用于生产交叉卷绕筒子的纺织机的纱线捻接装置
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于生产交叉卷绕筒子的纺织机的纱线捻接装置。
背景技术
用于将两根纱线无结连接的纱线捻接装置作为纺织工业的现有技术有很长一段时间了,并在大量的专利申请中被详尽地描述。在这样的背景下,借助对纱线的气动混合而产生几乎与纱线一样的纱线连接的纱线捻接装置是很普遍的。与这种类型的纱线捻接装置相关联地还公知,为了能够产生一个正确的纱线连接,待连接的纱线的端头应该在实际捻接工序前制备好。换言之,纱线端头在捻接前应当至少部分地释放它们的纱捻。
在此,这种用于捻接工序的线头的制备可通过多种方法进行。所谓的线头开松管被普遍用在气动线头制备中,同时,能够沿相反方向旋转的两个摩擦环优选被用于机械线头制备中。
DE 44 20 979 A1描述了一纱线捻接装置,其具有捻接棱柱(splicingprism)和线头开松辊,该捻接棱柱可受到用于对线头的纤维进行气动混合的压缩空气的作用,而该线头开松辊可被气动加载,其与所述捻接棱柱稍微分隔开。
已切成一定长度的待捻接纱线的线头在实际捻接工序前被吸入到这些线头开松管,并通过对着所述线头的纱捻吹入气流来气动地释放它们的纱捻。接着,线头被以这样的方式拉入捻接棱柱,即,它们彼此平行但是沿着相反的方向定位在捻接棱柱的捻接通道内,并可在捻接通道内被气动地混合以形成与纱线几乎一样的纱线连接。
例如在DE 44 20 979 A1中描述的纱线捻接装置本身在实践上证明是成功的。但是,如果要在这种纱线捻接装置上捻接例如亚麻纱线或弹力纱线的特殊的纱线,则可能会很困难。通常有些难处理的亚麻纱线例如只有费很大劲才能被吸入线头开松管,因此在实际捻接工序之前通常不能妥善地制备。对于高弹性弹力纱线而言,困难在于,这些纱线往往会缠结,因此只有费很大劲才能将这些线头正确地定位在捻接棱柱的捻接通道内。
还从DE 30 29 452 C2或EP 1 302 428 A1中公知纱线捻接装置,在这些纱线捻接装置中,对用于捻接工序的线头的制备借助两个可沿相反方向旋转的摩擦环来进行。
换言之,在DE 30 29 452 C2的纱线捻接装置中,要捻接的纱线通过一枢转安装的吸嘴或一枢转安装的夹持管插入到纱线捻接装置的摩擦环之间,并穿入捻接棱柱,该捻接棱柱可受到压缩空气的作用并被布置在摩擦环之间。接着,借助可在有限范围内旋转的摩擦环对要捻接的纱线进行机械纱捻退捻,然后通过捻接棱柱气动地连接制备好的纱线。最后,固定在摩擦环之间的纱线的被保持在吸嘴或夹持管内的线头现在是多余的,其被机械地切断并清除。
在从EP 1 302 428 A1中公知的纱线捻接装置中,所述的气动可加载捻接棱柱在其捻接通道的挨着常规捻接气孔的区域中还具有额外的孔,这些孔可受到负压力的作用,并用于将线头固定在捻接通道内。
在DE 30 29 452 C2或EP 1 302 428 A1中描述的纱线捻接装置的确甚至能够处理不易捻接的纱线,但是这些公知的纱线捻接装置的不利之处在于,纱线捻接装置处的所有调整工作都要手动进行。这就意味着,随着在所谈及的纺织机上的每个批次更换,必要时必须用手逐个地重新调整纱线捻接装置,这样,不仅成本相对较高而且非常费时。
在EP 0 039 609 B1或EP 0 140 412 B1中也描述了具有可沿相反方向驱动的摩擦环的纱线连接机构。
然而,在这些已知的纱线连接装置中的摩擦环不用于制备纱线,但是在能被沿相反方向驱动的所述摩擦环之间纱线被作用成可以彼此相混合。换言之,这些公知的纱线连接装置的确甚至能允许处理难以捻接的纱线,但是用这种类型的纱线连接装置产生的纱线连接在纱线连接区域内具有两倍的纱量,因此不具有与纱线一样的外观。
