專利名稱：制造復合紗的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種合成紗的制造設備，這種復合紗由多根連續(xù)玻璃絲和熱塑有機絲組合而成。
更確切地說，發(fā)明所涉及的設備至少包括一個被供應玻璃的噴絲頭，從其中多根連續(xù)玻璃絲被拉制；至少有一個由熱塑有機材料供給的紡絲頭，從其中同樣地有多根連續(xù)有機絲被拉制，這些有機絲由一種文氏管(verturi)裝置拉伸并拋射在牽拉過程中的玻璃絲膜上，此后上述絲束以復合紗的形式下重新組合在一起，這樣的設備，比如在專利FR-A-2698038的申請書中進行過描述。
在此申請書中描述的發(fā)明范圍內，借助于鼓輪裝置熱塑絲和玻璃絲是被分開拉制的，鼓輪的轉動速度被調節(jié)，使驅動熱塑絲層膜的速度大于玻璃絲的拉制速度。熱塑絲層膜，可能被引導，通過擴散管裝置，這個裝置保證了上述層膜的取向和拋射到在處于拉制進程中的膜上，保持由拉制鼓輪傳給熱塑絲的速度的裝置唯一地保證了上述絲朝玻璃絲網膜上的拋射，并保持熱塑絲個體化。這樣產生的兩類絲之間拉制速度差異具有補償熱塑絲在復合紗卷繞前產生的回縮的效果，這樣就有可能得到復合紗繞卷，其組成復合紗的絲整體有同樣的長度，絲的期望速度之間差異的出現(xiàn)，即使這個差異很小，可能導致產品等級不足或設備不良運作。
當拉制鼓傳給熱塑絲的速度以及上述絲在同玻璃絲相接觸時的速度之間產生差異時，情況就是這樣。
本發(fā)明的目的是一種復合紗的制造設備，在此設備中鼓輪轉動速度自動地和熱塑絲的接觸玻璃絲時的速度同步。
本發(fā)明的目的是一種復合紗的制造設備，其中所考慮的速度的自動同步是能被實現(xiàn)的，不管所使用的熱塑材料的性質如何以及拉制熱塑絲所采用的速度如何。
這些目的由一種把熱塑有機連續(xù)絲和玻璃連續(xù)絲相結合來制造復合紗的設備而達到，此設備一方面至少一個由被供給玻璃的噴絲頭，其內表面有許多小孔，多根玻璃絲從中拉出，拉絲模和一臺織物涂敷機相結合；另一方面，此設備至少包括一個由熔化的熱塑有機材料供給的紡絲頭，其內表面裝有許多小孔，其中多根有機絲被拉出，上述紡絲頭結合一個至少包括兩個鼓輪的牽拉裝置和一個向玻璃絲膜上拋射有機絲的文氏管裝置；還包括噴絲頭和紡絲頭共同的裝置、能凝聚和牽拉復合紗的裝置，比如像帶卷軸的繞線機一樣的繞線設備，在其內部檢測一個在確定區(qū)域滑動的熱塑絲層膜的光學裝置被放置在帶鼓輪的牽拉裝置和文氏管裝置之間，上述光學裝置連接到控制至少一個鼓輪轉動速度的電路上。
這個檢測設備至少包括兩個放在支架上不同高度上的檢測器，兩個高度確定了一個區(qū)域的界限，在這個區(qū)域中上述層膜能在熱塑絲拉制操作中移動。
在這個檢測設備中，檢測器可僅放置在絲層膜的一側，每個檢測器包括一個發(fā)射器和一個接收器，發(fā)射器向絲膜方向發(fā)射一束光，接收器至少接收由遇到上述光束的那些絲所反射的光線的一部分。
檢測器同樣能由放置在由放置在層膜兩邊的發(fā)射器和接收器組成；每個發(fā)射器和一個接收器合作，接收器能否接收到它發(fā)射的光束要根據光束穿過的區(qū)域中有否絲出現(xiàn)而定。
被使用的發(fā)射器最好發(fā)射有規(guī)律的脈沖光束。接收器對這些脈沖的辨認能減小甚至消除除發(fā)射器以外其它光源產生的可能被上述接收器記錄的寄生信號。
