具有张力控制的紧凑连续的越端退纱（OETO轴架.pdf

一种具有张力控制设备(110-3)的紧凑连续越端退纱轴架系统(100″′)，其允许从多个线纱卷装(105)上退绕高粘性弹性体线纱。通过从动退纱辊(130)的可变速度电机对线纱张力进行监测和控制，从而通过避免弹性体线纱的断裂来维持轴架系统的连续运转。分离的电机和线纱张力传感器(117)或任选地结合预拉伸器(113A)可用于线纱组或独立线纱。

1.  一种OETO轴架系统，包括：
具有多个线纱导引件的支撑框架；
连接至支撑框架的至少一个枢转腿；
固定于至少一个枢转腿的多个卷装保持器，每个保持器构造成保持一个或更多个线纱卷装，每个所述线纱卷装定位在旋转轴线上，该旋转轴线构造成允许线纱通过多个线纱导引件中的一个来退绕；以及
连接至支撑框架的多个驱动和张力控制设备，所述驱动和张力控制设备的每一个构造成从多个线纱卷装中的一个退绕线纱，其中每个驱动和张力控制设备包括：
预拉伸器和关联的导纱辊，该导纱辊构造成导引退绕线纱穿
过驱动和张力控制设备的线纱路径；
至少一个孔眼，其构造成防止线纱缠结；
水平的从动退纱辊，其构造成使线纱运动穿过驱动和张力控制设备；
可变速电机，其构造成对水平的从动退纱辊进行驱动并对线纱张力进行控制；
线纱张力传感器，退绕线纱穿过该传感器；
张力控制器装置，其构造成根据来自张力传感器的反馈信号对可变速电机的速度进行提高、维持和降低中的至少一项；以及
至少一个导纱辊，其构造成从张力控制设备输出线纱；
其中预拉伸器和导纱辊定位在水平的从动退纱辊之前而张力传感器定位在水平的从动退纱辊之后，并且
其中可变速电机的速度被改变以利用张力控制器装置将线纱张力值维持在预定的线纱张力范围内。

2.  如权利要求1所述的OETO轴架系统，其特征在于，每个驱动和张力控制设备进一步包括构造成衰减线纱中张力变化的惰轮，其中所述惰轮定位成邻近于水平的从动退纱辊。

3.  如权利要求1所述的OETO系统，其特征在于，每个驱动和张力控制设备进一步包括构造成将线纱传递至驱动和张力控制设备的板眼。

4.  如权利要求1所述的OETO轴架系统，其特征在于，所述线纱是弹性体线纱。

5.  如权利要求4所述的OETO轴架系统，其特征在于，多个驱动和张力控制设备的每一个在支撑框架上竖直地分隔开以便从多个卷装的各卷装上分别地退绕每支线纱。

6.  如权利要求4所述的OETO轴架系统，其特征在于，多个驱动和张力控制设备构造成在支撑框架上是平行的以从多个卷装的各卷装上分别地退绕每支线纱。

7.  如权利要求5或6所述的OETO轴架系统，其特征在于，线纱绕从动退纱辊的第一缠绕角在约2度至360度之间的范围内。

8.  如权利要求5或6所述的OETO轴架系统，其特征在于，线纱绕从动退纱辊的第一缠绕角近似为270度。

9.  如权利要求5、6、7或8所述的OETO轴架系统，其特征在于，驱动和张力控制设备进一步包括线纱绕张力传感器的第二缠绕角，所述第二缠绕角在约0度至180度之间的范围内。

10.  如权利要求9所述的OETO轴架系统，其特征在于，预拉伸器使定位成邻近于导纱辊的磁体运动以促使耦接于导纱辊的铁质材料运动，从而在退绕线纱中产生预拉伸。

11.  一种用于线纱退绕系统的驱动和张力控制设备，包括：
预拉伸器和导纱辊，该导纱辊构造成导引线纱穿过驱动和张力控制设备的线纱路径；
至少一个导纱器，其构造成防止线纱缠结；
从动退纱辊，其构造成使线纱运动穿过驱动和张力控制设备；
可变速电机，其构造成对从动退纱辊进行驱动并对线纱张力进行控制；
张力传感器，其构造成测定线纱上的张力；
张力控制器装置，其构造成根据来自张力传感器的反馈信号对可变速电机的速度进行提高、维持和降低的至少一项；以及
至少一个导纱辊，其构造成从张力控制设备输出线纱；
其中预拉伸器和导纱辊定位在从动退纱辊之前，而张力传感器定位在从动退纱辊之后。

12.  如权利要求11所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，进一步包括构造成衰减线纱中张力变化的惰轮，其中所述惰轮定位成邻近于从动退纱辊。

13.  如权利要求11所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，进一步包括构造成将线纱输入传至驱动和张力控制设备的板眼。

14.  如权利要求11所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，可变速电机的速度被改变以利用张力控制器装置将线纱张力值维持在线纱张力的预定范围内。

15.  如权利要求14所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，张力传感器和从动退纱辊之间的距离被最小化以避免线纱张力变化相对于距离的误差。

16.  如权利要求11所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，所述线纱是弹性体线纱。

17.  如权利要求16所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，线纱绕从动退纱辊的第一缠绕角在约2度至360度之间的范围内。

18.  如权利要求15所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，线纱绕从动退纱辊的第一缠绕角近似为270度。

19.  如权利要求16或17所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，线纱绕张力传感器的第二缠绕角在约0度至180度之间的范围内。

20.  一种在同时退绕多支线纱的弹性体线纱退绕系统中控制线纱张力的方法，包括：
利用与所述线纱关联的从动退纱辊从线纱卷装上退绕每支弹性体线纱，该辊由可变速电机驱动；
利用独立的预拉伸器和关联的导纱辊来导引每支弹性体线纱使其进入张力和控制设备；
传递每支弹性体线纱穿过关联的张力传感器；
测定是否有一支或更多支线纱断裂；
测定是否有一支或更多支线纱正在运动并测量每支运动线纱的张力；
测定任意一支运动线纱是否具有相对于预定张力值超范围的张力；
当所述各运动线纱的张力相对于所述运动线纱的预定张力值超范围时对各运动线纱的各从动退纱辊的速度进行提高和降低的至少一项，并且提高量、降低量均低于第一校正阈值；
测定各运动线纱的平均张力相对于所述运动线纱的预定张力值是否超范围；
当所述各运动线纱的平均张力超范围时对各从动退纱辊的速度进行提高和降低的至少一项，并且提高量、降低量均低于第二校正阈值；以及
在线纱的一支或更多支是断裂的、非运动的和超范围的以及高于第一或第二校正阈值的至少一种情况时设置警告。

