CN100445443C - 一种细纱机和细纱机的操作方法 - Google Patents

Abstract

一种细纱机，尤其是一种环锭细纱机，包括通过调频器或变频器进行控制的至少一个驱动器，以及控制调频器的中心控制单元。中心控制单元还设置了启动单元(28a)，通过启动单元可以改变牵伸单元的预牵伸量。所述牵伸单元是由罗拉对组成，每对罗拉包括驱动下滚筒和压在下滚筒上的压力罗拉，每个纺丝共位布置了这样的罗拉对。布置在连续的罗拉对(w，w1和w2)下方的各罗拉被称为下滚筒(w，w1和w2)，纤维材料(110)在罗拉对(w)与罗拉对(w1)之间进行的预牵伸。为了改变牵伸单元的预牵伸量，可以将中间下罗拉(w1)驱动得慢些或快些，而其余的罗拉和/或罗拉对(w和w2)的圆周速度保持不变。罗拉(w1)圆周速度发生变化是为了使罗拉对(w和w1)之间的牵伸单元的性能提高到最大程度，为了获得在罗拉对(w1和w2)之间均匀的主牵伸，预牵伸区的牵伸力相对最大，这个预牵伸区处于变化区内的罗拉对(w和w1)之间。

Description

一种细纱机和细纱机的操作方法

发明领域

本发明涉及一种细纱机，尤其是一种环锭细纱机，其牵伸单元带有至少一个用于牵伸单元滚筒的驱动器，所述驱动器由调速器，尤其是调频器或变频器进行控制，并且由机器的中心控制单元监控所述调速器或调频器。还涉及驱动装置，原则上涉及任何一种细纱机的驱动装置。

背景技术

当在特定条件下加工纤维材料时偶而会发生质量问题。直至现不清楚在细纱期间预牵伸区中确实什么发生。特别是不清楚是否长条经历牵伸或仅仅被拉伸。此外，对于行家不清楚预牵伸区是否完全需要。为此，完全没有关注预牵伸的问题。结果是漠视预牵伸过程已经常可选择地设立和因此生产的具有缺陷。

关于这一点，重要的是考虑在细纱期间下滚筒的扭力或扭距课程。扭力特别在长细纱机中发生，由于物理性质，下滚筒在相反于滚筒驱动器的自由轴处扭到最高量。

发明内容

由此，本发明的目的是提出一种前面规定类型的细纱机和方法，尤其是一种环锭细纱机，其牵伸单元带有至少一个用于牵伸单元滚筒的驱动器，所述驱动器由调速器，尤其是调频器或变频器进行控制，并且由机器的中心控制单元监控所述调速器或调频器。通过关注预牵伸过程能以简单而又可靠的方法保证有利的工作条件，从而消除了加工纤维材料时的质量问题。

此项任务是通过以下各个特征的细纱机实现。本发明是基于的发现是：在具有三罗拉对的牵伸单元中建立预牵伸，一个主牵伸区，特别，甚至当牵伸力在预牵伸区中是最大时，主牵伸在第一和第三罗拉对之间进行，因此在第一和第二罗拉对之间。因此，根据本发明的细纱机具有控制单元，其能够自动控制地调节预牵伸的最佳值并且因此也调节整体牵伸的最佳值。

即提出细纱机，具有：牵伸单元，带有至少一个用于牵伸单元滚筒的驱动器，所述驱动器由调速器进行控制，并且由机器的中心控制单元监控所述调速器，其特征在于：为了进行调节和最佳化纱线质量，所述细纱机的中心控制单元增设了启动单元、测量单元、存储单元、数据处理器和设定值单元，借此，所述牵伸单元的预牵伸量可以进行改变。

所述牵伸单元包括第一、第二、第三罗拉对，每个罗拉对都是由驱动下滚筒和压在它上面的压力罗拉所组成，从而相应的罗拉对布置在每个纺纱工位，将这些连续设置的罗拉对的底部罗拉都称作下滚筒，纤维材料的预牵伸在所述第一罗拉对与所述第二罗拉对之间进行。

提供了用于改变所述牵伸单元的预牵伸量的机构，从而第二罗拉对的下滚筒可驱动得更慢些或更快些，而所述第一罗拉对和第三罗拉对的圆周速度保持不变。

提供了用于改变预牵伸量的机构，从而第一罗拉对的下滚筒的圆周速度是可变，而所述第三罗拉对的下滚筒的圆周速度亦以同样的比率改变，这样可使所述牵伸单元的整个牵伸量保持不变，速度恒比可调节锭子驱动器和所述第三罗拉对。

中心控制单元设计成通过改变预牵伸量和主牵伸率来调整预牵伸量的最佳值，从而全部牵伸量成为恒定不变。

所述第二罗拉对的下滚筒的速度变化可以通过这样的实现，即所述第二罗拉对的下滚筒包括单独的电驱动器，设置了若干个平行的第二罗拉对的下滚筒，每个所述第二罗拉对的下滚筒设置一个牵伸单元电驱动器，由此，设置了相应数量的牵伸单元电驱动器，用于驱动所述第二罗拉对或相应数量的所述第三罗拉对，而所述第一罗拉对自身配备了电驱动器。

所述牵伸单元驱动器中，只配备了一个电源供给所述第一和第二罗拉对的罗拉对的下滚筒，而在所述牵伸单元电驱动器与联动档链系之间设置了变速器，所述联动档链系从变速器延伸到所述第一和第二罗拉对的下滚筒，由此，为了改变从变速器延伸到所述第二罗拉对的下滚筒的所述联动档链系的转速和驱动性能，在所述变速器上设置了带有控制驱动器的变速齿轮，由此把变速齿轮的控制驱动器以可控制方式与所述控制单元或与所述控制单元的所述启动单元相耦合。

