本发明涉及一种将长丝卷绕到筒管上并生产多 个卷装的长丝纤维卷绕 装置及卷绕方法。 背景技术

在生产长丝纤维时越来越多注意到这样一种趋 势，即在一个纺丝位置能 够同时生产许多长丝并卷绕成相应的卷装。 已知的例如聚氨酯纤维 （即氨 纶）, 每个纺丝位可以同时生产 24根、 32根、 48根、 64根或更多根长丝纤 维并卷绕成卷装。 在已知的现有设备中， 可以使用自动卷绕机来将卷装固定 在一个筒管锭子上进行这种长丝的卷绕； 但对于更多数量的长丝则要求这种 卷绕机更长的筒管锭子或者更多的台数。 因此已经研究出新的方法， 将长丝 通过在两个并排平行对称设置的筒管锭子上同 时进行卷绕成卷装， 由中国专 利申请文件 CN163061 3A或 CN1926041A可知这种方法及设备。

参见示出现有设备的图 6和 7 , 在已知的这种方法和设备中， 将长丝同 时在两个并排对称设置的筒管锭子进行卷绕。 为此每个筒管锭子分别通过一 个锭子驱动装置驱动， 在每个筒管锭子的上方分别设置一接触辊， 它通过同 一导向装置相对于锭子可径向地移动， 在两个接触辊中心上方设置一横动导 丝装置， 更多的长丝被平均分成相等数量的两束分别进 入两个接触辊； 在将 长丝卷绕期间， 两个接触辊通过同一气缸控制的顶压力分别接 触筒管锭子的 圓周上； 在此， 随着卷装直径的增加， 两个接触辊通过同一导向装置作径向 地移动。 但是只有气缸控制的顶压力平均分配到两个接 触辊上， 才能使对称 的筒管锭子上的卷装尽可能的一致， 而由于生产制造或者筒管锭子上的筒管 外径不同等原因， 都将不可避免地使两个接触辊上所分配的顶压 力不一致。

由于顶压力是卷装成型的重要参数之一，对卷 装质量影响很大，会改变 卷装的密度、尺寸和形状等；如果顶压力较小 卷装容易出现松圈丝、蛛网丝、 卷装硬度小、 易塌边等， 如果顶压力较大卷装出现凸肩、 起毛、 鼓肚等， 这 些都将影响卷装的后续退绕纺织使用。 由于现有设备中两个接触辊上所分配 的顶压力不一致， 因而现有设备在对称设置的筒管锭子上卷绕的 卷装不可避 免地出现不同的成型。 发明内容 称设置的筒管锭子上进行卷绕的卷装成型尽可 能地一致的长丝纤维卷绕装 置及卷绕方法。

本发明提供一种长丝纤维卷绕装置， 包括：

在卷绕机架上并排对称地构成的左卷绕系统和 右卷绕系统， 其中， 左卷 绕系统包括一个旋转地支撑在卷绕机架中的锭 子支座转盘， 该转盘具有筒管 锭子， 在筒管锭子的上方设置有左接触辊， 在长丝卷绕期间左接触辊以一定 的顶压力顶靠在筒管锭子圓周上； 右卷绕系统中的锭子支座转盘、 筒管锭子 和右接触辊与左卷绕系统对称地设置；

横动程装置， 用于使长丝束在横动行程内往返地铺设， 该横动程装置包 括在所述左右接触辊中心的上方设置的一横动 辊， 该横动辊自由旋转地支撑 在横动辊支架上；

滑动箱，所述横动辊支架安装在滑动箱上，滑 动箱安装在滑动箱导轨上， 滑动箱导轨固定在卷绕机架内， 滑动箱在滑动箱动力装置作用下沿滑动箱导 轨垂直地移动； 和

压力平衡装置， 分别调节左右接触辊与筒管锭子之间的顶压力 ， 从而使 左接触辊和右接触辊以相同的恒定顶压力一直 保持在筒管锭子的卷装的圓 周上。

优选地， 压力平衡装置包括左顶压力调节装置和右顶压 力调节装置， 左 顶压力调节装置包括左滑动支架、 左接触辊导轨、 左固定支架和左压力控制 装置， 右顶压力调节装置相应地包括右滑动支架、 右接触辊导轨、 右固定支 架和右压力控制装置， 上述左右接触辊自由旋转地支撑在各自的滑动 支架 上， 左右固定支架固定地安装在滑动箱上， 左右滑动支架通过各自的接触辊 导轨与对应的固定支架相连接， 并且能够在各自的压力控制装置作用下沿各 自的接触辊导轨相对于各自的固定支架移动， 从而控制上述左右接触辊与筒 管锭子之间顶压力。

