器(22)發(fā)送到轉盤(9，9′)驅動裝置的控制信號的形成相協(xié)調。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將連續(xù)輸入的長絲(1，1′)卷繞成卷筒(8.2，8.2′)的卷繞機。此卷繞機具有兩個鏡像對稱地設置的、分別帶有至少一個筒管錠子(7，7′)的轉盤(9，9′)，在筒管錠子上分別卷繞長絲的一部分。每個轉盤配有一加壓輥(6，6′)，用它將長絲壓緊在卷筒上。加壓輥借助于可運動的支座(14，14′)安裝在一共同的支架(12)上。為補償卷筒直徑的增大，支架可用一驅動裝置(19)沿垂直方向移動。為了在兩個筒管錠子上得到一致的卷筒卷繞結構，按照本發(fā)明，設置用于測量至少一個卷筒的直徑增大的傳感元件(5，5′)，傳感元件與控制裝置(17)連接?？刂蒲b置處理傳感器信號，形成一關聯(lián)值，并將調整值發(fā)送給共同支架的驅動裝置。
文檔編號B65H67/048GK101018724SQ200580031027
公開日2007年8月15日 申請日期2005年7月20日 優(yōu)先權日2004年7月28日
發(fā)明者赫爾曼·韋斯特里奇 申請人:蘇拉有限及兩合公司