纱线敷设装置和用于制造用纱线缠绕的纱线筒管的方法

摘要

本发明涉及一种纱线敷设装置，用于在制造用纱线缠绕的纱线筒管时使用，纱线筒管具有筒管轴和锥形的底部盘。纱线敷设装置具有筒管架和导纱器，导纱器在绕线过程期间贴靠在纱线筒管上或贴靠在纱线层上。纱线能够借助于导纱器以彼此轴向位错的纱线层缠绕在纱线筒管上。控制装置用于控制绕线过程。导纱器能够相对于筒管架借助于往复运动沿着纱线筒管纵轴线来回运动，以形成各纱线层。导纱器的往复运动的底部盘侧的端部位置和纱线筒管的底部盘在绕线过程中通过导纱器的和纱线筒管的与导纱器的往复运动叠加的进给运动彼此相对地相互进给。对控制装置进行编程，使得导纱器相对于筒管的相对速度保持恒定。本发明还涉及一种用于制造上述纱线筒管的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种纱线敷设装置和一种用于制造用纱线缠绕的纱线 筒管的方法，所述纱线筒管具有沿着纱线筒管纵轴线延伸的筒管轴和 设置在筒管轴上的锥形的底部盘。

背景技术

这样构造的纱线筒管在实践中通常称为单锥形圆柱筒管 （Kingspulen）。缠绕在单锥形圆柱筒管上的纱线，特别是缝纫纱线在 使用时例如在缝纫机上的顶侧上（也就是说在与锥形的底部盘相对置 的端部上）从单锥形圆柱筒管抽出。所述纱线筒管在使用时在通常情 况下以竖直定向的纱线筒管纵轴线设置。在此，纱线筒管的底部盘防 止了各个松动的线圈或纱线筒管的整个纱线层由于重力而滑落到纱线 筒管下方，其否则能够导致线团，并且从而能够导致缝纫过程的中断。

在将纱线缠绕到开始提及的纱线筒管上时，纱线也被缠绕到纱线 筒管的底侧的端部上的锥形圆盘上。为此，在实践中每个在径向上的 外层相对于直接位于其下面的纱线层（即在径向上的内纱线层）朝纱 线筒管的底侧的端部的方向以规定的距离位错地设置，其中所述规定 的距离大多数情况下相应于待缠绕的纱线的相应的纤度或纤度的整数 倍。在此，纱线层的绕线宽度通常情况下保持不变，以至于纱线层总 体上形成背离于纱线筒管的底侧的端部的纱线边沿，所述纱线边沿与 纱线筒管纵轴线形成相应于底部盘的锥形角的边沿角。

（缝纫）纱线必须非常精确地以纱线层内的紧密地相互贴靠的线 圈缠绕在纱线筒管上（精确缠绕）。这要求将纱线从导纱器相应地精确 地输送给纱线筒管，这又排除了导纱器的与纱线筒管或已经设置在所 述纱线筒管上的纱线层的间隔开的设置。这样的设置导致在纱线筒管 和导纱器之间的不受引导的、亦即自由的纱线股（Garnschenkel），所 述纱线股的长度通常情况下称为拖曳长度。鉴于在实践中目前的纱线 敷设装置的常用的高的缠绕速度，也同样由于作用在这个不受引导的 纱线股（拖曳长度）上的力导致纱线被不准确地放置在纱线筒管上。 出于这个原因，在实践中为了用于缠绕（缝纫）纱线而使用导纱器， 所述导纱器以可限定的压力紧贴在纱线筒管上或紧贴于在纱线筒管上 已经形成的纱线层上。因此能够排除或者几乎排除线的拖曳长度。

就此而言，在绕线过程中使用的纱线敷设装置常常具有构造为槽 筒（Schlitztrommel）的导纱器。例如从EP 2 170 750 B1中已知这种 槽筒。

所述槽筒分别针对于不同的纱线的窄的带宽而设计，这在处理不 合适的纱线时要求相应地更换槽筒。纱线敷设装置的这样的改装在生 产技术和经济角度下是不利的。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种纱线敷设装置以及一种用于制造 用纱线缠绕的单锥形圆柱筒管的方法，所述单锥形圆柱筒管在继续保 持在纱线筒管上纱线敷设精确性的情况下实现较小的改装耗费和总体 上更广泛的使用可能性。