在上述卷绕装置中， 左右接触辊可分别通过调节各自压力控制装置 来控 制接触辊与筒管锭子之间的顶压力； 由于每个压力控制装置只控制一个接触 辊与其对应的筒管锭子之间的顶压力， 因此， 无论左右卷绕系统是机械制造 存在差异或是筒管锭子上的筒管外径不同， 都可调节左右压力控制装置， 使 得左接触辊与其对应的筒管锭子之间的顶压力 和右接触辊与其对应的筒管 锭子之间的顶压力相同。

优选地， 所述左固定支架、 右固定支架和横动辊支架一体地构成。 优选地，在上述左右接触辊的上方分别设置有 检测各接触辊与横动辊之 间位置的接近传感器， 该接近传感器与所述滑动箱相连， 并控制滑动箱在滑 动箱动力装置的作用下进行移动。

优选地， 两锭子支座转盘由驱动装置驱动， 所述接近传感器与所述驱动 装置相连， 从而控制两锭子支座转盘的彼此反向的旋转。

优选地，每个锭子支座转盘上的筒管锭子包括 上位筒管锭子和下位筒管 锭子， 上位筒管锭子和下位筒管锭子紧固在锭子支座 转盘上相互错位并自由 旋转， 上位筒管锭子处于卷绕位置， 下位筒管锭子处于等待位置， 用于将成 品卷装替换成空的筒管。

优选地， 左卷绕系统的锭子支座转盘和右卷绕系统的锭 子支座转盘通过 同一驱动装置彼此反向地旋转。

优选地， 在横动辊两侧面设置有多个横动导丝器。

按照上述卷绕装置， 左右接触辊和滑动箱之间分别具有接触辊导轨 ， 而 横动辊是通过横动辊支架固定在滑动箱上， 因此左右接触辊相对于横动辊可 以沿接触辊导轨自由移动， 并且其中一个接触辊相对于横动辊的移动不会 影 响另一个接触辊相对于横动辊的移动。但是为 了避免左右接触辊与横动辊产 生机械上的碰撞， 必须控制左右接触辊和横动辊之间的距离， 为此在左右接 触辊的上方分别设置有检测接触辊相对于横动 辊之间距离位置的前述接近 传感器。 调整两压力控制装置使两接触辊在筒管锭子上 产生一样的顶压力， 并保持在卷装上； 随着卷装直径的增加， 接触辊相对于筒管锭子通过接触辊 导轨将向上移动， 这样接触辊与横动辊之间的距离 X将变小； 为使接触辊与 横动辊之间不产生机械上的碰撞， 并且卷装的直径能继续增加， 本发明提供 两种方法来恢复接触辊与横动辊之间的距离 X。

本发明提供的卷绕装置的一种卷绕方法包括如 下操作： 在正常卷绕时， 筒管锭子被约束为固定的， 随着卷装直径的增加， 滑动箱向远离筒管锭子的 方向上移动， 并且左接触辊和右接触辊分别通过压力平衡装 置以相同的恒定 顶压力一直保持在卷装的圓周上。

本发明提供的卷绕装置的另一种卷绕方法包括 如下操作： 在正常卷绕 时， 滑动箱被约束为固定的， 随着卷装直径的增加， 筒管锭子向远离滑动箱 的方向上移动， 并且左接触辊和右接触辊分别通过压力平衡装 置以相同的恒 定顶压力一直保持在卷装的圓周上。

本发明提供改进的卷绕装置及卷绕方法， 能够得到质量提高的卷装， 尤 其适用于对卷装要求较高的生产。 根据本发明的卷绕装置和卷绕方法， 在整 个卷装被形成的过程中， 两个接触辊都以相同的恒定的顶压力与筒管锭 子保 持接触， 因此， 能够得到一致的卷装，从而非常有利于后续的 退绕纺织使用。 附图说明

