專利名稱：交叉卷繞筒子及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如權利要求1的前序部分所述的交叉卷繞筒子和如權利要求4的前序部分所述的交叉卷繞筒子的制造方法。
背景技術：
交叉卷繞筒子能夠以粗繞、精密卷繞或分級精密卷繞的方式制成。在此使用的術語“交叉卷繞筒子”也包括在交叉卷繞筒子的絡筒過程中形成的卷裝。
在制造粗繞交叉卷繞筒子時，紗線往復速度和交叉卷繞筒子的圓周速度在絡筒過程中即從絡筒開始到結束相互有一個穩(wěn)定不變的比例。由此一來，紗線交叉角保持恒定，而圈數(shù)比隨著筒子直徑增大而減小。圈數(shù)比規(guī)定了單位紗線往復雙倍行程的筒子轉數(shù)。以粗繞制成的交叉卷繞筒子應具有穩(wěn)定的紗線體和盡量勻稱的疏密度。尤其當經(jīng)過圈數(shù)比的整數(shù)值時，出現(xiàn)了所謂的疊繞或對稱卷繞。為了避免其不利影響，為此采用了所謂的防疊繞法，但它們沒有完全解決疊繞問題。
當制造精密卷繞交叉卷繞筒子時，不是紗線交叉角度而是圈數(shù)比在整個絡筒過程中保持不變。同時，紗線交叉角度隨著交叉卷繞筒子直徑增大而減小。原則上，精密卷繞相對于粗繞交叉卷繞筒子的優(yōu)點在于，在相同筒子體積的條件下獲得高的落紗速度和較高的卷繞密度和乃至更大的繞行長度。隨著交叉卷繞筒子直徑的增大而減小的交叉角度可能在由短纖紗制造精密卷繞筒子時限制直徑。
分級精密卷繞是粗繞和精密卷繞的組合形式，它可利用兩者的優(yōu)點并且避免了缺點。精密卷繞分級進行，其中，例如調節(jié)出一個最大的允許交叉角度，在圈數(shù)比各自保持不變的情況下，這個最大的允許交叉角度在一級內變小。如果交叉角度達到一個最小的但還允許的值，則交叉角度突然又返回到初始值。同時，圈數(shù)比突變到一個較小值。由此一來，人們獲得了一個交叉角度近似恒定的交叉卷繞筒子，在這里，圈數(shù)比分級減小。
在所有三種卷繞形式的交叉卷繞筒子的制造中的一個已知問題就是在交叉卷繞筒子側邊上的密度增大了。由于在轉向點上的紗線不能成銳角地落紗，而是總是按照一個半徑來落紗，所以，在交叉卷繞筒子的邊緣上出現(xiàn)密度增大，這引起邊緣的隆起。這些因密度較高而變硬的邊緣對交叉卷繞筒子的最佳卷裝密度以及隨后的染色工序不利。
如果在落紗過程中通過帶槽滾筒來引導紗線以便往復運動，則為了減輕這個問題，例如由DE-PS683468中就早有所知，其帶槽滾筒可以沿其軸線以較低的頻率往復運動并由此在規(guī)定范圍里在邊緣上分配紗層位移。這里，往復運動行程保持不變。盡管利用這種“邊緣位移”方式使邊緣區(qū)內的密度分布變得均勻了，但筒子內部仍然“較軟”，就是說，筒子內部的密度較低。
另一個改善筒子密度分布的可能性目的明確地縮小鋪紗寬度。
DE3505453A1公開了，在制造粗繞交叉卷繞筒子時在絡筒中縮短和延長往復運動行程。在雙行程后的往復運動行程的縮短和延長被稱為“呼吸(Atmung)”。在這里，往復運動行程再次在兩端縮短并隨后返回其初始值。通過這種“呼吸”，可以獲得更好的密度分布。
