本发明涉及在运转中的浆纱设备上用于对径纱上浆量进行控制的方法及其设备。 在纺织行业中，径纱上浆是为了保护径纱，防止其在织造过程中受到磨损。径纱上浆包括涂覆浆液工序，通常是采用以淀粉或聚乙烯醇为主的合成浆液，在织造前使一“片”纱线通过浆液，然后进行烘干。在现有技术中，该工序通常是由众所周知的“浆纱机”来完成的。为了保证高的织造效率和良好的经济利益，浆料量的准确、精密是非常重要的。新一代高速织机，包括片梭织机、剑杆织机、或喷气织机，为保证其高效性能，已大大缩窄了上浆率的允许范围（所谓上浆率，指附加到纱线上的浆料重量与干的，未上浆时的纱线重量的比值，通常用百分比来表示）。在传统的概念上，纺织行业常使用比所需量更多些的上浆量，以保证充分上浆的需要。但是这种做法已不再实用了，因为过浆同欠浆一样，都会给现代织机地织造特性带来很坏影响。过浆可引起多余浆料的落浆，即那些过多的浆料在受到摩擦时便从纱线上纷纷落下;这些多余的浆料还会堆积在织机上，造成织物疵点和织造故障;过浆还可引起织机的附加张力。欠浆则会造成低强力疵纱，在上机后受到张力时，这些疵纱便会断头;欠浆还会造成毛羽疵纱，这些毛羽疵纱将妨碍纬纱顺利地穿过径纱，因而引起织造故障或疵点。特别当使用喷气织机时，上述现象更是明显。本发明提供了一种对径纱上浆率简单、准确而且自动的控制方法及其设备。
一段时间以来，人们早已得知利用控制浆槽中的压浆辊间的压力来调节径纱上浆量。但是，所有这些技术都离不开根据测定到的只是间接地与上浆率有关的变量，来控制压浆辊与纱线片间的间隙，或结合控制纱线片的速度，而不是直接测量纱线上的浆料沉积量。
发明人为埃肯（EiKen）的US-3253315号美国专利说明书描述了一种测量从浆槽移出时的径纱片电阻的装置，通过调整压浆辊的间隙，使测得的电阻值保持在一预定值上。这种调整可与控制纱线片前进速度的装置相结合，通过压浆辊来保证纱线上具有恒定的压力。以获得纱线所需的浆量。
已经被使用的另一个方法是利用一个流量计来测定浆液在一个预定范围内消耗的量。根据对特定纱线的假设挂浆率和浆液中的固体含量的计算结果来确定一预定值，把该值与上述消耗量的累加读数进行比较。
发明人为尼星·斯拜宁（Nisshin·Spinning）的日本公开专利说明书特开昭59-187662-A号描述了利用相应于浆料粘度的电信号来控制压浆辊间间隙，以保证纱线片挂浆量的恒定。将该电信号送入一个可程序控制的装置，在那里产生一个输出信号，该输出信号被转换成气体压力推动压浆辊，从而控制上浆量。把相应于浆料粘度的电信号与相应于送纱速度的第2电信号及第3参考信号相结合，一起送入一个由特殊程序控制的电子计算机，它们的输出信号被转入一个电-气动转换器，以按照控制条件提供一定的气动压力。粘度的测量是通过不时地把一个有小孔的杯充满到给定的液面高度，然后测量液体从小孔流完所需的时间来进行的。
日本专利公告说明书第73-01473-R号，也就是德温特文摘第17279U-F号，描述了通过电介质测量纱线片回潮率对上浆量进行控制的技术。
虽然人们做出了如上努力，但仍没有找到一种方法或设备能够用来直接动态测量上浆率，或用来测量浆纱设备（浆纱机）上的径纱上涂覆的干态浆料量，或者使用这样的测量方法或设备，把上浆率控制在所希望的程度上。
本发明提供了一种经改进的用于在浆纱机上对径纱进行浆纱的方法，包括：
1）使相互平行的径纱片通过浆液;
2）使所说纱线从一对可调压浆辊间通过，以便从所说纱线上挤去多余的浆液，所说一对压浆辊中的一只向所说纱线和另一只压浆辊上施加压力;
3）烘干所说纱线，使所说浆液中的几乎所有溶剂都从所说纱线上蒸发掉，从而菇纳聪咂邢嗔诘纳聪咔饔诒桓稍锝险吃谝黄?
