СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИЛЫ НАТЯЖЕНИЯ ДВИЖУЩЕЙСЯ НИТИ ПОЗАДИ ВЬЮРКА ФРИКЦИОННОГО ТИПА МАШИНЫ ДЛЯ РАТИНИРОВАНИЯ ТКАНИ Российский патент 1997 года по МПК D02G1/02 

Изобретение касается способа регулирования силы натяжения нити.

Предлагаемый способ, известный из патента ФРГ (DE) 3306594 (AL), позволяет регулировать передаваемый на нить вьюрком фрикционного типа момент кручения, находящийся в зависимости от силы растяжения нити, измеряемой позади вьюрка фрикционного типа.

Способ регулирования момента растяжения нити наглядно поясняется вводным примером, который предлагает возможность изменения усилия прижима воздействующих на нить поверхностей.

Посредством данного способа может быть установлена постоянная величина силы растяжения нити. Предлагаемый способ регулирования имеет преимущество в том, что одновременно задается размер катушек наматывания, устанавливается множество мотальных головок и увеличивается без снижения качества долговечность применяемых в устройстве трущихся элементов.

Необходимо заметить, что используемые в описании изобретения выражения "сила растяжения нити" и "натяжение нити" являются равнозначными несмотря на то, что выражение "натяжение нити" определяется как специфическое понятие подобно тому, как толщина нити соотносится с силой ее растяжения.

Помимо преимущества предлагаемое изобретение имеет недостаток в том, что регулирование натяжения нити позади вьюрка, считающееся существенным критерием качества текстурированных нитей, характеризуется некоторыми отклонениями от нормы.

Вышеизложенный недостаток устраняется способом, описанным в формуле изобретения.

Регулирование натяжения нити Т2 проводится путем сопоставления фактической величины (LW) и расчетной величины натяжения нити, вследствие чего сила трения изменяется в зависимости от разницы сопоставляемых величин.

Диапазон регулирования соответствует диапазону, который определен предлагаемым изобретением. Тем самым предоставляется возможность следить за параметрами нити, которые имеют решающее значение для ее качества, а также регулировать эти параметры в отдельности, независимо друг от друга. Благодаря этому существенным образом можно улучшить качество нити. Помимо этого существует дополнительная возможность контролировать уровень качества. Вышесказанное находит свое отражение в патенте (EP) 0439183 AL. Сообразно с этим устанавливается сигнал регулирования, посредством которого выдерживаются параметры нижних и верхних границ диапазона натяжения нити, что находит свое отражение в рамках предлагаемого изобретения.

Как предусматривается в патенте EP 0439183 AL, при помощи сигнала регулирования проводится сопоставление измеренных параметров натяжения нити Т2 и если происходит нарушение их нижних и верхних граней, то звучит предупредительный сигнал.

При помощи способа согласно изобретению предоставляется возможность воздействовать на скорость вращения вьюрка путем, например, изменения расстояния между осями вьюрка.

На вьюрке фрикционного типа, состоящего из двух поверхностей, прижимающих между собой нить, регулируется сила прижима (для сравнения, например, патент EP 22743 AL, US 4145871 (Bag. 1187) или US 4248038). Вьюрок фрикционного типа, состоящий из трех расположенных по углам равностороннего треугольника осей с натянутыми на них с нахлесткой в центре треугольника дисками, отличается тем, что расстояние между осями регулируемо и достигается оно эксцентричным расположением двух осей при помощи приводного механизма.

На фиг.1 схематично изображен способ работы прядильной машины; на фиг.2
диаграмма процесса регулирования силы растяжения нити в зоне кручения.

Согласно фиг.1 синтетическая нить 1 поступает с раскручивающейся катушки 2 за счет вращающихся валиков 3. Зона текстурирования, образуемая между валиками 3 и валиками 9, состоит из нагревающей шины 4 и охлаждающей шины 5, вьюрка фрикционного типа 6. Вьюрок представлен поперечно расположенными к оси нити поверхностями, направление вращения которых соответствует движению нити (от исходных вращающихся валиков 3 к выходным вращающимся валикам 9).

