CN1008751B - 编织机供纱随时间变化的供纱装置 - Google Patents

Abstract

用于编织机尤其是针织机的供纱装置，有旋转供纱装置无滑动地向织机供纱，有控速电机控制供纱装置的旋转。聚纱元件在供纱通道中承受偏压力，决定紧纱程度。紧纱元件和至少一个导纱元件之间的走纱通道中形成一个储纱区，尺寸取决于紧纱件的位置。一个传感器和紧纱元件连接，将表示紧纱件位置或动作的信号，供给有驱动电机的电路，以便在储纱量增大，达到工作围极限位置时将电机停止。这极限位置附近有另一工作范围及另一临时储纱区。

Description

本发明与纺织机的一种供纱装置有关，这种机械要求供纱随时间变化并在大范围内变化。尤其有关针织机的有旋转供纱器的供纱装置。

在这种机器中，旋转供纱装置在基本无滑动条件下向纺织机供纱。导纱装置和供纱装置关连，控速电机和供纱装置偶合并控制其旋转。一个活动紧纱元件放在供纱器和纺织机之间的纱线通道中，紧纱偏压力装置和紧纱元件偶合，向纱施加予定的可控偏拉力。在从紧纱元件通向一个导纱元件的纱线通道中，形成一个存纱区，位于从紧纱元件通向纺织机的纱通道中的下游，随紧纱元件的位置变化，存储一定量的储存纱。电控制装置和电机偶合，根据纺织区需要的供纱量，控制电机的速度和旋转。

例如，在横机中，上面安装织针三角部分，并和三角部分控制织针活动的三角座滑架，在针床的有效长度上进行往复活动。为将纱正确插入针钩，导纱器也必须相应往复。在三角座滑架回行点的附近，滑架通过一个额外的相对于正在作织造的织针的行程，在这额外行程中不对纱加工，因此供源中没有纱放出。并且，静止供源和执行直线往复活动的导纱器之间的纱的长度永远保持变化。为防止间歇出现的多余的纱形成线圈，在实践中使用一个所谓的紧纱器，容纳不需要的纱，在张紧状态下保存，直到三角座滑架和导纱器完成反向活动，并且第一织针又开始进行织结;也就是在活动持续中，通向导纱器的行程又增大，将存纱器中的纱用完。当用小圆筒针织机织带袜跟和袜尖的长短统袜时，假如针筒在圆周方向上往复，作所谓的走梭，织袜的跟尖时，也有相似的情况。

这些紧纱器运转时都有止纱器，基本的缺点是不能保证保持纱的紧张度均匀。于是，线圈的大小有变化，从而这样生产的长短袜，有长度不同等缺点，因此，在完成后必须拣选成对。

和止纱器共同使用的还有一个纱回收装置，如法国专利第FR-OS2，538，419号所揭示的横织机，或往复式长短统织袜机，对其沿静止导纱元件和导纱器之间的纱通道中的纱的张紧度，进行感测或扫描，放在通向针织机的纱通道中的静止导纱元件上游的止纱和纱回收器可作调节，从而导纱器上的纱的紧张度，约保持在予定的波动范围内。这种装置除在运转时用纱感测元件控制限位开关外，紧张度仅可能作非常不能令人满意的粗略变化，纱线还必须由织针本身，通过止纱器，从纱筒上抽出，所以纱只能在相当高的紧张度下作加工。如从纱筒上抽出的纱有混乱，便可能损害织成品的均匀性。

美国专利第3，962，891号中揭示的横织机的供纱装置可克服这缺点，本发明以之为基础，通过在纱筒的走纱通道中的下游设置的旋转供纱元件，作无滑动供纱。这供纱元件用电机驱动，向导纱器和织针供纱。这安排中有移行传感器，和横织机的三角座滑架驱动元件及导纱器连接，发射表示滑架及导纱器特定位置及速度的电信号;依靠这些信号将供纱元件的驱动电机随用纱量相对于时间的变化作控制，同时考虑在导纱的往复活动中，通向导纱器的走纱通道中发生的变化。为此，将驱动电机作为最终的控制元件，放在一个电控制线路中，其标准变数由上述信号形成。在导纱器逆行时，要防止驱动电机加速及减速阶段中，纱的紧张度发生起伏，而驱动电机的惯性质量，妨碍通过改变供纱元件转速补偿这种起伏，所以将一个张紧元件在走纱通道中放在供纱元件的下游，当纱的紧张度减低时，紧纱元件暂时构成纱的储备，备继续运转时用完。这紧纱元件形式为导纱臂，围绕静止轴线旋转，一端有一个纱孔，和静止导线元件配合，产生大致V形的走纱通道。导纱臂支承点的附近，和 一个一端固定的螺簧连接，在导纱臂上旋予定的可调偏压力;这力决定纱的紧张度的大小。在横机中安装各种移行传感器，必然对机器干扰。并且这些移行式传感器由于在经常是相当长的针床上，检测三角座滑架和导纱器的全程行动，并且必须至少能部分调节，适合具体针织物件的宽度，所以费用必然昂贵。由于供纱元件的驱动电机，仅按予先硬性规定的与三角座滑架及导纱器往复活动的关系控制，因此控制系统每一元件的调校都很重要。