21.  如权利要求20所述的方法，其特征在于，进一步包括：传递每支弹性体线纱越过关联的惰轮，所述惰轮构造成衰减所述线纱中的张力变化。

具有张力控制的紧凑连续的越端退纱(OETO)轴架
技术领域
[0001]本发明涉及纱线或纤维的退绕装置，更明确地涉及一种方法和设备，该方法和设备设计成用于将初生的越端退纱(over endtake-off)的纱线以目标平均张力水平以及被传送至下游制造设备的多支弹性体纱线或纤维的最小张力变化而连续地传送至下游制造设备。应指出的是，遍及全文，术语“纱线”、“线纱”或“纤维”都是可互换地使用的。
背景技术
[0002]在制造过程中用于退绕来自圆柱心轴(或“管”，或“卷装”)的纱线、线纱或纤维的最常见的方法称为“滚动退纱(rollingtakeoff)”。当卷装耗尽时，必须移除空的心轴并安装新的卷装。这项操作需要关闭制造生产线，从而导致非生产性的停工期。
[0003]越端退纱(OETO)方法是另一个背景技术实例，用于退绕来自保持于轴架(creel)的(一个或多个)卷装的纱线。OETO方法允许退绕过程的连续运转，由于活动卷装的纱线末端附接于后备卷装的纱线前端。在OETO方法中，当活动卷装全部耗尽后，后备卷装就变成活动卷装。然而OETO方法的一个缺点是在退绕过程中会产生不可接受的纱线张力变化。
[0004]在实施OETO方法的系统和设备的背景技术实例中，弹性体纤维在供应至生产线之前会穿过该系统。这种背景技术OETO系统具有保持活动卷装和后备卷装轴架的架结构、松弛部件和电机驱动的咬送辊。松弛部件定位于OETO系统的活动卷装和咬送辊之间。松弛部件通过在退绕纱线中提供一些松弛来帮助抑制不可接受的纱线张力变化。
[0005]然而，包括这样的松弛部件的背景技术OETO系统存在问题，即有关纤维或纱线中呈现高粘度(即纱线具有特别高的粘合力)的问题。此外，具有高粘度的纱线在活动卷装从轴架上退绕时还显示出摩擦力和纱线张力水平上的高变化。
[0006]另外，松弛部件所提供的纱线中的粘性能变化，并且额外的纱线能从活动卷装上退绕下来。这些额外的纱线能被拉扯进入咬送辊并在其自身上卷绕，导致缠结或纱线断裂。使用高粘度的纱线进一步促使产生了额外纱线粘附在一起以及粘附于咬送辊的可能性。退绕过程中纱线缠结或断裂时需要停止生产线，这延迟了退绕过程并且提高了制造成本。
[0007]背景技术OETO设备典型地构造成使得纱线水平地横穿松弛部件。在这个构造中，纱线行进穿过咬送辊，该咬送辊的轴是竖直的。然而，在咬送辊的轴是这样的竖直构造下，定位于活动卷装和咬送辊之间的松弛部件内的纱线趋向于松垂。其结果是，位于咬送辊上的纱线会变得不稳定，并且在相邻纱线之间会产生干涉和缠结。这些问题中的每一个都需要停止生产线。
[0008]此外，一些制造应用(例如尿布制造业)需要使用基本无抛光的初生纤维。这样的无抛光纱线也呈现出上述与高粘度相关联的问题。
[0009]上面讨论的问题使得在处理高粘度纱线时应用OETO方法和设备变得特别困难。背景技术OETO设备已经尝试于通过下述方式解决退绕过程中的这些问题：(1)使用卷绕前即添加了抗粘添加剂的纱线；(2)使用重卷绕的卷装，即活动卷装退绕后又被重卷绕在一个不同的轴架上以形成重卷绕的卷装。这两种途经在制造和退绕过程中增加了附加费用。
[0010]作为上面所讨论问题的结果，背景技术的OETO设备在设计时已考虑了松垂部件、高粘度和用OETO方法退绕纱线的断裂所造成的困难。作为一个实例，美国专利6,676,054(Heaney等人)，其由本申请的权利人整体持有，公开了一种用于从卷装上退绕具有高粘性的弹性体纤维卷装的OETO方法和设备。具体地，Heaney等人的该OETO设备提出了在纤维导引件和纤维卷装之间存在一个最小距离。Heaney等人声明了小于0.41米的最小距离能导致不期望的大的张力变化。这些变化能导致过程控制的困难，并且还能导致纱线断裂。
[0011]进一步，Heaney等人声明了长于0.91米的距离使退绕设备不够紧凑并且在工效学意义上不够有利。当纤维所呈现的粘度增加时，最小的可允许距离d增大。对于具有大于约2克且小于约7.5克粘度的纱线，d优选地至少为约0.41米；对于具有大于约7.5克粘度的纱线，d优选地至少为约0.71米。考虑到高粘性纱线的这种最小距离的要求，OETO设备典型地需要具有大覆盖区(footprint)的结构，该结构能占据制造环境内大量的建筑面积。背景技术参考文献另外的实例是公开号为US2005/0133653(Heaney等人)和US2006/0011771(Manning，Jr.等人)的美国专利申请，它们的每一个均以引用的方式并入本文。
[0012]因此在本技术领域中存在如下持续的需求：需要一种用于退绕高粘度纱线的OETO设备，该设备相比背景技术的方法和设备而言能避免缠结、断裂、更大的设备覆盖区和增大的制造成本的问题。处理高粘性的弹性体线纱或纤维在这样初生的线纱或纤维为基本无抛光的时候是尤其成问题的，而这种情况对于用来制造尿布和其他个人护理产品的弹性体线纱或纤维而言是常见的。所以，本技术领域依然存在如下需求：需要一种用于退绕具有或不具有抗粘添加剂的纱线的OETO设备，该设备能在相对较小的覆盖区内实施退绕工作。因而，本技术领域仍旧需要一种将高粘性弹性体线纱或纤维从卷装退绕并供应至制造系统的快速且可靠的方法。
发明内容
[0013]本发明的一个实施例是一种OETO轴架系统，其包括：具有多个线纱导引件的支撑框架；连接至支撑框架的至少一个枢转腿(pivoting leg)；固定于至少一个枢转腿的多个卷装保持器，每个保持器构造成保持一个或更多个线纱卷装，每个所述线纱卷装定位在旋转轴线上，该旋转轴线构造成允许线纱通过多个线纱导引件中的一个来退绕；以及连接至支撑框架的多个驱动和张力控制设备，所述设备的每一个构造成从多个线纱卷装中的一个退绕线纱。
[0014]在上面讨论的OETO轴架系统的实施例中，每个驱动和张力控制设备包括：预拉伸器和关联的导纱辊，该导纱辊构造成导引退绕线纱穿过驱动和张力控制设备的线纱路径；至少一个孔眼，其构造成防止线纱缠结；水平的从动退纱辊，其构造成使线纱运动穿过驱动和张力控制设备；可变速电机，其构造成对水平的从动退纱辊进行驱动并对线纱张力进行控制；线纱张力传感器，退绕线纱穿过该传感器；张力控制器装置，其构造成根据来自张力传感器的反馈信号对可变速电机的速度进行提高、维持和降低的至少一项；以及至少一个导纱辊，其构造成从张力控制设备输出线纱；其中预拉伸器和导纱辊定位在水平的从动退纱辊之前而张力传感器定位在水平的从动退纱辊之后，并且其中可变速电机的速度被改变以利用张力控制器装置将线纱张力值维持在线纱张力的预定范围内。
[0015]本发明的另一个实施例是一种用于线纱退绕系统的驱动和张力控制设备，其包括：预拉伸器和导纱辊，该导纱辊构造成导引线纱穿过驱动和张力控制设备的线纱路径；至少一个导纱器(eyelet)，其构造成防止线纱缠结；从动退纱辊，其构造成使线纱运动穿过驱动和张力控制设备；可变速电机，其构造成对从动退纱辊进行驱动并对线纱张力进行控制；张力传感器，其构造成测定线纱上的张力；张力控制器装置，其构造成根据来自张力传感器的反馈信号对可变速电机的速度进行提高、维持和降低的至少一项；以及至少一个导纱辊，其构造成从张力控制设备输出线纱；其中预拉伸器和导纱辊定位在从动退纱辊之前，而张力传感器定位在从动退纱辊之后。
[0016]本发明的又一个实施例是一种在同时退绕多支线纱的弹性体线纱退绕系统中控制线纱张力的方法，该方法包括：利用与所述线纱关联的从动退纱辊从线纱卷装上退绕每支弹性体线纱，该辊由可变速电机驱动；利用独立的预拉伸器和关联的导纱辊来导引每支弹性体线纱使其进入张力和控制设备；传递每支弹性体线纱穿过关联的张力传感器；测定是否有一支或更多支线纱断裂；测定是否有一支或更多支线纱正在运动并测量每支运动线纱的张力；测定任意一支运动线纱是否具有相对于预定张力值超范围的张力；当所述各运动线纱的张力相对于所述运动线纱的预定张力值超范围时对各运动线纱的各从动退纱辊的速度进行提高和降低中的至少一项，并且提高量、降低量均低于第一校正阈值；测定各运动线纱的平均张力相对于所述运动线纱的预定张力值是否超范围；当所述各运动线纱的平均张力超范围时对各从动退纱辊的速度进行提高和降低的至少一项，并且提高量、降低量均低于第二校正阈值；以及在线纱的一支或更多支是断裂的、非运动的和超范围的以及高于第一或第二校正阈值的至少一种情况时设置警告。
[0017]另外，本发明的实施例中，导纱辊可定位在从动退纱辊之前和之后，张力传感器可定位在从动退纱辊之后，其中可变速电机的速度能被维持或改变以利用张力控制器装置使线纱张力值维持在预定的线纱张力范围内，并且其中张力传感器和水平的从动退纱辊之间的距离可固定和最小化以避免线纱张力变化相对于距离的误差。
[0018]进一步，本发明的实施例中，每个驱动和张力控制设备进一步包括构造成衰减线纱中张力变化的惰轮(idler)，其中该惰轮定位成邻近于水平的从动退纱辊。另外，每个驱动和张力控制设备进一步包括构造成将线纱传递至驱动和张力控制设备的板眼(plateeyelet)。
[0019]此外，本发明的实施例中，多个驱动和张力控制设备的每一个可在支撑框架上竖直地分隔开以便从多个卷装的各卷装上分别地退绕每支线纱。另外，OETO轴架系统多个驱动和张力控制设备构造成在支撑框架上是平行的以从多个卷装的各卷装上分别地退绕每支线纱。
附图说明
[0020]现在将参考附图在下面说明书的更详细描述中进一步描述本发明的几个实施例，在附图中：
[0021]图1是示例性透视图，示出了本发明的一个实施例，该实施例利用OETO实现纱线的连续退绕。
[0022]图2是图1所示实施例的顶视平面图。
[0023]图3A是透视图，示出了本发明一个包括张力控制的示例性实施例。
[0024]图3B是透视图，示出了本发明另一个包括张力控制的示例性实施例。
[0025]图3C是又一个透视图，示出了本发明又一个包括张力控制的示例性实施例。
[0026]图4A是图3A所示实施例的顶视平面图。
[0027]图4B是图3B所示实施例的顶视平面图。
[0028]图4C是图3C所示实施例的顶视平面图。
[0029]图5是本发明又一个包括张力控制的示例性实施例的正面视图，其中四个线纱组的每一个均具有驱动和张力控制设备并且共享一个单独的从动退纱辊。
[0030]图6是图5所示系统的顶视平面图。
[0031]图7是图5和图6所示四个线纱驱动和张力控制设备的右侧视图。
[0032]图8是透视图，示出了一个单独的线纱驱动和控制设备的示例性实施例。
[0033]图9是驱动和张力控制设备的另一个示例性实施例的透视图，该设备包括分离可变速电机和相应的用于每个独立线纱的分离张力传感器。
[0034]图10是一个单独的线纱驱动和张力控制设备的又一个实施例的放大前视图。
[0035]图11是图10所示驱动和张力控制设备的右侧视图。
[0036]图12是图10所示单独的线纱驱动和张力控制设备的顶视平面图。
[0037]图13是一个单独的线纱驱动和张力控制设备的又一个示例性实施例的放大前视图。