Между вьюрком 6 и валиками 9 располагается устройство для измерения силы натяжения нити 8, выполняющее также функции выходного сигнала. Необходимо заметить, что за валиками 9 следует процесс наматывания нити или иные промежуточные операции, выполняемые при помощи нагревания.

Выходной сигнал Z измерителя силы натяжения нити 8 преобразовывается через фильтр 11 в фактический параметр силы натяжения нити.

В устройстве регулирования 12 происходит сопоставление фактической величины и расчетной величины с образованием общей величины силы натяжения нити. С учетом общего параметра и при помощи сигнала регулирования контролируется работа устройства 7, которое способствует передаче нити 1 момента кручения от вьюрка 6.

Параметр выходного сигнала Z измерителя силы натяжения нити 8 и параметр сигнала регулирования VS поступают в обрабатывающее устройство 10, в котором параметр сигнала регулирования представляет собой среднюю величину силы натяжения нити, а параметр выходного сигнала фактическую величину силы натяжения нити согласно основополагающим принципам, описанным в патенте EP 207471 AL.

Это означает, что в память обрабатывающего устройства 10 вводятся параметры нижней и верхней границ GOVS, GUVS для сигнала регулирования VS. Если сигнал регулирования VS выходит за пределы значений границ, то звучит предупредительный сигнал. Кроме того, в устройстве 10 возникает различие DU между параметром выходного сигнала Z и сигналом регулирования VS после их сопоставления. Наконец, в память обрабатывающего устройства 10 вводятся параметры нижней и верхней границ сигнала дифференцирования DU, GODU, GUDU, и если параметры этого сигнала выходят за пределы значений сигнала регулирования и фактического выходного сигнала Z, то звучит предупредительный сигнал A. Верхняя и нижняя границы сигнала регулирования обозначены в описании соответственно I_макс. и I_мин.
В качестве регулирующего устройства 7 может быть двигатель, приводящий во вращение вьюрок фрикционного типа. В устройстве 12 происходит преобразование дифференцированного сигнала в частоту, которая определяет скорость вращения двигателя 7, представленного синхронным или асинхронным двигателем.

Если вьюрок фрикционного типа состоит из трех параллельных осей, расположенных по углам равностороннего треугольника, и на которые натягиваются с нахлесткой в центре треугольника диски, то при помощи регулирующего устройства 7 может изменяться расстояние между осями, т.е. оси располагаются по мере необходимости эксцентрично, причем это зависит от сигнала регулирования VS (DE-AS 2130550, выложенное описание к заявке ФРГ).

Если вьюрок состоит из двух дисков, между которыми зажимается нить и которые испытывают давление другого эластичного диска прижимного устройства (например, EP 22743 AL), то сила зажима изменяется сигналом регулирования VS (DE 3306594 AL).

Если вьюрок состоит из двух ремней, которые циркулируют перпендикулярно к оси нити и нить зажимается между ними (например, патент US 4248038), то положение ремней изменяется при помощи сигнала регулирования.

На прилагаемой диаграмме фиг. 2 изображен процесс регулирования вьюрка, состоящего из двух дисков, зажимающих между собой нить. В качестве зажимной силы служит магнит и сигнал регулирования представлен магнитным потоком I. Если в дальнейшем будет идти речь о потоке, магнитном потоке, минимальном потоке, максимальном потоке, поле ограничения, то это будет относиться к магнитному прижимному устройству. Если для регулирования сил трения будут использоваться другие силовые или регулирующие установки, то вместо понятия "магнитный поток" будет применена другая терминология. Термин "поток" может быть заменен термином "сигнал регулирования".