第二罗拉对的下滚筒配备了单独的牵伸单元电驱动器，由此需采用调频器或变频器，所述调频器或变频器与所述牵伸单元电驱动器相连接，相应地，设置了另外的调频器用于另外的驱动器。

为了最佳化预牵伸，应进行所述细纱机控制单元的基本调节，所述基本调节的范围是由服务模块中各输入值来确定，所述基本调整的值包括参数，N作为纺纱工位锭子的转速，所述纺纱工位配备有锭子驱动器；此外，n，n1和n2作为第一、第二和第三罗拉对的转速；N(t)作为锭子的在管纱行程的时间期间的转数过程变化的转数变化过程。

用于最佳化预牵伸量所必需的测量单元、存储器、数据处理器和设定值单元可以作为启动单元的物理部件，或者所提到的测量单元、存储器、数据处理器和设定值单元作为电子数据处理程序的例行程序或工素至少部分存储在机器的启动单元或中心控制单元，由此可以在连同机器的中心控制单元的中央电子数据处理控制程序进行最佳化过程期间采用例行程序进行处理。

细纱机是一种环锭细纱机。

调速器是调频器或变频器。

也提出用于以上细纱机的操作方法，其特征在于：改变所述第二罗拉圆周速度是为了将所述第一和第二罗拉对之间的牵伸单元的产量提高到最大程度，可在所述第一和第二罗拉对之间获得非常均匀的主牵伸，由此在预牵伸区内的牵伸力是相对最高的，即，在变化区内所述第一和第二罗拉对之间的牵伸力是相对最高。

确定跨越所述罗拉对之间的距离S的预牵伸区内的最大牵伸力可通过这样的方式，当所述牵伸单元驱动器的速度改变时，测量所述第二罗拉对的下滚筒的驱动器内的安培数I。

在输入操作参数后，所述细纱机处于启动阶段，在此阶段中，所述启动单元处于较高等级，为了控制所述牵伸单元驱动器使其性能提高到尽可能高的水平，进行变化就在于将所述牵伸单元电驱动器的安培数提高到最大。

对所述驱动器或调频器中的安培数I进行测量并记录在测定单元内。

由测量单元或测定单元测定的值可以传送到存储器，通过与所述存储器连接的数据处理器，可将及时连续测量的安培数I的值互相比较，对于所述牵伸单元驱动器的启动转速，可选出一个只稍高于牵伸单元驱动器的转速的速度并假设罗拉直径是相同的，这样对处于所述第一和第二罗拉对之间的纤维材料只有非常小的预牵伸。

第二罗拉对的下滚筒的转扭，通过起始器进行记录并在测定单元内评估。

由测量单元或测定单元测定的值可以传送到存储器，通过与所述存储器连接的数据处理器，可将及时连续测量的安培数I和所述第二罗拉对的下滚筒的转角的值互相比较，对于所述牵伸单元驱动器的启动转速，可选出一个只稍高于牵伸单元驱动器的转速的速度并具有相同的罗拉直径，这样对处于所述第一和第二罗拉对之间的纤维材料只有非常小的预牵伸。

如果在第N次测量中，安培数I(N)大于安培数I(N-1)，那么所述牵伸单元驱动器中性能提高可望通过转速提高来实现，而转速n1的预置值可增加差值n’，于是所述牵伸单元驱动器的新的速度期望值从所述数据处理器发送到设定值单元，继而又传送到所述机器的中心控制单元或直接传送到设定值调整器，结果是，所述调频器中的电流频率增加了期望值，所述牵伸单元驱动器以较高的转速运行，由此造成预牵伸比的进一步提高。

由电流测量单元测定的安培数I反馈给测量单元，与先前测得的安培数进行比较，然后把新测得值I传送给存储器并由所述数据处理器进行处理，因为差值I(N+1)-I(N)的结果仍然是正值，于是通过相连接的设定值单元进一步增加期望值n1并且通过所述机器的中心控制单元将新的期望值传送给所述调频器。

所述牵伸单元电驱动器的转速分若干级别提高，在每一级别都要平行地或交错地测定所述牵伸单元电驱动器的安培数I和所述第二罗拉对的下滚筒的转角α。

所述起始器感测到所述第二罗拉对的下滚筒上的标记，在时间点t1将测量信号发送给所述测量单元，由于所述第二罗拉对的下滚筒的荷载造成了扭距，接着以同样方式附着在所述第二罗拉对的下滚筒上的标记在稍后时间t2上被记录在起始器，时间差(t2-t1)经由所述存储器传送给所述数据处理器，通过对所述第二牵伸滚筒的瞬时转速n1进行处理，确定了两个起始器之间的扭距，由此，转角正比于瞬时转速和时间差(t2-t1)的乘积。

为了最佳化预牵伸，测定所述第二罗拉对的下滚筒一部分的转角(α)，以便给出所述第二罗拉对的下滚筒性能的相对水平的指示，或者，在所述第二罗拉对的下滚筒的预牵伸量进行最佳化程序期间，同时或平行地测定第二罗拉对的下驱动器的安培数I和罗拉对的下滚筒的扭距α，以为了不超过所述第二罗拉对的下滚筒最大允许扭距α的限定值。

在逐渐提高所述驱动器的转速n1以及所述第二罗拉对的下滚筒的转速期间，所述数据处理器还测定逐渐增大的转角α＝αn1(t2-t1)/30，并且与最大允许值进行比较，随着转速n1的不断提高，和即到达所述罗拉对的下滚筒最大允许扭距α的限值时，就停止最佳化程序，这样在到所述达牵伸单元电驱动器的最大电流I消耗量之前结束预牵伸比的最佳化。