图 1为根据本发明第一实施例的长丝纤维卷绕装� �的主视图。

图 2为根据本发明第一实施例的长丝纤维卷绕装� �的右视图。

图 3为根据本发明第二实施例的长丝纤维卷绕装� �的主视图。

图 4示出用于说明本发明卷绕方法的一种运行状� �。

图 5示出用于说明本发明卷绕方法的另一种运行� �态。

图 6为现有设备的主视图。

图 7为现有设备的右视图。

附图标记参考

1 卷绕机架

2A、 2B 筒管锭子

3 横动辊支架

4 横动辊

5A、 5B 横动导丝器

6A、 6B 左右接触辊

7A、 7B 左右滑动支架

8A、 8B 左右接触辊导轨

9A、 9B 左右固定支架

10A、 10B 左右顶压力控制气缸

11A、 11B 接近传感器

12 滑动箱 13A、 13B 滑动箱导轨

14A、 14B 滑动箱动力装置

15A、 15B 锭子支座转盘

16A、 16B 同官

17A、 17B 丝束

18A、 18B 卷装

19A、 19B 等待筒管锭子

20 A、 20B 左右卷绕系统

21 横动程装置

22 A, 22B 左右顶压力调节装置

23 接触辊支架

24 整体支架

25 压力平衡装置 具体实施方式

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施 方式， 用于说明本发明的 构思， 均是解释性和示例性的， 不应解释为对本发明实施方式及本发明范围 的限制。 除在此记载的实施例外， 本领域技术人员还能够基于本申请权利要 求书和说明书所公开的内容釆用显而易见的其 它技术方案， 这些技术方案包 括釆用对在此记载的实施例的做出任何显而易 见的替换和修改的技术方案。 本发明要求保护的技术方案的范围由本申请的 权利要求书限定。

本说明书的附图为示意图， 辅助说明本发明的构思， 概略性地表示设备 结构以及部件的形状和相互关系， 并且， 出于便于阅读的目的， 图示的某些 尺寸的比例可能经过放大或者缩小。 以下说明中关于方位的用语如 "上"、 "下"、 "左"、 "右" 均是基于附图所示的方向对方向和位置关系进 行描述。 而且， 由于本发明的设备所具有的两个卷绕系统及两 个独立的顶压力调节装 置都是并排对称地设置的， 因而在说明时先对左边的结构进行说明， 位于右 在本说明书中， 相同的参考标记用于表示类似的部件。 另外， 鉴于本发 明的卷绕装置如上所述具有对称的结构形式， 因而本说明书在参考标记中的 数字后面简便地用字母 "Α" 和 "Β" 来区分左边和右边的部件， 例如滑动 箱动力装置 14A指左边的滑动箱动力装置， 而滑动箱动力装置 14B指右边 的滑动箱动力装置， 再如， 锭子支座转盘 15A指左边的锭子支座转盘， 而锭 子支座转盘 15B指右边的锭子支座转盘，其它部件如滑动支 架等亦依此方式 表示。

图 1和图 2分别示出本发明第一实施例的主视图和右视� �。

按照本发明的设备的第一实施例具有两个卷绕 系统 20A和 20B,它们在 一个机架 1上并排对称地构成。

左卷绕系统 20A 包括一个可旋转地支撑在机架 1 中的锭子支座转盘 15A, 锭子支座转盘 15A具有筒管锭子， 筒管锭子的数量可以根据设计的实 际需要进行选择， 如一个、 两个或三个或更多。 在本实施例中， 设置紧固于 锭子支座转盘 15A的一对筒管锭子 2A和 19A, 它们相互错位 180° 并可自 由旋转；在筒管锭子 2A和 19A的圓周上设置有用于接收长丝束的筒管 16A, 在这里，上位筒管锭子 2A处于卷绕位置，下位筒管锭子 19A处于等待位置， 用于将成品卷装替换成空的筒管。 在筒管锭子 2A的上方设置有一左接触辊 6A, 其自由旋转地支撑在左滑动支架 7A上， 在长丝卷绕期间左接触辊 6A 以一定的顶压力顶靠在筒管锭子圓周上。