本发明的目的，是提出纺织机的一种供纱装置，供纱要求随时间变化，诸如用于间歇往复动作的横机或圆筒机，供纱紧张度可能作任意的恒定调节，不需对织机作干予，例如甚至在运转条件下，可和横机的导纱器，或圆筒机的针筒的逆行相关，可靠防止纱的暂时结圈或紧张度的过高峰值。

简言之，有一个测量传感器和紧纱元件连接，通过光电式扫描来感测其角度位置，并作为运转范围中的紧纱元件调节动作的函数，向一个包括装在导纱臂轴上的直流电机的电路，发射代表特定位置和/或动作的信号。利用这个电路，当紧纱元件向增大储备纱的方向移动达到工作范围的极限位置时，便将驱动电机停止。随在工作范围的这极限位置后面，设有紧纱元件的另一活动范围，如果由于一个偏压力施加，纱的紧张度减低，于是在电机停止状态下紧纱元件可进入这活动范围。设有载纱装置，它被布置成当紧纱元件进入另一个工作范围时接受从紧纱元件退回的纱在保持紧张度下暂时存储而形成另一备用纱。

在这附加备纱中，当供纱元件停止时，紧纱元件存储来自正常工作范围以外的纱，从而当针筒逆向走梭时，不需增加设施便可自动避免造成纱的结圈。将纱的紧张度长期维持，永远保证理想供纱状态。

图1为本发明供纱装置侧视图表示正常工作范围内的导纱臂;

图2为图1供纱装置的相应侧视图表示导纱臂的形成补充备纱的另一活动范围;

图3为图1供纱装置的另一有局部剖面的侧视图表示载纱元件承载圆盘，表示沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的剖视;

图4为图1供纱装置载纱元件承载圆盘的俯视图未示载纱装置而示导纱臂的各旋转位置;

图5为另一比例画的俯视图表示与图1供纱装置导纱臂连接的测量及测位传感器的转角传感圆盘;

图6为图1供纱装置电子控制线路方框;

图7为图6控制电路补充电路的分解电路图。

图1-3所示供纱装置有壳体1，上面放一个支架2，用以在图中未详示的圆筒机上机架环上固定，其附近放置容纳在壳1内的电元件和电子元件的接线器（未示）。有一个步进电机3放在壳1的上部，如图3，其轴穿过前壳壁的相应孔，驱动安装在不作相对旋转的轴上的纱轮4。纱轮4有一个轴毂5安装在轴上，有若干基本为U形的载纱杆（wire    bails）6，端部和轴毂5连接，各有基本为轴向伸展的平行载纱部分7，并有连续的倾斜部分8。此外，纱轮也可有滚筒或鼠笼形式，并可有端部圆盘，如图3中7a所示，其各杆弯成连续的倾斜部8，而其直线的载纱部7锚定，如图3。

壳1上的静止导纱元件和形成供纱元件的纱轮4连接。这些导纱元件有一个进纱孔10，设在与壳固定的支架9上，在纱轮的出纱侧有一个出纱孔11，和壳1连接。

来自诸如一个纱筒的图中未示的供纱源的纱12，通过支架9上的盘式可控止纱器13，从进纱孔10中经过，在倾斜部8的附近绕到纱轮4上，倾斜部8将纱推到杆6形成的载纱部7上，形成有若干绕卷的储纱绕圈;这些储纱绕圈和窄载纱部7，共同保证纱轮4的圆周，作纱12的基本无滑动的供给。

纱12在切向上从纱轮4上绕出，速度与纱通过进纱孔10在切向上绕 上纱轮4相同。来自纱轮4上的绕圈的纱12，从导纱臂16端部上的孔14中经过，导纱臂另端放置在壳1的枢轴15上，形成活动紧纱元件，将纱从孔14退回第二静止纱孔11，孔11在纱轮4下侧，与纱轮4有一距离。纱从孔11到达图中不详示的用纱元件，如为针织机，则通过导纱器上面到达供纱针。

在纱轮4的出纱侧，旋转导纱臂16及其纱孔14，一般形成纱轮4圆周和第二静止纱孔11间的基本V形增长纱线路线，如图1所示;这路线表现为储备纱，其长度取决于导纱臂16的角位置。如图1所示，导纱臂16的旋转轴线15，和纱轮4的轴毂5的轴线在同一对称平面中，其安排为导纱臂16在图1的对称平面中，孔14与纱轮4的圆周有间距，高度约与第二静止孔11同。导纱臂16在这位置时，孔14的轴线垂直伸展。