DE10021963A1描述了在按照粗繞絡筒時的所謂的呼吸。往復運動行程的長度周期性變化，其中，在呼吸循環(huán)開始時，紗線在轉向點上被落紗到交叉卷繞筒子的外側邊緣上。為了在結束呼吸循環(huán)時不是紗線落到筒子外周的同一地點上，如此控制往復紗線導紗器的速度和往復運動行程，即紗線在結束呼吸循環(huán)之后位于一個相對在呼吸循環(huán)開始時的轉向點錯開的轉向點上。
上述類型的DE4310905A1描述了一種制造交叉卷繞筒子的鋪紗技術，其中，鋪紗寬度總是在紗線經(jīng)過兩個轉向點之后即在往復運動的雙行程之后改變，其做法是確定新的轉向點。根據(jù)所需的預定條件，消除了在交叉卷繞筒子邊緣上的密度聚集并且直到筒子內部的密度分布變得均勻一致了，結果，在最佳調節(jié)的情況下可以制造出具有盡可能均勻的密度分布的交叉卷繞筒子。
由于卷裝密度更高和退繞性能更好，所以，通常在制造交叉卷繞筒子時優(yōu)選精密卷繞或分級精密卷繞，而不是粗繞。通過最佳選擇圈數(shù)比，在這種卷繞方式中能夠目的明確地對落紗施加影響。筒子紗層的突出的外表形狀和這樣的交叉卷繞筒子的技術性能能夠在整個絡筒過程中在很小的限制范圍里保持不變，這對粗繞來說是無法做到的。但在精密卷繞和分級精密卷繞中，在交叉卷繞筒子邊緣區(qū)內的落紗方面都存在與與粗繞時相同的問題。
現(xiàn)在，人們在精密卷繞或分級精密卷繞中為了避免變硬的隆起邊緣而采取了與在粗繞中所知道的一樣的對策，即如上所述地進一步縮小鋪紗寬度或者采取普通的邊緣位移，從而沒有邊緣位移地按順序落紗的筒子紗層(Garnlagen)在交叉卷繞筒子的邊緣上交錯相互位移，筒子結構以及筒子的外表形狀沒有了特點并因而喪失了精密卷繞的優(yōu)點。這防礙了從在對粗繞有利的已知的行程縮短到精密卷繞或分級精密卷繞的過渡。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是改進精密卷繞或分級精密卷繞的交叉卷繞筒子的結構。
通過一種具有權利要求1特征的交叉卷繞筒子以及通過一種具有權利要求4的特征的方法來實現(xiàn)該目的。
本發(fā)明的其它有利的實施例是從屬權利要求的主題。
由于按照本發(fā)明改變鋪紗寬度，即便在精密卷繞類型中，也能避免堅硬的隆起邊緣。交叉卷繞筒子的卷裝密度、均勻性和退繞性能因此能夠明顯得到改善。精密卷繞的基本結構未喪失。除了一個如此制成的交叉卷繞筒子的技術優(yōu)點外，整齊的外表形狀是一個有特色的質量特征，本發(fā)明的交叉卷繞筒子以這個質量特征優(yōu)于現(xiàn)有技術。
由于將呼吸行程頻率減小到在前后筒子紗層之間的更換頻率，所以，沒有減小有利的密度分布。確切地說，出人意料地發(fā)現(xiàn)了，由于卷繞形式即精密卷繞或者分級精密卷繞并且還通過順利制造筒子紗層，不僅提高了交叉卷繞筒子的絕對密度，而且改善了其均勻性。在本發(fā)明的交叉卷繞筒子及其制造方法中，保留了有特點的外觀影響和有利的精密卷繞技術性能，這例如未限制地保持了突出的退繞性能、良好的外表和高的卷裝密度。
當交叉卷繞筒子的菱形被填滿或變得閉合(geschlossen)時，得到了一個閉合的筒子紗層。在填滿菱形后，落紗又在菱形起點進行。這隨后簡單地被稱為回撤行程。如果各直接上下重疊的筒子紗層的寬度是互不相同的，或者鋪紗寬度的改變在每次回撤行程中都進行，則能夠避免局部的密度最大值。具有較小寬度的筒子紗層與具有筒子寬度的筒子紗層有利地交替。這樣，獲得了密度分布的有效的最佳化。