而且,从EP 196 10 818 A1和DE 199 21 855 A1中公知纱线捻接装置,这些纱线捻接装置的不同功能元件由槽筒作用,该槽筒配置有数个导向槽并被单个电机驱动。在该示例中,构造为步进电机的该槽筒驱动器被连接到纺织机的中央控制系统,因此能从中央点进行或改变对所有纱线捻接装置的不同调整。公知的纱线捻接装置处理气动的线头制备,并且如上所述,只适于范围非常有限的难以捻接的纱线。
发明内容
从前述的现有技术出发,本发明的目的是提供纱线捻接装置,该装置即使在处理难以捻接的纱线时,也能够生产出高品质的纱线连接。此外,所述纱线捻接装置应当这样配置,即,这种纱线捻接装置的多种功能元件可优选从中央点必要时以设定的方式、以简单而又快速的方式加以调节。
根据本发明通过如权利要求1所述的纱线捻接装置来实现这一目的。
本发明的有利结构是从属权利要求的主题。
根据本发明的纱线捻接装置,其具有对用来机械制备和精整(finishing)纱线的机构进行定位的驱动器、用于操作所述机构的另一驱动器以及用来致动纱线分离装置的第三驱动器,该纱线捻接装置的优点在于,通过以这样的方式配置的纱线捻接装置,能按照规定制备几乎所有类型的纱线,然后能将它们捻接成几乎与所述纱线相同,从而确保了待连接的纱线在整个制备和捻接过程中被持续可靠地固定。将这些驱动器的控制机构连接到纺织机的中央控制单元还具有这样的优点,即,如果有必要,例如在纺织机上更换批次时,所述纱线捻接装置的各种功能件可借助所述中央控制单元而被迅速而精确地重新调整。换言之,对纱线捻接装置调节的无问题优化使其容易生产出这样的纱线捻接,即,其不仅几乎与纱线相同,而且就它们的强度而言在实质上也与“正常”的纱线相对应。
在一个优选的实施方式中,如权利要求2所述,用来机械制备和精整线头的机构被配置为可置于上纱线和下纱线上的可旋转摩擦环。为了使所述摩擦环和纱线之间的滑移减到最小,在本示例中,所述摩擦环优选地具有例如由弹性橡胶材料制成的高摩擦系数的摩擦涂层。如果有必要,使用按照这种方式构造的可反转摩擦环可有选择地从纱线上移除纱捻或在纱线上形成纱捻。换言之,权利要求2所描述的摩擦环确保了在捻接工序开始的制备过程中以及在结束时对纱线连接的“精整”过程中都能妥善地处理纱线。
如权利要求3所述,优选采用卷绕辊作为纱线分离装置。使用在纱线运行方向上位于外部摩擦环紧上游和紧下游的这种卷绕辊,即使是在例如弹性纱线的情况下,也能可靠地抽出捻接后产生的多余线头。
如权利要求4所述,装置左手侧的摩擦环的内部安装有捻接棱柱,其可借助前述驱动器中的一个以设定的方式被定位。在纱线插入和制备之后,本示例中所述捻接棱柱可以以这样的方式定位在待捻接纱线上方,即,在所述捻接棱柱受到压缩空气流作用时,该捻接棱柱与其在权利要求5中所述的可轴向移动地安装的盖一起,确保可提供坚固而且几乎与纱线相同的纱线连接。
在本示例中,所述捻接棱柱的盖也可放置在装置左手侧的内部摩擦环上(权利要求6),以将捻接的纱线固定在所述盖和摩擦环之间。从而可通过卷绕辊精确地在所提供的位置处切断被吸入到吸嘴或夹持管内的纱线的自由端,并通过所述吸嘴或夹持管将其除去。
如权利要求7和8所述,所述摩擦环的旋转角度可借助中央控制单元或前述驱动器中的一个来以设定的方式加以调节,并且在纱线受到作用时,所述摩擦环的轴向间隔尺寸可借助另外一个驱动器加以调节。换言之,可借助所述中央控制单元例如根据当前纱线材料来顺利地优化所述摩擦环的旋转角度和所述摩擦环的轴向间隔尺寸。
在权利要求9所述的优选实施方式中,还将所述纱线捻接装置的驱动器中的一个驱动器连接到减速传动齿轮单元,该减速传动齿轮单元构造成这样,即,在致动所述驱动器时,装置一侧的摩擦环与装置另一侧的摩擦环以相反的方向转动。从而确保了夹在所述摩擦环之间的纱线上作用有设定的扭矩,这样根据该相关驱动器的旋转方向,或者是从待捻接纱线去除纱捻并因而为实际捻接工序制备好纱线,或者是为已经捻接了的纱线提供纱捻。
如权利要求10所述,在一个优选的实施方式中还将该减速传动齿轮单元设置成经由小齿轮而直接与装置左手侧的摩擦环相对应,并借助带有相应小齿轮的驱动轴而连接到装置右手侧的摩擦环。这种类型的装置具有非常紧凑的整体尺寸,并且以一种非常简单的方式允许驱动器的驱动转矩分布到装置的相对两侧,在此过程中同时允许装置一侧的驱动转矩改变旋转方向。
