卷绕长丝的方法和装置
专利汇可以提供卷绕长丝的方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种将连续输入的长丝卷绕成在一个筒管上形成的卷筒的方法，包括以下步骤：将送进的长丝借助于一个在往复行程之内来回运动的往复 导丝 器引导到一个旋转的筒管上，以形成一个直径逐渐增大的长丝卷筒，使得在每个往复行程期间，在一个折返段之内往复导丝器在往复行程的一端被 加速 到导丝速度，并在一个第二折返段之内在往复行程的另一端从导丝速度开始减速；求出往复行程的各折返段的一个特定长度，它对于形成一个确定的卷筒边缘是必需的，其中，该特定长度随着卷筒直径的加大而加长；根据折返段的所述特定长度来控制导丝器的加速度和减速度。此外本发明还涉及一种将连续输入的长丝卷绕成在一个筒管上形成的卷筒的装置。，下面是卷绕长丝的方法和装置专利的具体信息内容。
1.一种将连续送进的长丝卷绕成一个在筒管上形成的卷筒的方法， 包括以下步骤：
将送进的长丝借助于一个在往复行程之内来回运动的往复导丝器 引导到一个旋转的筒管上，以形成一个直径逐渐增大的长丝卷筒，使得 在每个往复行程期间，在一个折返段之内往复导丝器在往复行程的一端 被加速到导丝速度，并在一个第二折返段之内在往复行程的另一端从导 丝速度开始减速；
求出往复行程的各折返段的一个特定长度，它对于形成一个确定 的卷筒边缘是必需的，其中，该特定长度随着卷筒直径的加大而加长；
根据折返段的所述特定长度来控制导丝器的加速度和减速度。
2.按权利要求1的方法，其特征在于，控制步骤包括，连续测定卷 筒直径并为对于当前的卷筒直径求出一个折返段最小长度(Bmin)，这保 证在卷筒表面上的稳定长丝层；并由所求出的最小长度产生一个控制信 号，以控制往复导丝器的加速度和减速度。
3.按权利要求2的方法，其特征在于，折返段的连续测定的最小长 度(Bmin)通过长丝层在折返段的曲率半径(ρmin)和相应的长丝交叉角 (α)确定，其中至少应该在相应的卷筒直径(D)时一直保持这个曲率半 径，从而使卷筒表面上的长丝层不出现滑脱。
4.按权利要求3的方法，其特征在于，最小曲率半径(ρmin)可以通 过卷筒直径(D)与卷筒表面摩擦系数(μ)两倍的商数计算出来。
5.按权利要求4的方法，其特征在于，折返段的最小长度(Bmin)可 以通过方程Bmin＝ρmin(1-Cosα)计算，其中ρmin表示最小曲率半径， α表示长丝交叉角。
6.按权利要求5的方法，其特征在于，控制步骤包括：控制单元不 断地测定卷筒直径并该针对该卷筒直径求出折返段最小长度，并由此产 生控制信号，以控制往复导丝器的加速度和减速度。
7.按权利要求6的方法，其特征在于，将卷筒表面的摩擦系数存入 控制单元，卷筒表面上的长丝交叉角通过控制单元执行的往复运动程序 确定。
8.按权利要求2的方法，其特征在于，进行引导步骤，从而产生变 化的长丝层交叉角，并在交叉角每次变更时求出折返段最小长度。
9.按权利要求1的方法，其特征在于，控制步骤包括：改变往复导 丝器的导丝速度，以防止产生叠绕。
10.按权利要求1的方法，其特征在于，控制步骤包括：改变往复 行程长度，以产生行程改变。
11.按权利要求1的方法，其特征在于，控制步骤包括：将导丝器 在运动折返以前的导丝速度设定为不同于导丝器在运动折返后的导丝速 度。
12.按权利要求1的方法，其特征在于，控制步骤包括：将在往复 行程之内导丝器的导丝速度设定为是可以控制的。
13.一种用于实施如权利要求1至12之一所述方法并用于将连续输 入的长丝(18)卷绕成在筒管(6)上形成的卷筒(5)的装置，包括：
一个使筒管以基本上恒定的圆周速度旋转而将长丝卷绕在该筒管 上的装置；
一个相对于筒管可轴向移动的导丝器，用于将输入的长丝引导到 筒管上；以及
一个使长丝在卷筒长度上往复运动的驱动装置，该驱动装置的速 度和加速度可通过一个控制器加以控制，该控制器和一个控制单元相连， 在卷绕过程中这个控制单元对于当前的卷筒直径不断地求出折返段最小 长度，并由此产生控制信号，以控制往复导丝器的加速度和减速度。