一个小直流电机18（见图3）放在下壳部17的前壁上，轴190穿过前壳壁的相应孔，和导纱臂16连接，臂16的朝向纱孔的端部向里弯，防止作相对旋转。经常通电的直流电机18形式最好为拖杯式电机，用作转矩传感器，也可代之以设计与动圈测量仪器之类测量传感器相似的转矩传感器。在导纱臂16上施精确设定的可控偏压转矩，相等于在孔14上施加而作用在导纱臂16上的相应偏压力。这偏压力与通过孔14的纱12施加的拉力方向相反，拉力取决于纱的紧张度;就是这偏压朝向图1中的左方，也就是偏压转矩为逆时针方向。

有一个形式为第一光电信号转换器19的测量传感器，和电机18的轴190连接，感测导纱臂16的角位置，发出表示这位置和上述储备纱量度的信号。

有一个第二光电信号转换器20在轴190上，与第一信号转换器19并排;转换器20是一个位置传感器，形式和信号传感器19相同，也相似产生表示导纱臂16角位置的信号。第二传感器20的作用下文详细叙述。

两信号传感器19，20各有一个发光二极管（LED）21及22，和位于 LED光束路线中的光敏晶体管23，24。LED21，22及光敏晶体管23，24安装在固定在壳体上的支架25上。有安装在轴190上的遮光盘26及27，防作相对旋转，有不同的宽度伸进这样形成的各光闸的光束中;遮光盘的边缘或轮廓随适合予定目的的函数变化，对于第一信号传感器19最好是指数函数。光敏晶体管23，24的输出模拟电信号，作为导纱臂16旋转的函数，这些信号和导纱臂16的角位置有固定的函数关系，决定于遮光盘26，27的边缘或轮廓。

导纱臂16的转动在两个方向上受止动销28，29的限制，如图1所示，例如两个销相近而有间距，都在有轴毂5的轴线和导纱臂16的轴线15的对称轴的右方，当导纱臂16靠在止动销28或29上时，孔14在侧向上和第二静止纱孔11有予定的距离。从图1所示的正常运转位置开始，导纱臂16可以执行一个限定为约60°的转动，而其逆时针旋转范围约为280°。

一个以轴线15为圆心的承载圆盘30，在下壳部17的前部上固定，有一个中心孔31供轴190穿过。承载圆盘30的半径略大于导纱臂16的长度。上述两止动销28，29在承载圆盘30上，仅在运转有误差时，导纱臂16才靠在止动销上;有图中未详示的开关装置和止动销28，29连接，一旦导纱臂16和止动销28，29接触时，便可用开关装置发出切断信号或警告信号。

承载圆盘30的前部，还有载纱元件32，33，互相成对连接，从承载圆盘30的前部伸出。其第一及第二载纱元件32及33，分别位于一个以轴线15为圆心的想象共同圆34，35上。角间距约为60°。圆34的直径大于圆35;然而两个圆34，35的直径都小于导纱臂16绕轴线15旋转时，孔14所划圆的半径。

载纱元件32，33共同形成补充储备纱的承载表面。各导纱元件形式为圆柱形辊，圆周上有承纱槽，即导纱槽350，截面为V形。在本例中，外载纱元件32不能作相对于承载圆盘30的旋转，而径向上的内载纱元件 33在从承载圆盘30上伸出的轴（bearing    bolt）36上旋转。否则也可以使全部载纱元件32，33不相对旋转，或全部旋转。轴36的长度选定，从而在每对载纱元件32，33中，在径向上的内载纱元件33在轴向上和载纱元件32并列，如图3所示。导纱臂16弯折，从而可在伸出的载纱元件32，33上越过而无障碍;孔眼14的内缘在在其轴向伸展范围以内，也就是在径向外载纱元件32的V形槽350以内，孔14本身可以在离开载纱元件32的径向范围内略微移动。

载纱元件33在径向上靠近轴线15，V形槽350的顶点在一个共同垂直平面中，这平面或者通过固定孔11的轴线，或者在侧向上与之略微离开。

当载纱元件32，33在这位置上时，因导纱臂16的逆时针旋转，从图1所示的运转状态变为图2中的回收状态，将当时停定的纱轮4和第二静止孔11间的纱线路线中的纱12，放到有相同角间距的载纱元件32，33上，形成补充储备纱。在图2位置上承受偏压力的导纱臂16拉紧的纱，有纱段在纱轮4，和直接安装在承载圆盘30上的、在轴线15径向外侧上的载纱装置32的孔14之间伸展，而在孔14和第二静止孔11之间伸展的纱段，是导纱臂16旋转时从用纱元件上回收而得，被放到另一载纱元件33上，如图2所示。

这样形成的补充备纱很容易再使用，因为可将纱通过孔11牵引，于是从图2的状态开始，导纱臂16顺时针旋转，连续将纱从载纱元件32，33上提起，直至达到图1所示状态，纱轮4重新供纱为止。