如果忽略了所述罗拉对的下滚筒的扭距以及预牵伸比的不断提高超出最佳值，所述牵伸单元驱动器的安培数或动力输入会再次下降，这样，如果在第(N+x)次最佳化步骤的两个安培数I(N+x)-I(N+x1)之间的差值变成零或将要变成负数时，所述数据处理器可以决定预牵伸量的最佳值。

当达到最佳转速(n1+xn’)时，所述最佳转速是所述数据处理器通过分别比较连续测得数值而确定，所确定的目标的转速(n1+xn’)被当作明确的期望值，用于以前输入的或选择的细纱机的调节，所述的调整已由所述服务模块完成，并被所述设定值单元用于今后的纺纱过程，由此，经过x次迭代步骤后的最佳转速(n1+xn’)停止，在所述服务模块上表明为可作为今后纱线批量生产的经验值，还可以借助于所述数据处理器进行保存，此外，可确定最佳化的预牵伸值vo是所述第二罗拉对的新转速与所述第一罗拉对的新转速之比。

在进行最佳化预牵伸比期间，在低于最大可能牵伸力的情况下进行操作，因为降至低于最佳牵伸比对纱线质量所产生的不利影响会比超过最佳牵伸比的要小，由此，有实际意义的是预牵伸值选择在最佳预牵伸值的70-90％范围内，采用这样的最佳预牵伸值，所述第二罗拉对的下滚筒的电驱动器的动力输入变成为最高值。

涉及到最佳化预牵伸量，还要所述第一罗拉对和第二罗拉对之间的距离，为此，在最佳化所述距离和同时最佳化预牵伸速率的期间，在跨越距离的整个长度内降低纤维材料的张力，而且没有对纱线质量产生不利影响，距离确定在50毫米至90毫米之间的范围内，特别是距离确定为75毫米。

附图说明

下面将参照附图和通过示例性实施例的方式对本发明作更详细的介绍。附图有：

图1是示意性的简化的局部视图，显示环锭细纱机的一个优选实施例，从图中可以看到机器的动力分配；

图2是图1的环锭细纱机示意性的简化局部图，从图中可以看到设置在机器的中心控制单元、调频器以及用于旋转方向的继电器之间的信号线路；

图2a牵伸单元控制机构的示意图；

图3继电器的放大示意图，继电器设置在环锭细纱机的中心控制单元与相应的调频器之间，所述继电器用于转换旋转方向；和

图4在不同条件下牵伸单元滚筒扭矩的变化过程；

图5显示了随牵伸比变化的牵伸单元驱动器的电流强度以及滚筒扭矩定性的变化过程。

参考数字表

10环锭细纱机              11数控出口

12纺丝工位或锭子驱动器    13转换接触器

14牵伸单元电驱动器        14a测定单元

14b测定单元               15启动电路

16牵伸单元电驱动器        16a牵伸单元滚筒

18环轨电驱动器            20调频器或变频器

22调频器或变频器          24调频器或变频器

26调频器或变频器          28中心控制单元

28a启动单元               29控制入口

30控制入口                31继电器

32线圈                    33恢复二极管

34中间电路                36DC/DC转换器

38选通滤波器              40变压器，减压器

42服务模块                44数据传输器

46设定值调节器            48数据传输器

50数据传输器              60测量单元

60a电流测量单元           60b，c起始器

62存储单元                64数据处理器

66设定值单元              115变速器

115a带控制器的变速齿轮

具体实施方式

参考图2a，纤维束110穿过一对罗拉w，通过预牵伸区，到达第一对罗拉w1，进一步进入下一对罗拉w2，然后此纤维束110被送至捻纱和绕纱装置。在罗拉对w1与罗拉对w2之间设有导向桥118和朝向导向桥的尘笼116，朝向罗拉对w2的尘笼116末端伸入导向桥118与罗拉对w2之间的空间。第一对罗拉w1的每个罗拉由底带114和/或顶带112包围，这两条带也越过(仅局部显示)导向桥118和/或尘笼116。这两条带子是无接头环带，由罗拉对w1驱动，这样可把纤维束110从罗拉对w1传送到罗拉对w2。为了清楚起见，导向桥118，附着导向桥的底带114，以及尘笼116和顶带112，还有罗拉对w1和w2在图上的显示方式是使带114，112和纤维束110和/或罗拉对w1和w2的罗拉彼此之间都留有足够的距离。而在实际的细纱机牵伸单元中，罗拉w1、w2和带子114、112之间的距离应使纤维束110夹紧，由此可以拉伸纤维束110的纤维。

如图1和图2的环锭细纱机10的示意性局部视图所示，环锭细纱机至少包括一个纺丝工位或锭子12的电驱动器，牵伸单元的电驱动器14、16，以及至少一个环形电驱动架即环轨电驱动器18，这些装置由调频器即变频器20-26进行控制。不同的调频器20-26可以通过环锭细纱机10的中心控制单元28进行控制。

由调频器22控制的牵伸单元驱动器14用于输入滚筒和中间滚筒，而调频器24控制的牵伸单元驱动器16用于输出滚筒。在本实施例中，总共设置了8个牵伸单元驱动器14、16。

调频器20是用来控制锭子驱动器12进行一个方向旋转，对应于纱的Z向加捻，以及控制锭子驱动器12进行反方向旋转，对应于纱的S向加捻。为此，调频器20具有两个单独的控制入口29、30，由继电器31交替进行控制(具体参看图2和图3)，所述控制单元与两个相反的旋转方向相对应。