Для обоснования минимального потока служит кривая T1, которая отражает связь между силой растяжения нити T1 перед вьюрком и магнитным потоком. Было обнаружено, что кривая натяжения нити T1 имеет очень типичную траекторию. На диаграмме фиг. 2 магнитный поток дан в процентном соотношении к насыщенному потоку. С увеличением магнитного потока натяжение нити вначале сильно уменьшается. Это продолжается до тех пор, пока не наступает независимость между магнитным потоком и силой натяжения нити T1. Значение магнитного потока I_мин. выбирается на том участке, на котором натяжение нити T1, по возможности, не зависит от магнитного потока I. Кроме того, устанавливается поток ограничения I_grenz, который определяет границы кривой T1, в пределах которых с одной стороны существует сильная зависимость T1 от магнитного потока, а с другой стороны минимальная зависимость T1 от потока. Минимальный магнитный поток I_мин. выбирается на том участке, где минимальная зависимость T1 от потока, например, от 2 до 10% причем оптимальная величина потока равна 5% При этом устанавливаются границы качества нити, определяемые моментом кручения и силой трения, создающейся на вьюрке фрикционного типа.

Далее устанавливается диапазон регулирования, который ограничивается с одной стороны минимальным потоком I_мин., а с другой стороны - максимальным потоком I_макс.. Выбор максимального потока зависит от насыщенного потока магнита. При достижении магнитным потоком максимальной величины насыщенного потока дальнейшее увеличение магнитной силы потока не производится.

Регулирование проводится таким образом, что уровень максимального магнитного потока I_макс. выбирается каждый раз ниже максимального уровня насыщенного потока. Для установления верхней границы потока I_макс. предлагается следующее: чем выше граница I_макс., тем шире диапазон силы растяжения нити, который можно изменять посредством регулирования.

Это означает, что при широком диапазоне возникают помехи, но которые не мешают поддерживать постоянные параметры силы растяжения нити. С другой стороны, это означает, что широкий диапазон регулирования уменьшает возможность различения помех и ошибок. В патенте EP 439183 AL (Bag. 1805) описан способ, при помощи которого регулируется величина силы трения, необходимая для соблюдения качества. Для сигнала регулирования задается величина верхней и нижней границ GOVS, GUVS, о наличии которых свидетельствует предупредительный звук сигнала в том случае, если сигнал регулирования выходит за установленные границы. Если между I_макс. и I_мин. образуется широкий диапазон регулирования, то соблюдению качества нити мешают грубые помехи, поэтому необходим приемлемый выбор уровня I_макс..

В качестве существенной помощи имеется возможность эмпирического поиска максимального значения магнитного потока I_макс. при производстве ниток до первого предупредительного сигнала об ошибке, свидетельствующего о выходе сигнала регулирования за пределы значений I_макс. и I_мин.. Полученный таким образом образец ниток проверяется на качество. Если качество соответствует установленному допуску, то возможно дальнейшее повышение потока I_макс., в противном случае уровень I_макс. понижается.

Желаемый уровень I_макс. фиксируется таким образом, чтобы установленный поток не привел к ошибкам при регулировании натяжения нити T2 и соблюдался установленный допуск.

Магнитный поток, максимальный уровень которого ниже максимального уровня насыщенного потока, регулируется в пределах минимального магнитного потока I_мин. и максимального магнитного потока I_макс.. Теперь следует зафиксировать диапазон регулирования натяжения нити T2, который способствует устранению помех при натяжении нити. Посредством выбора определенного значения радиуса R дисков выбираются отношения кручения/продвижения нити. Выбранный радиус служит мерилом функционирования вьюрка и скорости движения нити Y.