为了保证控制紧张度恒定的供纱，和导纱臂16的上述纱回收功能，设置一个有步进电机3及直流电机18，和两个传感器19，20的电子线路;这线路的结构可从图6，7清晰了解。

有直流电机18与连接的导纱臂16和作测量传感器的第一信号传感器19，属控制器的一个部分，将纱轮4的出纱侧的纱的紧张度，控制于直流电机18转矩设定的恒定数值。

第一信号传感器19的光敏晶体管23发出的模拟信号，表示导纱臂的角位置，将这信号通过一个低通滤波器37和一个电压跟随（输出）器38，输入控制电路39，对信号处理，在输出侧产生有予定脉冲列频率的脉冲信号，图中用号40表示，被输入电子控制系统41，系统41通过一个与其输出侧连接的功率输出级42，向步进电机3供给形式为相应步进脉冲列的控制信号。低通滤波器37从信号传感器19供给的模拟信号中，滤除高频干扰信号;电压跟随器38的输出侧有相当低的输出阻抗，提供取决于导纱臂16特定角位置的信号电位。将这电位输入电路部分39的主要包含两个积分器43，44的电路;这电路有一个时间常数，适应步进电机的特定起动和止动特性，从而在步进电机3起动和止动时，限制频率信号40中频率相对于时间的变化，于是有纱12，纱轮4等载荷的步进电机3，可以跟随频率的变化而变化。

步进电机3起动时间中，用纱元件可用储备纱满足需要，纱的紧张度和不受位置角度影响并设定指令数值的直流电机的转矩，永久保持其指令数值。同时在这阶段中，步进电机3可将纱轮转速提高到与某一阶段中要求的纱的前进速度一致，阶段的长短取决于起动特性，以求保证步进电机和频率信号40一致。

积分器43限制步进电机3起动时频率的变化速度，积分器44将频率的变化速度限制，使其数值低于步进电机3的止动特性，从而在步进电机止动前，可准确跟随频信号40的频率变化。

由积分器36，37构成的电路，在输出侧上跟随一个二极管通路45，其输出通过一个低通滤波器46，连接提供频率信号40的电压/频率转换器47。二极管通路45形成限制电路，防止将电压低于下限的信号供入电压/频率转换器47;如有这种电压供入，结果便是发出的频率信号频率暂时很低，不能被步进电机3容许。低通滤波器46防止电压/频率转换器47的运转误差，在输出侧有零点抑制，并可使特性曲线的斜率变化， 因此导纱臂16的角位置和储备纱的量度可控制，以适应纱的特定稳定前进速度。

电压限随器38发出的模拟电压信号，还通过一个电位计48，输入一个微分器49作差分。微分器49的输出通过一个加法元件50和一个电压跟随器51，和第二电位计52连接，从而可能控制直流电机18施加的转矩的大小，便可控制纱紧张度的指令数值。

稳压电源53的控制输入和电位计45连接，这电源53通过一个功率输出级54，用恒定的电流激励直流电机18。

纱的张紧控制器的运转如下：

在供纱装置的正常运转中，就是在用纱元件取纱时，导纱臂16在图4中A所示的工作范围内活动，在选定的举例方案中，跨过一个约45°的范围，在顺时针方向上由一个止动销28限制，在逆时针方向上由一个所谓的切断范围B限制，幅度约为30°，其区别的特点为当导纱臂16达到一个位于切断范围B中的位置（“极限位置”）。也就是进入切断范围B时，步进电机3停止。

假如当导纱臂16处在运转范围A内时有一个控制偏差发生，例如偏差造成用纱减少，于是导纱臂16便开始离开对应于特定纱前进速度的指令角位置，从而供给电路部分39的模拟电压信号发生一个相应的变化。于是在电路部分39中产生的控制步进电机3的相应脉冲控制信号40也有变化，使步进电机3改变速度，供纱速度也随之变化，直至恢复稳定状态为止，这时导纱臂16达到一个固定的角位置，纱通过孔14在导纱臂16上旋加的紧纱力，平衡直流电机18施出的转矩。由于加在导纱臂16上的相当于直流电机18的转矩的指令偏压力，无论导纱臂16在运转范围A中的角位置如何，指令偏压力都恒定，于是无论供纱速度如何，无论单位时间内的用纱量如何，纱在稳定状态下的紧张度恒定。控制器作为整体部分运转。转动时，导纱臂16上的与角速度基本成正比的阻尼作用，由 一个有相应低内阻的直流电机，或用图中未示的已知类型的分体的阻尼器件产生。

通过一个体外的元件55和加法元件50，可将外部的控制信号，例如圆筒机全部或某一些供纱装置的中央控制器之类的外信号源的外控制信号，可通过电位计52，向稳压电源53的控制输入输送。这外控制信号可对直流电机18的转矩作遥控调定，从而可遥控纱的紧张度。测试插孔56，57有助于检拾与步进电机3的步进频率成正比，而表示步进电机速度的信号，即每分钟转数的信号，以及表示稳压电源53输入电压和直流电机18恒定输入电流的信号，因此也表示直流电机产生的转矩，将这些信号输送到一个外显示源，便可直接读出并监测纱的行进速度（即单位时间的供纱量）及紧张度。

