Способ вытяжки нитей и устройство для его осуществления

Способ вытяжки нитей и устройство для его осуществления

Реферат

 

Способ вытяжки, при котором нити, в частности, из термопластиков вытягивают с воздействием на их температуру для улучшения свойств. Температурой термостатирующего устройства управляют в зависимости от сигнала усилия натяжения нити, получаемого в зоне вытяжки или за ней. Устройство для вытяжки нитей содержит термостатирущее устройство для воздействия на температуру нити, в зоне вытяжки или за ней имеются устройства для измерения фактического значения усилия натяжения нити и электронный блок обработки для преобразования отклонений полученных фактических значений от установленных заданных в корректировочные сигналы, соединенный с устройством для измерения усилия натяжения нити и с блоком управления температурой термостатирующего устройства посредством сигнальной линии. Объекты изобретения обеспечивают регистрацию и устранение непредусмотренных изменений теплообмена между термостатирующим устройством и нитью. 2 с. и 15 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу вытяжки нитей в зоне вытяжки, оборудованной термостатирующим устройством для воздействия на температуру нити, и к устройству для вытяжки проходящей через зону вытяжки нити, содержащему термостатирующее устройство для воздействия на температуру нити.

Такой способ и такое устройство известны, например, из DE-OS N 3 808 854, а также из DE-РS N 3 346 677 и DE-AS N 2 204 535. В известных вытяжных устройствах нить вытягивают посредством сматывания от фильеры с очень высокими скоростями и/или посредством разности скоростей двух промежуточных прядильных дисков и в любом случае нагревают в зоне вытяжки. Изобретение не ограничено, однако, такими способами, а пригодно для всех вытяжных устройств, оборудованных термостатирующими устройствами для воздействия на температуру нити.

При этом фактор ненадежности временного постоянства параметров способа и полученных свойств нити состоит в том, что теплоперенос между нитью и термостатирующим устройством для воздействия на температуру нити, например обогреваемым прядильным диском, нагревательной трубой или охлаждающим устройством (см. , например, DE-U N 93 06 510), не остается постоянным, а изменяется с течением времени. Подобные преднамеренные изменения теплопереноса невозможно зарегистрировать, поскольку температуру нити невозможно надежно измерить при длительной работе средствами измерительной техники, тогда как температуру устройства для воздействия на температуру нити (называемого ниже термостатирующим устройством) можно регулировать, однако она не дает информации в отношении фактического теплообмена. Подобные изменения теплообмена могут объясняться, например, загрязнением или износом или другими, обусловленными эксплуатацией, непредусмотренными изменениями.

Задачей изобретения является разработка способа и устройства, с помощью которых можно зарегистрировать и устранить непредусмотренные изменения теплообмена между термостатирующим устройством и нитью или их последствия.

Эта задача решается способом по п.1 формулы изобретения и устройством по п.3. Предпочтительные усовершенствования приведены в соответствующих зависимых пунктах.

Согласно изобретению способ вытяжки нитей в зоне вытяжки, оборудованной термостатирующим устройством для воздействия на температуру нити, отличается тем, что действие термостатирующего устройства на температуру нити регулируют в зависимости от регулирующего сигнала, вырабатываемого из усилия натяжения нити (натяжения нити), непрерывно измеряемого в месте измерения в зоне вытяжки или за ней, причем место измерения выбирают таким образом, что скорость нити между термостатирующим устройством и местом измерения остается в основном постоянной. Образование разности между фактическим значением натяжения нити и устанавливаемым заданным значением является усовершенствованием способа, имеющим то преимущество, что сначала возможно оптимальное задавание усилия натяжения и регистрируются только отклонения от этого заданного значения, которые преобразуются для проведения в соответствие с температурой термостатирующего устройства, т.е. нагревательного или охлаждающего устройства.

Изобретение относится также к устройству для вытяжки проходящей через зону вытяжки нити, снабженному термостатирующим устройством для воздействия на температуру нити и пригодному, в частности, для осуществления способа согласно изобретению. Это устройство содержит в зоне вытяжки или за ней на участке, до которого скорость движения нити еще в основном равна скорости на конце термостатирующего устройства, устройство для измерения фактического значения усилия натяжения нити и электронный блок обработки для преобразования отклонений полученных фактических значений от установленных заданных значений в корректировочные сигналы, причем электронный блок обработки соединен посредством сигнальной линии с устойчивом для измерения усилия натяжения нити и соединен с блоком управления температурой термостатирующего устройства.