如果閉合的筒子紗層的總數(shù)中的至少一半具有筒子寬度，則產(chǎn)生了交叉卷繞筒子的整潔的固定邊緣。
如果各減小的鋪紗寬度是變化的，則一方面可以實現(xiàn)足夠的優(yōu)化，另一方面簡化了控制。
如果一些紗線段在填滿各菱形時連續(xù)地只錯位這樣的值，即它們在回撤行程之前閉合地形成當時的菱形，或者如果這些紗線段在菱形內間隔開地落紗并且在下次回撤行程后將新的紗線段落到出現(xiàn)的間隙中，則可以獲得非常高的交叉卷繞筒子密度和均勻性。
一個可轉動的導紗器允許有利地分布待運動的質量并且能夠在精確控制絡紗的情況下獲得高的往復運動速度。
結合附圖來詳細描述本發(fā)明的其它細節(jié)，其中圖1是用于執(zhí)行本發(fā)明方法的絡筒位置的簡化示意側視圖；圖2以簡化示意圖表示絡筒位置的替換結構；圖3表示敞開的精密卷繞的原理圖；圖4是閉合的精密卷繞的原理圖；
圖5表示按照已知方式進行邊緣錯位的敞開的精密卷繞；圖6表示按照已知方式進行邊緣錯位的閉合的精密卷繞；圖7-10表示一個閉合的筒子紗層分級結構；圖11以簡化的截面原理圖表示一交叉卷繞筒子的邊緣區(qū)的局部；圖12表示鋪紗寬度按照本發(fā)明改變的三個閉合的筒子紗層；圖13-18表示填滿的菱形的結構。
具體實施例方式
在如圖1所示的制造交叉卷繞筒子的絡筒位置的絡筒機構1中，通過在箭頭4方向上轉動的摩擦輥3來驅動交叉卷繞筒子2。交叉卷繞筒子2保持在一個可轉動的筒子架5中并且安放在摩擦輥3上。紗線6沿箭頭7方向輸送。紗線6經(jīng)過在交叉卷繞筒子2軸向上來回運動的導紗器8并被卷繞到交叉卷繞筒子2上。導紗器8的驅動借助往復運動機構9來實現(xiàn)。摩擦輥3通過軸10被電動機11驅動。往復運動機構9通過有效連接件12與電機13連接。電機11和電機13受到微處理器14的控制。微處理器14包括一個用于根據(jù)交叉卷繞筒子2的實際直徑控制紗線6鋪設距離的程序。交叉卷繞筒子2的實際直徑由絡到交叉卷繞筒子2上的紗線長度算出。紗線長度借助傳感器15來測定，該傳感器測量摩擦輥3的轉動。傳感器16用于掌握交叉卷繞筒子2的轉數(shù)，該傳感器與傳感器15一樣與微處理器14連接。測量頭17檢測移動的紗線6的直徑并且也與微處理器14連接。
圖2表示一個帶有可轉動的導紗器的絡筒位置，其絡筒機構18借助筒子架19保持交叉卷繞筒子20。在絡筒過程中，被驅動的交叉卷繞筒子20以其上表面貼在一個壓下輥21上并且借助摩擦作用帶動這個未被驅動的壓下輥21。交叉卷繞筒子20的驅動借助轉速可調的驅動機構22來完成。為了使紗線23在絡筒過程中往復運動，設有往復運動機構24。往復運動機構24包括一個可轉動的指狀導紗器25，它通過承受一個電動機械驅動機構的作用力，如圖2所示地使紗線23在交叉卷繞筒子20的兩端面之間橫移。紗線23在其鋪設過程中通過導紗器25在導向直線26上滑動。絡筒機構18和往復運動機構24的控制借助一個微處理器27并通過線路28、29來完成。一個這樣的往復運動機構如圖2所示地例如在DE19858548A1中公開了或者在與之同族的美國專利US6311919中明確記載了。
利用圖2所示的絡筒機構18，可以從交叉卷繞筒子20的一側30到另一側31地控制改變紗線6、23的鋪紗運動，即所謂的往復行程或鋪紗行程。