微分器49提供补偿信号，其量值通过电位计48控制，并通过加法元件50加于直流电机18的控制信号中。这补偿信号的作用尤其在纱紧张度的低置位时，遇有控制偏差，便可补充增减直流电机的激励强度，以减少这控制偏差。

电压跟随器38输出端上出现的模拟信号，表示导纱臂16的特定角位置，信号最后也向基本起限位开关作用的电子元件58输入，元件58的输出侧和电位计52连接，控制稳压电源53的控制输入。电子元件58的功能为将稳压电源53的控制输入上的电位，降低到予定的可控理想数值，在切断范围B中的导纱臂16，进入纱紧张度降低的一个局部范围C。这样配备的目的如下：

在设有落纱装置（stripping    apparatus）的圆筒机中，例如为了改变颜色而插入新纱时，需要先将原来的纱拆除，中断供纱，于是导纱臂16由于其器件的内在惯性，推入切断范围B内，使步进电机3停止，纱又张紧，阻止导纱臂16再活动。导纱臂在切断范B中达到的确实位置，也就是深入程度，除其他各种因素外，取决于当时的送纱速度和纱的紧 张度，并决定于纱轴的放纱速度。假如这时导纱臂16在切断范围B中停留的地点B与运转范围A相邻，于是步进电机3止动，纱的紧张度保持电位计52设定的指令数值，也就是适合作针织运转的数值。假使，作为举例，由于落纱装置的纱夹易于弯屈，织机不能夹持有这紧张度的纱，于是在直流电机18施加的指令偏压力影响下，导纱臂16缓慢向图1，4中的左方移动。但是一旦导纱臂16进入切断范围B的范围C，于是电子元件58通过相应减低直流电机18的激励强度，自动将纱的紧张度下降到低很多的数值，因为数值低，致使纱施加的张紧力成为无害。但是，在这情况下纱的紧张度不会达到零，若非如此，则将纱扯断时，切断电机的装置便会有所反应。

总而言之，在运转范围A的全部范围内，以及导纱臂16在其中活动的切断范围B的一部分中，纱的紧张度相应恒定，等于指令数值;仅在切断范围B的部分C中紧张度减低。

上文所述供纱装置当用纱连续不断，甚至在纱的各种前进速度下，和导纱臂16在运转范围A中活动时向用纱元件提供紧张度恒定的纱。（图4）。假如用纱中断，例如将机器关闭，或如上所述，在带有落纱装置的针织机换纱时，导纱臂16进入切断范围B，步进电机停止转动，将准备供给用纱元件的纱初步保持正常的指令紧张度。假如在这纱紧张度的影响下，纱略后退，使导纱臂进入纱紧张度减低的范围C，于是，也如上文所述，纱的紧张度数值减低。

但是，假如在横机或圆筒机中使用的供纱装置有往复式的运转时（短统袜或长统袜织机），于是当承载器或针筒在达到回转点后开始回行，由于纱线路线减短，开始时将纱从固定出纱孔11退到导纱件上。在与时间相关的用纱过程中，相当于从正常用纱量开始，导纱臂在图1所示的运转范围A中的位置上，一旦承载件或针筒开始其额外行程，初始用纱量变为零，直流电机18将导纱臂16推入切断范围B，于是步进电机3及纱 轮4止动。其后承载件或圆筒触发纱回收，纱的紧张度下降，从而在直流电机产生的转矩的影响下，导纱臂16继续逆时针旋转，如图4所示，进入图4的另一活动范围D，这区域可称为“纱回收范围”。在范围C中执行纱紧张度的上述降减的电子元件58，事先已用手控开关60（图1，6）将在范围C中执行减低纱紧张度的电子元件58切断。否则，也可以实现遮光圆盘26和第一信号传感器19连接，当导纱臂16达到切断范围B中的予定位置时，这遮光圆盘26控制光敏晶体管23，使光敏晶体管不再供给电子元件58随之反应的模拟信号。

一旦导纱臂16进入回收范围D，作为位置传感器的第二信号传感器20起动，其光敏晶体管24发出表示导纱臂16角位置的信号。将这信号通过一个滤除干扰的低通滤波器60，供给电压跟随器61，跟随器61的输出侧，连接一个纱紧张度增高电子回路62，电子回路62通过一个二极管63和一个有一个电阻64的加法电路，在恒定电源53的控制输入上增高电压。从而将直流电机产生的转矩增大，结果导纱臂16用增大的拉力，将从用纱元件回行的纱通过纱孔11牵引，当如图1所示逆时针旋转时，将纱存在载纱元件32，33上，方式如上所述。一旦全部回收的纱在补充备纱中存放，导纱臂16便停止活动。假如因为运转中断补充备纱不足以接受回收纱，或发生断纱，于是导纱臂16最后抵靠止动销29，其开关装置启动，发出切断信号。

