本发明涉及自动络筒机的卷取装置,特别是涉及改善高速卷取时的卷装形状的自动络筒机的卷取装置。 用环锭细纱机等细纱机生产的喂纱筒管被提供给下一道工序的自动络筒机而重绕时,一边除去纱线中的纱疵,一边用给定的纱线量重绕成一定形状的卷装。为了得到一个卷装,通常要使用几根~几十根喂纱筒管。这种自动络筒机是并列地设置多个卷取装置,这里由图5说明一个卷取装置U的机构配置。
在图5中,从喂纱筒管1退绕拉出的纱线Y通过气圈头道梳毛机2、张力器3后,一边由络筒机清纱器4的纱疵检测头检验纱疵,一边卷取到由导纱器往复鼓轮5转动的卷装6上。在卷取过程中,把通过络筒机清纱器4的纱线粗细度的变动做成电信号7,输入到绒辊调节器8,根据与基准值的比较运算,当超过允许的范围时,判断为纱疵通过的部分,立即从调节器8把指令信号10输入到切削器9,使切削器9动作,切断纱线。随着纱线切断,由上述的络筒机清纱器4把纱线引进信号11切断,,在感知纱线切断后,由调节器8把停止指令输入到鼓轮驱动马达12,使往复鼓轮5停止转动。接着,由调节器8输出让接头装置13开始接头动作的指令信号13a后,进行接头。其中,14是检测往复鼓轮5转动的脉冲发生装置,例如可由固定在鼓轮一部分端面上的磁体和近接传感器构成的、适用于由鼓轮的转数计算卷取地纱线长度的定长机构。
而且,往复鼓轮5的驱动马达12设置在各个卷取装置U上,由设置在各个卷取装置U上的卷取速度调整装置18控制马达12的转速。即,在各个卷取装置U上都设置着使驱动马达12以最适于各个卷取装置的卷取状态的转速进行运转的控制装置19。由这控制装置19发出的控制信号20,通过卷取速度调整装置18设定驱动马达12的转速。控制信号20是使驱动马达12起动,停止的信号。而,自动络筒机的全部卷取装置U或多个卷取装置U中的每一个的控制则由中央控制装置21延伸出的信号线22、23通过卷取速度调整装置来进行的,即全部卷取装置U是把那些信号,例如根据所处理的纱线种类设定基本的纱速、或者络筒机的防叠装置用的接通、断开信号等作为共同控制的。
卷取装置U除了有卷取位置A上的喂纱筒管1以外,还有在待机位置B1、B2上的两根预备喂纱筒管1。当卷取位置A上的喂纱筒管1成为空的时,络筒机的清纱器4传来的纱线引进信号11就被中断,这种状态和由张力器3等使纱线切断不能区别开。为此,用电子清纱器27确认有无底线,用没有底线的那种信号24进行喂纱筒管检测。把卷取位置A上的空筒管1′排出,取而代之地把待机位置B1上的喂纱筒管1输入。而且把纱头Y1吹起,由图上设有表示的络筒机中间接头管运送到接头装置13,同时卷装6的面线也由图中没有表示的真空给纱口运送到接头装置13,进行接头。然后,开始新的喂纱筒管1的卷取。这样,通常由几根~几十根喂纱筒管1绕卷成一个卷装6。
用图6的时间-卷取速度的曲线图来说明上述的卷取装置U的卷取动作。A点是卷装的卷绕开始,B点表示卷装的卷绕结束。为了简单,图示的例子表示用三根喂纱筒管卷绕成一个卷装的情况,从A点开始到C点,表示上升到给定的卷取速度V0;喂纱筒管从C点开始到成为空的D点为止,表示以一定的给定卷取速度V0进行卷取。而且,在进行筒管替换(从E点到F点)之后,用同样的卷取式样继续进行卷取。中间,进行线疵除去,就形成如G点→H点→I点→J点的点划线那样的式样,因而线疵除去次数多,卷取的时间就长。
这种卷取装置U的生产率很大程度上取决于卷取速度V0,但以前的卷取装置U的实用卷取速度V0只有1000米/分左右。其理由是随着卷取速度增加,退绕张力也就增大,尤其从被称为三分之一卷绕量的剩余退绕量成为1/3时开始,纱线从喂纱筒管1的管纱上部锥面部分1b的退绕角度变小,纱线之间的摩擦、纱线和管芯1a的摩擦等因素使退绕张力激骤地增大,同时还经常发生管纱崩脱,这些都会造成张力切断。
为了抑制这种退绕张力增大,曾提出过用图6的双点划线所示的,使卷取速度增加到V1,对一根喂纱筒管来说,从三分之一卷绕量附近到成为空白(即从K点到L点),使卷取速度下降,从而使张力渐渐减小的卷取装置。另外,还提出过把图5的气圈头道梳毛机2的形状和动作加以改良,来抑制退绕张力增加的卷取装置。在这样的卷取装置U中,近年已实现高速卷取。
但是,在高速卷取的同时,在卷装上,尤其是在卷径较小的开始卷绕的卷装上,就容易发生如图7所示的纱层集聚在中央的不合适的问题。
本发明是在研究高速卷取时在卷装上发生纱层向中央集聚的原因的过程中创造的,其目的是提供一种自动络筒机的卷取装置,它能高速卷取,而且能抑制卷装形状发生不合适。
为了达到上述的目的,本发明提供的自动络筒机的卷取装置是在把多根喂纱筒管径接头后卷取到由往复鼓轮转动的卷装上的卷取装置中,设置着使上述的往复鼓轮的转数从卷装开始卷绕起就与卷装的卷径相对应地增加的卷取速度控制装置。