与纱线敷设装置相关的目的通过具有在权利要求1中说明的特征 的纱线敷设装置得以实现，并且与所述方法相关的目的通过根据权利 要求7所述的防叠绕方法得以实现。

从说明书、权利要求书和附图中得出本发明的主题的其它优点和 有利的构造方案。

根据本发明的纱线敷设装置允许将纱线、特别是缝纫纱线高度精 确地缠绕到单锥形圆柱筒管上、亦即纱线筒管上，所述纱线筒管在其 一个端部上设有锥形的底部盘。

为了形成相应的纱线层，根据本发明导纱器能够相对于筒管架以 可自由限定的速度沿着纱线筒管纵轴线来回运动，也就是说，导纱器 在工作时实施相对于筒管架或设置在所述筒管架中的筒管的所谓的往 复运动。由于导纱器的和底部盘的往复运动的底部盘侧的端部位置在 绕线过程中可沿着纱线筒管纵轴线相互进给，缠绕在纱线筒管上的纱 线层能够彼此轴向位错地设置。由此，纱线能够借助每个纱线层越来 越多地覆盖锥形底部盘。在构成这样的往复运动的情况下能够自由地 来回运动的导纱器能够在相对于槽筒（Schlitzrommeln）明显更多数 量的不同的纱线以及纱线筒管中使用。在多种情况下，由此能够避免 或省去纱线敷设装置的否则要求的改装。导纱器的往复运动的底部盘 侧的端部位置和纱线筒管的底部盘能够通过导纱器的或者包括导纱器 的导纱装置的与所述导纱器的往复运动叠加的进给运动彼此相对地互 相进给。对此，筒管架或导纱器或者具有导纱器的导纱装置优选相对 于纱线敷设装置的机器框架可移动地设置。就此而言，导纱装置特别 是能够通过直线引导装置设置在纱线敷设装置的机器框架上，并且在 所述纱线敷设装置中例如以伺服电动机的方式可调节地引导。因此， 能够实现导纱器支架的、亦即围绕转向辊或转向轮引导的牵引件的小 的结构尺寸。一种本身已知的控制装置优选用于控制机械的调节。为 了精确地维持纱线在纱线筒管上相应地预先给定的绕线图案，对控制 装置进行编程，使得导纱器的相对于纱线筒管的由往复运动和与所述 往复运动叠加的进给运动产生的相对速度保持恒定。也就是说，对控 制装置进行编程，使得导纱器的往复运动的速度在执行进给运动时分 别根据导纱器的相应的（实际的）往复运动方向而变大或缩小，使得 导纱器的和纱线筒管的底侧的端部的叠加的进给运动相对于彼此补 偿。因此，如防止线圈在纱线筒管上沿轴向方向的斜率相对于线圈的 预先给定的斜率的不希望的变大一样，能够防止各个线圈在纱线筒管 上的不希望的相互重叠缠绕。由此总体上确保了将纱线恒定对称地缠 绕在纱线筒管上。

根据本发明的一种优选的改进构造，导纱器的速度在所述导纱器 的往复运动（来回运动）中基于控制信号控制和/或调节，以控制导纱 器的和底侧的端部的相互间的进给运动。在现代电子控制装置中总归 提供所述控制信号，并且能够毫无问题地检测所述控制信号。同时， 由此在控制导纱器的往复运动时能够借助由控制装置实施的修正干涉 以简单的方式实现进给运动的时间同步。

导纱器优选固定在牵引件上，所述牵引件能够围绕转向辊和/或转 向轮在底部盘侧的端部位置和纱线筒管头部侧的端部位置之间能来回 运动地引导。导纱器相对于牵引件轴向不能移动地固定在所述牵引件 上，亦即与所述牵引件连接。因此，所述牵引件限定了导纱器的运动 轨迹（运动长度），导纱器沿着所述运动轨迹在实施往复运动时能够相 对于缠绕有纱线的纱线筒管来回运动。因此，总体上可实现纱线敷设 装置的相对于外部干扰更牢固的且同时在结构上更简单的构造。根据 本发明，牵引件可以是链条、绳索或皮带。