反之，在正常运转中，回行时，一旦承载器或针筒达到又开始通过纱孔11抽取纱的位置上，由于导纱臂16按图2中的顺时针方向旋转，首先用完补充备纱。一旦导纱臂离开回收范围D，由于遮光圆盘27的特殊形状，第二信号传感器20便停止工作。

一旦导纱臂16通过切断范围B，回转到工作范围A中，在第一信号传感器19发出的模拟信号的影响下，步进电机3的速度控制又开始，直至导纱臂16达到其与特定送纱速度对应的工作范围A中的特定工作位置上。 在横织机中，承载件在针床上活动时，这送纱速度随几何位置决定的送纱路线的变化而连续变化，步进电机3相应连续自动调节，保持纱紧张度恒定。

电子回路部分60，61，62在图7中详示。

形式为集成电路（IC    LM    324）的电压跟随器61的不可逆输入，通过一个有电容器64和一个电阻65的低通滤波器60，和光敏晶体管24的发射器连接，跟随器61的输出通过一个电阻和一个电容器67和一个微分器68连接，微分器68有一个电容器69和一个电阻70及一个二极管71，二极管71和一个有两个电阻72，73的分压器连接。有一个有集成电路（LM324）的比较器74，和微分器68的输出侧连接，集成电路（LM324）通过一个二极管75和一个单稳多谐振荡器76（IC    LM    324），和一个放大器77（IC    LM    324）的输入连接。放大器77的输出通过一个电位计78和二极管63以及加法元件64，和稳压电源53的控制输入79连接。

当导纱臂16处在运转范围A中，将与正常纱紧张度相当的电位，向最初来自电位计52的稳压电源53的控制输入79供给。

假如第二信号传感器20，通过光敏晶体管24发出的模拟信号，表明导纱臂16进入了回收范围D，于是电压跟随器61将这模拟信号放大，然后由微分器68微分。仅在导纱臂16在图1的逆时针方向上转动时，微分器才发出信号。为此要求模拟信号相对于时间作变化，光闸22，24感测遮光圆盘27的特定轮廓形状或边缘形状作出这种变化。

在输出侧上连接的比较器74将微分器68发出的信号积分，将这信息以稳定正电压电平的形式，向单稳态多谐振荡器76提供。这信息在单稳态多谐振荡器76输出上的重要性，下文将再作详述，在输出上出现一个正电压，由放大器77放大，通过控制电位计78及加法元件64，供给恒定电源53的控制输入79。电位计78有助于控制纱回收时要求的紧张度特定增高。

假如导纱臂16静止，或向反方向旋转（图2中为顺时针），例如在恢复正常取纱而使用补充备纱时，于是光敏晶体管24发出的模拟信号不显现随时间的增长，从而微分器68也停止发出信号，而出现附加电压，在此以前，放大器77输出上的电压有瞬时的消失。

在上述的举例方案中，有两个分立的遮光圆盘26，27在直流电机18的轴190上并排安装，但也可仅设一个遮光圆盘80（见图5）使设计简化，遮光圆盘80的圆弧半径变化，轨迹由两个光闸21，23及22，24感测，如图5所示。外周缘形成的基本偏心的轨迹26a，和第一信号传感器19的遮光圆盘26的轨迹对应，而内轨迹27a与第二信号传感器20遮光圆盘27的轨迹对应。因为在结构上不易制造在全圆周上连贯而与圆盘的径向上向外的区域不连接的径向内轮廓27a，因此内轮廓的形式为各个偏心段27b的复合，在81处通过一个径向肩台或通过形成锐角的过渡部，和在径向外侧上围绕的圆盘材料连接。单稳态多谐振荡器76，举例而言可控制在10ms，当导纱臂16旋转、遮光圆盘80从一个偏心轮廓27b移到下一轮廓时，振荡器76随时防止小遮光区81造成的信号流发生短时中断。通过将轮廓27a复分为连续的偏心段，当遮光圆盘80旋转时，可相当大增高模拟信号电压的单位时间升幅，从而微分器68产生的微商（dU/dt）幅度，也足以保证功能的可靠性。

在理想的方案中，紧纱元件是一个控制器的一部分，这控制器将供纱元件下游的纱行程中的纱紧张度，保持于编压力确定的恒定指令数值。当紧纱元件在工作范围中移动时，测量传感器向起一部分控制通道作用的电子回路，发出表示控制电路控制变数的信号。在正常工作状态下，例如当圆织机或横机承载器在针床上活动时，通过仅在运转范围中活动的紧纱元件，和控制器，将供纱元件的驱动电机持续控制，方式为将纱的紧张度持续控制于在紧纱元件上作用的偏压力所决定的指令数值变数。但是，一旦承载器在最后织完一针后的下游通过额外行程，并且继续逆 行时，紧纱元件在偏压力的影响下，进入一个额外活动范围，而供纱元件的驱动电机则停止。将未使用的纱回收，放在载纱元件上，直到随承载器的回行反应，又继续取纱，首先用完补充备纱，然后紧纱元件又回入其运转范围。一旦进入这范围，驱动电动再起动，速度按需纱量调节，于是保持纱的紧张度恒定。