[0038]图14是图13所示单独的线纱驱动和张力控制设备的第三个实施例的顶视平面图。
[0039]图15是一个单独的线纱驱动和张力控制设备的又一个实施例的示例性放大前视图。
[0040]图16表示监控线纱或纤维张力的方法的张力控制/剪裁算法(tension control/trim algorithm)的示例性流程图，其可联同如图3A至图3C所示的本发明实施例而使用。
[0041]图17示意性的图示了纤维退绕测试设备，使用该设备得到了例1-5中的数据。
[0042]图18绘出了当使用图3B所示本发明OETO系统实施例使纱线卷装退绕时，传送的张力随时间测量的测试结果。
具体实施方式
[0043]退绕纱线的设备允许利用重卷绕纱线和/或具有抗粘添加剂的初生OETO纱线来成本有效地使用OETO方法。如果使用了张力控制设备，则不具有抗粘添加剂的纱线也可为初生OETO。特别地，该设备在相对较小的覆盖区内连续地退绕初生OETO纱线并传送相对恒定的纱线张力。这为制造过程中改进的效率作好了准备。
[0044]图1是示例性透视图，示出了发明的一个实施例，该实施例利用OETO实现纱线的连续退绕，其由本发明的发明人公开在美国专利申请2006/0011771中。图1示出了具有两个枢转腿141、113的系统100，该枢转腿141、113作为其间具有桥接支撑的两个平行柱在图1示出的枢转点103处连接至中央部分109。在图1示出的实施例中，中央支撑框架108从系统100的一侧延伸。
[0045]两个枢转腿141、113包含多个枢转纱线保持臂120(见图2)。枢转纱线保持臂120在枢转腿141、113的每一个上保持了用于多至八个卷装105的轴架。卷装105的每一个可为活动卷装或后备卷装。参见图2，系统100的枢转腿141、113设置为相对于中央部分109的各腿成锐角θ₁、θ₂，以便为系统100提供多功能的小覆盖区。锐角θ₁、θ₂在0°到90°之间。结果，系统100能构造成使两个枢转腿141、113具有各种朝向以在制造区域上优化占地空间。
[0046]另外，图1示出了附接至系统100的中央支撑框架108的驱动控制组件110。如图1所示的，该驱动控制组件110进一步包括驱动电机112、驱动辊114、电控制盒118、隔离辊122、第二线纱导引件126、断裂传感器128和第三线纱导引件132。多个驱动控制组件107可用于支撑每个卷装105提供的独立纱线。线纱导引件138、132、126将来自卷装的独立纱线引导至驱动控制组件110内的驱动辊114。第一线纱导引件138、第二线纱导引件126、断裂传感器128和第三线纱导引件132的个数的一个非限制性的实例值是八个。电控制盒118提供电源、用于为信号至部件提供界面连接的接线板、用于纱线速度控制的伺服驱动电机、继电器、电机控制器、断裂探测器接口、数模转换器、模数转换器以及对上述框架100的部件的监测和操作提供支持的其他接口电子器件。图1的框架100能用于本发明的所有实施例。
[0047]活动和后备卷装105的一个非限制性实例是卷绕纤维或纱线的完整的3千克轴架卷装。不希望限制于此的，用于OETO退绕的一种示例性纱线是斯潘德克斯纤维(spandex，嵌段聚氨酯)，如INVISTA SARL(前身为DuPont)出售的活动和后备卷装105典型地占据了位于小覆盖区框架100上的两个相邻枢转纱线保持臂120的任一个。枢转纱线保持臂120的枢转运动使得访问活动和后备卷装105变得容易。枢转纱线保持臂120对常规纱线管芯(例如初生OETO材料)进行保持。
[0048]图2是图1所示用于退绕纱线的设备的顶视平面图。正如从图2所能看到的，框架100设计成通过将框架100的对卷装105进行保持的两个枢转腿141、113放置为相对于中央支撑框架108成角度θ₁、θ₂来提供多功能的构造和小覆盖区。由于两个腿141、113能运动并且因为框架100具有小覆盖区，该设备占据了制造环境内较小的建筑面积。另外，销103能从中央部分109上移除以允许进一步降低退绕设备的大小。也就是说，通过移除位于中央部分109顶部和底部的适当的销103，两个枢转腿141、113的任一个可从紧凑的OETO退绕设备框架100上移除并且通过将枢转腿141、113的另一个设置为处于90°的角度α₁、α₂，该设备或轴架得以具有制造地面上更小的覆盖区。图2示出的余下的附图标记已经在上面对图1的讨论中讨论了。
[0049]图3A是包括张力控制的紧凑OETO轴架系统100′的另一个示例性实施例。图4是图3A所示系统的顶视平面图。对线纱组进行净张力控制(net tension control)的概念可通过作为线纱制造系统实例的尿布制造业来进一步解释。线纱组可供应至尿布或其他制造过程。例如，第一线纱组可为尿布的右腿部分提供弹性特征而第二线纱组可为左腿部分提供弹性特征。在制造期间，右腿或左腿部分弹性特征的张力由于线纱中的张力变化可不再处于可接受水平。紧凑OETO轴架系统100′使得第一线纱组或第二线纱组的张力能够独立于另一线纱组进行调节，以便校正任何这样的变化。
[0050]正如从图3A所能看到的，系统100′设计成通过将系统100′的对卷装105进行保持的两个枢转腿141、113放置为相对于中央支撑框架108成角度θ₁、θ₂(如图4所示)来提供多功能的构造和小覆盖区。由于两个腿141、113能运动并且因为系统100′具有小覆盖区，该系统占据了制造环境内较小的建筑面积。另外，销103能从中央部分109上移除以允许进一步降低退绕系统的大小。也就是说，通过移除位于中央部分109顶部和底部的适当的销103，两个枢转腿141、113的任一个可从紧凑的OETO轴架系统100′上移除并且通过将枢转腿141、113的另一个设置为处于90°的角度α₁、α₂，该轴架系统得以具有制造地面上更小的覆盖区。另外，如上面图1中所讨论的，电控制盒118能用于该系统100′从而为轴架系统的运转提供支持。进一步，图3A至图3C中示出的任何余下的附图标记能通过在上面对图1的讨论来定义。此外，图3A至图3C的中央支撑框架108以及图5至图15的张力控制设备110能用于本发明的所有实施例。
[0051]依旧参见图5至图15，在操作中，尿布机或其他线纱处理制造系统可向例如分别在图5和图8中示出的驱动和张力控制设备110-1A和110-1B的张力控制器119提供信号。该信号提供指示：电机应当以什么速度运转从而提供必要的延长来达到所期望的张力。来自线纱处理系统的信号典型地基于工业标准，该工业标准设定为说明了为达到期望张力所必要的理论延长量。这个来自线纱处理系统的输入信号被称为张力设置点，并初始地指示了分别在图5和图8中示出的驱动和张力控制设备110-1A和110-1B的从动退纱辊111的速度。
[0052]根据一个优选实施例，用户可直接向张力控制器装置119内输入一个将被予以维持的期望的张力范围。张力控制器装置接收来自张力传感器115-115″′的代表线纱张力的输入信号。张力控制器装置119使用这些输入信号来确定：要么因为其处于期望张力范围内，而能维持离开从动退纱辊111的线纱102-102″′的张力水平；或者要么需要增大或减小该张力。分别在图5和图8中示出的驱动和张力控制设备110-1A和110-1B的可变速电机127将维持其速度直到张力控制器装置119基于从张力传感器115-115″′接收的信号而输出一个信号指示净张力处于期望范围之外。来自张力传感器115-115″的输出信号将取代来自线纱处理制造系统的输入信号，并改变驱动和张力控制设备110-1的可变速电机127的速度直到该速度处于期望范围内。也就是说，电机127的速度将被调节以对发生在退绕或线纱供给过程中的张力变化进行校正。
[0053]如果张力控制器装置119确定了从动退纱辊111之后的线纱张力是过高的，则张力控制器装置119将增大电机127的速度。可选地，如果张力控制器装置119确定了从动退纱辊111之后的线纱张力是过低的，则张力控制器装置119将减小电机127的速度。
[0054]如上所述，紧凑OETO轴架系统100′可构造成考虑来自线纱处理制造系统的信号以及来自张力传感器115的信号来确定图6至图8所示电机127的适当速度。在可选实施例中，紧凑OETO轴架系统100′的驱动和张力控制设备110-1A或110-1B可构造成仅考虑来自张力传感器115-115″′的信号(即平均的张力反馈信号)来确定电机127的适当速度。进一步，紧凑OETO轴架系统100′可包括遍布系统的确定电机127适当速度的多个传感器。
[0055]图3B和图3C分别是包括张力控制的紧凑OETO轴架系统100″和100″′的其他示例性实施例。图4B和图4C分别是图3B和图3C所示系统的顶视平面图。这些实施例的运转情况和部件与图3A的运转情况和部件相似，在这些和下面其他描述性图形中间同样的部件共享相同的附图标记。然而，分别在图3B和图3C中的驱动和张力控制设备110-2和110-3专门用于独立丝线(threadline)102。在下面的段落中进一步讨论分别在图3B和图3C中的驱动和张力控制设备110-2和110-3的各种实施例的构造和运转情况。
[0056]正如从图3B和图3C所能看到的，系统100″、100″′也设计成通过将系统100″的对卷装105进行保持的两个枢转腿141、113放置为相对于中央支撑框架108成角度θ₁、θ₂来提供多功能的构造和小覆盖区。由于两个腿141、113能运动并且因为系统100″具有小覆盖区，该系统占据了制造环境内较小的建筑面积。另外，销103能从中央部分109上移除以允许进一步降低退绕系统的大小。也就是说，通过移除位于中央部分109顶部和底部的适当的销103，两个枢转腿141、113的任一个可从紧凑的OETO轴架系统100″上移除并且通过将枢转腿141、113的另一个设置为处于90°的角度α₁、α₂，该轴架系统得以具有制造地面上更小的覆盖区。另外，如上面图1中所讨论的，电控制盒118能用于该系统100″、100″′从而为轴架系统的运转提供支持。进一步，图3B至图3C中示出的任何余下的附图标记能通过在上面对图1的讨论来定义。此外，图5至图15的张力控制设备可应用于本发明的所有实施例。
[0057]图5是安装在系统100′上的四个线纱驱动和张力控制设备110-1的示例性放大正面视图。张力控制器装置119进一步包括图像显示器151、用于数据输入和控制的键盘123和向操作者指示警告状况的警告灯125。图5还示出了处于驱动和张力控制设备110-1之外的静态导引件128和受限滚动导引件129。
[0058]如图5所示，导引系统112A、112B用于向驱动和张力控制设备110-1A引导线纱。特别地，当紧凑OETO轴架系统100′供给有多支线纱，可需要多个导引系统112A、112B来向驱动和张力控制设备110-1A引导线纱，从而线纱不发生缠结。优选地，每支线纱的线纱路径相对于其他面试是隔离的，但是正如下面将要讨论的，多支线纱均可与从动退纱辊111接触。