如图3所示,在由圆周速度为V的往复鼓轮5转动的卷装6上进行卷绕的纱线Y的速度当然是V。这纱线Y在离心力F作用下向外鼓起。这个离心力F=mx(V2/R)。其中,m是纱线的单位质量、R是纱线要形成的圆的半径。即,卷取速度V的高速化对离心力F是成平方地影响的,假定速度增加1.2倍,则离心力就增加1.44倍。而且,离心力和半径成反比,开始卷绕时有较大的离心力作用。因此,卷取速度一提高,在卷装上开始卷绕时,纱线就会受离心力作用而往外鼓,因而就发生在卷装中央集聚的现象。所以,在卷径小、纱层容易集聚到卷装中央时,采用低速卷绕,通过和卷径相应地增速来抑制作用到纱线上的离心力增加,从而不增加由于离心力引起的纱线向外鼓起。
图1是本发明的卷取装置的概略结构图。
图2是表示卷取速度控制手段的速度信号的一个例子的曲线图。
图3是表示作用在卷装的纱线上的离心力的侧视图。
图4是表示图1的卷取装置中卷取速度控制例子的曲线图。
图5是以前的卷取装置的概略结构图。
图6是表示图5的卷取装置中卷取速度控制的曲线图。
图7是表示卷装的不合适的简图。
下面,参阅附图对本发明的实施例加以说明。
图1是本发明的卷取装置概略结构图。在图1中,与图5所示的卷取装置U的不同点在于在控制装置19中装设着卷径检测装置25和卷取速度控制装置26,而且为了能进行高速卷取,装设着退绕辅助装置30来替换以前的固定的气圈头道梳毛机。图1中,和图5中进行相同动作的部分都记上相同的符号,并省略对它们的说明。
作为图1的卷径检测装置25的具体例子有:(1)在卷取纱线长度这一参数基础上加进纱线种类、卷取条件后检测卷装的卷径;(2)在卷取时间这一参数基础上加进纱线种类、卷取条件后检测卷装的卷径;(3)在一端能自由转动地保持卷装,另一端通过支轴支撑着能自由摇动地构成的摇架杆上设置着摇动角度检测器后检测卷装的卷径。图1中表示了第(1)种形式的检测装置。即,由脉冲发生装置14检测往复鼓轮5的转动,并将络筒机清纱器4发出纱线行进信号期间的往复鼓轮5总的转数累加,求出纱线卷取的长度,在卷取纱线长度这一参数基础上加进预先设定的纱线种类、卷取条件之后,检测出卷装的卷径。
图1的卷取速度控制装置26,根据上述的卷径检测装置25输出的卷取信号27,把规定的控制信号20发送给卷取速度调整装置18,由这控制信号20使驱动马达12即往复鼓轮5按规定的卷取速度转动。图2说明由这个卷取速度控制装置26控制的卷取速度的例子。它是从开始卷绕时卷径D0的卷取速度V0起,到卷取过程中卷径D1处的卷取速度Vm,成直线地增速,从卷径D1到卷绕结束时卷径Dm取一定的卷取速度Vm,和卷径相对应地增速。下面,说明增速终了时的卷径D1的决定方法。在图3中,当把卷取速度V由通常的1000米/分增加成1.2倍时,离心力F就增加成1.44倍,因而最好把卷径D0选定成使卷径比(D1/D0)也增加成1.44倍。由于作用在纱线上的离心力F=mx(V2/R),因而离心力就没有增加。。其中,卷径D1取决于高速卷取的程度,根据不同的情况,也可以从开始卷绕的D0到卷绕结束的Dm渐渐地增速。此外,由于离心力相*对于卷取速度平方地增加,因而卷取速度的增速曲线不是实线所示的直线,最好象点划线所示的向下凸的二次曲线。
下面,用图4所示的时间-卷取速度曲线图说明上述的卷取装置U的卷取动作。图4是和表示以前的例子的图6相对应的图。A点表示卷装开始卷绕,B点表示卷装卷绕结束。从A点到C点,使卷绕速度上升到规定的卷取速度V0,从C点到喂纱筒管成为空白的点D是以规定的增速曲线进行卷取。而且,在进行筒管替换(从E点到F点)期间使卷取中断,但以卷取速度上升后的K点开始,又以同样的增速曲线继续进行卷取。而从卷径成为D1时的点L到卷绕结束时都是以一定的卷取速度Vm进行卷取。为了能进行高速卷取(Vm),如双点划线那样地,相对于一根喂纱筒管而言,可以如以前那样地从三分之一卷绕量开始减速地进行。
现在回到图1,说明能进行高速卷取的退绕辅助装置30。这个退绕辅助装置30是由盖在芯管1a上的筒体31,筒体31上部的缩颈32,和传感器33,以及使这些构件升降的驱动装置34构成。从检测管纱上部锥面部分1b的位置的传感器33发出的信号被输入到调节器8后,调节器8对驱动装置34输出动作信号,然后把筒体31下端和管纱上部锥面部分1b之间的距离L大致保持成一定,把纱线的退绕角度θ维持成较大。把缩颈32置于芯管1b的上方,使上侧纱线Y的气圈稳定。由这个带缩颈32的筒体31抑制退绕张力的增大和变动,使高速卷取成为可能。
本发明的自动络筒机的卷取装置具有使往复鼓轮的转数从卷装开始卷绕起和它的卷径相应地增加的卷取速度控制装置,通过在卷径较小、纱层容易向卷装中央集聚时用低速卷绕,和卷径相应地增速,就能抑制作用在纱线上的离心力的增加,减少由于离心力引起纱线向外鼓起,从而能防止由于高速卷取造成卷装形状不良。