4）使相间纱线分别通过横向设置的分纱棒，分离相邻纱线，这样，所说的纱线对分纱棒作用一个力，该力与纱线的上浆量有关;
5）然后将分离的纱线重新合成为一片;
本发明的改进包括：
（a）测出纱线作用在分纱棒上的力;
（b）将所测得的力与一预定值相比较，该预定值相当于纱线的允许上浆量;
（c）调节压浆辊上的压力，当测得的力比预定值小时，减少压浆辊的压力，当测得的力比预定值大时，增加压浆辊的压力，从而使测得的力与预定值间的差几乎为零，使上浆量保持在允许量上。
本发明进一步提供一种用于径纱上浆时移动径纱片的经改进的设备，包括：
1）用于送出径纱片的装置;
2）用于将浆液供给径纱片的装置;
3）一对可调压浆辊用于使所说经纱片从其间通过，所说一对压浆辊中的一只向经纱片和另一只压浆辊上施加压力，从纱线上挤去多余的浆液;
4）一个烘燥装置，所说纱线片从所说压浆辊间移出后便从中通过;
5）一个横向设置的分纱棒安装在烘燥装置后面，所说纱线片上的相间纱线从分纱棒的间隔的两面绕过，并且所说纱线相对分纱棒作用产生一个力，该力与纱线的上浆量有关;
6）重新将分离的纱线组合成一片的装置;
本发明的改进还包括：
（a）测量所说纱线对分纱棒的力，并产生一个由所说力决定的输出信号的装置;
（b）用于将测力装置提供的第一输出信号与一预定值进行比较的控制器，该预定值相应于纱线的允许上浆量，更进一步地，该控制器根据所说第一输出信号与所说预定值相比较的结果，发出第二输出控制信号。
图1为配备有本发明设备的一个实施例的浆纱机的简图。
图2更详细地表示了正由分纱棒分离的纱线片。
图3表示了机器运转中分纱棒受力的分布状况。
图4表示了装在本发明设备的一个实施例上的分纱棒的固定部分的细部。
图5表示了一个实施例的细部，在该实施例中测力装置位于分纱棒的两端，这两个测力装置的测量结果将被送入一个共同的控制器。
图6表示的是一个实施例的示意图，这里一台浆纱机上由几个纱线片产生的力分别被测出，这些测量结果被送入一个共同的控制器。
图1是一台装有本发明设备的一个实施例的普通浆纱机的简图。浆纱机本身可以是任意一种设计型式，而在此图中所示的这台则包括五个部分。其中，第一部分101是径轴架部分，该部分包括若干个径轴102，每个径轴均送出一个纱线片103，每个纱线片由许多根相互分离而且平行的纱线组成。单个的纱线片将通过几个辊子129，然后，这些单个的纱线片结合成一片纱线，一起通向浆纱机的下个部分，即浆槽104。（工厂用的浆纱机一台中可具有与所需浆纱的径轴数量相当的若干个浆槽，最多可达四个），在浆槽中，纱线片从浸没辊105下面通过进入浆液106中。公知的浆液通常是聚乙烯醇和/或淀粉的水溶液，可任意添加现有的其他助剂，尿素、酶、泡沫增艳剂、防酯化助剂、抗静电剂、蜡和蜡的替代物，如支化脂肪醇的低环氧乙烷加合物。含有后者的配方例可见美国专利说明书US-4640946号所述内容。纱线片在离开浆液之后将从包括最后一对压辊，又称压浆辊108中的至少一对压辊107中间通过，这些压辊和压浆辊把多余的浆液从纱线片上挤掉。正常情况下，每一对压浆辊中至少一个压浆辊表面应包有橡胶，以便更有效地从纱线片上挤掉多余的浆液。如果使用多对压浆辊，则该压浆辊（指包有橡胶的）则一般应具有比其它压浆辊更高的工作压力。这样，尽管其它压浆辊将挤去大量的浆液，但该压浆辊仍将被多余的浆液“淹没”。就是说，该压浆辊可更精确地排除所剩的多余浆液。