[0059]然而，在可选实施例中，通过将线纱从导引件138直接引到从动退纱辊111能将对导引系统的使用减到最小或可避免对其的使用。如图5所示，导引系统112A、112B包括一系列接触点。由于弹性体纤维或线纱可能的高粘度，接触点很可能在线纱到达驱动和张力控制设备110-1A之前不期望地向线纱增加张力。本领域普通技术人员能够理解的是，通常优选地是在张力被加到线纱上之前利用驱动和张力控制设备110-1A拉紧线纱，因为在线纱到达驱动和张力控制设备110-1A之前加到线纱上的任何张力都将从动和张力控制设备110-1A放大。
[0060]根据图5所示的一个实施例，每个线纱组102-102″′由分离的驱动和张力控制设备110-1A利用分离的从动退纱辊111来驱动。线纱组可供应至尿布机，以在各腿的开口端附近提供弹性带特征。例如，第一线纱组可为右腿部分提供弹性特征而第二线纱组可为左腿部分提供弹性特征。在制造期间，右腿或左腿部分弹性特征的张力由于线纱中的张力变化可不再处于可接受水平。紧凑OETO轴架系统100′使得第一线纱组或第二线纱组的张力能够独立于另一线纱组进行调节，以便校正任何这样的变化。
[0061]特别地，图5和图8分别示出了多个线纱驱动设备110-1A和一个单独的线纱驱动110-1B和张力控制设备的示例性放大正面视图。该驱动和张力控制设备110-1A、110-1B包括从动退纱或从动退纱辊111、导纱辊113A-113E、张力传感器115、断裂传感器117、电机127和张力控制器装置119。可选地，也可包括运动传感器116。张力控制器装置119进一步包括图像显示器151、键盘123和警告灯125。
[0062]尽管本文已经描述了尿布制造业，但也可通过OETO轴架系统向其他线纱处理制造系统供应线纱组。另外，尿布机或其他线纱处理制造系统很可能向驱动和张力控制设备110-1A和110-1B的分别在图5和图8中示出的张力控制器119提供信号，指示电机127应当以什么速度运转从而提供必要的延长来达到所期望的张力。来自线纱处理系统的信号典型地基于工业标准，该工业标准设定为说明了为达到期望张力所必要的理论延长量。这个来自线纱处理系统的输入信号被称为张力设置点，并初始地指示了驱动和张力控制设备110-1A、110-1B的从动退纱辊111的速度。
[0063]根据另一个实施例，用户可直接向张力控制器装置119的键盘123内输入一个将被予以维持的期望的张力范围。张力控制器装置119接收来自张力传感器115的代表线纱张力的输入信号。张力控制器装置119使用这些输入信号来确定：要么因为其处于期望张力范围内，而能维持离开从动退纱辊111的线纱的张力水平；或者要么需要增大或减小该张力。
[0064]图6示出了驱动和张力控制设备110-1A的顶视图。驱动和张力控制设备110-1A具有从动退纱辊111、导纱辊113A-113A″′至113E-113E″′、张力传感器115-115″′、运动传感器116-116″′、断裂传感器117-117″′和张力控制器装置119。在图6中，驱动和张力控制设备110-1A的可变速电机127将维持其速度直到张力控制器装置119基于从张力传感器115-115″′接收的信号而输出一个信号指示净张力处于期望范围之外。来自张力传感器115-115″′的输出信号将取代来自线纱处理系统的输入信号，并改变驱动和张力控制设备110-1A的可变速电机127的速度直到该速度处于期望范围内。也就是说，电机127的速度可被调节以对发生在退绕或线纱供给过程中的张力变化进行校正。
[0065]如果张力控制器装置119确定了从动退纱辊111之后的线纱张力是过高的，则张力控制器装置119将增大电机127的速度。可选地，如果张力控制器装置119确定了从动退纱辊111之后的线纱张力是过低的，则张力控制器装置119将减小电机127的速度。
[0066]如上所述，紧凑OETO轴架系统100′可构造成考虑来自制造系统的信号以及来自张力传感器115的信号来确定电机127的适当速度。在可选实施例中，紧凑OETO轴架系统100′的驱动和张力控制设备110-1A、110-1B可构造成仅考虑来自张力传感器115的信号(即张力反馈信号)来确定电机127的适当速度。进一步，紧凑OETO轴架系统100′可包括对张力或其他参数进行传感的多个传感器，该系统通过这些参数可调节电机127的适当速度。
[0067]图7示出了供应至线纱处理系统某应用的线纱组的从动辊和张力控制设备110-A的顶视平面图。另外，紧凑OETO轴架系统100′可为供应至线纱处理系统第二种应用的第二线纱组的分离净张力控制做准备。本文所使用的“净张力”指线纱组越过同样的从动退纱辊111而产生的张力。通过控制第一线纱组的净张力并独立地控制第二线纱组的净张力，可对每个线纱组的张力变化进行校正，而背景技术的退绕装置/线纱供给系统典型地不能进行这样的校正。
[0068]图8是一个单独的线纱驱动和张力控制设备110-1B的示例性放大透视图。该驱动和张力控制设备110-1B包括从动退纱辊111、导纱辊113A-113E、张力传感器115、断裂传感器117、电机127和张力控制器装置119。可选地，也可包括运动传感器116(未示出)。张力控制器装置119进一步包括图像显示器、键盘和警告灯。
[0069]图9是驱动和张力控制设备110-2A的另一个示例性实施例的透视图，该驱动和张力控制设备110-2A包括用于每支独立线纱的分离可变速电机227和相应的分离张力传感器215。这样的系统可有利地校正每个活动线纱卷装中的变化。根据一个实施例，不接收来自线纱处理系统的输入即对电机227的速度进行控制。也就是说，电机速度独自地基于由张力传感器215探测并由张力控制器装置219识别的张力反馈。可选地，可通过在张力传感器215探测的张力反馈之外接收来自线纱处理系统的输入来对电机227的速度进行控制。另外，当从动退纱辊211仅驱动一支单独的线纱时，线纱供给系统的导引系统相比使用多支线纱的系统可进行简化，而在使用多支线纱的系统中线纱路径必须保持成分离的。
[0070]当从动退纱辊211仅驱动一支单独的线纱时，线纱供给系统的导引系统相比使用多支线纱的系统可进行简化，而在使用多支线纱的系统中线纱路径必须保持成分离的。例如，导引系统具有仅仅一个如陶瓷眼(ceramic eye)的静态导引件和第一导纱辊，线纱在离开卷装后穿过该静态导引件，该第一导纱辊将线纱引导向从动退纱辊211。
[0071]在图9的单独线纱构造的一个实施例中，对电机227的速度的控制独自地基于张力反馈。在这种情况下，速度的变化很可能更加频繁地并以更大的提高量/降低量发生，即大于如上所述通过线纱处理系统提供的张力设置点与张力反馈的结合来控制的线纱供给系统。特别地，一个大的电机127速度降低量可导致在到达从动退纱辊211之前线纱内出现松弛，而这可导致随后线纱绕从动退纱辊211的滑动。
[0072]为了减小在到达从动退纱辊211之前线纱内出现这样的松弛的可能性，可在第一导纱辊213A内使用预拉伸器。背景技术的预拉伸器依赖于线纱和预拉伸器之间的摩擦来维持线纱供给系统内的张力从而避免线纱内出现松弛。然而，这样的摩擦型预拉伸器并不适用于弹性体线纱，因为在弹性体线纱中粘性是一个问题。
[0073]相应地，预拉伸器导纱辊213A使用了以其他方式阻碍导纱辊的旋转速度的预拉伸器。在本发明预拉伸器导纱辊213A的一个实施例中，磁体定位成邻近于预拉伸器导纱辊213A和耦接至该导纱辊的材料。待耦接至导纱辊的材料例如是黑色金属，如钢。磁力减慢了预拉伸器导纱辊213A的旋转速度，并且因此不依赖于摩擦而在线纱内维持了张力、消除了松弛。
[0074]此外，如图9所示，在绕预拉伸器导纱辊213A引导线纱后，绕从动退纱辊211缠绕该线纱。线纱绕从动退纱辊211的缠绕(wrap)可或者是直接彼此相邻或者是越过从动退纱辊211而隔开。张力传感器215定位在从动退纱辊211之后。导纱辊213B定位在从动退纱辊211之后。另外，由于仅使用了一支单独的线纱，因而也可对张力传感器215进行简化。
[0075]图10是一个单独的线纱驱动和张力控制设备110-2A的又一个实施例的示例性放大正面视图。如图10所示，在绕预拉伸器导纱辊213A引导线纱后，绕从动退纱辊211缠绕该线纱。线纱绕从动退纱辊211的缠绕可或者是直接彼此相邻或者是越过从动退纱辊211而隔开。特别地，线纱以如下的角度绕从动退纱辊211缠绕：即该角度对于使滑动最小化是足够的，并且足够小以避免缠结。线纱绕从动退纱辊211缠绕的角度称为“第一缠绕角”。第一缠绕角θ₁可近似地为2度至360度之间。第一缠绕角θ₁可取决于所使用的纤维的弹性体线纱的类型以及相应的粘度而变化。根据一个实施例，线纱以近似为270度的第一缠绕角θ₁绕从动退纱辊211缠绕。第一缠绕角θ₁能通过正确定位导纱辊213A、从动退纱辊211和张力传感器215而获得。
[0076]张力传感器215定位在从动退纱辊211之后。导纱辊213B定位在从动退纱辊211之后。线纱维持第二缠绕角θ₂经过张力传感器215，在圆周的0度至180度范围内提供线纱张力的精确且一致的测量。在张力传感器之前和之后，线纱均被挤压抵靠线纱导引件以保证一致的第二缠绕角θ₂。第二缠绕角θ₂能通过正确定位导纱辊213B、从动退纱辊211和张力传感器215而获得。张力控制器装置219监测由张力传感器215测量的线纱张力，并且对可变速电机227的速度进行提高、维持和降低的至少一项。
[0077]图11是图10所示驱动和张力控制设备110-2A的右侧视图。如图10和图11所示，在绕由电机227驱动的从动退纱辊211引导线纱后，经由导纱辊213B使线纱穿过张力传感器215并从该设备中出来。
[0078]图12是图10所示单独的线纱驱动和张力控制设备的顶视平面图。如图12所示，在绕预拉伸器导纱辊213A引导线纱后，绕从动退纱辊211缠绕该线纱。线纱绕从动退纱辊211的缠绕可或者是直接彼此相邻或者是越过从动退纱辊211而隔开。张力传感器215定位在从动退纱辊211之后。导纱辊213B定位在从动退纱辊211之后。
[0079]图13是一个单独的线纱驱动和张力控制设备110-2B的又一个示例性实施例的放大正面视图。如图13所示，在绕预拉伸器导纱辊313A引导线纱后，绕由电机327驱动的从动退纱辊311缠绕该线纱。线纱绕从动退纱辊311的缠绕可或者是直接彼此相邻或者是越过从动退纱辊311而隔开。特别地，线纱以如下的角度绕从动退纱辊311缠绕：即该角度对于使滑动最小化是足够的，并且足够小以避免缠结。线纱绕从动退纱辊311缠绕的角度称为“第一缠绕角”。第一缠绕角α₁可近似地为2度至360度之间。第一缠绕角α₁可取决于所使用的纤维的弹性体线纱的类型以及相应的粘度而变化。根据一个实施例，线纱以近似为270度的第一缠绕角θ₁绕从动退纱辊311缠绕。第一缠绕角θ₁能通过正确定位导纱辊313A、从动退纱辊311和张力传感器315而获得。