圖3表示一個沒有邊緣位移的精密卷繞的筒子紗層。由于在筒子軸線方向上的紗線錯位即兩個并列的且平行延伸的紗線距離明顯大于紗線直徑，所以人們稱之為敞開的精密卷繞。為了看清楚在敞開精密卷繞中制成的筒子紗層32，在圖3中只單獨示出了這一紗層并且沒有示出其余的交叉卷繞筒子。出于同樣的原因，在圖4-12中也采用了這種視圖。
如果如此控制紗線鋪設，即紗線距離接近紗線直徑，則人們稱之為閉合的精密卷繞。利用圖4所示的在閉合的精密卷繞制成的筒子紗層33，可以獲得比在敞開的精密卷繞中制成的筒子紗層32高許多的交叉卷繞筒子的卷裝密度。
如果在精密卷繞中使用傳統(tǒng)已知的邊緣錯位法以避免堅硬的邊緣或者以便通過往復行程使交叉卷繞筒子密度變均勻，就象在粗繞中所做的那樣，則沒有邊緣位移地整齊落紗而成的筒子紗層在邊緣上相互位移并且筒子結構或者外表形狀喪失了精密卷繞的特點。
圖5表示敞開精密卷繞的筒子紗層34，圖6表示閉合精密卷繞的筒子紗線35，兩者都采取了常見的邊緣移位。筒子紗層的一致性和進而如高卷裝密度和均勻性可由于常見的邊緣位移而明顯丟失。
圖7-10表示產(chǎn)生閉合精密卷繞的閉合筒子紗層。根據(jù)所選圈數(shù)比，在筒子表面上出現(xiàn)一些菱形，這些菱形在連續(xù)進行的卷繞過程中被紗線連續(xù)填滿。如果選擇小的紗線錯位，則這一過程相應地持續(xù)較長的時間?？梢詮腄E10015933A1或同族的US6484962中看到用于填滿菱形的進一步說明。如果這些在筒子表面上的菱形被完全填滿，則存在一個完全閉合的筒子紗層。也被稱為鋪紗行程的往復行程總是在這樣的閉合筒子紗層徹底結束后改變。為此，例如往復行程的轉向點向著往復行程的中心或者向內移動。
圖11非常示意性地表示一些在交叉卷繞筒子的筒子表面的邊緣區(qū)上的筒子紗層的幾個例子。在如圖所示的最底下的筒子紗層38中，鋪紗行程或往復行程遍及在圖11的視圖中從交叉卷繞筒子的左側面39到右側面40的筒子寬度Bsp。轉向點41、42或者下層筒子紗層38的紗線落紗點為了上方的筒子紗層43而改變。筒子紗層43具有轉向點44、45并且它的寬度Bred小于其下方的筒子紗層38。在筒子紗層43也作為閉合筒子紗層而徹底完成后，重新改變往復行程并將筒子紗層46絡到筒子紗層43上。筒子紗層46又具有與筒子紗層38一樣的寬度即筒子寬度Bsp。在筒子紗層46之后是筒子紗層47，其寬度Bred重新減小。但是，筒子紗層47的寬度Bred略大于筒子紗層43的寬度Bred。在筒子紗層47上又絡上一個具有筒子寬度Bsp的筒子紗層48，等等。每隔一個筒子紗層具有筒子寬度Bsp，在它們之間的筒子紗層的寬度Bred是變化的。
圖12表示三個閉合的筒子紗層，其中卷繞在最下層閉合筒子紗層上的筒子紗層各有較小的寬度Bred。卷繞在如圖12所示的最上層筒子紗層上的筒子紗層也能具有筒子寬度Bsp。但未示出其它筒子紗層，以便仍然能看到通過行程縮小產(chǎn)生的這三個筒子紗層的分級。