离开浆槽之后，纱线片将通过一个烘干部分109，在通过几个热辊或圆筒110的过程中，蒸发掉浆液中的水分。然后，干燥的纱线片通过一个或几个辊子130，并进入分纱部分111。纱线片中的单根纱线在这里遇到多个相对于纱线片前进方向横向固定的分纱棒，其中第一个，也是唯一的将在后面详细描述的是分纱棒112，其余则是完成与所说分纱棒112相同功能的分纱棒113。图2详细地表示了分纱棒的一部分。当纱线片116靠近分纱棒时，由于干燥浆料层的作用，纱线片中相邻的纱线几乎都粘在一起。相间的纱线分别从分纱棒（及其他各分纱棒）的相间的两侧通过，从而使每根纱线与相邻的纱线分离开来，因此，这时的纱线便成为很好地分离开的纱线117。
当然，其他的分离形式也同样可以完成本发明的目的，例如，有时在分纱棒上这样分离或称“剥取”，即，使相应于从一个经轴102上引出的纱线片103的单一纱线片通过分纱棒，在这种形式的装置中，通过使相邻的五根纱线通过分纱棒的一侧，另一根纱线通过另一侧，其余类推，这样来使纱线相互分离，其余的纱线片则以相同方式通过后面的分纱棒。这些分离装置可以说都包含了这样的概念，即，使相间纱线分别通过分纱棒的两侧。
最后（如图1所示），分离的纱线被送入浆纱机的前部114，在这里，所有的纱线通过一个或几个共同的辊子126后重新结合成一片，然后卷绕到织轴115上。
当纱线通过分纱棒时，这些纱线对分纱棒产生一定量的作用力（见图3中的Fn），这一作用力是在分离由干燥浆料粘合的相邻纱线时产生的，作用在分纱棒上的分力为一网状力，它的作用方向与纱线运动方向相同，其与该网状力方向相反大小相同的反作用力即“分纱力Fb”。
本发明的一个重要特征便是对这一分纱力的测量。我们已经知道这一分纱力直接与纱线片上沉积的浆料量有关。本发明的一个目的就是利用测量分纱力来控制上浆率。
为了测量分纱力，分纱棒的固定方式必须能使分纱力传递到一个感受器上。虽然，可以找到许多可实现上述传递的方法，但任何一种方法都须使分纱棒的安装易于进行分纱力的传递。这种表达的意思是，分纱棒并不与浆纱机的固定机架（或其他固定结构）刚性接触，相反，分纱棒的固定应使其有些活动或晃动。这一晃动可以由任何适当的装置引起，比如，对分纱棒采用枢轴支撑，或利用一个可使分纱棒在其上滑动的水平面，或者利用一个本身有些弹性并可弯曲的支持件来支承分纱棒。这一重要特征是利用任何适当的方法，使分纱力不是直接地由浆纱机的固定机架提供，而是至少部分地通过一个测力装置传递。一个简单的测力装置可以是一个简单的标准弹簧刻度尺。在这种情况下需要一个分纱棒自由运动的有效值，以便弹簧在分纱力作用下伸缩时可转换成测量值。另外，测力装置可以是一个电测力计，这种装置可以在待测力的足够大范围内，感受到分纱棒的几乎测不出的微小运动量。因此，“变量置换”应包括这两个极端方面，并显示通过测力装置实现分纱力的传递。
一个优选的固定分纱棒和测力装置的方案如图4所示，在这个实施例中，分纱棒可转动地固定在一个U形握持件125中，该U形握持件与杆件118的上端相接，该杆件通过一个枢轴131与浆纱机的固定机架124相连，通过一测力装置119，将分纱力机械地传递到分纱棒上，这里，测力装置是一个测力计，该测力计可移动地牢固地与杆件和固定机架相连。固定分纱棒和测力装置的合适的可替换的方式将有许多而难以列举，例如，可以使测定压力的测力计直接与分纱棒相邻并直接接触，或连在一起，这样，分纱力的变化将在没有任何中间杆件系统的条件下，直接从测力计传递给分纱棒。本发明不限于任何特定的用于固定分纱棒和测力装置的方法。
当然，我们知道总的分纱力应是从分纱棒两端测得的力的总和，分纱力的真实测量结果应在同时测定分纱棒两端的力的条件下得出，或由其他一些装置把总的力测量出来。但是，为了适应实际生产的情况，测量一端的分纱力就已经足够准确了，然后放大一倍便是总的分纱力。对大多数生产实际情况来说，单测量分纱棒的一端便可提供足以得到对经纱上浆工战辛钊寺獾目刂频淖愎恍畔ⅰ５阅承┣榭隼此担缦旅嫠枋龅模Σ捎枚苑稚窗袅蕉送辈饬康姆椒ā?