Термостатирующее устройство может представлять собой нагревательное устройство, причем устройство для измерения усилия натяжения нити через сигнальную линию и электронный блок обработки соединено с устройством для регулирования температуры нагревательного устройства. Подготовка измерительных сигналов и вырабатывание корректировочных сигналов в зависимости от отклонения фактического значения от установленного заданного значения могут быть уже, конечно, интегрированы в устройство для измерения усилия натяжения, причем дальнейшая обработка проходит тогда в электронном блоке.

У вытяжного устройства с обогреваемым вытяжным диском и средствами для воздействия на температуру диска или ее регулирования устройство для измерения усилия натяжения нити расположено за замыкающим зону вытяжным диском. Оно направляет зарегистрированные фактические значения или полученные из них корректировочные сигналы через сигнальную линию и электронный блок обработки для воздействия на температуру диска к устройству для ее регулирования.

Сигналы фактических значений или полученные из них сигналы могут подаваться для зависимого от усилия натяжения нити воздействия на подаваемые центральным блоком управления сигналы для обогрева диска, например, к подключенному к центральному блоку управления датчику корректировочных сигналов. При этом для стабилизации усилия натяжения нити оказалось благоприятным, если перед обогреваемым вытяжным диском расположить диск предварительного натяжения, который предпочтительным образом также выполнен обогреваемым. В частности, при использовании необогреваемого вытяжного диска или обогреваемого диска предварительного натяжения устройство для измерения усилия натяжения нити может быть предусмотрено также между обоими дисками.

Способ согласно изобретению может применяться у всех вытяжных устройств, у которых на температуру проходящей через зону вытяжки нити воздействует нагревательное устройство, кроме упомянутого диска, например, нагревательная труба в любом исполнено, "утюжок", нагревательный ящик, или же также охлаждающее устройство.

Так, в особом усовершенствовании изобретения устройство для воздействия на температуру нити представляет собой, например, охлаждающую трубу в качестве охлаждающего устройства с регулируемым охлаждающим действием, в стенке которой предусмотрены воздухоподающие отверстия, которым соответствует по меньшей мере один регулируемый дроссель или бленда для регулирования количества воздуха, а тем самым охлаждающего воздействия. Сигналы, подаваемые посредством предусмотренного здесь за охлаждающим устройством устройства для измерения усилия натяжения нити, служат для регулирования дросселя (дросселей) или бленды (бленд).

В основу изобретения положен приобретенный за счет обширных испытаний опыт, согласно которому характер теплопереноса существенно влияет на натяжение нити. При этом можно измерить натяжение нити перед или за термостатирующим устройством. При измерении натяжения нити перед термостатирующим устройством оно должно производиться в зоне вытяжки, в которой расположено и термостатирующее устройство. При измерении усилия натяжения нити за термостатирующим устройством оно может производиться непосредственно за термостатирующим устройством, однако через вытяжной диск. Оказалось, что и в последующих зонах обработки, например в зоне намотки, при изменении теплопереноса происходит изменение установленного уровня натяжения нити (см. неопубликованную заявку ФРГ N P 43 00 633.7 = IP -2001). Правда, скорость движения нити от конца термостатирующего устройства до места измерения усилия ее натяжения должна быть в основном постоянной, т.е. между термостатирующим устройством и местом измерения должна быть определенная подача нити, с тем чтобы усиление ее натяжения не могло измениться за счет дополнительных влияний.

При этом измеренные в месте измерения фактические значения натяжения нити можно сравнить с устанавливаемым (по возможности в зависимости от времени) заданным значением, причем из отклонений фактических значений усилия натяжения нити от заданного значения получают корректировочные сигналы для изменения температуры диска. В качестве основы устанавливаемого (зависимого от времени или постоянного) заданного значения усилия натяжения нити могут служить, например, эмпирические значения, полученные за счет обработки записанных производственных данных, или среднее значение таких эмпирических значений. При обработке зарегистрированных отклонений усилия натяжения от заданного значения учитывают предпочтительно ширину допуска, которая также может быть установлена на основе эмпирических значений.