圖13-18詳細示出了在形成筒子紗層情況下閉合菱形的情況。圖13表示多個例如在圖7中示出的菱形中的單個菱形49，其中，分別只示出了紗線6、23的紗線段50，它們構成了菱形49。在形成菱形49后，紗線段51如圖14所示地落紗。紗線端51距最近的紗線段50有一個鋪紗距離v并且與之平行地延伸。隨后，其它紗線段51a平行地且與各自前一個落紗的紗線段51、51a間隔鋪紗距離v地進行落紗。紗線6、23在紗線段50、51、51a處以及在其余圖13-18中被畫成線狀，可從中看到紗線6、23的中心線位置。但是，線粗細不表示紗線6、23的按比例的直徑。在考慮紗線6、23直徑的情況下如此選擇鋪紗距離v，即完成敞開的精密卷繞并且在當時平行延伸的紗線段50之間的距離可被鋪紗距離v整除。如果除了紗線段50、51還如此落下其它的紗線段51a，即下個紗線段51a將落到紗線段50之上或超過紗線段50，則閉合了菱形49。在一個敞開精密卷繞中存在的閉合的筒子紗層?，F(xiàn)在，進行回到菱形起點的回撤行程，按照與上述一樣的方式繼續(xù)進行落紗并形成新的菱形。新的菱形被填滿，直到存在一個新的閉合的筒子紗層。新的閉合的筒子紗層落在兩個先形成的筒子紗層上。在回撤行程中，分別進行往復運動的鋪紗寬度的變換。本發(fā)明的交叉卷繞筒子的筒子紗層是按照敞開的精密卷繞方式構成的，這樣的交叉卷繞筒子非常適用于隨后的染色工序。仍然保持了精密卷繞的基本結構。
圖15、16表示筒子紗層的一個替換結構。在開始該實施例的筒子紗層時，首先如在菱形49中描述的那樣由紗線段50構成菱形。如圖15所示的在紗線段50和最近的紗線段52a之間的鋪紗距離v以及在隨后落紗的紗線段52a之間的鋪紗距離是在考慮了紗線6、23直徑的情況下這樣選的，即進行敞開的精密卷繞。如果最后落紗的紗線段52只是離最近的紗線段50較近，即有一段距離vm，結果，下個紗線段52a將落到紗線段50之上或超過紗線段50，則進行回撤行程。在回撤行程之后，紗線段52b分別又按照鋪紗距離v來落紗。如果一個紗線段52b還是離紗線端50較近，結果，下個紗線段52b將落到紗線段50之上或超過紗線段50，則又進行一個回撤行程。在回撤行程后落下在此出于簡化考慮而未示出的其它紗線段，直到最后落紗的紗線端只以距離vm與紗線段50間隔。因此，又使菱形49閉合并且就在回撤運動中采取往復運動的鋪紗寬度的變換。出現(xiàn)了敞開精密卷繞的筒子紗層，隨后下個筒子紗層能被落到其上。
圖17、18表示敞開精密卷繞的一個筒子紗層的另一替換結構。在該實施例的筒子紗層開始時，首先如在菱形49中描述的那樣由紗線段50構成菱形。圖17所示的在紗線段50和最近的紗線段53a之間的鋪紗距離v以及在隨后落紗的紗線端53a之間的距離在考慮紗線6、23直徑的情況下如此選擇，即進行敞開的精密卷繞。如果紗線段53還是離紗線段50較近即間隔一個距離vm，結果，下個紗線段53a將落紗到紗線段50之上或超過紗線段，則進行一個回撤行程。在回撤行程之后，紗線段53b分別被落紗到紗線段53a之間。如果最后落紗的紗線端53b還是離紗線段50較近，以至下個紗線段53b將落到紗線段50之上或超過該紗線段，則進行一個回撤行程。因此，菱形49又被閉合并且在回撤行程中采取往復運動的鋪紗寬度改變。在完成的筒子紗層上，可以隨后落下后面的筒子紗層。
由于按照本發(fā)明改變往復行程，獲得了在本發(fā)明交叉卷繞筒子的行程寬度上的良好密度分布?？梢栽诰芫砝@中也避免堅硬的隆起邊緣?？梢愿纳凭硌b密度、均勻性和退繞性能。
本發(fā)明不局限于所示實施例。尤其是，可以為寬度Bred改變往復行程的選擇。也可以不同地構成往復運動機構。這種菱形填充和其中改變往復運動的鋪紗寬度的回撤行程的選擇可以不同于所示和所述的實施例。