在一个简单的实施例中，这种测力装置可是一个简单的机械压力计，在这种情况下，可直观地测量分纱力，并使浆纱工可手动调整压浆辊的压力，从而保证上浆率保持在所需量上不变。
在一个优选的实施例中，测力装置119是一个电测力计，它适于用来自动、连续地电测分纱力。该测力计可把力转换成电信号，该电信号与所说分纱力成正比。（这样的测力计可以是一个雷博3397（LeBowTM＃3397）型传感器，它实际上就是一个惠斯登电桥）测力计发出的电信号（通常以电压的形式）被送入一个控制器120，如图1所示，该控制器将从测力装置发出的电信号与一个相应于纱线片上预定上浆量的预定值相比较，这一比较最好是电学量上的比较。如果实测信号与相应允许上浆量的预定值不符，则在简单的情况下，该控制器将自动地启动一个警报器127或者启动其他输出装置，以通知浆纱工分纱力及当时的上奖量太大或太小。当然，最好是使控制器本身能够自动而且持续不断地结合警报系统对上浆量进行控制。可以看出，一个可从（Dianachart，Inc.RocKaway，NJ）得到的达那恰特-PCA（Dianachart PCA）14通道电子数据探测系统，可以用来作为上述控制器系统的一部分，而控制器的任何大的变化都可被预计到。该控制器应包括一个微型计算机作为它的一个部件。控制器是以反馈的形式使用的，这已被本领域的熟练技术人员所公知。在这一优选的实施例中，控制器这样开始工作，即当实测信号与相应于允许上浆量的预定值不同时，一个控制信号将被送入（或借助于一个放大器121送入）一个转换器122。该转换器将电控信号转换成机械力，这种转换器可以是一个BeloframTM型1000I/P转换器，可从Belofram公司（位于Burlington，MA）买到，这是一个电-气动转换装置，可将供压源提供的压力减小到直接与输入电信号成正比的调整后的输出压力。该供压源压力来源于一个供气瓶128，而输出压力则将送到压浆辊加载气缸123（当然，可以使用任何一种具有较大变化范围的电-机械转换器）。因此，产生的力或压力将送至压浆辊108。当然一般情况下压浆辊上具有一个恒定的压力，因此，随分纱力变化而变化的压力将通常是一个与力或压力成正比的附加量，压力因而不断得到调整，最好是自动而且不间断地由上述控制系统进行调整。因此，这是一个最优选的系统，当分纱力增加，表明上浆率增加，则将使转换器测到一个增加的力，并使压浆辊上的压力增加，从而挤去纱线片上过多的浆液。相反，当分纱力降低，表明上浆率减少，则转换器将测到一个减少的压力，并降低压浆辊上的压力，从而允许更多的浆液留在纱线片上。
虽然可使用单独的测力计来测量分纱棒上的分纱力，但也可以采用其他的形式。比如，测力器可装在分纱棒的两端，如图5所示。采用上述任何一种方法，通过比较这两个测力器的测定结果，便可确定分纱棒两端测定值间的显著不同，这表明浆纱机正处于工作不正常的状态之下，比如分纱棒不平行、压辊或气动压力系统出了故障、或者纱线片中的纱线张力不均匀等。这种系统将用来自动比较两个测力器的测量结果，并当分纱棒一端的测量值与另一端之间的差异超出允许量值时，启动一个警报器。
同样，在多浆槽式浆纱机中，每片纱线都要经过一个盛有浆液的浆槽，然后分别通过各自的一对压浆辊，和各自的分纱棒或分绞棒。在这种情况下，一个或多个分纱力传感器将被安装在相应于各片纱线的分纱棒处，如示意图6所示，分纱力将分别从各个分纱棒测得，然后，将其与预定值相比较。因此，正如上面已经说过的那样，对每个浆槽中压浆辊的压力将分别得到控制。在本发明的范围内，这种控制系统的变化形式可以有多种。例如，可以将从一个分纱棒测得的分纱力作为一个标准值或“预定”值，同其他分纱棒测得的分纱力相比较并对这些分纱力进行控制。另外，当各分纱棒上测得的力之间有显著的差异时，这说明浆纱机发生了机械故障，或者不同浆槽中的浆液浓度、温度及其他特征值出现了不同。在这里也可以使用适当的警报装置。
本发明超过先有技术的主要优点在于，本发明提供了这样一种系统，它可完全自我补偿。众多变量中的任何一个发生了异常，都会影响运转中浆纱机的上浆率，但是任何一个异常变化都可引起分纱力的改变。例如，当浆槽中浆液浓度改变时，将反应到分纱力的变化上，同样，当压浆辊上的橡胶涂层老化时，也将引起各压浆辊之间压力的变化，进而使上浆率改变，这也同样造成相应的分纱力的改变。纱线片线速度的改变将引起上浆率的改变⒁苍斐煞稚戳Φ谋浠Ｈ绻鱿稚鲜稣庑┗蚶嗨埔蛩氐谋浠缟纤龅囊桓鲎远蠢∠低潮憬莘稚戳Φ牟饬拷峁远夭钩フ庖槐浠股辖时３趾愣ā?