Посредством измерительных сигналов, преобразованных в корректировочные сигналы и полученных из отклонений усилия натяжения нити, можно, согласно изобретению, модифицировать заданную центральным блоком управления температуру термостатирующего устройства таким образом, что усилие натяжения нити не выйдет за пределы диапазона допусков, заданного для временной характеристики усилия натяжения нити.

На фиг. 1 показана схема прядильно-вытяжного устройства с зоной вытяжки между двумя дисками и устройством для измерения усилия натяжения нити за вторым диском; на фиг. 2 - схему прядильно-вытяжного устройства по фиг. 1, однако с устройством для измерения усилия натяжения нити в зоне вытяжки; на фиг. 3 - схема бездискового прядильно-вытяжного устройства с нагревательной трубой и устройством для измерения усилия натяжения нити за нагревательной трубой; на фиг. 4 - вытяжное устройство с нагревательной плитой; на фиг. 5 - прядильно-вытяжное устройство с регулируемой охлаждающей шахтой и приемным диском, а также устройством для измерения усилия натяжения нити за диском; на фиг. 6 - схема прядильно-вытяжного устройства по фиг. 2, однако с обогреваемым диском перед зоной вытяжки.

На фиг. 1 схематично изображено вытяжное устройство 1, состоящее только из прядильного устройства 3, зоны вытяжки 2, ограниченной двумя дисками 4, 5, и мотального устройства 6. Между вытяжным диском 5, образующим выход зоны вытяжки 2, и мотальным устройством 6 расположено устройство 7 для измерения усилия натяжения нити, например измерительная головка для измерения натяжения нити в режиме "ин-лайн", описанная в неопубликованной заявке ФРГ N P 43 00 633.7 и снабженная тензометром 8. Это устройство 7, 8 для измерения усилия натяжения нити соединено посредством сигнальной линии 22 с электронным блоком обработки 11, в котором измеренные устройством 7 колебания натяжения нити по сравнению с заданными значениями преобразуются в поправочные значения и вводятся в сигналы из центрального блока управления 10.

В нижней части фиг. 1 изображена схема нагревательного устройства 9 с регулированием температуры для дисков 4, 5. Выработанные в центральном блоке управления 10 управляющие сигналы, единые для всех рабочих позиций 1 машины, из которых изображена только одна, попадают по линии 23 в соответствующей каждому вытяжному устройству электронный блок отработки 11, в котором в эти сигналы вводят поправочные значения. Модифицированные таким образом сигналы подают в блоки управления 20, 21 температурой, соответствующие обоим дискам 4, 5, с нагревательными устройствами 12, 13.

Значения температуры, полученные посредством установленных в дисках 4, 5 температурных датчиков 14, 15, преобразуют в измерительных преобразователях 16А, 16В в сигналы, например, в цифровой форме, которые через измерительные трансформаторы 17А, 17В также попадают в блоки управления температурой 20, 21, которые, исходя из сигналов, полученных от датчика поправочных значений, а также из сигналов фактического значения температуры дисков, устанавливают величину подвода энергии к устройствам обогрева дисков, осуществляемого через оба соответствующих нагревательным устройствам 12, 13 высокочастотных источника питания 18, 19.

Основную настройку, служащую для задавания постоянной температуры дисков, модифицируют таким образом, что можно корректировать изменения температуры нити, приводящие к колебаниям усилия натяжения нити.

На фиг. 2-6 изображены другие варианты исполнения вытяжного устройства согласно изобретению.

На фиг. 2 показано вытяжное устройство 1, которое отличается от изображенного на фиг. 1 тем, что устройство 7 для измерения усилия натяжения нити предусмотрено между дисками 4, 5, из которых диск 5 выполнен обогреваемым, и колебания усилия натяжения нити измеряют в зоне вытяжки 2.