На диаграмме изображены две кривые для различных двух отношений кручения/продвижения нити R/Y, (R/Y)^I (в качестве параметров), отображающие связь между натяжением нити: T и магнитным потоком I и отличающиеся друг от друга уровнем и крутизной. Более сильные отношения R/Y обозначаются отклонением кривой T2 влево, которая характеризует поток с незначительной силой, а более слабые отношения (R/Y)^I обозначаются отклонением кривой вправо, которая характеризует поток со значительной силой. При сильных R/Y отношениях наблюдается увеличение отклонения кривой. При слабых (R/Y)^I отношениях наблюдаются колебания величины силы растяжения нити T2 в диапазоне между I_мин. и I_макс., причем диапазон регулирования меньше при сильных R/Y отношениях.

Отношения R/Y выбираются таким образом, чтобы величина расчетного натяжения нити T2 имела определенный, желаемый уровень, который изменялся бы посредством изменения магнитного потока I в границах желаемого диапазона, и чтобы расчетная величина силы натяжения T2_Soll определялась при помощи регулирующих сигналов силы трения, располагающихся в диапазоне между GOVS - I_min и GUVS I_min.

На изображенной диаграмме отображены характеристики полистирольной нити 167±30 со скоростью движения нити 850 мм/мин и R/Y-отношением, равным 1,56. Величина магнитного потока дана в процентах по отношению к насыщенному потоку.

Во время движения нити ее натяжение T2 регулируется посредством изменения величины силы трения вьюрка фрикционного типа. При этом могут возникнуть помехи. Параметры изменения натяжения нити располагаются между, например, T_макс. и T_мин.. Вследствие изобретения величина натяжения нити T2 остается постоянной и не служит источником появления сигнала, предупреждающего о наличии ошибки. Вместо этого сигнал регулирования обеспечивает уровень качества, и если происходит нарушение пределов величин I_мин. и I_макс., то включается система обеспечения качества.

Кроме того, может образоваться разница между измеряемым натяжением нити и величиной сигнала регулирования, которая легко контролируема и для которой устанавливаются верхняя и нижняя границы GODU, GUDU, при нарушении которых подается предупреждающий сигнал. Указанная особенность описывается в патентах US-PS 4720702, EP-AO 439183 A.

Несоблюдение верхних и нижних границ ведет к понижению качества конечного продукта.

В противоположность известным способам способ согласно изобретению нацелен не только на соблюдение и контроль качества, но и на его повышение посредством контроля натяжения нити позади вьюрка фрикционного типа, благодаря чему возникает возможность улучшения вышеназванных параметров в отдельности и независимо друг от друга.

Изобретение затрагивает принцип работы прядильной машины по производству текстурированных нитей и описывает способ регулирования силы растяжения движущейся нити позади вьюрка фрикционного типа. Сила растяжения нити, измеряемая в процессе движения нити, регулируется таким образом, что преобразуется в сигнал регулирования и посредством этого сигнала определяются и регулируются: процесс кручения, продвижение нити от исходных крутящихся валиков к выходным крутящимся валикам, а также силы, воздействующие на нить. Диапазон регулирования выбирается таким образом, что изменение сигнала регулирования не приводит к возникновению в зоне кручения сил, ухудшающих качество нити, и параметры натяжения нити располагаются в пределах выбранных (R/Y) отношений. 2 ил.

Способ регулирования силы натяжения движущейся нити позади вьюрка фрикционного типа машины для ратинирования ткани, при котором по сглаженному фактическому и расчетному значениям натяжения нити изменяют силу трения вьюрка с нитью, отличающийся тем, что предварительно определяют зависимость силы натяжения нити, которую замеряют перед вьюрком ложной крутки фрикционного типа в функции сигнала регулирования и устанавливают относительно сигнала регулирования нижнее граничное значение в пределах 1 10% и верхнее граничное значение, при этом натяжение нити оставляют постоянным, а расчетную величину силы натяжения, которую замеряют за вьюрком ложной крутки фрикционного типа, выбирают в функции отношения радиуса дисков вьюрков к скорости прохождения нити таким образом, что она находится в пределах между верхним и нижним граничными значениями сигнала регулирования.