以下对几个实例进行说明：
在以聚乙烯醇、淀粉、或两者混合物为主的浆液配方的一个很大的变化范围内，分纱力与上浆率之间存在一个实用的线性关系。包含各种共同用于浆纱的成分如蜡、羧甲基纤维素、抗静电化合物等的浆液配方，也已被成功地应用在实际生产中。在六个工厂进行实验，证明了在分纱力和上浆率之间存在一个实用的线性关系，而且，它们的测量值均随压浆辊上压力的变化而变化。
实例1～3：这些实验数据全部从一个工厂的一台浆纱机上得到，使用的纱线为50/10的涤棉混纺纱。浆液则为含蜡质物的以聚乙烯醇为主的溶液，如后面表格所示，逐渐稀释浆槽中的浆液浓度，在此各实验间浆液浓度足够接近，使各实验中浆液的浓度不发生变化，正如在这些实验中所表现出的，吸液率几乎相同。压浆辊的荷载压力将保持不变，可以看出，当固体含量增加时，分纱力和上浆率均有所上升。
实例4和5：这两个实验的数据从与上述不同的一个工厂中得到，使用以PVA为主、含蜡和防结皮助剂的浆液，这两个实验使用比实验1～3的纱线具有更高吸液率的100%棉纱。分纱力和上浆率的变化如表格所示，与辊压力成反比。
实例6和7：这两个实验在又一个工厂进行。使用相同的以聚乙烯醇为主的、含尿素和蜡质物的浆液，纱线则采用50/50的涤棉混纺纱。从这两个实验可以看出，采用低固体含量浆液、低上浆率、及使用细纱支时上浆率和分纱力与辊压力的变化关系。
实例8和9：这两个实验在另一个工厂进行。使用以聚乙烯醇为主、含蜡、球状淀粉、酶、泡沫增艳剂的浆液，纱线则为50/50涤棉混纺纱，在这两个实验中使用更细的纱线（纱支较高），而且纱线片中纱线与纱线间的间隙非常小。由于这种特殊的织造需要，使纱线间隙很小，故分纱力较大。这里又一次说明了分纱力和加在压浆辊上的压力之间的反比关系。
实例10～12：这两个实验在一台高压浆纱机上进行。这台浆纱机的压浆辊在较高的固定压力下工作，以从纱线片上轧去更多的浆液。采用这种方法，将减少烘干纱线所需的能量。因为在浆液里可使用较高的固体含量。实例10和11采用以聚乙烯醇为主、含蜡、泡沫增艳剂、和抗静电剂的聚乙烯醇浆液。实例12则采用相同的浆液，其中配有50/50混合比的含空间阻碍剂的低水解聚乙烯醇和淀粉化合物。在这几个实验中，采用50/50的涤棉混纺纱。实例12中的固体含量、分纱力、及上浆量均比实例10或11高一些，这是必然的，因为淀粉本身是一种比PVA弱的聚合物。
实例13是在另一台高压浆纱机上进行的，其实验条件与实例10和11相同，在这些实验中的数据变化情况，反映出在不同工厂的相同设备上进行实验的条件下数据间的变化关系。
实例14～16是从这样的实验得来的：这里采用50/50的涤纶和人造丝混纺纱，实例14的浆液为17%的聚乙烯醇和83%的淀粉。经过该浆纱实验的纱线在织造过程中，从纱线上脱落下的浆料量较大，并引起了织机故障。实例15中的浆液成分改变为30%聚乙烯醇和70%淀粉，浆液的固体含量如表格所示有所减少。在实例16中，浆液成分与实例15相同，但增加了压浆辊压力。在这些实验中反映出的分纱力和上浆率的变化关系与上述结果相一致。说明本发明在采用在较大范围内变化的纱线和浆液成分时的实用性。
表格（注）
注：表格中的纱支为每1磅（即454克）重的待浆纱线的亨克（即840码，也即768米）数，纱支越大，则纱线上浆量越小。其中吸液率为浆液从浆槽吸到纱线上去的重量，以干燥的未上浆纱线为基准。加在压浆辊上的压力为附加的给予气缸或加在压浆辊气缸的薄膜系统上的气动压力。