在权利要求11所述的有利实施方式中,还将所述驱动器中的一个驱动器设置成通过齿段不可旋转地连接到驱动轴,该驱动轴可枢转运动地安装在所述纱线捻接装置的外壳上。
在此,所述驱动轴借助杠杆系统连接到一升降凸轮齿轮单元,该升降凸轮齿轮单元确保了所述捻接棱柱的轴向移位,而所述齿段经杠杆系统直接连接到一升降凸轮齿轮单元,该升降凸轮齿轮单元开始装置右手侧的摩擦环的轴向移动以及一个捻接棱柱的盖的轴向移动。在权利要求11中所述的装置借助一个公共驱动器允许纱线捻接装置的不同功能元件有一个设定的、暂时延缓的轴向移动,这也是一个相对经济的构造。
在一个有利的实施方式中,权利要求12—17中所述的用于装置右手侧的摩擦环的轴向移动以及所述捻接棱柱的盖的轴向移动的升降凸轮齿轮单元,具有可旋转的且可轴向移动地安装的凸轮件以及静止凸轮件。滑动套管也以滑动的方式在其中一个可轴向移动地安装的凸轮件上被引导,并通过止动件和升降凸轮齿轮单元的另一个可轴向移动地安装的凸轮件连接,所述升降凸轮齿轮单元则通过所述杠杆系统连接到所述齿段。作用在所述滑动套管上的压缩弹簧连接在所述滑动套管和所述轴向可移动安装的凸轮件之间,用作所述滑动套管的安装件。
所述摩擦环安装成通过轴承环和弹簧元件可轴向移动,但是不可旋转地布置在旋转接收环内,在该环的外周上具有和前述的减速传动齿轮的小齿轮啮合的齿。此外,所述轴承环与在所述滑动套管上的爪形附件相对应。
这就意味着,使所述齿段枢转时,通过杠杆系统直接或间接连接的可旋转地安装的凸轮件也被旋转并且也因此被轴向地移动,这是因为它们被支撑在相关的静止凸轮件上。一方面,所述摩擦环接着以设定的方式借助所述滑动套管定位在一轴向位置上,而另一方面,所述捻接棱柱的盖以设定的方式被移动。
因此,上述升降凸轮齿轮单元的实施方式是一种有利的机构,其在最小的空间上安排纱线捻接装置的各种功能构件,并借助单个驱动器以目标方式使它们轴向地移动。
如权利要求18—21所述,用作纱线分离装置的所述卷绕辊在一个有利的实施方式中借助减速齿轮单元连接到纱线捻接装置的另一个可反转的驱动器上。在这里,该减速齿轮单元以这样的方式配置,即,在相关驱动器运行时,所述卷绕辊沿相反的方向旋转,并在此过程中可靠扯掉捻接以后出现的坏线头。所述卷绕辊优选地具有带槽卷绕头,并以这样的方式借助挠性轴连接到该减速齿轮单元。由于所述卷绕辊的旋转速度和所执行的转数可借助所述中央控制单元加以调节,从而也可通过所述卷绕辊毫无问题地处理具有弹性芯的纱线、即所谓的弹性纱线。在这种纱线的情况下,仅需稍微提高所述卷绕辊的转数。
附图说明
以下将借助附图所示的实施方式更详细地描述本发明,其中:
图1示出具有根据本发明构造的纱线捻接装置的自动交叉卷绕机的工作站的侧视图,
图2以局部剖视示出根据本发明的纱线捻接装置的平面图,
图3示出用来旋转摩擦环的驱动机构的第一立体图,
图4示出用来旋转摩擦环的驱动机构的第二立体图,
图5示出具有可枢转安装的齿件和相关驱动器的纱线捻接装置,
图6示出具有可枢转安装的齿件的纱线捻接装置的外壳、相关的驱动器以及连接到齿段的驱动轴,
图7示出用于摩擦盘和捻接棱柱的盖的轴向移动的升降凸轮齿轮单元的剖面图,
图8示出用于卷绕辊的驱动机构的立体图。
具体实施方式
图1大略示出了生产交叉卷绕筒子的纺织机(在本实施方式中,其为自动交叉卷绕机)的前视图,该纺织机整体上由附图标记1表示。这种类型的自动交叉卷绕机1在它们的端部框架(图中未示)之间具有许多类似的工作站2,在所述工作站2上,在其上将例如在环锭纺纱机上产出的精纺管纱9重新卷绕成大体积的交叉卷绕筒子15,这是公知的因此不作详细描述。在生产出交叉卷绕筒子15之后,借助自动运行的服务单元将它们运送到沿机器长度的交叉卷绕筒子运输机构21,并将它们运输到布置在机器端部的筒子加载站或类似装置。