为肯定纱消耗量暂时减少或停止，抑或发生断纱，适宜于将紧纱元件的进一步的活动范围，用一个限制值信号传感器限制，这传感器在紧纱元件达到最高限度位置时作反应。

由于导纱元件造成路线改变，强度有变化的摩擦力在纱上施加，强度变化取决于供纱元件和诸如织针之类的用纱元件之间纱线路线中的特定状态。假如因此将纱从紧纱元件拉回到补充备纱中。便必须能克服这些摩擦力。因此假如有随位置变化而被触发的装置和紧纱元件连接则常有利益，利用这装置，当紧纱元件活动时达到予定位置时，可将在紧纱元件上作用的偏压力，按可任意调节的予定值提高。这位置以紧纱元件上述进一步活动范围的极限位置为宜，或以处于进一步活动范围内的位置为宜。在某些情况下，仍以将这位置设在紧纱元件运转范围内为宜。紧纱元件的这个位置也可用结构简单的方式取得，即将当达到予定位置时，一个发信号的位置传感器和紧纱元件连接。为进一步简化设计，还可将位置传感器和测量传感器结合，或用在任何时候都与紧纱臂连接的传感器，一旦紧纱元件随着纱紧张度降低，达到朝向进一步活动范围的极限位置时，向控制电路发出由位置决定的位置信号，或至少为向供纱元件驱动电机发送一个止动信号。

已证明在结构上适宜使紧纱元件有一可旋转的导纱臂，与纱连接，并与一个感测导纱臂角位置的测量传感器连接。这测量传感器在原理上可有任意的型式，最好作无接触运转，但已证明假如测量传感器有一个角度传感器，和可用光学照相信号传感装置感测的导纱臂连接，则很有 利。假如角度传感元件有一个圆盘，有可利用光学识读的轮廓或边缘，至少一个这种轮廓或边缘和测量传感器相关，又至少一个轮廓或边缘和位置传感器相关，那么便可用简单装置取到测量传感器的任何适当的信号发送功能，即一种也适合控制器作静态或动态控制的功能。

如已说明，在补充储备纱形成过程中，当纱回行时，常适宜将在紧纱元件上作用的偏压力提高，以克服在纱线路线中的纱上施加的制动力。然而一旦载纱装置上有过量的纱积累时，便没必要在紧纱元件上增高偏压力。就一般而言，在以后使用补充备纱时，因偏压力增高而相应增加纱的紧张度是不理想的。为避免这种情况发生，如果增大在紧纱元件上作用的偏压力的装置有装置确定活动状态，有需要时并确定紧纱元件的活动方向则有利益，利用这个装置仅在紧纱元件活动时才能增大偏压力。

根据紧纱元件的不同结构形式及其装配方法，可从根本上用各种方法产生偏压力。至少在导纱元件的工作范围内，无论什么角度，仅需能进行调节，尽可能使偏压力恒定即可。假使紧纱元件和产生偏压力的电磁扭矩传感器连接，这些条件极易满足，产生的扭矩和偏压力，通过适当改变电输入参数便极易调节。为此，增高偏压力的装置有一个切换级，改变扭矩传感器的输入电压或输入电流。如使用这种电磁扭矩传感器，便可同时设一确定紧纱元件活动状态的装置，这装置有微分元件，处理输出信号，或从测量传感器或位置传感器输出信号推导的信号。

接受从紧纱元件退入补充备纱的载纱装置，应按紧纱元件纱线路线的几何形状条件（直线形或圆形），和接收的纱的量实施。必须保证有可靠的受纱，同时在使用补充备纱时可将纱顺利放出或收取。

当紧纱元件形式如上述用枢轴安装的导纱臂时，如载纱装置的载纱元件在安装导纱装置的导纱臂活动范围中分布则有利益。这种载纱元件至少在一个以导纱臂的旋转轴线为圆心的圆上适当安排。载纱元件可以是有槽道之类的容纱措施的滚轴，至少滚轴作可旋转的安装，至少和导 纱装置和用纱元件之间的纱段接触。当将纱向补充备纱中回收时供纱元件静止，因而没有纱从供纱元件中放出。但是在用纱元件，例如刚织完的织针，和导纱臂之间伸展的纱段必须后退。为防止有过大的摩擦，适宜至少将这段纱在旋转滚轴上牵引。

如载纱元件的位置，在支持供纱元件的壳体上的平承载件的一侧上突出，便易于监控载纱的状况，发生误差时可手动纠正。由于在导纱臂的附近，纱放在基本为V形的前进路线上，在V形的顶点放置导纱臂的纱孔，载纱元件至少成组从承载体上作不同程度的伸展，从而保证两个向纱孔伸展的纱段的状态良好。