權利要求
1.一種交叉卷繞筒子，它借助精密卷繞或分級精密卷繞制成，在絡筒中形成的菱形分別通過緊密并排地或相互平行間隔地繞制的紗線段被連續(xù)充填成筒子紗層，其特征在于，該筒子紗層(38，43，46，47)的一部分的寬度與其余部分不同。
2.如權利要求1所述的交叉卷繞筒子，其特征在于，這些各自直接上下重疊的筒子紗層的寬度是不同的。
3.如權利要求1或2所述的交叉卷繞筒子，其特征在于，具有較小的寬度(Bred)的筒子紗層(43，47)和具有筒子寬度(Bsp)的筒子紗層(38，46)交替。
4.一種制造如權利要求1所述的交叉卷繞筒子的方法，其中，卷繞到交叉卷繞筒子上的紗線借助一個導紗器進行往復運動，這種往復運動能不依靠交叉卷繞筒子的驅動來控制并且確定了交叉卷繞角度和鋪紗寬度，在這里，在絡筒中形成的菱形分別通過緊密并排地或相互平行間隔地繞制的紗線段被連續(xù)充填成筒子紗層，其特征在于，只有當在交叉卷繞筒子(2，20)的絡筒時從菱形起點連續(xù)錯移向菱形終點的紗線段(51，51a，52，52a，52b，53，53a，53b)已到達菱形終點并且進行向菱形起點回撤的運動時，才執(zhí)行鋪紗寬度的更換。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，鋪紗寬度的改變在每次回撤向菱形起點時都進行。
6.如權利要求4或5所述的方法，其特征在于，這些寬度不同的筒子紗層中的至少一半紗層分別按照筒子寬度(Bsp)來卷繞。
7.如權利要求4-6之一所述的方法，其特征在于，各縮小的鋪紗寬度是變化的。
8.如權利要求4-7之一所述的方法，其特征在于，這些菱形(49)在鋪紗寬度更換之前完全被填滿。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，這些紗線段(51，51a)在填充當時的菱形(49)時只是連續(xù)地錯移這樣的距離，即它們在回撤行程之前使當時的菱形(49)完全閉合。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，這些紗線段(52，52a；53，53a)在菱形(49)中間隔開地落紗，并且在下次回撤行程后，新的紗線段(52b；53b)被落紗到出現(xiàn)的間隙中，從而只有通過多個行程才能完全填滿這些菱形(49)。
11.如權利要求5-9之一所述的方法，其特征在于，所述紗線(23)借助可轉動的導紗器(25)來落紗。
全文摘要
在制造交叉卷繞筒子時，卷繞到交叉卷繞筒子上的紗線借助一個導紗器進行往復運動，這種往復運動能不依靠交叉卷繞筒子的驅動加以控制并且確定了鋪紗寬度。在這里，鋪紗寬度是可變的。筒子紗層的一部分的寬度與其余的不同。筒子紗層的菱形都是閉合的。本發(fā)明可以被安裝于生產(chǎn)交叉卷繞筒子的紡紗機的絡筒位置上并能改善了卷裝密度、均勻性和交叉卷繞筒子的退繞性能。
文檔編號B65H54/32GK1594054SQ200410048748
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月15日 優(yōu)先權日2003年9月13日
發(fā)明者亞歷山大·馬克思 申請人:索若兩合股份有限公司