專利名稱：用以使紗線橫動地輸送到一旋轉(zhuǎn)的絡(luò)紗筒管上的導紗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來使一根紗線橫動地輸送給一個旋轉(zhuǎn)中的絡(luò)紗筒管上的導紗器，以便在一個具有第一權(quán)利要求前序部分的特征的紡紗機筒管裝置上生產(chǎn)交叉卷繞筒子。
為了產(chǎn)生紡紗筒子，原則上一方面需要使筒管旋轉(zhuǎn)，另一方面需要使卷繞在旋轉(zhuǎn)的筒管上的紗線沿著筒管軸而橫動。如果紗線橫動得很慢的話，就會產(chǎn)生一個具有在很大程度上平行卷繞的筒子。如果這樣的一種筒子具有很大的容量，而且要求在與筒管軸基本上成直角的方向上具有平的前端，則在繞組的兩端需設(shè)置限制盤。如果紗線橫動得很快而形成一交叉卷繞的話，則這種限制盤便可避免。高的卷繞速度也需要一很高的橫動速度。
為此可采用與筒管軸平行的定向驅(qū)動機構(gòu)，例如皮帶。歐洲專利EP0311827A2敘述了這樣一種導紗器，其中皮帶藉助一微處理器控制的步進電動機來驅(qū)動。因此能獲得很高的橫動速度，并對導紗器實現(xiàn)精確的控制。
在EP0453622B1中粗略地敘述了一種屬于皮帶導紗器的導紗器，它藉助一適當設(shè)置的步進電動機或電子換向的盤形轉(zhuǎn)子電動機，能產(chǎn)生各種不同的卷繞成形。這里電動機是與一驅(qū)動輪偶合，有一根由導紗架上所承載的弦圍繞著此驅(qū)動輪而纏繞多圈。在同一軸上還設(shè)有一齒輪，它同兩個設(shè)置在兩邊的齒輪相嚙合。這兩個齒輪是固定在扭轉(zhuǎn)棒上，它們是這樣預先張緊的，使它們在整個導紗器的橫動過程中向其平衡位置轉(zhuǎn)移。從而能避免負荷變換，特別是在很高的橫動速度下，這種負荷變換能導致齒輪驅(qū)動裝置的損壞。
通過采用扭轉(zhuǎn)棒，有可能在導紗器轉(zhuǎn)向點區(qū)域內(nèi)獲得所需的角加速度。為了增強此效果起見，設(shè)有一離合器，它在到達轉(zhuǎn)向點之前把扭轉(zhuǎn)棒固定在齒輪驅(qū)動裝置的附近，以便縮短扭轉(zhuǎn)棒的有效長度，這與彈性常數(shù)的突然變動有關(guān)。
這種結(jié)構(gòu)一方面對離合器的機械部件有極高的要求，另一方面齒輪驅(qū)動裝置在這里承受著不輕的加載。對于能在一滑軌上移動的導紗架而言，導紗器、使導紗架移動的弦、此弦所用的導向輥、以及齒輪驅(qū)動裝置都促使總的系統(tǒng)的慣性有所增大，這特別是在橫動區(qū)域的轉(zhuǎn)向點上會產(chǎn)生消極的作用。
用來產(chǎn)生橫動運動的非常流行的方法還有所謂的往復槽筒。它在快速運行的絡(luò)筒機上往往是同時用作交叉筒子的表面活動。但在這里不論筒子上滿紗程度如何，紗線總是以同一角度來鋪放的，從而在筒子與驅(qū)動輥之間的固定轉(zhuǎn)速比例下產(chǎn)生所謂的卷繞成形，它在以后的退繞過程中將導致明顯的問題，因此在現(xiàn)有技術(shù)中采用了許多防疊的方法。
因此為了能產(chǎn)生一前述的卷繞成形，例如一精密卷繞或分級式精密卷繞，筒管的驅(qū)動必須與導紗器分開。這在另一方面也可這樣來實現(xiàn)，即把上述的往復槽筒與絡(luò)紗筒管離開一距離而設(shè)置，并分別進行驅(qū)動。在往復螺紋槽內(nèi)一般有一導紗器滑動。這個系統(tǒng)的缺點是在有限制的慣性條件下進行加載。
長期以來還知道有一種所謂的手指導紗器(例如DE-AS1131575，DE-OS1560360)，其中一個導紗指能圍繞著一基本上與絡(luò)紗筒管軸相垂直設(shè)置的軸而轉(zhuǎn)動。在這種手指導紗器中，同樣以合理的方式藉助一個帶槽的圓盤來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動運動的傳輸，它既可直接掛在手指導紗器上，如同DE-0S1560360那樣，或者通過一橫動桿而有彈性地掛在一根嵌接在手指導紗器中的雙杠桿上，如同DE-AS1131575那樣。雙杠桿通過一支柱在返回點上附中地施加一個脈沖來促進在橫動區(qū)邊緣上的快速的運動方向的反轉(zhuǎn)?；瑝K在此情況下當然不會導致發(fā)生明顯的噪聲，或減少裝置的使用壽命，因為此發(fā)明僅用于有邊筒子，其中只有很小的鋪放角變動。這兩種手指導紗器中有一優(yōu)點，即手指本身構(gòu)成了導紗器，而在這里并不需要附加的增大慣性的滑塊，但是關(guān)于紗線的橫動的靈活性則將受到明顯的限制。