右卷绕系统 20B的部件 15B、 2B、 19B、 16B和 6B与左卷绕系统 20A 对称地设置， 右滑动支架 7B与左滑动支架 7A对称地设置。

锭子支座转盘 15A和 15B通过驱动装置彼此反向地旋转。 优选地， 锭 子支座转盘 15A和 15B由同一驱动装置驱动。 但是， 显然， 锭子支座转盘 15 A和 15B也可以由两个分离的驱动装置分别驱动。

本发明的设备还包括横动程装置 21 ,用于使长丝束在横动行程内往返地 铺设， 该横动程装置在所述左右接触辊 6A、 6B中心的上方设置一横动辊 4。 横动辊 4有多段螺旋槽并可自由旋转地支撑在横动辊� �架 3上。横动程装置 21还可包括在横动辊 4侧面设置有多个横动导丝器 5A、 5B, 以使长丝束在 横动行程内往返地铺设。

对于横动辊的具体结构以及横动程装置所包括 的具体部件， 可釆用现有 技术， 也可以对现有技术进行显而易见的替换和修改 ， 只要能够满足使长丝 束在横动行程内往返地铺设这一目的即可。 例如， 横动程装置可以釆用包括 横动辊的现有的横移三角方式的横动程装置。

如前所述，现有设备示出于图 6和图 7 , 图 6为主视图， 图 7为右视图， 其中， 支撑接触辊和横动辊的接触辊支架 23被固定在滑动箱 12上， 所述滑 动箱 12通过滑动箱导轨 13A、 13B可在滑动箱动力装置 14A、 14B的作用下 垂直地移动， 其中滑动箱导轨 13A、 13B被固定在卷绕机架 1内。 因此， 所 述的左右接触辊 6A、 6B以及横动辊 4被约束为一起垂直移动。

在图 6和 7所示的现有设备中， 在连续不断的长丝束 17A、 17B分别进 入各自对应接触辊内， 并在筒管 16A、 16B上进行卷绕。 在卷装 18A、 18B 卷绕过程中， 是通过滑动箱动力装置产生一个总压力作为左 右接触辊 6A和 6B与卷装 18A、 18B之间的顶压力， 但是只有这个总压力被平均等分到左 接触辊 6A与卷装 18A之间和接触辊 6B与卷装 18B之间， 才能使两个卷装 18A、 18B 上产生同样大小的顶压力， 但是由于加工制造或者筒管外径的不 同等难以避免的原因， 都将使两个卷装上产生不一样的顶压力， 因此就会生 产出不一样的卷装。

在图 1和 2所示第一实施例中， 长丝纤维卷绕装置还包括压力平衡装置 25, 分别调节左右接触辊 6A、 6B与筒管锭子 2A、 2B之间的顶压力， 从而 使左接触辊 6A和右接触辊 6B以相同的恒定顶压力一直保持在筒管锭子 2A、 2B的卷装 18A、 18B的圓周上。

在该实施例中， 压力平衡装置 25优选地包括独立的左顶压力调节装置 22A和右顶压力调节装置 22B ,这两个顶压力调节装置 22 A和 22B均包括滑 动支架、 接触辊导轨、 固定支架和压力控制装置。

具体地说， 左右滑动支架 7A、 7B是通过左右接触辊导轨 8A、 8B 与左 右固定支架 9A、 9B相连。 优选地， 左右接触辊导轨 8A、 8B是一种直线滚 动导轨， 导向部分与左右固定支架 9A、 9B连接， 滚动部分与左右滑动支架 7A、 7B连接。 在左右固定支架 9A、 9B上分别设置有左右压力控制装置， 该压力控制装置可根据实际设计需要进行选用 ， 只要能够满足对左右接触辊 6A和 6B进行控制即可。在本实施例中该压力控制装� ��优选用左右顶压力控 制气缸 10A、 10B,左右顶压力控制气缸 10A、 10B分别与左右滑动支架 7A、 7B连接， 因此在左顶压力控制气缸 10A的作用下左滑动支架 7A就可以通 过左接触辊导轨 8A的导向在左固定支架 9A上进行移动， 在右顶压力控制 气缸 10B的作用下右滑动支架 7B就可以通过右接触辊导轨 8B的导向在右 固定支架 9B上进行移动， 如图 1和图 2所示。 在这里左右顶压力控制气缸 10A、 10B分别用来控制左右接触辊 6A、 6B与上位筒管锭子 2A、 2B之间 的顶压力。