14.按权利要求13的装置，其特征在于，控制单元(13)和转速传感 器(22)相连，此转速传感器测量卷筒(5)的转速，控制单元(13)具有一个 数据输入装置，用于接收卷筒表面的摩擦系数和卷筒绕圈的交叉角，和 一个存贮器，用于贮存所接收的摩擦系数和交叉角。
15.一种将连续送进的长丝卷绕成一个在筒管上形成的卷筒的方法， 包括以下步骤：
将送进的长丝借助于一个在往复行程之内来回运动的往复导丝器 引导到一个旋转的筒管上，以形成一个长丝卷筒，使得在每个往复行程 期间，在一个折返段之内往复导丝器在往复行程的一端被加速到导丝速 度，并在一个第二折返段之内在往复行程的另一端从导丝速度开始减速；
连续测定卷筒直径和各折返段的最小长度，它为实际的卷筒直径 确保一个在卷筒表面上的稳定长丝层；
在每个往复行程期间控制导丝起的加和减速度，以提供所求出的 折返段最小长度。
技术领域
本发明涉及一种将连续输入的长丝卷绕成卷筒的方法和实现这种方 法的装置。
背景技术
由EP 0 453 622已知一种方法和装置，其中往复导丝器在折返区内 实现比较大的减速和加速。由此在折返区造成一种不确定的长丝铺放。 当减速和加速太快时在卷筒边缘出现长丝层滑脱(rutschen)。相反往复 导丝器减速和加速太慢的话，在卷筒边缘处会出现比较大的团状堆积。
发明内容
按照本发明这个目的通过以下的方法和装置加以解决。
按本发明的一种将连续送进的长丝卷绕成一个在筒管上形成的卷筒 的方法，包括以下步骤：将送进的长丝借助于一个在往复行程之内来回 运动的往复导丝器引导到一个旋转的筒管上，以形成一个直径逐渐增大 的长丝卷筒，使得在每个往复行程期间，在一个折返段之内往复导丝器 在往复行程的一端被加速到导丝速度，并在一个第二折返段之内在往复 行程的另一端从导丝速度开始减速；求出往复行程的各折返段的一个特 定长度，它对于形成一个确定的卷筒边缘是必需的，其中，该特定长度 随着卷筒直径的加大而加长；根据折返段的所述特定长度来控制导丝器 的加速度和减速度。
按本发明的一种将连续输入的长丝卷绕成在筒管上形成的卷筒的装 置，包括：一个使筒管以基本上恒定的圆周速度旋转而将长丝卷绕在该 筒管上的装置；一个相对于筒管可轴向移动的导丝器，用于将输入的长 丝引导到筒管上；以及一个使长丝在卷筒长度上往复运动的驱动装置， 该驱动装置的速度和加速度可通过一个控制器加以控制，该控制器和一 个控制单元相连，在卷绕过程中这个控制单元对于当前的卷筒直径不断 地求出折返段最小长度，并由此产生控制信号，以控制往复导丝器的加 速度和减速度。
按本发明的另一种将连续送进的长丝卷绕成一个在筒管上形成的卷 筒的方法，包括以下步骤：将送进的长丝借助于一个在往复行程之内来 回运动的往复导丝器引导到一个旋转的筒管上，以形成一个长丝卷筒， 使得在每个往复行程期间，在一个折返段之内往复导丝器在往复行程的 一端被加速到导丝速度，并在一个第二折返段之内在往复行程的另一端 从导丝速度开始减速；连续测定卷筒直径和各折返段的最小长度，它为 实际的卷筒直径确保一个在卷筒表面上的稳定长丝层；在每个往复行程 期间控制导丝起的加和减速度，以提供所求出的折返段最小长度。
在往复运动时按照往复导丝器的速度函数进行长丝铺放。这个速度 函数其特征在于有三个段落。首先导丝器必须从折返点出发加速到一个 导丝速度。导丝器到达所希望的导丝速度所走过的路程定义为折返段。 然后导丝器以导丝速度运动直至对面的往复行程终点。这里所走过的路 程称作直线行程。在相对的终点导丝器从导丝速度开始这样地减速，使 得它在相对的折返点速度为零。在减速阶段所走过的路程同样称作折返 段。这样通过这两个折返点由这三个部分路程相加得到确定的往复行程 长度。导向器的折返段主要由导丝器所调整的加速度或减速度所确定。 现在按本发明的方法正是精确地利用导丝器的加速度或减速度，以影响 长丝的铺放。为此这样地控制加速度或减速度，使得折返路程的长度随 着卷筒直径的加大不断增长。由此达到，随着卷筒直径的加大在边缘区 域团状堆积变得越来越少，从而不会形成凸台形卷筒边缘。在长丝折返 时堆积是由于这样的原因形成的，由于往复导丝器速度的变化在卷筒表 面上在单位时间内必须铺放更大数量的长丝。折返段越短，堆积越少。 但是在折返段之内铺放的长丝保持不变，因为在具有更大直径的圆柱体 的圆周上需要有更大半径的长丝折返。