為了取代上述的用作導紗指的傳統(tǒng)的機械傳動，建議采用當時的電氣機械傳動，如在EP080879142或同類的EP0838442A1中所示。
在EP0838442A1中，在導紗器的行程終端所述的能量存儲裝置應支持導紗器運動方向的反向，并從而不僅使驅(qū)動裝置卸載，而且減少其停留時間。能量存儲裝置在其位置上可進行機械調(diào)節(jié)，以便能調(diào)節(jié)導紗器的行程來減少在交叉筒子上形成拱形的邊緣。
這種能量存儲裝置將導致這樣的結(jié)果即當導紗器被拉入能量存儲裝置時的快速制動將使鋪放系統(tǒng)的使用壽命減少，或者呈現(xiàn)出質(zhì)量和慣量的增大。在橫動頻率達到或超過30Hz時，慣量對驅(qū)動系統(tǒng)已經(jīng)起有顯著的作用。另外在導紗器沖擊在能量存儲裝置上時會產(chǎn)生噪聲，它在通常的很長的紡紗機上會相應地增大。
如果導紗器的驅(qū)動裝置通過一調(diào)節(jié)器來調(diào)整的話，則在導紗器被拉入到能量存儲裝置區(qū)域內(nèi)時會出現(xiàn)負載躍變而影響其調(diào)整質(zhì)量。
因此本發(fā)明的任務在于改進導紗器的振蕩性能。
此任務將通過第一權(quán)利要求中的特征部分特征來解決。
本發(fā)明還通過權(quán)利要求2-16的特征來進一步有利地構(gòu)成。
導紗器與一機械式的能量存儲裝置直接相連能導致這樣的結(jié)果，即不需要任何力的中間傳遞。唯一的一個產(chǎn)生慣性力矩的質(zhì)量是通過導紗器本身所構(gòu)成的。因此系統(tǒng)的動力學相對現(xiàn)有技術(shù)明顯地改善。在轉(zhuǎn)向點處的明顯的角加速度的范圍內(nèi)，慣性力和慣性力矩是非常小的。在橫動區(qū)域內(nèi)不需要明顯的能量消耗便能獲得非?？斓倪\動方向的反轉(zhuǎn)。
對此可以指出按照本發(fā)明作為整個振蕩體的導紗器可用導紗指、承載該導紗指的軸、以及用作驅(qū)動裝置的筒管及其支承架來表示。
鋪放寬度可僅通過驅(qū)動裝置，也就是通過控制或調(diào)整來改變。這里如果能量存儲裝置是設(shè)置用于最大的導紗器行程，不需要任何機械的調(diào)節(jié)。由于在一較大的行程時，在運動方向的反向區(qū)域內(nèi)所需的力矩也較大，所以能量存儲裝置在一較大行程下所產(chǎn)生的較高的位能是有用的。在導紗器的自由反向的工作下，噪聲水平將有所下降，而其使用壽命有所提高。另外還能改進調(diào)節(jié)器的調(diào)整質(zhì)量，并且對鋪放寬度的精確保持也很簡單。
在按本發(fā)明的導紗器中特別有利的是采用一個扭簧，它是一個專門制作的盤簧。在這里所談到的當振蕩振幅位于60-70°時，這種盤簧在零點的左側(cè)和右側(cè)的彈簧特性具有相同的曲線。但也能設(shè)置兩個盤簧，它們能附加地用作對導紗器驅(qū)動裝置的一個線圈的供電元件。
如果盤簧的卷繞方向相反的話，則在任何情況下，在兩個振蕩方向應獲得相同的彈簧力矩曲線。這一要求在前面已經(jīng)說過，但在這里更為重要，如果從導紗器的靜止位置的偏轉(zhuǎn)角度超過一極限值時便能達到此要求，因為在彈簧開啟和閉合時的彈簧特性曲線是不同的。
當能量存儲裝置在驅(qū)動力矩平方的圖表下的平面一直降低到其數(shù)值的1/3時，就相當于不需要這種能量存儲裝置了。于是振蕩系統(tǒng)的共振頻率便調(diào)節(jié)到所需振蕩頻率的上限值。結(jié)果使振蕩運動的支持得到加強，從而在極限位置上的電氣機械驅(qū)動裝置的卸載也特別強大。
通過能量存儲裝置的制動器的調(diào)整能力，可保證能量存儲裝置在兩個方向上以相同的大小來支持振蕩運動。
不言而喻，也有這樣的可能性，從一開始就這樣來選擇彈簧，使它的彈簧特性最廣泛地與所希望的振蕩特性相適應。在這里甚至更合乎需要的是使彈簧特性并非為一直線，而是在轉(zhuǎn)向點后累進地增大，如前所述那樣。為了優(yōu)化起見，彈簧的尺寸應這樣來選擇，使在驅(qū)動力矩平方值下的積分值為最小，從而使導紗器的驅(qū)動裝置所需的動力消耗為最小。