根据本发明的一种优选的改进构造，导纱器的往复运动的底部盘 侧的端部位置能够通过牵引件的底部盘侧的行程端部位置的控制侧的 调节朝牵引件的最大行程端部位置的方向进给到纱线筒管的底部盘 上。也就是说，牵引件的行程相对于牵引件的或导纱器的行程中间位 置变大，但是或者行程中间位置在控制侧上连同底部盘侧的行程端部 位置关于导纱装置的相对于机械框架位置固定的参照点移动。最大的 行程端部位置限定为牵引件的最大可能的行程，并且因此确定导纱器 从其行程中间位置起的最大可能的偏转。最大的行程端部位置在结构 上通过牵引件的有效长度限定。借助已知的电子控制装置，能够为每 个纱线层重新且精确地确定牵引件的行程端部位置，并且从而确定导 纱器的往复运动的端部位置，并且这根据需要在两端上是不同的，只 要是所希望的。牵引件的各个底部盘侧的行程端部位置特别是能够根 据缠绕有纱线的纱线筒管的和/或相应地待缠绕在纱线筒管上的纱线 （纤度）的相应的测量而限定，并且例如存储在控制装置的存储器中。 已存储的行程端部位置能够这样由控制装置读取并且为了控制相应的 绕线过程而预先设定。

在此，能够对控制装置进行编程，牵引件的与底部盘侧的行程端 部位置相对置地设置的行程端部位置相应地借助于牵引件的底部盘侧 的行程端部位置跟踪，以至于各个纱线层在纱线筒管上具有相同的轴 向长度。由此能够构成纱线的开始提及的边沿角。

在径向外部的纱线层的绕线过程期间，导纱器和纱线筒管的底侧 的端部优选是能相互进给的，使得径向外部的纱线层相对于位于其下 面的径向内部的纱线层能够根据纱线筒管的底部盘的锥形角α轴向位 错地设置。纱线筒管的锥形角大于0°或小于90°。因此，产生在其 层结构中特别稳定的并且此外具有高精确度的外观上令人满意地缠绕 的纱线筒管。此外，由此能够最优地充分利用纱线筒管的现有的容纳 能力。

为了精确地引导纱线（所述引导对于精确缠绕是所必需的），导纱 器紧贴在缠绕有纱线的纱线筒管上或紧贴在设置在纱线筒管上的纱线 层上，并且因此在绕线过程期间以高的速度沿着纱线筒管或纱线层滑 过。为了使导纱器施加到纱线筒管上和/或到在纱线筒管上产生的纱线 层上的挤压力尽可能小且能借助最简单的方式来调节，主要通过纱线 的预应力来确定导纱器施加到纱线筒管上或施加到设置在纱线筒管上 的纱线层上的挤压力。为此，导纱器能够在已插入的纱线上在与纱线 筒管成径向或相切的方向上悬浮地放置在纱线上或纱线处，也就是说， 悬挂在所述纱线上。可理解为，导纱器必须沿纱线筒管纵轴线的方向 优选无间隙地引导，以便确保纱线在纱线筒管上的所要求的精确放置。 在所建议的结构类型中，省去用于将导纱器放置或压到纱线筒管上的、 在现有技术中常用的额外的构件，例如弹簧、配重等。由此，导纱器 能够更容易和更紧凑地实施，这在纱线敷设装置的所希望的高动力性 的方面是有利的。因此，只要需要，导纱器还能够在绕线期间以简化 的方式被冷却。

根据本发明，在控制装置中备份、亦即存储有多个绕线程序，所 述绕线程序分别与不同的待缠绕的纱线和/或纱线筒管相对应。根据本 发明，绕线程序优选是可自由选择的且能够为相应的绕线过程选择。 此外，为了纱线敷设装置的更加改良的使用广泛度，所述绕线程序此 外优选是可改变的或能通过新的绕线程序代替或扩展。