一个恢复二极管33并联于继电器31的线圈32。

继电器31通过机器中心控制单元28的数控出口11进行控制。

在此示例性实施例中，继电器31包括一个转换接触器13，与调频器20的两个控制入口29、30配合工作，最好将其设置在用于调频器20的启动电路15。

各旋转方向可以在与机器中心控制单元28相连接的服务模块42上预先确定(见图2)。通过相应的参数化可以设置相应的旋转方向的预置值。

为了锭子驱动器12的旋转方向倒转，机器的中心控制单元28最好设置成可以进行短暂停止。

可以配备适当的装置(未示出)来发出旋转方向倒转的信号或指示。信号或指示装置可以由，例如，机器的中心控制单元28来触发。

从图1可以看出，用于牵伸单元驱动器14、16和环轨电驱动器18的调频器22-26由共用中间电路34馈电，此电路可以通过用于至少一个或更多锭子驱动器12的至少一个调频器20施加直流电压。中心控制单元28亦由此中间电路32馈电，所述中央控制单元通过直流/直流变换器36接至中间电路34。通过此变换器36，馈给中间电路34的高直流电压被降低至较低值，例如24伏。

用于锭子驱动器12的调频器20通过电源电压调整用的选通滤波器38和变压器或减压器40接至3相电路。

图2显示出上面已提到的服务模块42，与机器的中心控制单元28相连接。

在机器的中心控制单元28与调频器20、26之间有一条数据传输器44，以及一个期望值调整器46(仔细参看图2)，在此示例性实施例中，配置给调频器26。此外，还有一条为牵伸单元进行牵伸用的FU内部数据传输器48以及一条为牵伸单元同步运行用的FU内部数据传输器50(FU是包括调频器的变频器组件)。

此外，在此示例性实施例中，还配置电子牵伸单元变速器。为此，两个牵伸单元调频器(牵伸单元变换器)22、24相应地协调工作。尤其是通过期望值调整器控制板可实现恰当的控制。由此就有可能从机器的中心控制单元28向期望值调整器46和/或期望值调整器控制板实施数据值预置。例如，通过服务模块42就能实现参数化。

由此，为反向旋转(REV)而设的附加的S向加捻功能就可通过调频器20的附加控制入口30得以实现。这种电动机的反向旋转(REV)使锭子的电驱动器12通过调频器20以可控制的方式进行反方向转动。

通过***调频器20启动电路15的继电器31转换接触器13，调频器的旋转方向从控制入口29(FOR)切换到控制入口30(REV)。这样，继电器31起到转换开关的作用。机器的中心控制单元28通过规定的数字出口11触发继电器31。

服务模块42可以有带可变变量的选顶点，用于锭子的Z或S旋转方向的预置值。

在调频器20中，旋转方向是以相应的参数表明向前(FOR)或倒转(REV)。在机器的所有各个运行阶段都保证正确的旋转方向。

原则上调频器不仅用于此细纱机驱动器12，而且也可以用于任何其它的细纱机驱动器，所述调频器被设置成既可控制一个方向的驱动，又可控制另一个方向的驱动，而且至少具有一个相应的控制入口。此外，在这类调频器中，也可以设置两个单独的控制入口，对应于两个相反的旋转方向，例如，可以由继电器来进行交替控制。不受实施例相关形式的限制，例如，旋转方向还可以通过改变有关调频器的至少一个参数来进行改变。

原则上牵伸单元的驱动器14、16也可以通过相应布置的调频器来进行控制，也就是说，采用以上介绍的与锭子驱动器12相关的方法。

机器的中心控制单元28可以包括一个反转控制机构，可控制用于牵伸单元驱动器的调频器和/或继电器，通过这种方式，在细纱机停车后，相关的牵伸单元驱动器将牵伸单元滚筒的驱动侧一端倒转规定量。

这就会造成牵伸单元滚筒在停车期间在自由端转动和/或松弛一个较小的角度，这个角度可能会比没有采取上述措施的情况下要小些。按照图4，在正常运行期间，牵伸单元的滚筒16a所经受的扭矩在自由轴端上升到最大的V1值，如果是两端驱动，则在机器的中心上升到最大值。在滚筒松弛后，如果牵伸装置滚筒的驱动侧(左)端被固定住，则扭矩角回复到V2值。通过在牵伸单元滚筒的驱动侧上采取有控制的倒转即松弛，所述滚筒所经受的相对扭矩dv’亦就是左端上的主动松弛，当牵伸单元部分卸载后，亦就是在相对端上的被动松弛dv”，由此这两个值小于绝对值V1-V2的差。由于在停车后的松弛期间减少了牵伸单元滚筒的相对移动量，拉伸误差也就受到限制，也就是说，保持在可接受数量。

为了更好地理解，图4牵伸单元滚筒扭矩的定性变化过程和/或数值列出如下：

V经过长度L的牵伸单元滚筒的扭矩(扭矩角)

V1稳态运行时的扭矩

V2停车期间松弛后的扭矩

V3松弛装置作用下的扭矩

dv’配置松弛装置情况下滚筒左端(驱动侧)的松弛

dv”在滚筒右自由端的松弛和采用两端驱动时在机器中心的松弛

V1-V2无松弛装置时在右端的松弛

依照本发明，为了调节，尤其是为了最佳化纱线质量，细纱机的控制单元28将增设启动单元28a，通过启动单元牵伸单元的预牵伸量可以变化。纤维材料110的预牵伸是在罗拉对w和罗拉对w1之间进行的。罗拉对往往是由驱动下滚筒和压在上面的压力罗拉组成，因此每一纺丝工位都配备了一对罗拉。在以下的介绍中，罗拉对w、w1和w2中凡是设置在下方的罗拉都称作下滚筒w、w1和w2。为了改变牵伸单元的预牵伸量，最好是将中间下滚筒w1驱动得慢些或快些。罗拉和/或罗拉对w和w2的圆周速度保持不变。为了改变预牵伸量，还可以改变第一下滚筒w的圆周速度，但是，由此，不得不按相同的比例改变下滚筒w2的圆周速度，这是为了在牵伸单元范围内全部牵伸量保持不变，这是生产某一型号纱的基本要求。此外，锭子驱动器12和罗拉对w2的恒定速比也是必要的。