如果在導紗器的振蕩運動期間附加地對至少一個彈簧的懸掛進行有控制的調(diào)節(jié)，則振蕩系統(tǒng)的靈活性還能進一步提高。特別是在一較低的振蕩頻率例如5Hz時，在導紗器的反向區(qū)域內(nèi)并不需要彈簧的支持或僅在很小的范圍內(nèi)才需要。在振蕩死點以外的其余不存在角加速度的頻率范圍內(nèi)，必須通過導紗器的電氣傳動來提供能量，以便使彈簧或在采用一附加彈簧時對兩個彈簧進行張緊。此能量可以減少，因為實際上至少一個彈簧的懸掛是同步地一起振蕩的。也就是說，在很低的振蕩頻率下，懸掛的隨同振蕩甚至能以相同的振幅來實現(xiàn)。但在查明能量平衡時必須把懸掛用的驅(qū)動計算在內(nèi)。因此根據(jù)具體條件，應這樣做較為有利，即懸掛雖以相同的頻率但以較低的振幅而隨同振蕩。于是彈簧的張力僅處于彈簧特性曲線的下部范圍內(nèi)。
在較高的頻率下，對運動方向反轉(zhuǎn)的支持的要求也增加。由于此原因，對轉(zhuǎn)向點區(qū)域內(nèi)進行彈簧卸載是不利的。通過懸掛的振蕩運動與導紗器之間的適當?shù)囊葡嗄苁乖谵D(zhuǎn)向點區(qū)域內(nèi)儲存的彈簧位能明顯地提高。但用這方法只能達到對一固定的頻率產(chǎn)生效果，這也能采用一較強的彈簧或多個彈簧來實現(xiàn)。
系統(tǒng)的靈活性提供這樣的可能性在行程的大部分中使彈簧通過矯正的懸掛隨同振蕩來卸載，并直接在到達轉(zhuǎn)向點之前才通過順利的轉(zhuǎn)換使懸掛的振蕩運動切換到相反方向，這能使彈簧力明顯地增強。
用這個方法能實現(xiàn)在大部分運程長度上是一“弱彈簧”，而在轉(zhuǎn)向點上是一個很強的彈簧。這準確地符合了對導紗器振蕩運動所希望的支持，但這并不是像現(xiàn)有技術(shù)那樣通過突然引入一彈簧力，或如同過去所實施的那樣來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一個彈性常數(shù)，它們具有不利的影響。用本方法獲得的關(guān)于支持任何振蕩運動的靈活性并不是由現(xiàn)有技術(shù)所提供的已知的解決辦法能取得的。
藉助機械振蕩系統(tǒng)對有關(guān)在導紗器運動行程中的振蕩頻率、振蕩振幅和均勻的振蕩曲線等的高度靈活性將通過進一步要求的驅(qū)動系統(tǒng)來附加地獲得支持。
在按本發(fā)明的氣隙內(nèi)能達到相當高的磁通密度，這里在尺寸很小的氣隙內(nèi)和在具有足夠尺寸和很小磁阻的磁軛內(nèi)的損耗是很小的。通過位于磁力線區(qū)域內(nèi)的線圈內(nèi)產(chǎn)生的電流便能產(chǎn)生使導紗器偏轉(zhuǎn)所需的力矩。
線圈尺寸的確定與按本發(fā)明由磁力線磁化的氣隙寬度的匹配有緊密關(guān)系。線圈上在氣隙內(nèi)經(jīng)過的線圈相距導紗器轉(zhuǎn)軸的距離會影響到驅(qū)動裝置所產(chǎn)生的力矩大小。此力矩與線圈的慣性力矩相比是較高的。參與振蕩的物體中的其余部件可用非常輕的材料制成，并必須僅以出現(xiàn)的力便能獲得所需的穩(wěn)定性，從而獲得一很小的慣性力矩。
力矩的大小和方向是通過電壓的控制或調(diào)整來調(diào)節(jié)運動每相中的電流大小和方向而決定的，這能通過一控制裝置，例如一微處理器來實現(xiàn)。電流的強度和方向按照一預定的程序根據(jù)角度和時間來進行控制，使在整個橫動寬度上給出各個所需的紗線鋪放角度，或者也能對橫動密度或橫動終點進行調(diào)節(jié)。通過適當?shù)膫鞲衅髂軐Ω鱾€角度進行檢測，并對給定值的保持進行檢查，必要時通過調(diào)節(jié)器使實際值重新與給定值相符合。如能采用熟知的紅外光柵來檢測力矩角時，可采用熟知的PID調(diào)節(jié)器。此紅外光柵集中對振蕩軸上所設(shè)置的標記進行掃描。
氣隙以及所有用來產(chǎn)生磁場的元件只需延伸到電氣線圈的轉(zhuǎn)動范圍，它相當于導紗器最大可調(diào)節(jié)的橫動行程。這樣能相應地限制結(jié)構(gòu)費用。同樣電氣線圈在振蕩過程中只需沿著適當尺寸的縫隙內(nèi)來回運動。如前所述，特別重要的是參與振蕩運動的元件離轉(zhuǎn)折點越遠，就越應具有小的質(zhì)量，因為在導紗器振蕩的死點區(qū)域內(nèi)要實現(xiàn)很高的角加速度。這里建議在絡(luò)筒機上生產(chǎn)交叉筒子時，導紗器的振蕩頻率應在30Hz以下的范圍內(nèi)。