附图说明

下面借助于在附图中示出的实施例详细解释本发明。

所示出的和所说明的实施形式不理解为决定性的列举，而是更确 切地说具有用于描述本发明的示例性的特征。

附图中的各图大大示意地示出根据本发明的主题，并且不理解为 按比例的。根据本发明的主题的各个组成部分这样地示出，使得其结 构能够良好地示出。附图中示出：

图1用于制造用纱线缠绕的单锥形圆柱筒管的纱线敷设装置的 透视图，所述纱线敷设装置具有导纱器，所述导纱器能够借助于由控 制装置控制的往复运动相对于单锥形圆柱筒管来回运动；

图2图1中的纱线敷设装置的导纱器的悬挂原理；

图3图1中的单锥形圆柱筒管处于其绕满纱线的状态下；

图4图1中的单锥形圆柱筒管在卷绕纱线时在导纱器朝单锥形 圆柱筒管的底部盘的方向的进给运动期间导纱器的往复运动与进给运 动的方向相反；

图5图1中的单锥形圆柱筒管在卷绕纱线时在导纱器朝单锥形 圆柱筒管的底部盘的方向的进给运动期间导纱器的往复运动与进给运 动的方向相同；并且

图6具有用于制造用纱线缠绕的单锥形圆柱筒管的方法的各个 步骤的方框图。

具体实施方式

图1示出纱线敷设装置10的透视图。所述纱线敷设装置10具有 在附图中仅部分示出的机器框架12，在所述机器框架上设置有导纱装 置14和筒管架16。在此缠绕有未详细示出的纱线的纱线筒管18被套 到筒管架16上，所述纱线筒管具有筒管轴20，所述筒管轴沿着纱线 筒管18的纱线筒管纵轴线22延伸。在筒管轴20上设置有锥形的底部 盘24。在实践中，这样构造的纱线筒管18称为所谓的单锥形圆柱筒 管。纱线筒管18借助于筒管架16围绕纱线筒管纵轴线22沿以26标 识的转动方向可旋转地驱动。

导纱装置14包括围绕转向轮28引导的连续的牵引件30，所述牵 引件在此构造成皮带。导纱器32相对于牵引件30轴向不能移动地固 定在牵引件30上。

牵引件30能够通过以未详细示出的方式与驱动马达34耦联的转 向轮28驱动，并且能够在底部盘侧的行程端部位置36和与所述底部 盘侧的行程端部位置间隔开的行程端部位置36’之间来回运动。因此， 导纱器32能够以更快的顺序相对于筒管架16或设置在所述筒管架上 的纱线筒管18沿着所述纱线筒管纵轴线22来回运动。所述导纱器32 的往复运动通过以38标识的双箭头图解地表示。导纱器32的往复运 动38具有底部盘侧的端部位置40和与所述底部盘侧的端部位置间隔 开的顶侧的端部位置40’。

控制装置42用于控制所述绕线过程，也就是说，特别是控制所述 纱线筒管18围绕其纱线筒管纵轴线22的旋转运动以及控制所述导纱 器32的往复运动。控制装置42设置在操纵元件43的后方。控制装置 42也能够设置在纱线敷设装置10的其它位置上或者设置为外部单元。

导纱器32的往复运动的底部盘侧的端部位置40和纱线筒管18 的底部盘24在绕线过程期间能够沿着纱线筒管纵轴线22彼此相对地 进给。因此，所述纱线在纱线筒管上能够以在轴向上彼此错开的纱线 层（未示出）设置。就此而言，导纱装置14通过直线引导装置44可 调节地设置在所述机器框架42上，并且能够在由控制装置42控制的 进给运动46的路径中朝纱线筒管18的底部盘24的方向进给（运动）。

