[0001] 本发明涉及一种包覆机(covering machine)，即，用于制造通过螺旋而包覆的弹性纱的机器。

[0002] 众所周知，包覆弹性纱由用弹性材料制成的芯构成，在芯上卷绕一根或多根非弹性纱，通常为不同重量的中性纱(neutral yarn)。这些弹性纱用于各种服装领域，例如用于生产由弹性织物制成的女袜、紧身裤、裤子等。

[0003] 通常用于生产包覆弹性纱的机器提供了串联设置的系统，并且该系统配备有数十或数百个螺旋段，其中这些螺旋段中的每个包括竖直的弹性纱供给和收集系统，其中弹性纱穿过旋转纱锭的中心段，包覆纱在该中心段退绕，并且由于旋转，其卷绕在中心弹性纱上以形成包覆弹性纱。然后，使包覆弹性纱重绕到线圈上游。此技术生产具有单包覆的弹性纱，或者在弹性纱穿过第二非弹性纱纱锭(spindle)的情况下，生产具有双包覆的弹性纱。

[0004] 承载非弹性纱的纱锭的旋转通常通过单个驱动器来执行，该单个驱动器通过摩擦力借助于分配带同时将运动传递到所有纱锭，该分配带在给定这种机器的长度延伸的情况下可以是几十米长。考虑到纱锭配备有甚至100mm直径的线圈，并且其必须以高速旋转，例如20000-25000rpm，容易看出此操作如何需要非常大量的能量，通常形成最终包覆弹性纱的成本的主要部分。在一些情况下，这导致生产转移到能源成本更低的国家。

[0005] 已知机器的其他缺点涉及高水平的噪音发射(通常大于100dB)，因为由切向摩擦产生的上述运动传递由于不稳定性、热和各种应力而会产生滑动。这也导致能量消耗，该能量消耗显著降低了这些机器的能量效率。

[0006] 纱锭及其设备的尺寸，除了由于其质量而产生的惯性吸收之外，还决定了与结构和包覆纱二者的空气动力学摩擦有关的相当大的能量吸收，当退绕以围绕弹性支撑纱运动时，该空气动力学摩擦决定了所谓的“气圈”，该气圈影响大部分空气并受到强烈的延伸和包络制动。“气圈”的另一个不利因素是其质量，当围绕弹性纱旋转时，该质量引起朝向弹性纱的径向负载，该径向负载使弹性纱从轴线偏离，直到弹性纱与其穿过的纱锭的内表面接触，由于该旋转，该内表面趋于使弹性纱轴向扭曲。这导致纱具有不理想的特征。

[0007] 由于上述原因和其他原因，本技术仅允许获得单包覆纱或双包覆纱，成品纱收集速度为每分钟几十米，最大角包覆速度不超过20000-25000rpm。

[0022] 图1和图2示出了根据现有技术的用于制造包覆弹性纱的机器的两个不同视图。此机器也称为螺旋机，并且整体上用数字1表示，其包括多个平行设置的包覆单元2。每个包覆单元2包括弹性纱供给线轴3、至少一个非弹性纱供给纱锭4(在图中示出了两个纱锭4)、用于张紧包覆弹性纱的构件5，以及用于收集包覆弹性纱的线筒6。

[0023] 如图2中更好地示出的，供给线轴3与用于使弹性纱朝向非弹性纱供给纱锭4移动的辊7相关联，使得弹性纱在纱锭4内同轴地通过。

[0024] 纱锭4通过传动带8以例如20000-25000rpm的角速度旋转，该传动带通过远程驱动器连接所有成直线设置的纱锭4。因此，由供给纱锭4退绕的非弹性纱卷绕在弹性纱周围以形成包覆弹性纱。

[0025] 将用于由此得到的包覆纱的导纱器9设置在供给纱锭4的上方。

[0026] 如果弹性纱要接收具有不同非弹性纱的第二包覆物(如图1和图2所示)，则第二供给纱锭4和第二导纱器9设置在第一供给纱锭和第一导纱器上方。然后，包覆弹性纱通过包括牵拉辊10和牵拉臂11的张紧构件5，调节弹性纱的牵拉决定了最终纱的弹性程度。

[0027] 然后，包覆弹性纱通过可移动的导纱器12，该导纱器沿着收集线筒6的轴线往复运动，在通过压辊13之后，最终纱卷绕在该收集线筒上，从而产生所谓的“横动行程”，即，锯齿形卷绕，以便将纱均匀地分布在线筒上。

[0028] 如前所述，尽管驱动线轴3和收集线筒6以及用于锯齿形线圈的导纱器12，但是系统所吸收的大部分能量是通过传动带8以高角速度旋转非弹性纱供给纱锭4所需的能量。

[0029] 参考图3，其中示意性地示出了包覆单元2，并且其中保留了与图1和图2中的已知机器的部件相对应的相同编号的部件，本发明用将在下面描述的供给系统104代替非弹性纱供给纱锭4。

[0030] 供给系统104包括至少一个通常设置有压辊14a的供给线筒14，用于供给千分尺轴15的非弹性纱F从该线筒退绕。供给线筒14沿着非弹性纱F的滑动路径与千分尺轴15分开并位于其上游，并且布置在千分尺轴15的旋转轴线X的外侧。

