Способ формирования паковки синтетических нитей Советский патент 1993 года по МПК B65H54/38 

частота. Функция щупа или контактного приводимого в движение моторного валика 10 заключается в проверке скорости вращения веретена паковки с целью поддержания постоянной скорости приема и наматыва- ния элементарной нити на образующейся паковке.

Щуп-валик 10 постоянно контактируете паковкой или с множеством паковок и приводится во вращение синхронным илиасин- хронным мотором, в который постоянная частота подается через инвертор 11, причем мотор может быть связан с регулирующим кодирующим устройством так, чтобы окружная скорость была строго постоянной и что- бы она контролировалась и регулировалась инвертором 11. Источник движения 12 обеспечивает вращение валика 10с приводом от мотора, преимущественно синхронного или асинхронного. Этот источник движения кре- пится в седле, которое перемещается вертикально вверх вдоль направляющих рельсов по мере увеличения диаметра паковки и которое с помощью механического противовеса, прикрепленного к седлу, поддерживает определенное давление между валиком с приводом от мотора и формируемой паковкой. Веретено 7 держателя паковки выполняет функцию приема и сбора образуемой элементарной нити. Его окружная скорость наматывания должна быть постоянной, а следовательно, по мере увеличения диаметра паковки скорость вращения веретена должна уменьшаться. Чтобы выполнить это требование, веретено приводится во врзще- ние с помощью асинхронного мотора 13, в который подается частота, регулируемая с помощью инвертора 14. Веретено может такжб.вращаться с помощью ротора постоянного тока, чья скорость вращения будет регулироваться инвертором или исполнительными механизмами постоянного тока, которые принимают управляющий сигнал от электронного, блока регулирования,-ско- рости вращения которого можно регулиро- вать. Упомянутые блоки регулирования скорости вращения необходимы для того, чтобы гарантировать соответствующие скорости наматывания нити и чтобы между валиком с приводом от мотора и веретеном происходил минимальный обмен энергией. В частности блоки регулирования скорости вращения пригодны для регулирования режима работы как валика с приводом от мотора, так и веретена приема и намотки нити при переменной или постоянной скоростях.

Показанный на чертежах блок регулирования 15 основан на использовании мини- компьютера и может использоваться для хранения информации, поступающей от

оператора через клавиатуру 1 б, а также спо/ собён преобразовывать эту информацию и программу, пригодную для использования его вычислительным и обрабатывающим центром с целью конечной подачи цифровой и графической информации, которая необходима для нормального выполнения операциями наматывания. Упомянутая цифровая и графическая информация запоминается и направляется в запоминающее устройство блока регулирования, который управляет режимом работы всего устрбйет- ва по настоящему изобретению. .

Блок регулирования 15 представлен микропроцессором, который в кач/естве входных данных использует информацию, полученную от системы датчиков и который образует в качестве своих выходных данных сигналы рабочей модификации (с помощью инвертора 9), чтобы изменить рабочие условия источника движения 8, который обеспечивает срабатывание цилиндрического эксцентрика нитераскладывающего устройства 5 с конечным оптимальным регулированием распределения нитей 2 на формируемой паковке 6, чтобы исключить вероятность перехлесты вания последующих слоев намотки.

От трехфазной электрической Линии 17 источника электропитания отходят индивидуальные провода для электропитания инверторов или регулируемых преобразователей частоты 9,14,11. Блок регулирования и управления 18 через инвертор 14 изменяет скорость вращения веретена 7 с целью поддержания равномерной скорости приема и наматывания нити на паковке по мере увеличения диаметра последней. Детектирующий зонд 19 или какой-либо известный датчик фиксирования приближения какого- либо элемента генерирует выходные сигналы, которые пропорциональны скорости вращения вала 20 с приводом от мотора веретена 7 держателя паковки. Упомянутые выходные сигналы являются входными сиг налами для блока регулирования 15. Детектирующий зонд 21 или какой-либо уже известный датчик фиксирования приближения какого-либо элемента, выступая в качестве датчика, образует и генерирует выходные сигналы, пропорциональные скорости вращения цилиндрического эксцентрика нитераскладывающего устройства. Упомянутые выходные сигналы являются входными сигналами для блока регулирования 15. Детектирующий зонд 22 или какой- либо иной -уже известный датчик фиксирования приближения какого-то элемента, выступая в качестве датчика, образует и генерирует выходные сигналы, которые будут пропорциональны скорости вращения

вала 20 с приводом от мотора веретена 7 держателя паковки. Эти выходные сигналы поступают в блок управления и регулирования 18.