图2示出图1中的导纱器32的大大示意的视图，所述导纱器具有 卷到纱线筒管18上的纱线48，并且示出如何将所述导纱器放置在所 述纱线筒管18上。导纱器32以未详细示出的方式在牵引件上沿纱线 48的运行方向50悬浮地支承。待输送给所述纱线筒管18的纱线通过 预先给定的预应力F在预张紧的情况下被保持。导纱器32仅通过纱 线48的预张紧，也就是说通过由作用在所述纱线48上的预应力F产 生的力的矢量K压紧到纱线筒管18上。

图3示出前面已阐述的纱线筒管18处于其缠绕满纱线48的状态 下。在纱线筒管上的纱线48的各个纱线层52以虚线极度示意地标明。 在图3中清晰可见的是，径向外部的纱线层52分别相对于与其相比径 向内部的纱线层52沿着纱线筒管纵轴线22轴向错开地设置。各纱线 层52分别具有沿着纱线筒管纵轴线22的相同的纵向长度L，并且因 此形成朝向纱线筒管的顶侧的端部的纱线边沿54。纱线边沿54具有 与底部盘24的锥形角α相一致的边沿角β。

图4示出在将纱线48缠绕到纱线筒管18上时的时间点上的图3 中的筒管18。导纱器的往复运动38的运动方向沿着纱线筒管纵轴线 22指向朝向底部盘的方向。

各个线圈56已经彼此紧密地缠绕在纱线筒管18上。因此，所获 得的缠绕图案具有各个线圈56相对于垂直于纱线筒管纵轴线22定向 的参照轴线的保持不变的预先给定的额定螺旋角。导纱器32的与所述 导纱器32的往复运动38相同地定向的叠加的进给运动46在朝向纱线 筒管18的底部盘24的方向上导致导纱器32相对于纱线筒管18所产 生的相对速度的提高。这导致在纱线筒管18上同时产生的线圈56的 斜率变大，并且所述线圈不再紧密地彼此敷设，如在图4中所示出的。

图5示出导纱器支架（图1）的进给运动在实施往复运动38时与 导纱器沿着纱线筒管纵轴线22的运动方向相反地定向的情况。

由于叠加的运动，又显示出一种变形的绕线图案，其现在具有同 时产生的线圈56相对于纱线筒管18减小的斜率。各线圈56不如所希 望的一样紧密地并排设置，而是与之前在纱线筒管18上产生的另外的 线圈56交叉。

为了避免预先给定的绕线图案由于导纱器32的进给运动46所造 成的在图4和5中阐述的干扰，对纱线敷设装置10的在图1中所示出 的控制装置42进行编程，使得导纱器32的往复运动38依据导纱器 32和纱线筒管18的进给运动46彼此相对地这样控制和/或调节，使得 导纱器32相对于纱线筒管18的相对运动的速度保持恒定。

下面附加地参考图6来解释用于制造用纱线缠绕的纱线筒管的方 法100，所述纱线筒管具有一个沿着纱线筒管纵轴线延伸的筒管轴和 一个设置在所述筒管轴上的锥形的底部盘。

在第一步骤110中，借助导纱器32将纱线输送给纱线筒管18。 在绕线过程期间，导纱器32贴靠在纱线筒管18上或贴靠在设置在纱 线筒管18上的纱线层52上，并且在同时进行的步骤120中，导纱器 32在构成往复运动38的情况下相对于纱线筒管18以更快的顺序沿着 纱线筒管纵轴线22来回运动，以形成相应的纱线层56。在此，在进 一步的步骤130中，输送给纱线筒管18的纱线48借助于导纱器32 以彼此轴向错开的纱线层52缠绕到纱线筒管18上。

在进一步的步骤140中，在绕线过程期间，导纱器32的往复运动 38的底部盘侧的端部位置40（图1）和纱线筒管18沿着纱线筒管纵 轴线22相互进给。这通过将导纱器32连同导纱装置14经由直线引导 装置44（图1）通过相对于机器框架12的进给运动46沿着纱线筒管 纵轴线22朝纱线筒管18的底部盘24的方向推移。在此，在同时进行 的步骤150中，导纱器32相对于纱线筒管18的由往复运动38和与所 述往复运动叠加的进给运动46产生的相对速度由控制装置恒定地保 持。