針對一電子換向的電動機而言，它在保持驅(qū)動力矩的作用方向不變的情況下需要實現(xiàn)換向，在本發(fā)明中電流方向的改變直接導致驅(qū)動力矩符號的反向。這再一次簡化了對振蕩中的導紗器直接驅(qū)動的控制。
在根據(jù)實施例對本發(fā)明進行詳細說明如下，其中所屬的附圖表示

圖1-按照本發(fā)明的帶有電氣機械驅(qū)動的導紗器的一個前視圖，其中表示按圖2中I-I的局部截面圖。
圖2-按圖1中II-I的截面圖。
圖3-按照本發(fā)明的帶有電氣機械驅(qū)動的導紗器的變形方案的前視圖，其中表示按圖4中III-III的局部截面圖。
圖4-按圖3中IV-IV的截面圖。
圖5-參與產(chǎn)生振蕩的驅(qū)動力矩在5Hz的振蕩頻率下的曲線(圖5a)，彈簧懸掛的角度調(diào)節(jié)曲線(圖5b)，以及所屬的角速度(圖5c)。
圖6-在20Hz的振蕩頻率下的驅(qū)動力矩曲線(圖6a)，彈簧懸掛的角度調(diào)節(jié)曲線(圖6b)以及所屬的角速度(圖6c)。
在圖1中所示的截面中可看到位于一支持輥3上的交叉筒子1。交叉筒子1以其筒管2放置在圖中未表示的筒管架上。交叉筒子的驅(qū)動可通過一筒管架上的筒管盤來實現(xiàn)，它把筒管2夾在筒管盤之間。作為取代支持輥3的方案，也可設(shè)置一驅(qū)動輥，藉助它能實現(xiàn)與上述交叉筒子1的直接驅(qū)動相比有所不同的周向傳動。
輸送給交叉筒子1的紗線5被引導到導紗指6的叉子狀的導紗元件6’的內(nèi)部。有一橫動導板4用作所需的紗線的直線引導，以便使紗線始終以不變的和以離支持輥3與交叉筒子1之間的夾緊線盡可能短的距離而輸送到交叉筒子1上。這是為了獲得令人滿意的交叉筒子1的卷繞結(jié)構(gòu)所需要的。
如果不采用通過橫動導板4的直線導紗，也可考慮一個含有一導紗針孔的物體，它沿著橫動導板4的位置而可移動地設(shè)置，藉一與導紗指6相當?shù)母軛U來推動。但這里要考慮到克服由此而附加的慣性力和摩擦力，它們在高的橫動頻率下對整個系統(tǒng)具有不利的作用。
導紗指6是通過一支撐6”固定在轉(zhuǎn)軸7上，它與一個在下面還要詳細說明的線圈架14和線圈15共同構(gòu)成的以導紗器33表示的振蕩體。轉(zhuǎn)軸7如圖2所示是放置在設(shè)在外殼8的側(cè)壁9和10上的滾動軸承12和13內(nèi)。為了限制當導紗器33的運動方向反轉(zhuǎn)時由于滾動體的慣性而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)起見，滾動軸承可比一般的夾得更緊，或者也可考慮采用另一種軸承，例如具有磁性作用的軸承。
同樣固定在轉(zhuǎn)軸7上的是一個腿狀的線圈架14，其兩側(cè)的舌狀支架14’和14”藉一向里突出的舌片同由金屬帶材所制的盤簧20和21，抗扭地相連。這兩個盤簧20和21是以相反的旋轉(zhuǎn)方向來卷繞的。線圈15是這樣繞在線圈架14上，使其中心軸線與導紗器33的轉(zhuǎn)軸相交。
在驅(qū)動裝置35的外殼8的側(cè)壁9和10上固定著扭簧20和21的支撐20’和21’。在這些支撐20’和21’上牢固地安裝著兩個扭簧20和21。
如在圖2中的雙箭頭所示，這兩個支撐在側(cè)壁9和10上的位置可通過在長孔41和41’內(nèi)移動來進行調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)能力至少對于兩個支撐中之一是必需的，以便使導紗器在其靜止位置時占據(jù)在振蕩振幅范圍內(nèi)的中心位置。兩個扭簧的調(diào)節(jié)能使此中心位置同時作為彈簧特性曲線的零點。
線圈15的電流供應是這樣來實現(xiàn)的通過導線38和38’輸?shù)街?0’和21’上，再通過扭簧20和21送到轉(zhuǎn)軸7上的固定點，從那里通過導線37和37’而輸?shù)骄€圈15。用此方法能保證各固定的導線不受到相對運動。而相對運動是由盤簧20和21來接受。不言而喻，也可考慮采用其他具有高度柔韌性的導線。在這里為了限制運動起見，此導線應盡可能位于靠近轉(zhuǎn)軸7之處。