[0080]如图13所示，张力传感器315定位在从动退纱辊311之后。导纱辊313B定位在从动退纱辊311之后。线纱维持第二缠绕角θ₂经过张力传感器315，在圆周的0度至180度范围内提供线纱张力的精确且一致的测量。在张力传感器之前和之后，线纱均被挤压抵靠线纱导引件以保证一致的第二缠绕角θ₂。第二缠绕角θ₂能通过正确定位导纱辊313B、从动退纱辊311和张力传感器315而获得。张力控制器装置319监测由张力传感器315测量的线纱张力，并且对可变速电机327的速度进行提高、维持和降低的至少一项。
[0081]图14是图13所示单独的线纱驱动和张力控制设备110-2B的第三实施例的顶视平面图。如图14所示，在绕预拉伸器导纱辊313A引导线纱后，绕从动退纱辊311缠绕该线纱。张力传感器315定位在从动退纱辊311之后。导纱辊313B定位在从动退纱辊311之后。张力控制器装置319监测由张力传感器315测量的线纱张力，并且对可变速电机327的速度进行提高、维持和降低的至少一项。
[0082]图15示出了驱动和张力控制设备110-3的又一个示例性实施例，该驱动和张力控制设备110-3包括用于每支独立线纱的分离可变速电机427和相应的分离张力传感器415。这样的系统可有利地校正每个活动卷装中的变化。根据一个实施例，不接收来自线纱处理系统的输入即对电机427的可变速度进行控制。也就是说，电机速度独自地基于由张力传感器415探测并由张力控制器装置419识别的张力反馈。可选地，可通过在张力传感器415探测的张力反馈之外接收来自线纱处理系统的输入来对电机427的可变速度进行控制。另外，如上所述，当从动退纱辊411仅驱动一支单独的线纱时，线纱供给系统的导引系统相比如图1的背景技术以及图3A中本发明的实施例所示的使用多支线纱的系统可进行简化。
[0083]当从动退纱辊411仅驱动一支单独的线纱时，线纱供给系统的导引系统相比使用多支线纱的系统可进行简化，而在使用多支线纱的系统中线纱路径必须保持成分离的。例如，导引系统具有仅仅一个如陶瓷眼板403的静态导引件以及第一孔眼430和第二孔眼432，线纱在离开卷装后穿过该静态导引件，该第一孔眼430和第二孔眼432将线纱引导向从动退纱辊411。
[0084]在图15的单独线纱构造的一个实施例中，对电机427的可变速度的控制独自地基于张力反馈。在这种情况下，速度的变化很可能更加频繁地并以更大的提高量/降低量发生，即大于如上所述通过线纱处理系统提供的张力设置点与张力反馈的结合来控制的线纱供给系统。特别地，一个大的电机427速度降低量可导致在到达从动退纱辊411之前线纱内出现松弛，而这可导致随后线纱绕从动退纱辊411的滑动。
[0085]为了减小在到达从动退纱辊411之前线纱内出现这样的松弛的可能性，使用了导纱辊422和预拉伸器420的结合。这样的预拉伸器的非限制性实例是来自台湾Chang Hua城500、Chung Shan路、Da Kong Enterprise有限公司的JH-703A型预拉伸器。背景技术的预拉伸器依赖于线纱和预拉伸器之间的摩擦来维持线纱供给系统内的张力从而避免线纱内出现松弛。然而，这样的摩擦型预拉伸器通常并不适用于弹性体线纱，因为在弹性体线纱中粘性是一个问题。
[0086]预拉伸器420阻碍导纱辊422的旋转速度。如图15所示，在绕导纱辊422引导线纱后，绕从动退纱辊411缠绕该线纱。线纱绕从动退纱辊411的缠绕可或者是直接彼此相邻或者是越过从动退纱辊411而隔开。张力传感器415定位在从动退纱辊411之后。导纱辊413B定位在从动退纱辊411和张力传感器415之后。另外，由于仅使用了一支单独的线纱，因而也可对张力传感器415进行简化。
[0087]图15中的驱动和张力控制设备110-3包括用于每支独立线纱的分离可变速电机427和相应的分离张力传感器415。这样的系统可有利地校正每个活动卷装中的变化。根据一个实施例，不接收来自线纱处理系统的输入即对电机427的速度进行控制。也就是说，电机速度独自地基于由张力传感器415探测并由张力控制器装置419识别的张力反馈。可选地，可通过在张力传感器415探测的张力反馈之外接收来自线纱处理系统的输入来对电机427的可变速度进行控制。另外，当从动退纱辊411仅驱动一支单独的线纱时，线纱供给系统的导引系统相比使用多支线纱的系统可进行简化，而在使用多支线纱的系统中线纱路径必须保持成分离的。
[0088]与具有驱动和张力控制设备的OETO轴架系统的前述实施例相比，导引件从辊/螺旋丝(pigtail)变成了孔眼(例如孔眼430、432)。孔眼的使用降低了由于卷装和第一导引件之间线纱的飘扬而导致的缠结、俘获或断裂的可能性。本发明的实施例可使用独立孔眼和板。本发明的优选实施例使用如图15所示的一个单独的具有孔/孔眼的板403。
[0089]如上所述，摩擦预拉伸器(例如图15中的预拉伸器420)提供线纱上一致的最小张力，降低了来自卷装的潜在拉拔(plucking)所导致的初始张力变化。在存在拉拔时，则具有张力暂时下跌至零的可能性，而这将引入导致断裂的尖峰(spike)-即使进行了全面的丝线张力控制。
[0090]特别地，与本发明前述实施例和背景技术相比，从动辊427具有如图15所示附接的惰轮421。惰轮421为进一步衰减张力传感器415之前的张力变化做准备。通过图15示出了线纱的一圈(wrap)，也可使用几圈来为线纱进一步增加丝线和从动辊接触表面区域，改进了“牵引”和“衰减”的波动，该“牵引”和“衰减”的波动源自电机427可变速度控制的增加或提高以及减少或降低。
[0091]另外，如图3C所示，张力控制设备110-3以紧接方式安装，增大了张力控制面板之间的空间便于更容易的挂起(string-up)并降低形成丝线/丝线接触面的可能性。这使得更容易地操作安装在极低位置(例如地面高度)或极高位置(例如需要梯凳或梯子时)的系统部件。
[0092]图16示出了用于控制弹性体线纱退绕系统中线纱张力的方法的流程图，该弹性体线纱退绕系统同时退绕多支线纱。在步骤1600中，通过用于所述线纱的关联从动退纱辊对来自线纱卷装的每支弹性体线纱进行退绕，该辊由可变速电机驱动。在步骤1601中，通过独立预拉伸器以及关联的导纱辊导引每支弹性体线纱进入张力和控制设备。传递每支弹性体线纱穿过关联的张力传感器发生在步骤1602，确定是否有一支或更多支线纱断裂发生在图16的步骤1603，该方法确定是否有任意一支线纱或纤维断裂。当探测到有断裂的线纱或纤维，即在步骤1605中设置断裂警告然后在步骤1627A中算法即被终止。
[0093]当在步骤1603中未探测到断裂的线纱或纤维，该方法即在图16的步骤1604中确定是否有线纱或纤维正在运动。当线纱或纤维并未运动，即在步骤1609中设置运动警告然后在步骤1627B中算法即被终止。当线纱或纤维正在运动，在步骤1611中对运动线纱或纤维的张力进行测量。
[0094]在图16的步骤1612中，该方法确定独立线纱或纤维的任意一支是否具有超出预定范围的张力。如步骤1623所确定的并与下面表1至表5所公开的最大张力相比，该预定范围优选地由中位或平均范围张力的至少一个所定义。可选地，可在线纱供给处理系统中使用任意可接收的预定张力范围。当探测到超范围的张力值，即在步骤1613中设置张力警告。
[0095]在图16的步骤1614中，根据超范围的张力是高于或是低于预定范围来分别降低或提高电机速度。在步骤1620中，对在算法全过程中电机速度的提高量或降低量进行存储。当独立线纱或纤维的张力具有超范围的数值，该方法在步骤1629中确定在步骤1620中所存储的提高/降低步骤的量是否超过了校正阈值。
[0096]当针对独立线纱或纤维未探测到超范围张力值，该方法在图16的步骤1615中确定多支线纱或纤维张力的平均值。另外，在步骤1617中，对线纱或纤维张力的平均值进行存储。
[0097]在图16的步骤1618中，该方法确定线纱或纤维张力的平均值是否超出预定范围。相比，该预定范围优选地由如下面表1至表5所公开的中位范围张力和最大张力的至少一个所定义。当线纱或纤维张力的平均值具有超范围的数值，该方法在步骤1629中确定前面在步骤2320中所存储的提高降低步骤的量是否超过了校正阈值。
[0098]校正阈值是一个预定值，其在初始化时被输入到算法内并且可实时更新。该预定值是在要求操作人员进行介入前算法所允许的最大校正量。校正阈值预定值的数值可根据被确定为超阈值的降低量和提高量而有所不同。
[0099]当提高量和降低量中的一个或两个超过了校正阈值，即在步骤1625中设置张力更新警告然后在步骤1627C中算法即被终止。如上所述，当算法在步骤1627A、1627B和1627C的任一个中被终止，操作人员能读取设备的警告状态从而采取适当的步骤来介入并校正该过程。
[0100]当纱线、线纱或纤维张力的平均值未超范围，该方法如步骤1621所示对电机速度予以维持，并返回到步骤1603以重复上述剪裁张力监测算法。上述算法可应用于由OETO轴架或驱动和张力控制设备所传送的一支或更多支纱线、线纱或纤维。
[0101]下面的实例包括利用未经局部抛光的斯潘德克斯纤维的实验，并且提供本发明实施例执行情况的信息。
实例1
[0102]用于在本实例或下面的实例中获取数据的测试设备可通过各种方式构造，如任选地包括或排除某些设计元件并改变某些元件的顺序。图17示出了在实例1至5中实施的设备构造，该构造根据美国专利6,676,054(Heaney等人)改造而来。如图17所示，该设备由下面的元件构成：纤维卷装10、静态导引件20、第一从动辊30、张力传感器40和从动卷取辊50。
[0103]测试设备的形状结构和其他实验的测试条件归纳如下：
[0104]静态导引件与第一从动辊之间、第一从动辊与张力传感器之间以及第一从动辊与卷取辊之间的距离分别是0.22米、1.94米和2.2至3.4米。在这个实例中，具有8.89厘米直径的第一从动辊没有开槽。丝线维持在水平平面内(相对于地面)，其穿过静态导引件时在该水平平面内的方向改变维持恒定于0°。卷装和第一导引件之间的距离是变化的。丝线绕第一从动辊360°缠绕。通过将第一辊的表面速度维持在93.4米/分钟以及将卷取辊的表面速度维持在294.3米/分钟来使丝线牵伸(threadline draft)控制在2.15x.。
[0105]张力数据(以克为单位表示)由PDM-8型数据记录器和TE-200-C-CE-DC型传感器(Electromatic Equipment Co.)来收集。所有的张力测量使用近似为82采样/分钟的数据采样频率在五分钟的运行时间内进行平均。
[0106]“中位范围张力”通过如下方式来确定：在张力测量的每一个1.25秒的时间间隔内记录最小和最大张力水平(得到103个数据点)。通过在五分钟运行内对这个差值(最小和最大值之间)进行平均来计算中位范围张力。
[0107]这项测试中所评价的纤维是具有620dtex(分克每千米)的线性密度的初生斯潘德克斯纤维(前身为E.I.du Pont deNemours and Company的INVISTA SARL的注册商标)。
[0108]表1示出了卷装和静态导引件之间的距离d在约0.25至0.81米之间的距离上变化时，传感器处测量到的丝线张力变化。
表1