[0031] 供给线筒14布置有水平旋转轴线，但是不防止其布置成90°，即，垂直旋转轴线。

[0032] 通过重力或通过连接到真空室而可竖直移动的张紧辊16允许获得卷绕在千分尺轴(microspindle)15上的非弹性纱F的恒定张紧。

[0033] 根据上述用于已知机器的方法，由供给线轴3退绕并由张紧构件5张紧的弹性纱FE穿过千分尺轴15内的通道18，并与其旋转轴线同轴。

[0034] 千分尺轴15包括下部15a和上部15b。导纱供给环19靠近下部15a布置，使得由供给线筒14退绕的非弹性纱F在其基部处保持靠近千分尺轴15的旋转表面，从而可卷绕在千分尺轴15周围。

[0035] 如在图3A中更好地示出的，千分尺轴15的上部15b包括向外伸出的凸缘20，其中形成至少一个用于使非弹性纱F延伸的孔21，纱F穿过该孔并因此导致其螺旋地卷绕在弹性纱FE周围，弹性纱FE是同轴的并可从底部向上移动。

[0036] 由收集线筒6、供给线筒3的驱动所确定的弹性纱FE的向上滑动速度以及由张紧构件5确定的其张紧程度，允许获得具有不同结构特征的包覆弹性纱FR，这对于本领域技术人员是公知的。

[0037] 用于使纱延伸的若干孔21的存在允许弹性纱FE由不同的非弹性纱F包覆，这将在下面更好地阐明。

[0038] 和在已知的机器中一样，用于包覆弹性纱FR的导纱器9位于形成在其中的千分尺轴15的上方。然后，根据常规方法，将纱FR卷绕在收集线筒6上。

[0039] 千分尺轴15包括独立的驱动器17，该驱动器例如由同步或数字微电机或流体操作的微型涡轮机构成，适于使千分尺轴15围绕其旋转轴线X旋转。

[0040] 千分尺轴15优选地具有小于20mm的直径，优选地在5mm和20mm之间，并且旨在接收非弹性纱F的最小卷绕，使得千分尺轴15的总直径与纱F的卷绕一起等于千分尺轴的直径加上螺旋纱的部分的两倍。因此，待旋转的质量最小，这允许获得较高的能量节约，同时增加旋转速度——其也可以大于100000rpm——并因此增加系统的生产率。可以计算出，本发明的机器允许以当前生产的纱的大约四分之一的能量成本获得甚至五倍的包覆弹性纱的量。

[0041] 图4示意性地示出了本发明的螺旋机的一个实施方式，其中，提供了但不限于四个相应的非弹性纱F、F'、F”、F”'的供给线筒14、14'、14”、14”'。在这种实施方式中，供给线筒14、14'、14”、14”'以垂直旋转轴线定位在正方形的顶点处，在该正方形的中间布置有千分尺轴15。千分尺轴15进而将包括四个彼此偏移90°的孔21，用于使纱在凸缘20上延伸。然后，四个不同的纱F、F'、F”、F”'将首先以相应的90°偏移原理卷绕在千分尺轴15上，然后卷绕在弹性纱FE上。因此，由于所使用的不同纱F的性质，可能产生具有不同颜色或具有特殊效果的包覆弹性纱FR，直到现在，利用已知的螺旋机是不能获得的。

[0042] 显然，利用相同的权宜之计，可能获得双包覆物、三包覆物，或者原则上甚至具有五根或更多根纱的包覆物。如果只需要双包覆物，则供给线筒14、14'可设置在垂直于旋转轴线X并伴随其的段的顶部。在三个或更多个供给线筒14、14'、14”的情况下，其通常可布置在方便的多边形的顶部处，在该多边形的中间布置千分尺轴15。

[0043] 在任何情况下，供给线筒可具有竖直的(如图4所示)或水平的(如图3所示)旋转轴线，或者甚至在这两个位置之间具有倾斜的旋转轴线。

[0044] 图5再次图示地示出了本发明的供给系统204的不同实施方式，其中独立的驱动器17已经由远程驱动器代替，该远程驱动器使所有成直线设置在螺旋机1中的千分尺轴15移动。

[0045] 在这种实施方式中，千分尺轴15包括布置在下部15a下方并与其成一体的耦接部分22。在耦接部分22上布置管状磁体23。由作为已知螺旋机的带8的远程驱动器移动的金属带208(在图中以横截面示出)与管状磁体23基本上相切并几乎与其接触地通过时。因此，由于磁性吸引，千分尺轴15以期望的角速度旋转。

[0046] 此实施方式在具有代替上述第一实施方式的独立驱动器17的共用驱动器的同时，解决了与摩擦相关的问题，即，在具有接触皮带传动的传统系统中存在的噪音和能量分散。

[0047] 从以上所述，显然本发明的螺旋机允许克服已知机器的缺点，特别是实现一个或多个以下目的：

[0048] -系统的高生产率，与相比于传统纱锭4的千分尺轴15的更高操作速度相关；

[0049] -由于用于移动千分尺轴15的较低能量需求而导致的较低能量消耗；

[0050] -噪音和能量分散的显著减弱；

[0051] -即使用三根、四根或更多根非弹性包覆纱F也可获得包覆弹性纱FR的可能性。

[0052] 显然，仅描述了本发明的某些特定实施方式，本领域技术人员将能够对其进行适应特定应用所需的所有那些修改，而不脱离本发明的保护范围。