用各個接收器對在探測區(qū)中絲的出現(xiàn)或不出現(xiàn)的識別結果都被傳送到一個向自動機送出一個二進制信號的放大器里，這個自動機包括一個模擬或數字控制端口，它連接于保證控制鼓輪轉動的電機的控制設備的速度命令輸入端上。
根據在最后的拉制鼓和擴散管之間絲層膜較松或較緊的張緊狀態(tài)而定，那些檢測器經由放大器向自動機周期性地傳送一系列的二進制信號，根據這些信號的性質，自動機控制保證拉制鼓輪轉動的一臺或多臺電機的速度增大或減小。為了避免加速和減速不間斷地更迭，一些時間常數可引入控制電路中，一臺或多臺電機速度的增大和減小被確切地調節(jié)了，這樣人們組成一個真正的層膜張力調節(jié)環(huán)節(jié)。
后面細致的描述能使我們更清楚地了解本發(fā)明的優(yōu)點，這種描述由圖表現(xiàn)出來，在圖中

圖1表示了在制造復合紗裝置的范圍內一個熱塑絲層膜檢測設備和熱塑絲拉制速度控制電路的簡圖。
圖2A，2B，2C簡略地表示了熱塑絲層膜牽拉裝置第一實施形式的正面和側面圖。
圖3A、3B表示了熱塑絲層膜牽拉裝置第二種實施形式的圖示。
圖4A、4B和4C表示了熱塑絲層膜牽拉裝置的第三種實施形式。
圖1表示的檢測設備是插入在由連續(xù)熱塑絲和玻璃絲組成的復合紗的制造設備之中的。
這個裝置包括一個由玻璃供應的噴絲頭，其內表面裝有許多孔，從其中拉出許多連續(xù)絲，以至少1個束10的形式拉制，這個束通過一個織物上漿裝置，這個裝置由輥11標記，以漿水或漿料供應。在接觸時層膜10的上述束的那些絲就被這些漿水或漿料所涂覆。
這個裝置同時還包括沒有畫出來的一個紡絲頭，從這紡絲頭比如聚丙烯熱塑有機物的多根連續(xù)絲被擠壓成形，這些絲借助裝有3套鼓輪電機14的裝置13以一個層膜12的形式被牽拉，電機的前后有轉向輥15和16，它們能增加所述層膜與所述鼓輪的接觸弧。然后，層膜12在通過文氏管裝置18之前經過一個導電輪17，18，文氏管裝置把層膜拋射在上述上漿的玻璃絲束10上。
束10和層膜12這樣混合的絲的總體由一個小集結輥子19結合成復合紗20。
這紗20被繞成卷，比如以一個直腰繞卷21的形式被卷在帶有整經滾筒23的繞線機的軸22上。層膜12的絲比如用速度V1被鼓輪14牽拉，V1大于由軸22牽拉束10的絲的速度V2，就像前面已講過的那樣，這個速度差異能補償復合紗20在繞軸22繞卷之前熱塑絲產生的收縮。這個速度差異隨著所用熱塑有機物的性質和/或拉制條件的選擇而不同。
文氏管18拋射層膜12的速度通常與V1相同，從而層膜12的張力，在設備13最后的機械部件和擴散管之間，是很弱的，并且實際上是個常量。這個張力如此微弱以致層膜12在輥16和17之間由自身重力而形成一條小懸鏈。任何傳統(tǒng)的張力控制設備都不適合測量這種弱的張力水平。
在圖1所示的實現(xiàn)形式中，本發(fā)明設備包括4個檢測器d1、d2、d3、d4。它們被安放在限定層膜12能夠移動的一個區(qū)域的不同高度上。這些檢測器被固定在位于輥輪16和17之間的一個支架24上，每個檢測器包括一起工作的一個發(fā)射器和一個接收器。每個發(fā)射器發(fā)射脈沖光束，這光束遇到層膜12的絲時，一部分光線被相配合的接收器接收，由每個接收器收到的信息分別由放大器a1、a2、a3、a4轉換并輸送給一個自動機一個二進制信號，這個自動機有一個控制(模擬或數字)輸出端，這個輸出端連接于為使那些鼓輪運行對電機控制的一個頻率變換器的速度外部命令的輸入端上。