[0109]表1示范了丝线张力(表示为中位范围张力或最大张力)随卷装和静态导引件之间距离的增大而减小。最小张力(表中未示出)的范围为约0.6至1.4克。出乎意料地，发现了约0.41米的最小距离，小于该最小距离时张力和张力变化性的绝对水平(正如通过绘图所观察到的，例如，最大张力随距离的变化)升高至一个不可接受的高水平，该高水平可通过丝线发生断裂来确认，而丝线的断裂通常发生在中位范围张力的突增之后。
实例2
[0110]使用了如实例1所描述的相同测试设备，但其构造成更接近地符合于图17所示OETO拆卷机设计的优选实施例。该设备具有以下元件，以与运动的丝线相遇的顺序表示：纤维卷装、受限滚动导引件、静态导引件、受限滚动导引件、第一、从动辊、受限滚动导引件、张力传感器和从动卷取辊。
[0111]静态导引件与第一从动辊之间、第一从动辊与张力传感器之间以及第一从动辊与卷取辊之间的距离分别是0.43米、0.51米和2.43米。第一从动辊是具有深度为0.38毫米的单独沟槽的单独辊。丝线再次维持在水平平面内。卷装和第一导引件之间的距离保持恒定为0.65米而角度θ是变化的。通过分别将第一从动辊和卷取辊的表面速度控制在68.6米/分钟和274.3米/分钟来使丝线牵伸维持在4x。
[0112]在如实例1中监测丝线张力之外，还记录张力尖峰(tensionspikes)。“张力尖峰”是五分钟时间内超过基线张力大于25克的张力突增的平均数。
[0113]评价了呈现不同粘度的各种初生斯潘德克斯纤维。通过下述方法测量OETO张力(以克为单位)来描述粘度：纤维卷装和陶瓷螺旋丝导引件安装成相隔0.61米，使得它们每一个的轴线直接成一直线。纤维以50米/分钟的丝线速度被拉扯越端离开卷装，穿过导引件并穿过张力传感器。
[0114]表2示出了随角度θ增大的丝线张力变化；角度θ定义为两条假想线相交所形成的锐角。这两条假想线分别对应于卷装的旋转轴线以及静态导引件开孔的中轴线，该中轴线与该开孔平面垂直。
表2