上述说明可作各种变化和修改，一个实施方案中叙述的特点可用于任何其他方案而不脱离本发明的范围。

Claims (16)

1、向编织机器供纱的供纱装置，尤其适用于针织机的供纱装置，要求的供纱量在时间迁移中变化极大，装置有下列各项：

一个旋转供纱装置(4)，基本在无滑动的条件下向编织机供纱；

导线元件(10、14、11)，与供纱装置相关；

一个控速电机(3)和该供纱装置(4)连接，控制该供纱装置(4)的旋转；

一个活动紧纱元件(16)，放在供纱装置和织机之间的纱线路线中；

偏压力拉线装置(18)和紧纱元件(16)连接，在纱上加予定可控偏拉力；

在紧纱元件(16)和下游的一个导纱元件之间的纱线路线中，在该紧纱元件和织机之间的纱线路线中有一储纱区，根据紧纱元件(16)的位置，储存一定量的备用纱；

控制装置与电机连接，根据织机对纱的需求，控制电机的速度和旋转，

传感器装置用于产生和发送电信号给该控制装置，

本发明的特征是，

一个用来感测紧纱元件(16)的位置的传感器(19)被连接着该紧纱元件(16)，当该紧纱元件在工作范围(A)中为了增加该储备纱而移动到一个极限位置(A/B)时，以产生和发送一个停止信号给该控制装置使该电机停止；

该紧纱元件(16)在电机停止时能被该偏压力拉线装置(18)移入另一个工作范围(D)；

载纱装置(32、33)被布置成当该紧纱元件进入该另一个工作范围(D)时，接受纱线以维持纱在该偏压力作用下被该紧纱元件拉紧着，形成另一储备纱。

2、如权利要求1中之装置，其特征为紧纱元件（16）是控制器的一个部分，用一个偏压力在纱线路线中将供纱元件（4）下游的纱的紧张度，恒定于一个不变数值，该传感器（19）在当该紧纱元件（16）在工作范围（A）内活动时，产生并发送一个控制信号给该控制装置。

3、如权利要求1中之装置，其特征为该紧纱元件（16）的另一个工作范围（D）受极限值信号传感器（29）限制，这传感器在该紧纱元件（16）和该传感器接触时发送一个信号给该控制装置。

4、如权利要求1中之装置，其特征为还有装置（60至62）用来增加该作用在紧纱元件（16）上的该偏压力至一个预定值，而该紧纱元件（16）被连接一个用来感测它的位置的第二传感器（20），该传感器在感测到该紧纱元件（16）到达一个预定的位置时，就给该偏压力增加装置（60至62）一个电信号以触发该装置。

5、如权利要求1中之装置，其特征为该紧纱元件（16）有一个可旋转地支持着的导纱臂（16），它连接着纱（12），而该传感器用来感测该导纱臂的角位置。

6、如权利要求5中之装置，其特征为该传感器（19）有角度传感器元件（26）和导纱臂（16）连接，该元件可用摄影光学信号传感器装置（21、23;22）感测。

7、如权利要求6中之装置，其特征为该角度传感器元件有一个圆盘（80），它有多个可用光学扫描的轮廓或边缘（26a、27a、27b），至少其一个轮廓或边缘形成第一传感器，至少另外一个轮廓或边缘形成第二传感器（19;20）。

8、如权利要求4中之装置，其特征该提高在紧纱元件（16）上作用的偏压力的装置，有一个电气线路（68）用来确定至少一个动作的位置以及紧纱元件（16）的活动方向。

9、如权利要求1中之装置，其特征为连接紧纱元件（16）的产生紧纱偏压力的装置（18）包括一个电磁扭矩传感器。

10、如权利要求4或9中之装置，其特征为该增高偏压力的装置有一个电气线路（61、62）用来控制该电磁扭矩传感器（18）的输入电压或输入电流。

11、如权利要求8中之装置，其特征为该确定紧纱元件（16）动作状态和/或方向的线路有一个微分器（68），处理该传感器（19）的输出信号，或从此信号推导出的信号。

12、如权利要求1中之装置，其特征为该载纱元件（32、33）被分布在该导纱元件（16）的工作范围（A，D）中。

13、如权利要求5或12中之装置，其特征为该载纱元件（32、33）都被支持在一个承载件（30）上，都位于至少一个以该导纱臂（16）的旋转轴线（15）为心的同心圆（34;35）上。

14、如权利要求1中之装置，其特征为该载纱元件（32、33）包括销或辊子，其上设有受纱装置（350）。

15、如权利要求14中之装置，其特征为至少该辊子（33）是可旋转地支持在该承载件（30）上。

16、如权利要求13中之装置，其特征为该载纱元件（32、33）从承载件（30）上至少成组伸出不同长度。

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