如圖1所示，由鐵磁材料組成的內(nèi)軛16具有環(huán)狀片段的形式，并如圖2所示具有一矩形橫斷面。面對著環(huán)狀片段的內(nèi)軛16的的外周是一個固定在一同樣是環(huán)狀片段的外軛16’上的一個磁鐵裝置18，18’。在內(nèi)軛16的外周與磁鐵裝置18，18’之間形成一氣隙17，它在其整個長度上具有不變的氣隙寬度。但這個不變的氣隙寬度并非一強迫的要求。于是例如可使氣隙17在其左半部的中心處和右半部的中心處各有較寬的氣隙，從而減弱其磁場，因為當導紗器33占領(lǐng)中間位置時，那里有活動的線圈股15和15’存在，而在此位置上僅需很小的或根本不需要驅(qū)動力矩。
磁鐵在振蕩途徑中點的左邊和右邊是經(jīng)過不同的極化的。因此在磁鐵18區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的磁通19基本上是到達導紗器的旋轉(zhuǎn)點，而在磁鐵18’區(qū)域內(nèi)形成的磁通19’是從導紗器的旋轉(zhuǎn)點離開的。
經(jīng)過軛部16和16’的磁力線，為了使圖面清晰起見在圖中未表示出。但它們在兩個磁軛16和16’中形成橋路，其中所有的磁力線都經(jīng)過U形軛部的中心。因此也可能使軛部在其邊緣區(qū)域內(nèi)設(shè)計成與中心相比具有明顯減小的截面。
在氣隙17的兩部分的任何一部分中，通過的磁力線方向是不同的。在導線器33的整個振蕩運動期間，電氣線圈15的兩個線卷股15’和15”各在氣隙內(nèi)移動。由于線圈15在兩個線圈股15’和15”中的繞阻平面也是強迫地產(chǎn)生不同的電流方向，因此通過磁力線19和19’所產(chǎn)生的力矩是具有同一符號的。兩個線圈股15’和15”之間的弧形距離大于導紗器33沿著氣隙17在最大振蕩角度下處于同一邊時的途徑。因此在全部振蕩途徑內(nèi)，此時兩個線圈股15’和15”保留在磁力線19和19’以同一方向通過的氣隙區(qū)域之內(nèi)，因此在全部振蕩途徑內(nèi)，電流和力矩，特別是關(guān)于符號，是成比例的。從而可使控制或調(diào)節(jié)的費用減少。
外殼8設(shè)有一蓋子11，上面設(shè)有一縫，可使導紗器33在其中運動。如果導紗指6不是在中央安裝在轉(zhuǎn)軸7上，也可把導紗指6在外殼的外部固定在轉(zhuǎn)軸7上，于是外殼8便可完全蓋住。
在轉(zhuǎn)軸7上的導紗指6的支撐6”區(qū)域內(nèi)設(shè)有一圓盤39，其上與轉(zhuǎn)軸7的中心軸線成同心地設(shè)有幾個標記。這些標記通過兩個紅外光柵40，40’來進行掃描。通過對標記分度的兩個紅外光柵40，40’的偏心設(shè)置，便能確定當前的圓盤運動的方向。因此導紗器33當前的角位置可通過增量的數(shù)目來確定。為了使振蕩途徑內(nèi)的增量數(shù)進一步提高起見，可設(shè)置另外的紅外光柵，從而對同一振蕩角度的增量數(shù)便能相應提高。但為了在導紗器轉(zhuǎn)向點的區(qū)域內(nèi)使調(diào)節(jié)器具有一足夠高的分辨率起見，可引入一觀察器，例如在DE19735581A1中所述。由紅外傳感器40所測得的增量進一步輸送到一微處理器23，其中不僅儲存有導紗器振蕩給定曲線，而且還接有一調(diào)節(jié)器，它輸出流經(jīng)線圈15的電流I或施加在線圈15上的電壓U作為調(diào)節(jié)參數(shù)。因此能通過總的振蕩曲線來產(chǎn)生所需的驅(qū)動力矩。調(diào)節(jié)器能設(shè)計成PID調(diào)節(jié)器或狀態(tài)調(diào)節(jié)器來提高調(diào)節(jié)精度以保持調(diào)節(jié)質(zhì)量，它還能進一步設(shè)計成具有適應性，也就是說在現(xiàn)場給定的條件下(例如偏差的紗線張力，軸承摩擦等)能穩(wěn)定地與之相適應，同樣還能作為一前兆的調(diào)節(jié)器，也就是能考慮到預先知道的運行曲線。通過其他所知的調(diào)節(jié)原理能實現(xiàn)不斷改進的調(diào)節(jié)質(zhì)量。