在本发明的一种特别优良的具体结构中，对于每一种卷筒直径调整 到一个折返段的最小长度，其中确保卷筒表面上有确定的长丝长度。从 而可以使在整个卷绕过程中折返段内的长丝堆积最小。这种方法的基础 在于：长丝在卷筒表面上折返段之内可以以最小的半径铺放，而长丝不 会在卷筒表面上产生打滑。
因为折返段的最小长度主要取决于长丝层的最小曲率半径和当时的 交叉角，对于不断地求出折返段的最小长度特别有利。这里最小曲率半 径可以通过卷筒直径和卷筒表面摩擦系数两倍之商算出。对于纺织长丝 卷筒表面的摩擦系数在0.2至0.6的范围内。因此例如在卷筒直径为 200mm时折返段之内长丝铺放的最小曲率半径为167至500mm。
为了在长丝卷绕时达到高的灵活性，借助于控制装置不断地计算折 返段的最小长度，并转化成控制信号以控制往复导丝器的加速度和减速 度。
这里如果不断地测出卷筒直径并输入控制单元以计算折返段的最小 长度的话特别有好处。因为卷筒表面的摩擦系数主要取决于长丝种类和 往复运动程序，这可以作为一个数值贮存在控制单元内。同样长丝卷绕 的交叉角可以通过往复运动程序得知，并贮存在控制单元内。例如由一 个微处理器组成的控制单元连续地进行折返段最小长度的计算。然后计 算出来的数值直接转化为控制信号，以便相应地控制往复导丝器的驱动 装置。
按本发明的方法既可以用于将长丝卷绕成具有恒定交叉角的无规卷 筒，也可以卷绕成具有变化交叉角的精密卷筒。
在另一种优良的变型方案中往复导丝器的导丝速度是可变的。这样 在一个双行程内在每一个单行程中可以产生不同的长丝铺放。其次可以 达到与防镜面(叠绕)法(Spiegelstoerverfahren)的良好的结合。卷筒上 相互衔接的长丝绕层内相互对齐的长丝段或多或少地正好重叠排列，这 种现象称为镜面。通常这种镜面的征兆通过这样的方法来避免，例如在 上下限之间连续地减小和加大导丝速度或往复运动速度，该速度作为单 位时间内往复导丝器的往复运动(双行程)次数而给出。通过折返段变化 和防镜面法的共同作用达到卷筒边缘区域内长丝层的更好结合。
在另一种优先实施方案中往复行程长度是可变的。因此即使在以慢 的加速度和减速度铺放时也能避免形成高的边缘。这里任何“呼吸” (Atmung)形式(往复运动行程小的和慢的变化)配合折返段的改变都是可 以的。另一个优点在于，由该“呼吸”运动形式所引起的长丝拉伸力的 变化基本上可以得到补偿。在卷绕卷筒时特别重要的是，在整个长丝长 度上和卷筒长度上有一个均匀的拉伸力。由此也同样改善卷筒的退绕性 能。
为了影响在往复行程的直线路程之内的卷筒结构，导丝器在运动折 返以前的导丝速度不同于导丝器在运动折返后的导丝速度。但是在直线 区域内导丝速度的提高而不改变减速度将自动地导致折返段的加长。从 而也提供了这样的可能性，仅仅通过控制导丝速度来改变折返段的长度。
附图说明
借助于下面的附图对本方法以及其他优良的变型方案和实现这一方 法的装置作一说明。
其中表示：
图1为在往复行程期间在卷筒上铺放长丝，
图2为在折返区内在卷筒表面上铺放长丝，
图3为实现按本发明的方法的装置的一个实施例。
具体实施方式
这里往复导丝器可以通过例如直线驱动装置或皮带传动来驱动。其 中直线驱动装置或皮带传动例如与一个步进电机相连。然后可以通过一 个可编程的控制单元精确地控制导丝器的运动。在图1的下半部分表示 在卷筒表面10上的一个长丝层2，它是在往复行程期间铺放的。等于所 卷绕的卷筒长度的往复行程H通过位于两端的折返点3限定。其中折返 点3是导丝器速度为零的位置。现在如果从图1中所示的卷筒左端开始 往复行程的话，那末在折返段BL之内长丝首先以不断加大的交叉角铺放。 一旦导丝器加速到导丝速度，长丝便以恒定的交叉角α铺放。这段路程 这里称为直线路程L。在卷筒右端往复导丝器11这样地减速，使得它在 折返点3速度重新为零。因此在折返段BR内长丝以不断变小的交叉角α 铺放。因此很清楚，在往复行程末端形成的卷筒边缘主要取决于折返段 B内的长丝铺放。折返段B仅仅由往复导丝器的加速度和减速度确定。 所以在折返段内长丝位置直接与往复导丝器的减速度和加速度有关。在 折返段内长丝位置由曲率半径ρ确定。