На фиг. 3 изображена бездисковая форма исполнения прядильно-вытяжного устройства согласно изобретению. Между прядильным устройством 3 и мотальным устройством 6 нить проходит через нагревательную трубу 24. Устройство 7, 8 для измерения усилия натяжения нити предусмотрено между нагревательной трубой 24 и мотальным устройством 6. Выработанные устройством 7, 8 сигналы колебания усилия натяжения нити поступают по сигнальной линии 22 в электронный блок обработки 11, в который по сигнальной линии 31 поступают также сигналы температуры, выработанные установленным в нагревательной трубе 24 температурным датчиком 27. Блок обработки 11 модифицирует установленные центральным блоком управления 10 заданные значения, а тем самым энергоснабжение 29 нагревательной трубы в зависимости от сигналов фактических значений, полученных из измерения усилия натяжения нити и измерения температуры. Если при усовершенствовании изобретения между концом нагревательной трубы 24 и мотальным устройством 6 предусмотреть вытяжной диск, то устройство 7, 8 для измерения усилия натяжения нити можно расположить между нагревательной трубой 24 и вытяжным диском (не показан) между последним и мотальным устройством 6.

Нагревательная труба 24 может иметь постоянную длину и регулирование нагревающего действия на нить за счет изменения температуры внутри нагревательной трубы 24. Может найти применение также нагревательная труба 24 с постоянной внутренней температурой, у которой требуемое для корректировки колебаний усилия натяжения нити изменение нагревающего действия на нить происходит за счет изменения длины нагревательной трубы. В соответствии с этим корректировочные сигналы, полученные из измерения усилия натяжения нити, поступающие по сигнальной линии 22 к электронному блоку обработки 11 и направляемые дальше, служат для зависимого от усилия натяжения нити изменения длины нагревательной трубы.

Другая форма исполнения вытяжного устройства согласно изобретению изображена на фиг. 4. Предварительно ориентированную при необходимости нить подает по направляемому ролику 28, после чего она проходит по вытяжному диску 4 в зону вытяжки 2, где нагревается путем ведения по "утюжку" 25. После сматывания вытяжным диском 5 нить поступает после прохождения через устройство 7, 8 для измерения усилия ее натяжения и после преобразования полученных отклонений от усилия натяжения в корректировочные сигналы к мотальному устройству 6. Выработанные устройством 7, 8 сигналы поступают по сигнальной линии 22 в электронный блок обработки 11 для регулирования температуры "утюжка", где вместе с корректировочными сигналами от температурного датчика 27 они служат для корректировки поступающих из центрального блока управления 10 сигналов заданных значений, а тем самым для энергоподвода по схематично изображенной линии 29. Устройство 7, 8 для измерения усилия натяжения нити предусмотрено за "утюжком" 25. Между "утюжком" 25 и устройством 7, 8 для измерения усилия натяжения нити предусмотрен вытяжной диск 5.

На фиг. 5 изображена схема оборудованного согласно изобретению прядильно-вытяжного устройства, которое отличается от описанных выше тем, что устройство для воздействия на температуру нити представляет собой охлаждающее устройство 26 (обдув) с регулируемым охлаждающим действием, расположенное в основном непосредственно под прядильным устройством 3 и контролируемое температурным датчиком 27. Устройство 7, 8 для измерения усилия натяжения нити находится за охлаждающим устройством и посредством сигнальной линии 22 и электронного блока обработки 11 соединено с устройством для регулирования охлаждающего действия охлаждающего устройства 26.

В изображенном примере исполнения охлаждающее устройство представляет собой охлаждающую трубу 26 с воздухоподающими отверстиями в ее стенке. Воздухоподающим отверстиям соответствует по меньшей мере, один регулируемый дроссель или бленда. Устройство 7, 8 для измерения усилия натяжения нити через сигнальную линию связано с электронным блоком обработки 11 для регулирования настройки в случае необходимости нескольких дросселей или бленд.

Следует заметить, что изображенный на фиг. 5 пучок элементарных нитей перед его соединением в комплексную нить необходимо охладить настолько, чтобы элементарные нити не склеивались между собой, т.е. чтобы вызывающий соединение нитеводитель находился предпочтительно в или на выпускном конце обдувочной шахты 26.