紗線鋪放的給定曲線能通過不同的促進交叉筒子卷繞結(jié)構(gòu)的參數(shù)來進行調(diào)節(jié)。于是例如能通過改變的振幅來實現(xiàn)行程振動，從而減小交叉筒子的邊緣硬度或拱頂。另外還能實現(xiàn)各種不同的卷繞結(jié)構(gòu)，例如精密卷繞或分級精密卷繞，而無需作機械的調(diào)節(jié)。同樣還能以極小的費用來調(diào)節(jié)所需的交叉筒子的寬度。
盤簧20和21的選擇可這樣來實現(xiàn)，即其到死點為止的特性曲線并非成為一直線，而是一累進的曲線。通過它可使用來取得相同振蕩的電氣機械驅(qū)動裝置予以卸載。
在圖3和4中所示的本發(fā)明的另一方案中，驅(qū)動裝置35’在很大程度上與按本發(fā)明第一方案的驅(qū)動系統(tǒng)35相同，主要的區(qū)別在于把按第一實施例的彈簧懸掛的固定裝置換成移動裝置，它的方式是在導紗器33的振蕩運動期間疊加此懸掛30和31的振蕩運動。因此彈簧20和21由于它不再是懸掛的固定裝置，所以在這實施例中它也不再同時用作電流的輸送裝置。但在這里作為模范設(shè)計仍然是不采用兩個彈簧而只保留一個彈簧。電流的輸送是通過用螺旋線方式所示的柔韌導線32和32’來實現(xiàn)，但也可用任何其他的柔韌電流輸送元件來取代。
與第一實施例中的轉(zhuǎn)軸7相比，轉(zhuǎn)軸7’是設(shè)計成一空心軸，其中有一根轉(zhuǎn)軸43的直徑變小的部分43’穿過。轉(zhuǎn)軸部分43’上裝有杠桿25和27，它們各通過橫檔26和28同彈簧20和21的懸掛30和31相連接。橫檔26和28穿過在側(cè)壁9’和10’上的彎曲的長孔24和29，它們不會妨礙橫檔26和28的振蕩運動。這些橫檔是通過杠桿25和27藉印鑄而保持在轉(zhuǎn)軸43上的。杠桿25和27是分開設(shè)置在外殼33和48內(nèi)，以免污垢的侵入而影響裝置的功能。
轉(zhuǎn)軸43通過一驅(qū)動裝置36使之實行振蕩的旋轉(zhuǎn)運動。驅(qū)動裝置36除了取消了彈簧以外，在很大程度上與驅(qū)動裝置35’相一致。在一由側(cè)壁46和47以及一外軛50和一蓋板49所組成的外殼42內(nèi)設(shè)有一線圈52用的線圈架53，它能沿著氣隙51而移動。氣隙51受一磁鐵裝置54和一內(nèi)軛55所限制。線圈52是通過導線58和58’來供應電壓的。有一個具有標記的圓盤56和增量發(fā)送器57和57’用來監(jiān)視轉(zhuǎn)軸43的各個角度位置以便在微處理器控制裝置23內(nèi)進行處理。
轉(zhuǎn)軸43是在軸承44和45內(nèi)以及轉(zhuǎn)軸7’內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的。
藉助微處理器23可通過這里未表示的終端級對兩個驅(qū)動裝置35’和36進行控制。按照圖5和6可以詳細說明如何根據(jù)所需的導紗器振蕩頻率來控制驅(qū)動裝置35’和36。
圖5中表示在5Hz的頻率下可能獲得的驅(qū)動力矩曲線。曲線56表明總的力矩曲線。由此可見，在大約80％的振幅范圍內(nèi)需要一非常小的力矩，僅在振蕩的死點附近才飛躍地有一較大的力矩可供使用。曲線57表示按照第一實施例用固定彈簧所得的力矩曲線。為了在這固定彈簧的力矩曲線上獲得總的力矩曲線56，需要由驅(qū)動裝置35提供一力矩曲線58。
曲線59表示在彈簧作同步共同振蕩時的力矩曲線，但其彈簧懸掛的振蕩頻率明顯較小。對此在圖5b中在相同的時間座標上用旋轉(zhuǎn)角β作為彈簧懸掛的曲線61來表示。懸掛的振蕩振幅約為導紗器本身振蕩振幅的30％。在圖5c中還表示彈簧懸掛的調(diào)節(jié)角速度。此角速度ω(曲線62)是相應于明顯減小的振，它對導紗器而言相應較小。
由于力矩曲線59，所以為了獲得總的力矩曲線56，對驅(qū)動裝置35’應產(chǎn)生一較小的力矩曲線60。
于是在這樣一個低的振蕩頻率下，已能對驅(qū)動裝置35’實行功率的節(jié)省，它比另一驅(qū)動裝置36的功率消耗略大。對此可以指出對于5Hz的振蕩頻率可以不使用彈簧或采用很弱的彈簧，如果原則上僅使用于這樣低的頻率范圍的話。這例子僅說明了本發(fā)明對用于明顯較高的頻率和較低頻率振蕩系統(tǒng)的優(yōu)點。但對于像第一實施例所述的單振蕩系統(tǒng)而言，雙振蕩系統(tǒng)在高頻率下能明顯地產(chǎn)生更多的優(yōu)點。