自動機不停地分析檢測器的邏輯狀態(tài)，并由一個程序調節(jié)鼓輪14的運行速度，這是為了保持層膜12張力的最小值，就像下面的例子指出的那樣當層膜12繃緊時，僅有檢測器d1發(fā)覺它的存在；自動機紀錄下這個狀態(tài)并控制電機加速度，那么層膜就到達了d2的水平；自動機控制一個比前面更小的加速度，層膜到達d3水平；自動機控制電機速度的穩(wěn)定，如果層膜12還松懈，檢測器d4記錄它的存在；自動機控制電機的一個減速度，其效果是使之相對線20的繞線速度有一個小的遲緩并收緊層膜12，為了避免加速度連續(xù)地跟來減速度或相反情形，作用于自動機的程序可以包括一些時間常數，并且加速度和減速度可以被量化。
根據發(fā)明的裝置最好是與一個包括好幾個線軸的帶有整經滾筒23的繞線機一起實施。這樣使得能不停止玻璃絲和有機熱塑絲的控制操作而實現(xiàn)連續(xù)繞卷。
轉換操作以一種被公知的方式被實施，當繞卷21達到所希望的尺寸時，紗20在靠近其卷繞軸22自由端被移開，軸22a開始轉動，整經滾筒25轉動半圈以使上述軸22a占據軸22的位置，在重新回到它的初始路徑之前，紗20在軸22a的自由端卷繞，從而形成一個新的繞卷。
這種轉換伴有層膜12速度的突變，這對設備的良好運行是有損害的。
由圖2A、2B、2C示意的第一種實現(xiàn)形式使得能大大地減小這些突變。
圖2A指出了牽拉裝置26裝有三套鼓輪電機27、28和29，它們拖動熱塑絲層膜30。
圖2B指出了牽拉裝置26及鼓輪27、28，在這些鼓輪上絲層膜30處在被拉狀態(tài)，在這些鼓輪的自由端裝有空轉筒31和32，鼓輪29，未被畫出，同樣裝有一個空轉筒。
轉換操作一開始，層膜30就和空轉筒接觸上了，就像圖2C所示那樣，這個操作可能來自通過未被畫出的一個的設備的作用使層膜30發(fā)生的橫向位移，或者只來自裝在未被畫出的導軌上的設備26整件的后移，這樣層膜30僅由那些在牽拉過程中的絲10拖動。
通過一個電路連接在繞線機23上自動機接收轉換操作開始和結束的信息，操作開始信號的效果是檢測器由于絲膜出現(xiàn)而斷電，并給控制鼓輪的電機一個小于正常拉制速度的轉動速度指令。轉換操作結束信號的效果是使檢測器重新啟動并提高鼓輪的轉動速度，直到正常牽拉速度。
根據發(fā)明的設備的第二種實現(xiàn)形式同樣能減小轉換操作中速度的突變，這個第二種實現(xiàn)形式由圖3A和3B表示出來。
圖3A代表了裝有5套拖動熱塑絲層膜39的鼓輪電機34、35、36、37和38的牽拉裝置33。在這個設備中，在運轉狀態(tài)下，鼓輪34、36和38取高位，和取低位的鼓輪35和37相間地安置，層膜的檢測設備40處于運轉狀態(tài)。
圖3B指出了在轉換操作中的同樣設備。
傳送自動機的操作的開始信號的效果是控制鼓輪36、37沿著導軌41和42的垂直平移。在平移終了時，層膜被解脫并僅接觸鼓輪34、36和38的上部。轉換操作結束信號的效果是控制鼓輪的回程使之回到初始位置。像前面一樣，這些信號的效果，是使檢測設備40斷電，然后又重新通電，并對控制那些鼓輪的電機強加上不同的轉動速度。