На графиках (фиг.2) горизонтальная ли- ния 23 соответствует значению угла намотки, которое рассматривается как оптимальное эталонное значение для формируемой паковки,

Горизонтальные линии 24,25 соответствуют максимальному значению угла намотки соответственно, который может приниматься в течение выполнения всей операции намотки для формируемой паковки 6. Упомянутые максимальный и минимальный углы немотки соответственно равны оптимальному углу намотки (представленному линией 23) плюс и минус 5%. Эти максимальные и минимальные значения, величина которых ограничена пределом 5%, не будут представлять какую-либо ошибку качества намотки фор- мируемой паковки. При них сохраняются оптимальные свойства намотки и поддерживаются оптимальные окрашивающие характеристики только благодаря равномерной компактности слоев намотки нити на паковке 6.

Линии 26 с постоянным и выраженным целым числом отношения или коэффициента намотки К представляют собой геометрическое место рабочих точек, в соответствии с которым будут образовываться дефекты жгутообразования первого порядка, а следовательно, и условия для перехлестывания намоток. Поскольку отношение фаз намотки К определяется отношением количества оборотов паковки к количеству полных циклов движения пластины нитеводителя, причем оба отношения измеряются в течение одной и той же единицы времени, линии с постоянным К представляют собой линии убывающего значения от момента начала формирования паковки до момента окончания операции намотки, т.е. до момента, когда уже достигнут заданный диаметр паковки.

Линии 27 с постоянным выраженным правильной дробью значением К пред- ставляют собой геометрическое место рабочих точек, в соответствии с которыми происходит образование дефекта жгутообразования второго порядка. ч

Линий 28 с постоянным выраженным правильной дробью значением К представляют собой геометрическое место рабочих точек, в соответствии с.которыми происходит образование дефекта жгутообразования третьего порядка.

Фазы жгутообразования первого порядка будут образовываться в соответствии со значениями отношения намотки К, например, 7, 6. 5, 4, 3, 2, 1.. Жгутообразование второй степени или порядка будет образовываться в соответствии со значениями отношения намотки К, например, п/2, где п - может иметь значения 13, 11, 9, 7, 5, 3, 1. жгутообразование третьего порядка будет образовываться в соответствии со значениями отношения намотки К, например, п/4, где п может принимать значения 17, 13. 8, 5, 1 и т.д. последующих порядков этого дефекта.

Буква D обозначает расстояние между теми двумя смежными линиями, которые располагаются максимально близко от друга из целого пучка линий с постоянным значением К, которое в целом представляет собой порядки или степени дефекта жгутообразования, которые считаются вредными для качества намотки.

ДО обозначает половину упомянутого расстояния D.

0 обозначает значение диаметра паковки, которое в процессе намотки увеличивается, это значение.представлено на абсциссе диаграммы, показанной на фиг.2.

а обозначает угол намотки или угол пересечения витков и представлен на ординате диаграммы, показанной на фиг.2.

01 обозначает диаметр трубки, например, опорной направляющей на веретене 7, причем именно на этом опорном элементе собираются и наматываются выходящие из прядильного блока крестовые витки элементарной нити 2.

0з обозначает конечный диаметр, который паковка 10 должна достигать перед моментом ее снятия с веретена 9.

Вдоль рабочих участков 29 линии передаточное отношение намотки К будет представлено постоянным выраженным нецелым числом или неправильной дробью значением, и именно эти участки линии представляют собой геометрическое место рабочих точек, в соответствии с которыми будут образовываться витки на паковке 6 так, чтобы исключить вероятность образования дефекта жгутообразования, который отрицательно влияет на качество паковки.

Участки 29 линии ограничиваются диапазоном, образуемым между горизонтальными линиями 24 и 25, которые симметрично расположены относительно линии 23, которая представляет собой эталонный угол намотки для образующейся паковки,

О - обозначает рабочую точку начала намоток для образования паковки 6.

Т - обозначает рабочую точку конца намотки, и именно в этой точке паковка 6 будет достигать своего конечного диаметра 02,

С помощью устройства по изобретению оператор получает возможность манипулировать паковкой так, чтобы на ней образовывались непрерывные крестовые витки синтетической нити, которая подается на бобину из прядильного блока 4 по существу при постоянной скорости.

Устройство по изобретению предназначено для регулирования распределения ни- ти на формируемой паковке.

В индикаторе клавиатуры управления 15 визуально воспроизводятся различные запросы (либо все одновременно, либо последовательно один за другим), чтобы можно было соответствующим рбразом и в определенной последовательности вводить рабочие параметры процедуры намотки нити..