必须使罗拉w1的圆周速度发生变化是为了使两个罗拉对w和w1之间的牵伸单元的性能提高到最大程度。本发明基于发现了，当预牵伸区的也就是罗拉对w与w1之间的牵伸力最大时，在罗拉对w1与w2之间发生特别均匀的主牵伸。依照本发明设计的细纱机具有一个控制单元，它能自动调整预牵伸的最佳状态，从而亦自动调整全部牵伸的最佳状态。由此所有的牵伸保持不变，但是按照纺织技术的要求，预牵伸率和主牵伸率是要改变的。

根据图2a，在罗拉对w和w1之间距离S的预牵伸区内的最大牵伸力可以用各种不同的方法来进行测定。其中有一种可能性，那就是当改变牵伸单元驱动器14和/或14b的转速时，测量下滚筒w1的驱动器14和/或14b中的安培数I，其中下滚筒w1也就是在图2中的牵伸单元滚筒16a。牵伸单元滚筒16a的转速变化最好采用配备单独的电驱动器14b的方法来实现，由此在细纱机中，特别是在环锭细纱机中，设置了若干个平行设置的牵伸单元滚筒16a，如图1和图2中所示，给每一个牵伸单元滚筒设置了一个牵伸单元电驱动器14和/或14b。相应数量的其他牵伸单元电驱动器16设置用于相应数量的罗拉对w2的驱动装置和/或相应数量的罗拉对w2。而罗拉对w本身设置了电驱动器14a。牵伸单元的驱动器有可能只配备一个电源14供应两对牵伸单元滚筒w和w1。在这种情况下，就需要增设变速器115，设置在牵伸单元电驱动器14与联动档链系之间，联动档链系从变速器115延伸到下滚筒w和/或w1。从传动装置115延伸至牵伸单元滚筒16a的联动档链系的速度和/或驱动性能需要改变时，在变速器115设置了带有控制驱动器115a的变速齿轮，而且把变速齿轮的控制驱动器115a以可控方式与控制单元28和/或控制单元28的启动单元28a相耦合。用于调整滚筒转速的器件通常还可以称作调速器。

但是，优选实施例中为牵伸单元滚筒16a配备了单独的牵伸单元电驱动器14b，为此，根据图1、2和2a，调频器或变频器22与牵伸单元电驱动器14相连接。

相应地，设置其他的调频器装置用于其他的驱动器14a和16。

为了最佳化预牵伸量，需对细纱机控制单元28进行基本调节，所述基本调节的范围限于向服别莫块42输入的各项数值。基本调节值可以包括下列的一些参数，一般不能在数据处理器64或机器的中心控制单元28生成：

N在纺丝工位内的锭子的转速，为此配置了锭子驱动器12

n，n1和n2罗拉对w，w1和w2的转速

N(t)随时间和/或管纱行程等的变化转速的变化过程

操作参数输入后，细纱机即处于启动阶段，此时启动单元28a处于较高等级，为了控制牵伸单元驱动器14b使其性能尽可能提升到高水平，为此，进行变化是将牵伸单元电驱动器14b的安培数增加到最大。要在驱动器14b或调频器22中测量安培数I并把它记录在测定单元60内。此外，依照图4，牵伸单元滚筒16a的扭矩亦可以由起始器60b，60c记录下来。通过测量单元和/或测定单元60评估的各个值被发送给存储器62，同时，在与存储器相连接的数据处理器64内及时和连续测得的安培数I值和/或牵伸单元滚筒16a的转角α值进行互相比较。对于牵伸单元驱动器14b的启动速度，要选定仅稍高于牵伸单元驱动器14a转速的一速度并假设罗拉的直径相同，这样，罗拉对w与w1之间的纤维材料110只会有极小的预牵伸影响。

如果通过第N次测量的安培数I(N)高于安培数I(N-1)，于是牵伸单元驱动器14b的性能提高取决于转速的提高，而转速(n1)的预置值可以增加一个差值n’。牵伸单元驱动器14b转速的新的期望值从数据处理器64传送给设定值单元66又进而发送到机器的中心控制单元28，或直接发送给设定值调整器46。结果是，调频器22中的电流频率增加了期望值，以及牵伸单元驱动器14b以较高的速度运行，由此造成预牵伸比的进一步提高。

牵伸单元电驱动器14b的转速可以分几步提高，在每一步中安培数I都反馈给测量单元60，所述安培数将由电流测量单元60a进行测定并与先前测得的安培数进行比较。如上所述，新测得的值I也要再送入存储器62并由数据处理器64进行处理，再次产生I(N+1)-I(N)的差。如果差值仍然是正的，通过相连接的设定值单元66产生新增期望值(n1)，以及通过机器的中心控制单元28将新增期望值(n1)传送给调频器22。牵伸单元电驱动器14b平行地或交替地测定安培数I，如前所述，牵伸单元滚筒16a的转角亦可以测定。为此，例如在起始器60b测得牵伸单元滚筒16a上一个标记，于是在时间点t1，一个测量信号发射到测量单元60。牵伸单元滚筒16a的荷载造成了滚筒扭矩时，以同样的方式附着在牵伸单元滚筒16a上的标记，随后在时间t2被记录在起始器60c，时间差t2-t1经由存储器62发送给数据处理器64，数据处理器64通过对牵伸滚筒16a的瞬时转速n1进行处理，就可轻易地确定起始器60b与60c之间的扭矩α，因为此转角与瞬时转速和时间差t2-t1的乘积成正比。为了实际上使预牵伸最佳化，不用测定安培数I，也可以在牵伸单元驱动器14b中测定牵伸单元滚筒16a一部分的转角α，这是为了找出牵伸单元滚筒16a的相对性能水平。在牵伸单元滚筒16a预牵伸量v的最佳化过程期间，可以同时或平行地确定牵伸单元驱动器14b的安培数I以及牵伸单元滚筒16a的扭矩，因为这可以得到牵伸单元滚筒16a最大允许扭矩α的限值。