本发明的左右固定支架 9A、 9B以及横动辊支架 3共同地连接在滑动箱 12上， 并通过滑动箱导轨 13A、 13B可在滑动箱动力装置 14A、 14B的作用 下垂直地移动， 在上述连续不断的长丝束 17A、 17B被形成卷装 18A、 18B 的过程中， 通过调节两顶压力气缸 10A、 10B使两左右接触辊 6A、 6B在筒 管锭子 2A、 2B上的顶压力是相同的， 就能够保持卷装上的压力是相同的， 最终在对称设置的筒管锭子 2A、 2B上形成一致的卷装。

图 3示出本发明的长丝纤维卷绕装置的第二实施� �，其与图 1和 2所示 的第一实施例的区别是包括由左固定支架 9A、右固定支架 9B和横动辊支架 3—体地构成的整体支架 24。 除此区别外， 卷绕装置的第二实施例的其它结 构与第一实施例的其它结构相同， 由此， 为简明起见， 省略对第二实施例的 其它结构的描述。

下面借助图示详细描述本发明实施例的具体实 施过程。在下面的描述中 将以第一实施例的独立的左固定支架 9A、右固定支架 9B和横动辊支架 3为 例来进行说明， 但请注意， 下面的描述也完全适用于第二实施例， 只需对应 地将独立的左固定支架 9A、 右固定支架 9B和横动辊支架 3用整体支架 24 替代即可。

连续不断的长丝束被等分 17A、 17B两束并分别进入固定在卷绕机架 1 内的两个卷绕系统 20A、 20B, 然后分别经过左右接触辊 6A、 6B在固定在 筒管锭子 2A、 2B上的筒管 16A、 16B上进行卷绕； 在横动辊 4两侧面设置 的横动导丝器 5A、 5B作用下， 使长丝束 17A、 17B在横动行程内往返地铺 设以形成卷装 18A、 18B。调整两顶压力气缸 10A、 10B使两左右接触辊 6A、 6B在筒管锭子 2A、 2B上产生一样的顶压力。在卷装 18A、 18B直径增加时， 左右接触辊 6A、 6B相对于筒管锭子 2A、 2B通过接触辊导轨 8A、 8B向上 移动， 如图 1和 3所示的距离 X将减小。 但是由于卷装直径的不断增加， 接 触辊不可能一直向上移动， 以至使接触辊与设置在其上方的横动辊产生机 械 的碰撞。 所以在左右接触辊 6A、 6B的上方可分别设置有检测接触辊相对于 横动辊 4之间位置的接近传感器 11A、 11B来限制接触辊继续上移； 但是为 了使卷装直径的继续增加以形成成品的卷装 , 必须恢复接触辊与横动辊之间 的距离 X, 才能使卷绕继续进行。 有以下两种方法来恢复接触辊与横动辊之 间的距离 X, 分别如图 4、 图 5所示。 如图 4所示， 方法之一包括如下操作： 在正常卷绕时， 筒管锭子 2A、 2B被约束为固定的， 随着卷装 18A、 18B直径的增加， 滑动箱 12向远离筒 管锭子 2A、 2B的方向上移动，并且左接触辊 6A和右接触辊 6B分别通过压 力平衡装置 25以相同的恒定顶压力一直保持在卷装 18A、 18B的圓周上。

具体而言， 用于检测左右接触辊 6A、 6B相对于横动辊 4之间距离位置 的接近传感器 11A、 11B与滑动箱动力装置 14A、 14B相连接，筒管锭子 2A、 2B暂时相对于卷绕机架 1被约束为固定的。 当接近传感器 11A、 11B之一或 同时检测到信号时， 滑动箱 12在滑动箱动力装置 14A、 14B的作用下垂直 地上移， 由此， 滑动箱 12的上移将带动固定支架 9A、 9B以及横动辊支架 3 上移。由于左右接触辊 6A、 6B相对于固定支架 9A、 9B是在接触辊导轨 8A、 8B上可移动的， 所以左右接触辊 6A、 6B 以相同的恒定顶压力一直保持在 卷装 18A、 18B 的圓周上。横动辊 4被固定在横动辊支架 3上将随着滑动箱 12 一起移动， 直到接近传感器 11A、 11B 都检测不到信号时， 停止滑动箱 12的移动， 这样接触辊和横动辊之间的距离 X就得到了恢复， 如图 4所示。 如此地反复恢复接触辊和横动辊之间的距离 X, 可以使卷装一直进行卷绕下 去， 并且卷装 18A、 18B上一致以相同的恒定顶压力作用着， 所以一致成型 的卷装被较好地形成， 直到下位等待筒管锭子替换上位筒管锭子进行 下一组 卷装的卷绕。