Упомянутые запросы воспроизводятся для оператора, чтобы оператор мог вводить следующие значения: скорость приема и намотки выходящей из прядильного блока 4 нити 2; значение угла намотки, который считается оптимальным для образуемой паковки 6; длина шага перемещения ппастины нитеводителя, которая путем направления нити и смещения ее в горизонтальной плоскости заставляет нить накладываться и рас- пределяться вдоль образующих паковку спиральных витков; количество оборотов цилиндрического эксцентрика нитераскладыва- ющего устройства 5, которое необходимо для того, чтобы пластина нитеводителя могла совершить полный ход; степени фазы дефекта жгутообразования, которые рассматриваются как отрицательно влияющие на качество намотки; оптимальное изменение угла намотки а в процентах;

- диаметр трубки, на которой начинает наматываться нить 2 и диаметр паковки б на конечной стадии ее образования.

Упомянутые значения будут вводиться оператором в блок регулирования 15 с клавиатуры 16 и они будут затем обрабатываться в вычислительном центре блока регулирования в соответствии с хранимой здесь программой. Затем будет рассчитываться и храниться вместе с рабочими параметрами приемно-намоточного блока весь пучок линий со значениями К в виде целого числа или в виде правильной дроби, которые в целом представляют собой степени фаз дефекта жгутообразования, которые оператор рассматривает как опасные для качества намотки в образующейся в данный момент паковке.

Появляющееся в индикаторе клавиатуры 16 управления значение D/2 будет визуально воспроизводить расстояние между двумя смежными линиями, которые располагаются на минимальном расстоянии друг от друга во всем пучке линий со значениями

К в виде целого числа и со значениями К в виде правильной дроби. После считывания значения D/2 оператор будет вводить через клавиатуру 16 управления значение, которое будет составлять минимальное отклонение, т.е. минимальное расстояние, образование которого гарантирует устройство по настоящему изобретению, между рабочими частями линии, вдоль которых

0 функционирует приемно-намоточный блок,и линиями 26, 27 и 28, причем эти последние будут рабочими геометрическими точками, которые следует устранить, так как именно вдоль этих линий будет образовываться де5 фект жгутообразования, который рассматривается оператором как вредный и опасный для качества образующейся в данный момент намотки.

После предварительного введения этих

0 значений оператор запускает в работу уже известный приемно-намоточный блок. Источник движения 12 доводит скорость вращения валика 10с приводом от мотора до ее устойчивого состояния, т.е. до оптимальной

5 скорости приема и наматывания нити. После достижения устойчивой скорости вращения валика 10 с приводом от мотора одновременно запускаются в работу источники движения. В этот момент цилиндриче0 ский эксцентрик нитераскладывающего блока 5 вынужден вращаться со скоростью вращения, которая была рассчитана блоком регулирования 15, которая будет выполнять функцию регулирования скорости

5 вращения, а следовательно, и регулирование известной скорости перемещения нитеводителя, в этот момент веретено 7 держателя паковки вынуждено будет вращаться с постоянной скоростью вращения,

0 которая устанавливается блоком регулирования и управления 18, .

Известный сам по себе блок регулирования и управления 18 принимает на своем вводе значение частоты, с которым источ5 ник движения 12 вращает валик с приводом от мотора 10, а следовательно, и значение скорости вращения этого последнего; блок 18 через свой выводи в непрерывной последовательности посылает в преобразователь

0 частоты сигнал эталонного напряжения, причем в качестве преобразователя частоты в данном случае выступает инвертор 14, который будет регулировать значение частоты, которая подается в источник движения

5 13, чтобы окружную скорость вращения веретена можно было установить на значении стабильного состояния, которое является тем же значением, что и значение окружной скорости вращения контактирующего валика 10 с приводом от мотора.

После достижения абсолютного равенства окружных скоростей вращения становится возможным окружной контакт между веретеном 7 и валиком с приводом от мотора 10, после чего веретено и валик будут вращаться в одном направлении.

Блок регулирования 15 устройства по изобретению обрабатывает поступающие от детектирующих зондов 19 и 21 входные данные, а также данные своей внутренней программы с помощью своего микропроцессора или платы микропроцессора и выдает на свой выход через инвертор 9 значение частоты, поступающей в источник движения, чтобы добиться точно заданной скорости вращения цилиндрического эксцентрика нитерасклады- вающего устройства 5, чтобы приемно-намо- точный блок мог работать с рабочими параметрами, соответствующими точке О, показанной на фиг.2 диаграммы.