根據本發(fā)明的設備的第三種實現(xiàn)形式能夠減小轉換操作中的速度突變，這個第三種實現(xiàn)形式由圖4A、4B和4C表示出來。
圖4A指出了牽拉裝置43裝有兩個被安裝在一個轉輪46上的鼓輪一電機44和45。此圖表示的是處于正常拉制狀態(tài)的裝置。一個導向輥47被置于裝置43的上游，這是為了增加絲層膜48與鼓輪44的接觸弧。在下游，檢測設備49在運行。
圖4B表示了轉換操作時的設備43。
傳到自動機的操作開始信號的效果是控制轉輪46使層膜48完全得到解脫，轉換操作的結束信號的效果是控制轉輪46的反向轉動，使鼓輪44和45重新安置在它們的初始位置上。
在一種變形中，用鼓輪44和45對整經機滾筒46強加一個層膜的更有限的轉動是可能的。這種變形對減小強加于層膜48的張力是有好處的，并且能允許使用一系列像圖4C所示的控制設備。
由這個圖所表示的裝置包括三個串聯(lián)安裝的裝置50、51和52。這些裝置中的每一個都包括兩個鼓輪電機53，每對鼓輪安裝在轉盤54上，圖4C指出了正常牽拉位置的裝置，并且在裝置50的上游帶有一個導向輥55，而在設備53的下游帶有一個檢測設備56。
上面那些運轉，是參照復合紗從一個軸到另一個軸的一次轉換操作描述的，使用下面運轉方式對下述場合也是一樣，即當有機絲牽拉開始或因這樣或那樣的理由中斷的牽拉又重新開始時。
牽拉裝置的一個或多個鼓輪能被安裝上使其表面達到一個確定溫度的加熱元件，這些元件能被單獨控制，為了能分別調節(jié)每個鼓輪表面要達到的溫度，當和上述鼓輪表面接觸時，絲層膜受到的熱處理，能穩(wěn)定，至少部分地，以絲的形式拉制時引起的聚合物的結構改變。在這種實現(xiàn)形式中，給熱塑有機絲的拉制速度可能少許高于甚至等于與其結合的玻璃絲的速度。
雖然由于這種熱處理在熱塑有機絲上出現(xiàn)的收縮現(xiàn)象得到了減小，甚至被取消了，可是層膜的檢測設備仍保持它的意義，因為它的基本作用是，不管上述層膜的拉制速度如何，保持它的張力有最小數值并且盡可能是常數。
權利要求
1.制造由連續(xù)玻璃絲和連續(xù)熱塑有機絲組合形成的復合紗的設備，它一方面至少包括一個由玻璃供給的噴絲頭，其內表面設有許多小孔，從這里許多根玻璃絲被牽拉出來，它同上漿裝置協(xié)作；另一方面至少包括一個由熔化的熱塑有機物供給的紡絲頭，其內表面裝有許多小孔，從這里許多根有機絲被牽拉出來，上述的紡絲頭和包括至少兩個鼓輪的牽拉裝置和把有機絲拋射到玻璃絲組成的層膜上的文氏管裝置協(xié)作，噴絲頭和紡絲頭共同的一些裝置使得復合紗能匯聚和受牽拉，比如共同的一個繞線設備，像裝有主軸的繞線機，在它的內部一個在確定的區(qū)域內移動的熱塑絲層膜檢測的光學裝置被放置于帶鼓輪的牽拉裝置和文氏管裝置之間，上述光學裝置連接于控制至少一個鼓輪轉動速度的電路上。
2.根據要求1所述設備，其特征在于，熱塑絲層膜的檢測設備包括至少兩個放置在支架不同高度處的檢測器，這個不同的高度確定了一個區(qū)域界限，在這個區(qū)域里上述層膜在熱塑絲拉制操作中能夠移動。
3.根據權利要求2所述設備，其特征在于，那些檢測器被置放在層膜的同一邊，并且每個檢測器都裝一個能發(fā)射光束的發(fā)射器和一個能接收至少一部分由光束遇到熱塑絲而反射的光的接收器。
4.根據要求2所述設備，其特征在于，那些檢測器由被放置在熱塑絲層膜兩邊的并成對合作運行的發(fā)射器和接收器組成。