在驱动器14b的转速逐渐增高以及由此而牵伸单元滚筒16a转速的逐渐增高期间，在数据处理器64中逐渐增大的转角α＝αn1(t2-t1)/30也可以确定并与最大允许值进行比较。如果转速n1连续增加，达到牵伸单元滚筒最大允许扭矩的限值时，最佳化过程就可以停止，在达到牵伸单元电驱动器14b的最大电流I消耗量之前，预牵伸比的最佳化终止。当忽略了牵伸单元滚筒16a的扭矩以及连续增加预牵伸比超出最佳值时，牵伸单元驱动器14b的安培数和/或动力输入就会再次下降，由此，如果在第(N+x)次最佳化步骤的两个安培数I(N+x)-I(N+x1)之间的差变成零或将要变成负数时，最佳预牵伸量v也可在数据处理器64中进行确定。

当最佳的转速(n1+xn’)已达到，所述转速是在数据处理器64中通过将一连串测得的值进行相应的比较而确定的，这个确定的目标转速(n1+xn’)用来作为以前输入的和/或选择的细纱机调节的明确的期望值，其中所述调节由设定值单元66内的服务模块42完成，并用于今后的纺纱过程。在x次迭代步骤后的最佳化的转速(n1+xn’)也到此截止，可以在服务模块42上指明为经验值，可用于今后的纱线批量生产，以及可以借助于数据处理器得以保存。

最佳化的预牵伸值可确定为罗拉w1的新转速与罗拉w的新转速之比。如果通过数据处理器64，把最佳化过程的记录公布出来，例如，通过在服务模块42上显示出，这对操作管理是有帮助的。

为最佳化预牵伸量所必需的结构组件，如测量单元60、存储器62、数据处理器64、设定值单元66等，可以作为启动单元28a的材料组件装配起来，或者，所提到的组件作为电子数据处理(EDP)程序的例行程序或元素至少部分存储在机器的启动单元28a和/或中心控制单元28，由此可以在与机器中心控制单元28中的中央电子数据处理(EDP)控制程序共同进行的最佳化过程期间，作为例行程序进行处理。

涉及到预牵伸量的最佳化，第一对罗拉w与第二对罗拉w1之间的距离S的选择亦至关重要。在所述距离S的最佳化以及同时预牵伸速率v的最佳化期间，降低跨越距离S整个长度的预牵伸区内的纤维材料张力是可能的，而且对纱线质量不会产生不利影响。可把距离S确定在50毫米至90毫米的范围内，最合适的尺寸是75毫米。

此外，在某种情况下，保持稍低于上述预牵伸比最佳化得到的最佳值是有利的，换句话说，保持在最大可能的牵伸力之下，因为降至低于最佳牵伸比对纱线质量产生的不利影响比超过所述值要小。由此具有实际意义的是，把预牵伸值选择在最佳预牵伸值的70-90％的范围内，具有这样的最佳预牵伸值，牵伸单元滚筒16a的电驱动器14b的动力输入变成为最高值。

上面介绍的内容可以同样方式应用于设置在牵伸单元滚筒的任何驱动器。

如果连续的长牵伸单元滚筒是在其两端进行驱动，由此所谓的“自由端”是在滚筒长度约为一半处的机器中心上。“自由端”通常理解为滚筒的一个特定部位，在此部位上无扭矩，或只有微不足道的扭矩被传递。

图5显示预牵伸值v逐渐变化，以及对驱动器的安培数I和对转角α的影响。

在牵伸值v≈1.05上开始，安培数I以及扭矩α逐步升高。

可以为安培数I以及为转角α规定不可超越的限值。对α，曲线图v＝f(1，A)中用水平线表示。此处已达到牵伸值v≈1.085。但是，最大有效动力输入还没有达到。可能在v≈1.11达到最大安培数。

Claims (30)

1.细纱机(10)，具有：牵伸单元，带有至少一个用于牵伸单元滚筒的驱动器(14，14b)，所述驱动器由调速器进行控制，并且由机器的中心控制单元(28)监控所述调速器，其特征在于：为了进行调节和最佳化纱线质量，所述细纱机的中心控制单元(28)增设了启动单元(28a)、测量单元、存储单元(62)、数据处理器(64)和设定值单元(66)，借此，所述牵伸单元的预牵伸量可以进行改变。

2.根据权利要求1所述的细纱机，其特征在于，所述牵伸单元包括第一、第二、第三罗拉对(w，w1，w2)，每个罗拉对都是由驱动下滚筒和压在它上面的压力罗拉所组成，从而相应的罗拉对布置在每个纺纱工位，将这些连续设置的罗拉对(w，w1，w2)的底部罗拉都称作下滚筒，纤维材料(110)的预牵伸在所述第一罗拉对(w)与所述第二罗拉对(w1)之间进行。

3.根据权利要求2所述的细纱机，其特征在于：提供了用于改变所述牵伸单元的预牵伸量的机构，从而第二罗拉对(w1)的下滚筒可驱动得更慢些或更快些，而所述第一罗拉对(w)和第三罗拉对(w2)的圆周速度保持不变。