В этот момент начинается выход элементарной нити 12 из блока прядения 4 и ее наматывание на опорные трубки паковки 6.

Поскольку блок регулирования 15 содержит первоначально уведенные оператором данные, то этот блок на основе хранимой в его микропроцессоре программы будет рассчитывать позицию точки О так, чтобы эта точка О располагалась на каком-то расстоянии от любой из упомянутых выше опасных критических линий на расстоянии, которое будет больше или по. меньшей мере равно минимальному отклонению, которое уже было определено и введено оператором, а также С таким расчетом, чтобы эта точка находилась между горизонтальными линиями 24 и 25,

Именно от точки О начинается первая часть убывающей рабочей линии 29 (см. фиг.2), вдоль которой осуществляется прецизионная намотка и вдоль упомянутой части линии блок регулирования 15 на основе полученной от детектирующих зондов 19 и 21 информации будет регулировать через инвертор 9 скорость вращения цилиндрического эксцентрика нитераскладывающего устройства 5, которая,в свою очередь,будет ограничиваться скоростью вращения веретена 7, причем скорость вращения веретена 7 будет постоянно изменяться в зависимости от увеличения диаметра образующейся в данный момент паковки б, в данном случае единственной целью блока регулирования является поддержание всей части линии 29 передаточного отношения намотки К на постоянном уровне. После пересечения, этой части линии 29 с горизонтальной линией 25 блок регулирования 15 будет сразу же через инвертор 9 изменять частоту, которая подается в источник движения с целью

мгновенного повышения скорости враще ния цилиндрического эксцентрика нитераскладывающего устройства 5. Это быстрое увеличение скорости вращения графически изображено на фиг.2 почти вертикальными линиями 30. Новая рабочая точка намотки приемно- намоточного блока будет графически представлена точкой А. Эта точка А должна иметь позицию, выбор которой под0 чиняется тем же жестким правилам, что и позиция точки О. Следовательно, блок регулирования 15 должен будет добиться такого положения, при котором все управляющие сигналы будут иметь возможность точно и

5 регулируемым образом запускать в работу источник движения, чтобы получить полное множество рабочих частей убывающих линий, которые начинаются в точках A,B,C,D,E,F,G,H,I,L и которые заканчивают0 ся на линии 25. Все упомянутые выше точки и линии хорошо видны на фиг.2.

Следующие друг за другом рабочие части линии 29 объединяются по существу вертикальными частями линии 30, которая

5 соединяет конец части линии 29 с началом сразу же следующей за ней части линии 29. Следует иметь в виду, что рабочие точки В, С, D, Е, F, G, I, L будут также занимать позицию, которая подчиняется всем тем же0 стким правилам, которым подчиняется выбор позиции для точки О.

Последняя часть линии 29 будет заканчиваться в точке, в которой достигается заданный диаметр паковки 6, после.чего

5 паковка снимается с веретена 7, чтобы заранее подготовить известными способами приемно-намоточный блок к выполнению тех операций, которые необходимо для образования новых паковок перекрестных на0 вивок элементарных нитей 2.

С помощью устройства по изобретению можно легко реализовать предлагаемый способ намотки, который гарантирует образование паковок с оптимальным распреде5 лением намоток нитей, т.е. эти паковки не будут иметь такого жгутового дефекта, который оказывает отрицательное влияние на качество выполнения последующих этапов технологического процесса обработки изде0 лийтекстильной промышленности, а поскольку предложенное устройство не содержит рычагов или механических средств более или менее сложной конструкции, то даже в случае использования очень высоких скоростей

5 приема и намотки, нитей образуемые паковки не имеют- таких распространенных дефектов, как перехлестывание или жгуто- образование.

8 работе, таким, образом, предложенное устройство реализует, следующие oneрации, необходимые для формирования качественной паковки: подачу нити на враща- ющееся веретено с одновременным перемещением н.ити вдоль оси веретена, поддержание постоянной окружной скорости наматывания паковки за счет постепенного уменьшения угловой скорости вращения веретена увеличением диаметра паковки, циклическое плавное уменьшение скорости перемещения нити вдоль оси веретена пропорционально уменьшению угловой скорости вращения веретена; резкое увеличение этой скорости в течение каждого этапа раскладки нити между фазами жгутооб- разования с образованием прецизионно-сту- пенчатой структуры крестовой паковки, причем регулирование рабочих скоростей наматывания и раскладки осуществляют по результатам сравнения их с заданными в компьютере, в зависимости от предельных углов намотки и фаз жгутообразования. Кроме того, на каждом этапе рас.кладки вычисляют критические передаточные отношения фаз жгутообразования трех степеней и определяют эталонное среднее значение этого отношения, а намотку осуществляют при поддержании скорости перемещения нити вдоль от веретена, обеспечивающей рабочее передаточное отношение, отличающееся от ближайшего критического не менее, чем его эталонное значение. Предельные значения углов намотки выбирают не превышающими 5% от оптимального среднего значения.