在此在图2中表示在卷筒右折返区处卷筒表面10上的长丝层2。通 过折返点3设一个图形的横坐标。这里横坐标表示往复行程长度H。图 形的纵坐标设在往复行程的中点，并表示卷筒的圆周方向。这上面标注 圆周路程u·t。这里u是圆周速度，t是时间。折返点3表示当时的往 复行程的终点。在图2中以Ho表示。因此纵坐标和横坐标相交于1/2Ho 这一点。在折返段B之内的长丝层2由曲率半径ρ确定。在纵坐标和长丝 层2之间标注交叉角α。因此往复导丝器直至折返段为止以导丝速度运 动。现在在点4.1往复导丝器开始减速直至折返点3。从折返点3到点 4.2往复导丝器加速。
由图2中所示的布局可以推导出长丝层的曲率半径ρ，交叉角α和折 返段B之间的关系。折返段B可以由方程
B＝ρ*(1-cosα)
算出。
不致引起长丝层滑脱的，可以铺放的最小曲率半径可以由关系式
ρmin＝D/(2*μ)
算出。
其中D是卷筒直径，μ是卷筒表面的摩擦系数。因此在均匀的卷筒 表面时随着卷筒直径的加大可以始终以越来越大的曲率半径铺放长丝 层，而不致使长丝层在卷筒表面上滑脱。对于纺织丝线和普通往复运动 程序摩擦系数在0.2至0.6的范围内。因此折返段的最小长度可以由方 程
Bmin＝D*(1-Cosα)/2μ
算出，这个计算假如可以通过驱动往复导丝器的步进电机的控制单 元不断地进行。这个控制单元由所求得的折返段最小长度产生控制信号， 以便控制步进电机。从而给往复导丝器规定一个造成最小曲率半径和折 返段最小长度的减速度和加速度。因此在单位时间内铺放的长丝长度减 小到最小。
所以按本发明的方法即使没有行程的“呼吸”运动时也可以将长丝 卷绕成一个在其表面上质量均匀分布的卷筒。为了得到卷筒结构包装密 度更好的均匀性，可以附加地进行“呼吸”运动，也就是说往复行程的 改变。同样也可以按一个任意的时间程序进行导丝速度的改变，以便产 生防镜面(Spiegelstoerung)，即避免产生叠绕(Bildwicklung)。
图3中表示实现按本发明的方法的装置的一个实施例。这里往复导 丝器11借助于一个皮带传动装置30在往复行程H内来回运动。皮带传 动装置由皮带轮26、27和24构成。往复导丝器11固定在一个环绕皮带 轮26、27和24的皮带12上，并在皮带轮26和27之间来回运动。皮带 轮26可旋转地支承在轴29上，皮带轮27可旋转地支承在轴28上。皮 带轮24和驱动轴25相连，此驱动轴借助于一个电机23，例如步进电机， 向两个方向驱动。电机23通过控制器19控制。控制器19与控制单元 13相连。
与张紧在皮带轮26和27之间的皮带相平行皮带传动装置的下方安 装一个筒管锭子7，它上面固定一个筒管6。卷筒5卷绕在筒管6上。筒 管锭子7的转速借助于一个转速传感器22测出并输入控制单元13。可 以调整往复运动速度和卷筒圆周速度之间的比例。因为筒管锭子7属于 一个卷绕装置，它以恒定的圆周速度驱动卷筒5，由转速可以计算出卷 筒当时的卷绕直径。这个计算在控制单元13之内进行。控制单元13具 有一个数据输入装置和一个数据存贮器，以便贮存卷筒表面的摩擦系数 和卷筒的交叉角。根据所贮存的数据以及不断测得的转速可以由控制单 元13不断地算出往复行程末端处折返段的最小长度。算出的数值由控制 单元转化成控制信号，并输入控制器19。控制器19相应地控制电机23， 从而使往复导丝器11获得一定的加速度或减速度，它保证保持折返段的 最小长度。
标号表
1.端表面 11.往复导丝器
2.长丝层 12.皮带
3.折返点 13.控制单元
4.转折点 18.长丝
5.卷筒 19.控制器
6.筒管 22.转速传感器
7.筒管锭子 23.电机
8.运动方向 24.皮带轮
9.运动方向 25.驱动轴
10.卷筒表面 26.皮带轮
27.皮带轮 29.轴
28.轴 30.皮带传动装置
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