[0115]对表2中数据的检查揭示了丝线张力与角度之间的出乎意料的关系，该角度是卷装和静态导引件中心线之间的夹角。当角度增大时，丝线张力也增大，并且张力尖峰发生的更加频繁。在足够大的角度下，丝线会发生断裂。丝线张力对丝线穿过导引件时所经过的角度的灵敏性依赖于纤维的性质。表2的数据显示具有高粘性特性的纤维呈现出丝线张力关于这个角度的高灵敏性。对于一些呈现格外高粘度的纤维而言，上述丝线将无可避免发生断裂的角度小于约10°。
实例3
[0116]使用前述并如实例2所构造测试设备的这一系列测试评价了不同粘度纤维中角度对丝线张力的影响。卷装和静态导引件之间的距离d维持恒定为0.65米。通过分别将第一从动辊和卷取辊的表面速度控制在68.6米/分钟和274.3米/分钟来使丝线牵伸维持在4x。所有其他实验条件和实例2所描述的一样。数据归纳在表3中。
表3

[0117]在这一系列测试中所测试的高粘性纤维与实例2所测试纤维中的两种是相同的。对这些相同纤维在表2和表3中数据的比较示出了丝线张力随角度的增大而增大，并且在极端大的角度下丝线可发生断裂。(相反，包含抛光的纤维能运行在高至并包括90°的角度而没有丝线张力的增大、没有张力尖峰发生并且不发生丝线断裂。当924dtex den、merge 16795(lot 1019)、抛光、具有1.406粘性的T-162C纤维运行在0-90°的角度下时，没有丝线张力的增大，也没有张力尖峰。)
[0118]这些数据示范了对丝线穿过第一静态导引件时所经过的角度的限制提供了不被打断的制造过程，即使对于高粘性纤维丝线而言。
实例4
[0119]使用前述并如实例2所构造测试设备的这一系列测试评价了不同粘度纤维中卷装和静态导引件之间的距离对丝线张力的影响。角度θ维持恒定为22°。丝线牵伸控制在4x，并且卷取速度控制在274.3米/分钟。
表4

[0120]表4中这些纤维的测试结果示出了卷装和固定导引件之间的最小距离，小于该最小距离时，丝线张力和中位范围张力不可接受的增加。这个最小值依赖于被测试纤维的粘度。相反，卷装至静态导引件的距离对于更低粘性的斯潘德克斯纤维本质上没有影响。这些结果增加了使用高粘性纤维时维持平稳运转过程条件的难度。OETO轴架系统允许对使用这样纤维的过程的圆满控制。
实例5
[0121]在商业生产条件下使用不同粘度特性的纤维进行了本发明实施例的操作的测试。表5归纳了这些测试结果。除了每个所报道的张力测量是四个分离测量最小值的平均且每个测量由一个管运行十分钟时间而组成之外，如前面实例一样来获取数据。相似地，每个如表5所报道的张力尖峰数是十分钟时间内超过基线张力大于25克的尖峰的平均数。对几乎完整的(表面)或几乎空的(芯)卷装进行测量。芯测量是那些对残留在管上的约1.6厘米厚的线纱或纤维的测量。在五支运行的初生纤维中，四支在运行时没有操作性问题。一支纤维样品(Merge 1Y331)确实导致了张力尖峰不可接受的发生。即使对于初生纤维而言，那支纤维也示范了罕见的高粘度，这可通过中位范围张力比呈现次高粘度纤维的中位范围张力高得超过60％的事实得到证实。
表5