4.根据权利要求2所述的细纱机，其特征在于：提供了用于改变预牵伸量的机构，从而第一罗拉对(w)的下滚筒的圆周速度是可变，而所述第三罗拉对(w2)的下滚筒的圆周速度亦以同样的比率可改变，这样可使所述牵伸单元的整个牵伸量保持不变，速度恒比可调节锭子驱动器(12)和所述第三罗拉对(w2)。

5.根据权利要求1所述的细纱机，其特征在于：中心控制单元(28)设计成通过改变预牵伸量和主牵伸率来调整预牵伸量(v)的最佳值，从而全部牵伸量成为恒定不变。

6.根据权利要求2所述的细纱机，其特征在于：所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的速度变化可以通过这样的实现，即所述第二罗拉对(w1)的下滚筒包括单独的电驱动器(14b)，设置了若干个平行的第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)，且每个所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)设置一个牵伸单元电驱动器(14，14b)，由此，设置了相应数量的牵伸单元电驱动器(16)，用于驱动所述第二罗拉对(w1)或相应数量的所述第三罗拉对(w2)，而所述第一罗拉对(w)自身配备了电驱动器(14a)。

7.根据权利要求2所述的细纱机，其特征在于：所述牵伸单元驱动器中，只配备了一个电源(14)供给所述第一和第二罗拉对(w，w1)的牵伸单元滚筒，而在所述牵伸单元电驱动器(14)与联动档链系之间设置了变速器(115)，所述联动档链系从变速器(115)延伸到所述第一和第二罗拉对(w，w1)的下滚筒，由此，为了改变从变速器(115)延伸到所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的所述联动档链系的转速和驱动性能，在所述变速器(115)上设置了带有控制驱动器(115a)的变速齿轮，由此把变速齿轮(115a)的控制驱动器以可控制方式与所述控制单元(28)或与所述控制单元(28)的所述启动单元(28a)相耦合。

8.根据权利要求2所述的细纱机，其特征在于：配备了用于所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的单独的牵伸单元电驱动器(14b)，由此需采用调频器或变频器(22)，所述调频器或变频器与所述牵伸单元电驱动器(14b)相连接，相应地，设置了另外的调频器用于另外的驱动器(14a，16)。

9.根据权利要求2所述的细纱机，其特征在于：为了最佳化预牵伸(v)，应进行所述细纱机控制单元(28)的基本调节，所述基本调节的范围是由服务模块(42)中各输入值来确定，所述基本调整的值包括参数，N作为纺纱工位锭子的转速，所述纺纱工位配备有锭子驱动器(12)；此外，n，n1和n2作为第一、第二和第三罗拉对(w，w1，w2)的转速；N(t)作为锭子的在管纱行程的时间期间的转数过程变化的转数变化过程。

10.根据权利要求1所述的细纱机，其特征在于：用于最佳化预牵伸量所必需的测量单元(60)、存储器(62)、数据处理器(64)和设定值单元(66)可以作为启动单元(28a)的物理部件，或者所提到的测量单元(60)、存储器(62)、数据处理器(64)和设定值单元(66)作为电子数据处理(EDP)程序的例行程序或工素至少部分存储在机器的启动单元(28a)或中心控制单元(28)，由此可以在连同机器的中心控制单元(28)的中央电子数据处理(EDP)控制程序进行最佳化过程期间采用例行程序进行处理。

11.根据权利要求1所述的细纱机，其特征在于：细纱机是一种环锭细纱机。

12.根据权利要求1所述的细纱机，其特征在于：调速器是调频器或变频器(22)。

13.用于根据权利要求1的细纱机的操作方法，其特征在于：改变所述第二罗拉对(w1)圆周速度是为了将所述第一和第二罗拉对(w，w1)之间的牵伸单元的产量提高到最大程度，可在所述第一和第二罗拉对(w1，w2)之间获得非常均匀的主牵伸，由此在预牵伸区内的牵伸力是相对最高的，即，在变化区内所述第一和第二罗拉对(w，w1)之间的牵伸力是相对最高。

14.根据权利要求13项所述的细纱机的操作方法，其特征在于：确定跨越所述罗拉对(w，w1)之间的距离(S)的预牵伸区内的最大牵伸力可通过这样的方式，当所述牵伸单元驱动器(14或14b)的速度改变时，测量所述相应于所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的驱动器(14，14b)内的安培数I。

15.根据权利要求13所述的细纱机的操作方法，其特征在于；在输入操作参数后，所述细纱机处于启动阶段，在此阶段中，所述启动单元(28a)处于较高等级，为了控制所述牵伸单元驱动器(14b)使其性能提高到尽可能高的水平，进行变化就在于将所述牵伸单元电驱动器(14b)的安培数提高到最大。

16.根据权利要求13所述的细纱机的操作方法，其特征在于：对所述驱动器(14b)或调频器(22)中的安培数I进行测量并记录在测定单元(60)内。

17.根据权利要求16所述的细纱机的操作方法，其特征在于：由测量单元或测定单元(60)测定的值可以传送到存储器(62)，通过与所述存储器连接的数据处理器(64)，可将及时连续测量的安培数I的值互相比较，对于所述牵伸单元驱动器(14b)的启动转速，可选出一个只稍高于牵伸单元驱动器(14a)的转速的速度并具有相同的罗拉直径，这样对处于所述第一和第二罗拉对(w，w1)之间的纤维材料只有非常小的预牵伸。

18.根据权利要求16所述的细纱机的操作方法，其特征在于：所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的扭距通过起始器(60b，60c)进行记录并在测定单元(60)内评估。