5.根據權利要求3和4中的任何一項所述的設備，其特征在于，發(fā)射器發(fā)射有規(guī)律的脈沖光束。
6.根據要求3至5中的任何一項所述設備，其特征在于，檢測器的那些接收器，經過一個放大器，連接在一個自動機上，自動機的輸出端連接在控制鼓輪轉動速度的電機的控制設備上。
7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，自動機通過電路連接在繞線設備上，電路給它傳送合成行轉換操作或熱塑絲牽拉過程重新起動的開始和結束的信息。
8.根據要求7所述的設備，其特征在于，自動機受程序支配，在復合紗轉換操作的開始和結束或熱塑絲牽拉操作重新起動的開始和結束時，程序指定檢測裝置斷電、鼓輪轉速改變或鼓輪移位。
9.根據要求9所述的設備，其特征在于，牽拉裝置的鼓輪的自由端有一個裝在上述每個鼓輪軸上的空轉筒。
10.根據要求9所述的設備的特征在于，帶鼓輪的牽拉裝置是活動的并且能沿側向遠離或靠近熱塑絲層膜走的路線。
11.根據要求10所述的設備，其特征在于，在復合紗轉換操作時或在熱塑絲拉制重新開始操作時，上述設備移開直到熱塑絲層膜和空轉筒接觸，從上述重新開始操作或上述轉換結束時又回到初始位置。
12.根據要求8所述的設備，其特征在于，牽拉裝置的鼓輪安裝在至少一個能繞平行于上述鼓輪轉動軸轉動的轉盤上。
13.根據要求12所述的設備，其特征在于，在轉換操作成重新工作操作時，轉盤轉動，為了在上述操作開始時使鼓輪離開熱塑絲層膜，在上述操作結束時恢復其初始位置。
14.根據要求8所述的設備，其特征在于，牽拉裝置的鼓輪安裝在固定框架上，鼓輪中至少一個能垂直于熱塑絲層膜移動。
15.根據要求14所述的設備，其特征在于，在轉換操作或重新推進時，至少鼓輪中一個在操作開始時離開熱塑絲層膜，然后在上述操作完了時恢復其初始位置。
16.根據要求9、12和14中的任何一項所述的設備，其特征在于，牽拉裝置的一個或多個鼓輪能被加熱，以便穩(wěn)定熱塑絲的結構。
17.根據要求16所述的設備，其特征在于，牽拉裝置包括裝有加熱裝置的多個鼓輪，這些加熱裝置中的每一個都能夠被獨立控制，以便分別調節(jié)每個鼓輪表面能達到的溫度。
全文摘要
本發(fā)明的目的是一種由連續(xù)玻璃絲和連續(xù)熱塑有機絲相結合而形成的復合紗的制造設備,它一方面至少包括一個噴絲頭,由玻璃供給,其內表面裝有許多小孔,從這里許多根玻璃絲被拉出,它和一個織物上漿設備協(xié)調工作;另一方面至少一個紡絲頭,由熔化的熱塑有機物供料,其內表面設有許多小孔,從這里許多的有機絲被牽拉出來,上述紡絲頭和一個牽拉裝置相協(xié)調,牽拉裝置包括至少兩個鼓輪,并且和一個文氏管裝置協(xié)調,這個裝置把有機絲拋射在由玻璃絲組成的層膜上;噴絲頭和紡絲頭共有的一些設備使得復合紗能匯聚和受牽拉,比如是繞線設備,像裝有主軸的繞卷機,其中在確定的區(qū)域中移動熱塑絲層膜的檢測光學裝置被放置于帶鼓輪的牽拉裝置和文氏管裝置之間,連接于控制至少一個鼓輪轉動速度的電路上。
文檔編號D02J1/22GK1200809SQ9719122
公開日1998年12月2日 申請日期1997年7月3日 優(yōu)先權日1996年7月10日
發(fā)明者D·勞比諾克斯, D·里查德 申請人:法國韋特羅特克斯有限公司