实例6
[0122]下面的图17示出了一些示例性测试结果，代表了在相似于图3B所示实施例的本发明实施例上从头至尾运行完整卷装所收集的典型值。不控制张力或添加抗粘添加剂，由于越来越接近管芯处的高纱线粘性力，一个逐渐增长的张力轮廓图典型地发展起来。供应卷装内所存在的变化的纱线张力在图3B的张力控制纱线传送系统中被补偿了，正如图17示出的相当一致的张力值所示范的那样。应注意的是尽管在这项测试中未对张力控制的参数进行优化，张力仍保持一致，正如图17中的图所具有的相当平齐的本质特性所指示的那样。用于这项测试的纱线是在2005年的第312天制造的680dtx T262。附录中包含了所绘制的测试数据，所示测试数据近似在90克至95克之间变化。
[0123]上述描述对本发明进行了说明和描述。另外，本公开仅仅示出和描述了本发明的优选实施例，但如上所提及的，应理解的是相称于上述教导和/或相关技术领域的技术或知识，本发明能够应用在各种其他结合、修改和环境中，并且在本文所表述的创造性概念的范围内能够改变或修改。在上文中描述的实施例意图进一步用于解释实施本发明的最佳已知模式，并使本领域其他技术人员能够在这样或其他实施例中以及通过本发明特定应用或使用所需的各种修改来利用本发明。相应地，该描述不应将本发明限制于本文所公开的形式或应用。而且，所附权利要求应被解释为包括可选的实施例。
附录
时间采样点     测得的
(10秒间隔)     张力(克)
1              94.1
2              93.8
3              95.7
4              92.6
5              95
6              91.6
7              94.9
8              93.1
9              93.4
10             92.1
11             94.9
12             90
13             90.9
14             91
15             92.2
16             92
17             95.3
18             90.2
19             94.9
20             92.8
21             95.9
22             93.6
23             96.9
24             95.5
25             94.1
26             94.1
27             93.8
28             93.6
29             91.9
30             92.8
31             94
32             96.2
33             93.5
34             93.5
35             94.7
36             95.7
37             94.7
38             92.8
39             95.4
40             91.2
41             91.8
42             93.1
43             94.2
44             89.8
45             92.7
46             95.7
47             94.1
48             96.7
49             90.3
50             93.9
51             96.6
52             90.8
53             92.6
54             92.5
55             90.4
56             96.2
57             89.9
58             96.9
59             96.3
60             95.2
61             96.1
62             94.1
63             95
64             95.1
65             91
66             90.9
67             91.1
68             93.4
69             94.4
70             92.5
71             94
72             90.5
73             92.4
74             93
75             89.6
76             92.8
77             93.4
78             91.2
79             96.9
80             91.8
81             92.2
82             92.4
83             94.8
84             94.6
85             93
86             94.3
87             93.4
88             97.6
89             94.5
90             94.9
91             94
92             92.6
93             93.5
94             94.8
95             94.8
96             90.1
97             90.6
98             94
99             95.6
100            91.7
101            92.6
102            96.3
103            89.3
104            91.7
105            93.3
106            94.4
107            95.8
108            93.7
109            94.7
110            95
111            94.8
112            94.2
113            94.3
114            93
115            92.4
116            92.8
117            90.3
118            94.1
119            90.4
120            93.7
121            94.3
122            90.2
123            92
124            93.8
125            94
126            93.2
127            92
128            92
129            95.6
130            93.2
131            96.2
132            96.8
133            95
134            95
135            94.6
136            93.6
137            92.6
138            94.2
139            87.8
140            94.6
141            90.6
142            93.2
143            91.3
144            93
145            94.1
146            94.5
147            91.4
148            92.4
149            90.2
150            91.3
151            92.5
152            88
153            94.2
154            93.7
155            94.2
156            94.6
157            90.6
158            92.6
159            90.6
160            91
161            92.2
162            95.4
163            95
164            92.7
165            90.4
166            92.7
167            88.4
168            92.4
169            93.3
170            90.3
171            92.7
172            90.7
173            94.1
174            94.3
175            96.8
176            94.9
177            92
178            94
179            93.4
180            92
181            95.1
182            94.1
183            90.2
184            93.7
185            95.4
186            95
187            93.3
188            96.4
189            94.5
190            94.3
191            96.4
192            94.7
193            92.5
194            95.6
195            94.9
196            91.6
197            91.6
198            92.3
199            92.7
200            89.7
201            91
202            96
203            91.2
204            93.9
205            94.9
206            92.3
207            94.1
208            90.2
209            89.2
210            92.1
211            94.9
212            92.7
213            91
214            93
215            95
216            95.2
217            92.3
218            93
219            93.3
220            95.3
221            92.8
222            92
223            94.4
224            92.8
225            92.8
226            95.2
227            94.5
228            91.9
229            95.3
230            91.2
231            92.7
232            92.8
233            95.7
234            90.7
235            92.8
236            93.9
237            96.2
238            91.6
239            93.5
240            92.7
241            92.1
242            95.7
243            90.8
244            96.3
245            95.2
246            92.3
247            93.4
248            86.6
249            92.3
250            96.3
251            92.6
252            92
253            94.9
254            91.8
255            89.4
256            96.7
257            91.7
258            94.2
259            92.8
260            95.2
261            92.1
262            92.3
263            95.1
264            95.8
265            94
266            96.6
267            92.6
268            91.7
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种OETO轴架系统，包括：
具有多个线纱导引件的支撑框架；
连接至支撑框架的至少一个枢转腿；
固定于至少一个枢转腿的多个卷装保持器，每个保持器构造成保持一个或更多个线纱卷装，每个所述线纱卷装定位在旋转轴线上，该旋转轴线构造成允许线纱通过多个线纱导引件中的一个来退绕；以及
连接至支撑框架的多个驱动和张力控制设备，所述设备的每一个构造成从多个线纱卷装中的一个退绕线纱，其中每个驱动和张力控制设备包括：
预拉伸器和关联的导纱辊，该导纱辊构造成导引退绕线纱穿过驱动和张力控制设备的线纱路径；
至少一个孔眼，其构造成防止线纱缠结；
水平的从动退纱辊，其构造成使线纱运动穿过驱动和张力控制设备；
可变速电机，其构造成对水平的从动退纱辊进行驱动并对线纱张力进行控制；
惰轮，其构造成衰减线纱中的张力变化，其中所述惰轮定位成邻近于水平的从动退纱辊；
线纱张力传感器，退绕线纱穿过该传感器；
张力控制器装置，其构造成根据来自张力传感器的反馈信号对可变速电机的速度进行提高、维持和降低的至少一项；以及
至少一个导纱辊，其构造成从张力控制设备输出线纱；
其中预拉伸器和导纱辊定位在水平的从动退纱辊之前而张力传感器定位在水平的从动退纱辊之后，并且
其中可变速电机的速度被改变以利用张力控制器装置将线纱张力值维持在预定的线纱张力范围内。
2.如权利要求1所述的OETO轴架系统，其特征在于，线纱在惰轮上缠绕多圈以增大所述线纱和从动退纱辊之间的接触表面。
3.如权利要求1所述的OETO系统，其特征在于，每个驱动和张力控制设备进一步包括构造成将线纱传递至驱动和张力控制设备的板眼。
4.如权利要求1所述的OETO轴架系统，其特征在于，所述线纱是弹性体线纱。
5.如权利要求4所述的OETO轴架系统，其特征在于，多个驱动和张力控制设备的每一个在支撑框架上竖直地分隔开以便从多个卷装的各卷装上分别地退绕每支线纱。
6.如权利要求4所述的OETO轴架系统，其特征在于，多个驱动和张力控制设备构造成在支撑框架上是平行的以从多个卷装的各卷装上分别地退绕每支线纱。
7.如权利要求5或6所述的OETO轴架系统，其特征在于，线纱绕从动退纱辊的第一缠绕角在约2度至360度之间的范围内。
8.如权利要求5或6所述的OETO轴架系统，其特征在于，线纱绕从动退纱辊的第一缠绕角近似为270度。
9.如权利要求5、6、7或8所述的OETO轴架系统，其特征在于，驱动和张力控制设备进一步包括线纱绕张力传感器的第二缠绕角，所述第二缠绕角在约0度至180度之间的范围内。
10.如权利要求9所述的OETO轴架系统，其特征在于，预拉伸器使定位成邻近于导纱辊的磁体运动以促使耦接于导纱辊的铁质材料运动，从而在退绕线纱中产生预拉伸。
11.一种用于线纱退绕系统的驱动和张力控制设备，包括：
预拉伸器和导纱辊，该导纱辊构造成导引线纱穿过驱动和张力控制设备的线纱路径；
至少一个导纱器，其构造成防止线纱缠结；
从动退纱辊，其构造成使线纱运动穿过驱动和张力控制设备；
可变速电机，其构造成对从动退纱辊进行驱动并对线纱张力进行控制；
惰轮，其构造成衰减线纱中的张力变化，其中所述惰轮定位成邻近于从动退纱辊；
张力传感器，其构造成测定线纱上的张力；
张力控制器装置，其构造成根据来自张力传感器的反馈信号对可变速电机的速度进行提高、维持和降低的至少一项；以及
至少一个导纱辊，其构造成从张力控制设备输出线纱；并且
其中预拉伸器和导纱辊定位在从动退纱辊之前，而张力传感器定位在从动退纱辊之后。
12.如权利要求11所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，线纱在惰轮上缠绕多圈以增大所述线纱和从动退纱辊之间的接触表面。
13.如权利要求11所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，进一步包括构造成传递线纱输入至驱动和张力控制设备的板眼。
14.如权利要求11所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，可变速电机的速度被改变以利用张力控制器装置将线纱张力值维持在线纱张力的预定范围内。
15.如权利要求14所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，张力传感器和从动退纱辊之间的距离被最小化以避免线纱张力变化相对于距离的误差。
16.如权利要求11所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，所述线纱是弹性体线纱。
17.如权利要求16所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，线纱绕从动退纱辊的第一缠绕角在约2度至360度之间的范围内。
18.如权利要求15所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，线纱绕从动退纱辊的第一缠绕角近似为270度。
19.如权利要求16或17所述的驱动和张力控制设备，其特征在于，线纱绕张力传感器的第二缠绕角在约0度至180度之间的范围内。
20.一种在同时退绕多支线纱的弹性体线纱退绕系统中控制线纱张力的方法，包括：
利用与所述线纱关联的从动退纱辊从线纱卷装上退绕每支弹性体线纱，该辊由可变速电机驱动；
传递每支弹性体线纱越过关联的惰轮，所述惰轮构造成衰减所述线纱中的张力变化；
利用独立的预拉伸器和关联的导纱辊来导引每支弹性体线纱使其进入张力和控制设备；
传递每支弹性体线纱穿过关联的张力传感器；
测定是否有一支或更多支线纱断裂；
测定是否有一支或更多支线纱正在运动并测量每支运动线纱的张力；
测定任意一支运动线纱是否具有相对于预定张力值超范围的张力；
当所述各运动线纱的张力相对于所述运动线纱的预定张力值超范围时对各运动线纱的各从动退纱辊的速度进行提高和降低的至少一项，并且提高量、降低量均低于第一校正阈值；
测定各运动线纱的平均张力相对于所述运动线纱的预定张力值是否超范围；
当所述各运动线纱的平均张力超范围时对各从动退纱辊的速度进行提高和降低的至少一项，并且提高量、降低量均低于第二校正阈值；以及
在线纱的一支或更多支是断裂的、非运动的和超范围的以及高于第一或第二校正阈值的至少一种情况时设置警告。
21.如权利要求20所述的控制线纱张力的方法，其特征在于，线纱被传递多次越过所述关联的惰轮以增大所述线纱和从动退纱辊之间接触表面的总量。