19.根据权利要求18所述的细纱机的操作方法，其特征在于：由测量单元或测定单元(60)测定的值可以传送到存储器(62)，通过与所述存储器连接的数据处理器(64)，可将及时连续测量的安培数I和所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的转角(α)的值互相比较，对于所述牵伸单元驱动器(14b)的启动转速，可选出一个只稍高于牵伸单元驱动器(14a)的转速的速度并具有相同的罗拉直径，这样对处于所述第一和第二罗拉对(w，w1)之间的纤维材料只有非常小的预牵伸。

20.根据权利要求17所述的细纱机的操作方法，其特征在于：如果在第N次测量中，安培数I(N)大于安培数I(N-1)，那么所述牵伸单元驱动器(14b)中性能提高可望通过转速提高来实现，而转速(n1)的预置值可增加差值(n’)，于是所述牵伸单元驱动器(14b)的新的速度期望值从所述数据处理器(64)发送到设定值单元(66)，继而又传送到所述机器的中心控制单元(28)或直接传送到设定值调整器(46)，结果是，所述调频器(22)中的电流频率增加了期望值，所述牵伸单元驱动器(14b)以较高的转速运行，由此造成预牵伸比的进一步提高。

21.根据权利要求17所述的细纱机的操作方法，其特征在于：由电流测量单元(60a)测定的安培数I反馈给测量单元(60)，与先前测得的安培数进行比较，然后把新测得值I传送给存储器(62)并由所述数据处理器(64)进行处理，因为差值I(N+1)-I(N)的结果仍然是正值，于是通过相连接的设定值单元(66)进一步增加期望值(n1)并且通过所述机器的中心控制单元(28)将新的期望值传送给所述调频器(22)。

22.根据权利要求17所述的细纱机的操作方法，其特征在于：所述牵伸单元电驱动器(14b)的转速分若干级别提高，在每一级别都要平行地或交错地测定所述牵伸单元电驱动器(14b)的安培数I和所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的转角(α)。

23.根据权利要求18或22所述的细纱机的操作方法，其特征在于：所述起始器(60b)感测到所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)上的标记，在时间点(t1)将测量信号发送给所述测量单元(60)，由于所述第二罗拉对(w1)的下滚筒的荷载造成了扭距，接着以同样方式附着在所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)上的标记在稍后时间(t2)上被记录在起始器(60c)，时间差(t2-t1)经由所述存储器(62)传送给所述数据处理器(64)，通过对所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的瞬时转速(n1)进行处理，确定了两个起始器(60b，60c)之间的扭距，由此，转角正比于瞬时转速和时间差(t2-t1)的乘积。

24.根据权利要求14所述的细纱机的操作方法，其特征在于：为了最佳化预牵伸，测定所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)一部分的转角(α)，以便给出所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)性能的相对水平的指示，或者，在所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的预牵伸量(v)进行最佳化程序期间，同时或平行地测定第二牵伸单元驱动器(14b)的安培数I和第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的扭距α，以为了不超过所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)最大允许扭距的限定值。

25.根据权利要求24所述的细纱机的操作方法，其特征在于：在逐渐提高所述驱动器(14b)的转速(n1)以及所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的转速期间，所述数据处理器(64)还测定逐渐增大的转角(α＝αn1(t2-t1)/30)，并且与最大允许值进行比较，随着转速(n1)的不断提高，和即到达所述牵伸单元滚筒最大允许扭距α的限值时，就停止最佳化程序，这样在到所述达牵伸单元电驱动器(14b)的最大电流I消耗量之前结束预牵伸比的最佳化。

26.根据权利要求20或21所述的细纱机的操作方法，其特征在于：如果忽略了所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的扭距以及预牵伸比的不断提高超出最佳值，所述牵伸单元驱动器(14b)的安培数或动力输入会再次下降，这样，如果在第(N+x)次最佳化步骤的两个安培数I(N+x)-I(N+x1)之间的差值变成零或将要变成负数时，所述数据处理器(64)可以决定预牵伸量(v)的最佳值。

27.根据权利要求16或18所述的细纱机的操作方法，其特征在于：当达到最佳转速(n1+xn’)时，所述最佳转速是所述数据处理器(64)通过分别比较连续测得数值而确定，所确定的目标的转速(n1+xn’)被当作明确的期望值，用于以前输入的或选择的细纱机的调节，所述的调整已由所述服务模块(42)完成，并被所述设定值单元(66)用于今后的纺纱过程，由此，经过x次迭代步骤后的最佳转速(n1+xn’)停止，在所述服务模块(42)上表明为可作为今后纱线批量生产的经验值，还可以借助于所述数据处理器进行保存，此外，可确定最佳化的预牵伸值(vo)是所述第二罗拉对(w1)的新转速与所述第一罗拉对(w)的新转速之比。

28.根据权利要求13所述的细纱机的操作方法，其特征在于：在进行最佳化预牵伸比期间，在低于最大可能牵伸力的情况下进行操作，因为降至低于最佳牵伸比对纱线质量所产生的不利影响会比超过最佳牵伸比的要小，由此，有实际意义的是预牵伸值选择在最佳预牵伸值的70-90％范围内，采用这样的最佳预牵伸值，所述第二罗拉对(w1)的下滚筒(16a)的电驱动器(14b)的动力输入变成为最高值。

29.根据权利要求13所述的细纱机的操作方法，其特征在于：涉及到最佳化预牵伸量(v)，还要所述第一罗拉对(w)和第二罗拉对(w1)之间的距离(S)，为此，在最佳化所述距离(S)和同时最佳化预牵伸速率(v)的期间，在跨越距离(S)的整个长度内降低纤维材料的张力，而且没有对纱线质量产生不利影响，距离(S)确定在50毫米至90毫米之间的范围内。

30.根据权利要求29所述的细纱机的操作方法，其特征在于：距离(S)确定为75毫米。

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