Паковки, сформированные по данной технологии обладают однородной мягкой структурой с хорошим проникновением окрашиваемых жидкостей, при последующих обработках нити наматываются без воздействия сверхнапряжений, которые могли бы деформировать эластичные цепи полимеров, что обеспечивает сохранение их исходных характеристик.

Формула изобретения

1. Способ формирования паковки синтетических нитей, включающий подачу нити на вращающееся веретено с одновременным перемещением нити вдоль оси веретена, при поддержании постоянной окружной

скорости наматывания паковки за счет постепенного уменьшения угловой скорости вращения веретена с увеличением диамет- ра паковки и при циклическом плавном уменьшении скорости перемещения нити

вдоль оси веретена пропорционально уменьшению угловой скорости вращения веретена и резком увеличении этой скорости в течение каждого этапа раскладки нити между фазами жгутообразования с образованием прецизионно-ступенчатой структуры крестовой паковки, причем регулирование рабочих скоростей наматывания и раскладки осуществляют по результатам сравнения их с заданными в компьютере, в зависимости от

предельных углов намотки и фаз жгутообразования, отличающийся тем, что, с целью повышения качества паковки, на каждом этапе раскладки вычисляют критические передаточные отношения фаз

жгутообразования трех степеней и определяют эталонное среднее значение этого отношения, а намотку осуществляют при поддержании скорости перемещения нити вдоль оси веретена, обеспечивающей рабочее передаточное отношение, отличающееся от ближайшего критического не менее чем на эталонное значение.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что предельные значения углов намотки выбирают не превышающими 5% от оптимального..

oL

f $ ,27 vtf. ,28

Использование: при регулировании распределения нити на формируемой паковке в приемно-намоточном блоке с целью исключения вероятности образования в процессе непрерывного перехлестывания различных слоев намотки дефекта жгутообра- зования. Это обеспечивает более простые и легкие последующие технологические операции, которым будет подвергаться нить формированной паковки. При наработке паковки устанавливают рабочие параметры процесса намотки нити с таким расчетом, чтобы Изобретение относится к переработке синтетических волокон и касается технологии наматывания нитей в паковки с перераспределением Hnteu вдоль паковки для устранения жгутообразования. Целью изобретения является повышение качества паковки. На фиг.1 изображено устройство для формирования паковки; на фиг.2 - диаграмма формирования паковки с учетом фаз жгутообразования. Внутри приемно-намоточного блока 1 установлены приводные источники движеприемно-намоточный блок функционировал согласно диаграммы вдоль убывающих частей линий. Каждая из линий определяется передаточным отношением намотки в виде постоянного и нецелого числа. Удерживают эти части линий в пределах диапазона, ограниченного максимальным и минимальным пороговыми значениями угла намотки, Эти пороговые значения будут симметричными относительно значения, которое рассматривается как оптимальное эталонное для образующейся паковки. Регулируют режим работы эксцентрика нитераскладывающего устройства так, чтобы фиксировать дислокацию убывающих частей линии на расстоянии, которое будет больше или по меньшей мере равно эталонному значению, от любой линии, принадлежащей к группе линий со значением передаточного отношения в виде целого числа или линий со значением передаточного отношения в виде правильной дроби, которые в целом представляют степени фаз жгутообразования,рассматривающихся как отрицательно влияющие на качество намотки. 1 з.п.ф-лы. 2 ил. ния, а также блоки, которые обеспечивают управление и регулирование режима работы элементов приемно-намоточного блока. Нить 2 выходит из выпускного отверстия 3 прядильного блока 4, а после прохождения нитераскладывающего устройства 5 она наматывается в виде паковки 6, установленной на веретене 7. Цилиндрический эксцентрик нитераскладывающего устройства 5 имеет поперечные спиральные прорези и приводится во вращение асинхронным мотором 8, в который через инвертор 9 подается переменная ел С 00 о о о Nj о SCO

VV

v 6 Ч

VN Ч Ч 4 NX ч v V sxч.

0, V

te,2.