圖6(6a-6c)表示在20Hz的振蕩頻率下的彈簧懸掛的力矩曲線、旋轉(zhuǎn)角度和角速度，這里出現(xiàn)另一使用標準。
曲線63表示總的力矩。曲線64表示對一固定設(shè)置的彈簧的力矩曲線，而曲線65再次給出由驅(qū)動裝置35’所提供的力矩曲線。
由于在圖6b中所示的旋轉(zhuǎn)角度曲線68，所以對具有振蕩懸掛的彈簧提供了以66標號的力矩曲線。在振蕩的大部分過程中，導紗器的運動和懸掛運動是以同一方向進行的，以便從而使驅(qū)動裝置35’卸載。在死點區(qū)域內(nèi)彈簧懸掛的旋轉(zhuǎn)方向順利地反轉(zhuǎn)，致使彈簧現(xiàn)在被強烈地張緊，如同按第一實施例中固定設(shè)置的懸掛情況一樣。因此能實現(xiàn)驅(qū)動裝置35’明顯的卸載，特別是在該區(qū)域內(nèi)。
圖6c表示懸掛的角速度曲線69。在此可見在導紗器行程的大部分范圍內(nèi)角速度保持恒定而且較小，只有在轉(zhuǎn)向點區(qū)域內(nèi)才獲得較高的值。
通過所述的對不同振蕩頻率的例子僅給出了這種驅(qū)動所可能獲得的變動方案中的很小一部分。根據(jù)所需的導紗器運動曲線，這里可以作任意的變化，使它在準確保持所需的紗線鋪放外形的條件下，盡可能地實現(xiàn)優(yōu)化的能量平衡。
雖然在第二實施例中所述的反振蕩系統(tǒng)中，在反向區(qū)域內(nèi)包括一非常順利的彈簧力的改變，但不會出現(xiàn)一突然的機械負荷變動。如同在振蕩反向區(qū)域內(nèi)或突然提高彈簧的剛性時，在現(xiàn)有技術(shù)中所采用的緩沖作用那樣。
權(quán)利要求
1.在一紡紗機的絡(luò)紗裝置中用來生產(chǎn)一交叉筒子時，向被驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)中的絡(luò)紗筒管以橫動方式來輸送一紗線所用的導紗器，其中導紗器具有一導紗指，能圍繞著一基本上與筒管軸成垂直的定向軸而轉(zhuǎn)動，其中導紗器包括一電氣機械的驅(qū)動裝置，其目的在于產(chǎn)生一個對預定的振蕩所需的、對系統(tǒng)有影響的力矩，并至少有一個機械的能量存儲裝置用來在全部橫動運動中同導紗器相耦合，以便持久地支持運動方向的反轉(zhuǎn)，其特征在于導線器(33)同至少一個機械能量存儲裝置(20，21，30，31)直接相連接，它的位能在橫動區(qū)域的死點以后不斷地增大，并同導紗器(33)組成一個基本上諧調(diào)的機械振蕩系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的導紗器，其特征在于至少一個能量存儲裝置(20，21，30，31)是由彈簧構(gòu)成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的導紗器，其特征在于彈簧(20，21，30，31)是一扭簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的導紗器，其特征在于扭簧(20，21，30，31)是一個盤簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的導紗器，其特征在于設(shè)有兩個盤簧(20，21，30，31)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的導紗器，其特征在于盤簧(20，21)用作對電氣機械驅(qū)動裝置(15，15’，15”，16，16’，18，18’，22，22’，24，24’，25，25’)的電流輸送元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的導紗器，其特征在于盤簧(20，21，30，31)的卷繞方向是相反的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的導紗器，其特征在于振蕩的導紗器(33)的慣性和至少一個能量存儲裝置(20，21，30，31)的特性曲線是這樣互相確定的，使系統(tǒng)具有一個處于所需振蕩頻率上限的共振頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中之一的導紗器，其特征在于至少一個彈簧(20，21)具有一個可調(diào)節(jié)的懸掛(20’，21’)，通過它能把導紗器(33)的靜止位置調(diào)節(jié)到振蕩振幅的中心。