如图 5所示， 另一方法包括如下操作： 在正常卷绕时， 滑动箱 12被约 束为固定的， 随着卷装 18A、 18B直径的增加， 筒管锭子 2A、 2B向远离滑 动箱 12的方向上移动， 并且左接触辊 6A和右接触辊 6B分别通过压力平衡 装置 25以相同的恒定顶压力一直保持在卷装 18A、 18B的圓周上。

具体而言， 用于检测左右接触辊 6A、 6B相对于横动辊 4之间距离位置 的接近传感器 11A、11B与左右锭子支座转盘 15A和 15B的驱动装置相连接， 驱动装置带动左右锭子支座盘彼此反向地旋转 。 滑动箱 12暂时相对于卷绕 机架 1被约束为固定的， 因此固定支架 9A、 9B以及横动辊支架 3相对于卷 绕机架 1是固定的。 当接近传感器 11A、 11B之一或同时检测到信号时， 由 同一驱动装置带动锭子支座转盘 15A、 15B彼此反向地旋转，使筒管锭子 2A 相对于左接触辊 6A偏移， 筒管锭子 2B相对于接触辊 6B偏移。 由于左右接 触辊 6A、 6B相对于固定支架 9A、 9B是在接触辊导轨 8A、 8B上可移动的， 所以在相同的恒定顶压力作用下使左右接触辊 6A、6B—直保持在卷装 18A、 18B 的圓周上， 即左右接触辊 6A、 6B将向下移动； 直到接近传感器 11A、 11B都检测不到信号时， 停止锭子支座转盘 15A、 15B的彼此反向的旋转， 这样接触辊和横动辊之间的距离 X就得到了恢复， 如图 5所示。 如此地反 复恢复接触辊和横动辊之间的距离 X, 可以使卷装一直进行卷绕下去， 并且 卷装 18A、 18B上一致以相同的恒定的顶压力作用着， 所以一致成型的卷装 被较好地形成， 直到下位等待筒管锭子替换上位筒管锭子进行 下一组卷装的 卷绕。

以上对本发明的卷绕装置及卷绕方法的实施方 式进行了解释性和示例 性的描述， 在此需要说明的是， 以上描述所提及的特征并不必然仅有上面所 述的一种设置， 即， 本领域技术人员能够对以上描述所提及的特征 进行显而 易见的重新组合， 例如， 可以釆用如下组合方式： 一个锭子支座转盘只具有 一个筒管锭子的方式与现有的横移三角方式的 横动程装置相组合； 一个锭子 支座转盘只具有一个筒管锭子的方式与整体支 架相组合； 以及， 整体支架与 现有的横移三角方式的横动程装置相组合。

另外， 以上实施例的描述并不构成对本发明实施方式 的限制， 本领域技 术人员能够在权利要求书和说明书的基础进行 显而易见的替换和修改。具体 实施方式部分的描述仅用于说明本发明的构思 ，是对本发明技术方案的解释 性和示例性阐述， 本发明的技术方案应基于本发明的构思以达到 本发明之目 的为准。

在此还需强调： 说明书中的术语 "对称" 是对本发明的卷绕装置釆用对 称式结构的说明， 但是， 这并不意味着对称设置的所有零部件的结构必 须十 分完美地位于绝对对称的位置， 而是除了因为要满足左边和右边的顶压力尽 量相等的要求而使一些部件尽量对称外， 一些零部件可以釆用宽容度较大的 大致对称方式， 即在位置安排上这些零部件可以相对于绝对对 称位置有较大 的偏移， 例如左边的固定支架和右边的固定支架在形状 和位置上并不要求绝 对对称， 它们的形状和位置只需要满足便于接触辊滑轨 和压力控制装置的装 配和便于调节顶压力即可。