На фиг. 6 изображено еще одно исполнение вытяжного устройства 1, подобное вытяжному устройству на фиг. 2. При этом устройство 7 для измерения усилия натяжения нити также расположено между обоими вытяжными дисками 4, 5, а измерение колебаний усилия натяжения нити происходит в зоне вытяжки 2. У этой формы исполнения вытяжной диск 4 выполнен обогреваемым.

Изобретение пояснялось с помощью изображенных на прилагаемом чертеже вытяжных, а также прядильно-вытяжных устройств. Оно, однако, не ограничено изображенными и описанными примерами, а также с успехом применяться у всех оборудованных устройством для воздействия на температуру нити вытяжных устройств для повышения качества продуктов вытяжки.

Формула изобретения

1. Способ вытяжки нитей в зоне вытяжки, оборудованной термостатирующим устройством для воздействия на температуру нити, причем действие термостатирующего устройства на температуру нити регулируют в зависимости от регулирующего сигнала, отличающийся тем, что регулирующий сигнал получают из усилия натяжения нити, непрерывно измеряемого в месте измерения в зоне вытяжки или за ней, причем место измерения выбирают так, что скорость движения нити между термостатирующим устройством и местом измерения остается в основном постоянной.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирующий сигнал является корректировочным сигналом, который представляет собой разность между фактическим значением усилия натяжения нити и установленным заданным значением, предпочтительно среднее значение фактических значений, измеренных в течение длительного отрезка времени.

3. Устройство для вытяжки проходящей через зону вытяжки нити, содержащее термостатирующее устройство для воздействия на температуру нити, отличающееся тем, что в зоне вытяжки или за ней на участке, до которого скорость движения нити еще в основном равна скорости на конце термостатирующего устройства, имеются устройства для измерения фактического значения усилия натяжения нити и электронный блок обработки для преобразования отклонений полученных фактических значений от установленных заданных значений в корректировочные сигналы, причем электронный блок обработки соединен посредством сигнальной линии с устройством для измерения усилия натяжения нити и соединен с блоком управления температурой термостатирующего устройства.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что термостатирующее устройство представляет собой нагревательное устройство.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что термостатирующее устройство представляет собой обогреваемый вытяжной диск с устройством для регулирования температуры диска и предусмотрено устройство для измерения усилия натяжения нити за вытяжным диском.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что перед обогреваемым вытяжным диском расположен диск предварительного натяжения.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что диск предварительного натяжения выполнен обогреваемым.

8. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что устройство для измерения усилия натяжения нити предусмотрено между диском предварительного натяжения и вытяжным диском.

9. Устройство по п.4, отличающееся тем, что нагревательное устройство представляет собой нагревательную трубу с электронным блоком обработки для регулирования нагревающего действия на нить.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что нагревательная труба оборудована электронным блоком, регулирующим изменение нагревающего действия на нить путем изменения длины нагревательной трубы, а устройство для измерения усилий натяжения нити и преобразования зарегистрированных отклонений от усилия натяжения в корректировочные сигналы соединено посредством сигнальной линии с электронным блоком обработки для регулирования изменения длины нагревательной трубы.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что устройство для измерения усилия натяжения нити расположено за нагревательной трубой.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что между нагревательной трубой и устройством для измерения усилия натяжения нити расположен приемный диск.

13. Устройство по п.4, отличающееся тем, что термостатирующее устройство представляет собой "утюжок" с электронным блоком обработки для регулирования температуры "утюжка".

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что устройство для измерения усилия натяжения нити предусмотрено за "утюжком".

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что между "утюжком" и устройством для измерения усилия натяжения нити предусмотрен приемный диск.

16. Устройство по п.3, отличающееся тем, что термостатирующее устройство для воздействия на температуру нити представляет собой охлаждающее устройство с регулируемым охлаждающим действием, при этом устройство для измерения усилия натяжения нити расположено за охлаждающим устройством и посредством сигнальной линии и электронного блока обработки соединено с устройством для регулирования охлаждающего действия охлаждающего устройства.

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что охлаждающее устройство представляет собой охлаждающую трубу, воздухоподающим отверстиям в стенке которой соответствует по меньшей мере один регулируемый дроссель или бленда, при этом устройство для измерения усилия натяжения нити посредством сигнальной линии соединено с электронным блоком обработки для регулирования настройки дросселя(дросселей) или бленды(бленд).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6