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-8中之一的導紗器，其特征在于至少一個彈簧(20，21)的懸掛(30，31)設(shè)有一驅(qū)動裝置(36)，它在控制裝置(23)的控制信號的基礎(chǔ)上對在導紗器振蕩運動過程中的懸掛(30，31)的位置進行調(diào)節(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的導紗器，其特征在于用來調(diào)節(jié)懸掛(30，31)的驅(qū)動裝置(36)是這樣控制的，使它產(chǎn)生一與導紗器(33)振蕩頻率相一致的懸掛(30，31)的振蕩頻率。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的導紗器，其特征在于用來調(diào)節(jié)懸掛(30，31)的驅(qū)動裝置(36)是這樣來控制的，使它以較高的導紗器(33)的振蕩頻率在導紗器(33)的振蕩與懸掛(30，31)之間產(chǎn)生一個增大的移相。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的導紗器，其特征在于用來調(diào)節(jié)懸掛(30，31)的驅(qū)動裝置(36)是這樣來控制的，即在導紗器(33)的角速度ω恒定的振蕩區(qū)域的中部，導紗器(33)和懸掛(30，31)的運動方向是一致的，而在角速度ω強烈變動時的死點附近則方向相反。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中之一的導紗器，其特征在于電氣機械驅(qū)動裝置(35)具有一由磁力線(19，19’，23，23’)穿透的氣隙(17)，-沿著氣隙(17)設(shè)有磁鐵(18，18’，22，22’，24，24’，25，25’)，它們產(chǎn)生基本上與氣隙垂直的并穿過氣隙(17)而延伸的磁力線(19，19’，23，23’)，-在氣隙(17)兩側(cè)設(shè)有磁軛(16，16’)來引導磁通，-導紗器(33)至少具有一線卷(15)，它侵入在氣隙(17)內(nèi)，并在導紗器(33)的橫動運動過程中沾著氣隙(17)而運動，-電氣線圈(15)可通過電流來控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的導紗器，其特征在于氣隙(17)延伸到電氣線圈(15)的振蕩區(qū)域，它相當于導紗器(33)的最大可調(diào)的橫動行程。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的導紗器，其特征在于懸掛(30，31)的驅(qū)動裝置(36)與導紗器(33)的驅(qū)動裝置(35，35’)在結(jié)構(gòu)上是一致的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一在紡紗機上用來生產(chǎn)交叉筒子的絡(luò)紗裝置中向旋轉(zhuǎn)的絡(luò)紗筒管輸送紗線并使之橫動的導紗器(33)。本發(fā)明的任務在于改進導紗器的振蕩特性。此任務是按照本發(fā)明這樣來解決的,即導紗器(33)在全部橫動運動過程中持久地同至少一個能量存儲裝置(20,21)直接相連接。能量存儲裝置(20,21)的位能在橫動區(qū)域的死點以后不斷地增大。因此藉助導紗器可構(gòu)成一基本上諧調(diào)的機械振蕩系統(tǒng)。
文檔編號D01H13/06GK1330605SQ99814669
公開日2002年1月9日 申請日期1999年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月18日
發(fā)明者F·J·赫爾曼斯, F·J·弗拉姆, C·斯圖爾姆 申請人:W·施拉夫霍斯特公司