这种类型的自动交叉卷绕机1通常还具有呈筒管运输系统3的形式的物流机构。在该物流机构上,精纺管纱9或空管在运输盘8上以垂直取向旋转。图1仅示出了该筒管运输系统3的纡子供应部分4、可反转驱动的存储部分5、通向卷绕头2的横向运输部分6的其中之一和所述筒子返回部分7。
此外,这种类型的自动交叉卷绕机1通常具有中央控制单元11,其例如借助机器总线80被连接到各卷绕头2的工作站计算机29。
如上已经指明的,供应的精纺管纱9在退绕位置AS被重新卷绕成大体积的交叉卷绕筒子15,所述退绕位置分别位于卷绕头2处的横向运输部分6的区域内。
如公知的那样,从而只是指出,各卷绕头为此目的具有各种机构以确保这些工作站正常运行。这些机构例如是:吸嘴12,其可绕枢转销13在限定范围内旋转,用来处理上纱线31;夹持管25,其可绕枢转轴20旋转,用来处理下纱线32;以及纱线捻接装置10。
如图1所示,所述纱线捻接装置10相对于正常的纱线运行略向后设置,并且如图2具体示出的具有可气动加载的捻接棱柱23,其被可轴向移动地安装并被大致安排在摩擦环16、17的中间,用于连接两个线头31、32,此外还具有摩擦环16、17、18、19,用于纱线31、32或捻接纱线的机械制备和精整。
这种工作站2通常还具有另外的没有详细示出的机构,如纱线张紧器、清纱器、上蜡机构、纱线切断机构、纱线张力传感器以及下纱线传感器。
所述交叉卷绕筒子15在卷绕装置24上被卷绕,所述卷绕装置还具有筒子架28,该筒子架被安装成可绕枢转销22运动并具有用于可旋转地保持交叉卷绕筒管的机构。在卷绕过程中,可自由旋转地保持在筒子架28中的所述交叉卷绕筒子15通过其表面放在筒子驱动滚筒14上,并通过摩擦接合而被筒子驱动滚筒带动。
在图2—8中更加详细地示出了根据本发明的纱线捻接装置10。
图2以平面图示出了根据本发明的纱线捻接装置10的剖面图。可以看到,每个纱线捻接装置10都具有三个独立的可反转的驱动器26、27和33。所述驱动器26、27和33优选配置为步进电机,并且由工作站计算机29以设定的方式致动,该工作站计算机例如通过总线80连接到纺织机1的中央控制单元11上。换言之,可通过纺织机1的所述中央控制单元11对所有驱动器26、27和33的调整参数一起进行调节。
在本示例中,用于卷绕辊30的驱动器33通过减速齿轮单元35被固定到纱线捻接装置10的外壳45的一个侧壁上。如图8特别可见的那样,这一步进电机33通过减速齿轮单元35和挠性轴34驱动卷绕辊30,所述卷绕辊分别具有开槽的卷绕头69,待捻接的纱线31或32中的一根纱线分别被插入到卷绕头中。此外,调节杆46被可移动地安装在减速齿轮单元35的外壳上并致动纱线分离盘(未示出),该纱线分离盘任选地将纱线31和32分开。在本示例中,通过固定在中心驱动轴39上的升降凸轮43以及相关的连杆系统致动所述调节杆46。
借助减速传动齿轮单元36使摩擦环16—19旋转的驱动器26也被固定到纱线捻接装置10的外壳45的如上所述固定有卷绕辊驱动器的减速齿轮单元35的侧壁上。在这种情况下,如图3和4所示,驱动器26借助于一不可旋转地安置在其马达轴70上的小齿轮71连接到减速传动齿轮单元36的一齿轮72上,该齿轮又与另外一个齿轮73相啮合。而所述齿轮72借助一小齿轮74连接到一接收装置左手侧L上的摩擦环16、17的接收环76的外部齿75,所述齿轮73借助一驱动轴37和一安置在驱动轴37端部的小齿轮77连接到接收装置右手侧R上的摩擦环18、19的接收环48的外部齿49。
根据本发明的纱线捻接装置10还具有一驱动器27,如图5和6所示,该驱动器27借助一紧固到其马达轴60上的小齿轮61作用在齿段38上,所述齿段38被不可旋转地安置在一驱动轴39上。被可枢转运动地安装在纱线捻接装置10的外壳45上的驱动轴49在端部具有一操作杆40,该操作杆通过一杠杆系统42连接到一升降凸轮齿轮单元59,其确保了捻接棱柱23能确定地轴向定位。
所述齿段38则借助一杠杆系统41连接到一升降凸轮齿轮单元58,该升降凸轮齿轮单元58用于使装置右手侧R上的摩擦环18、19以及摩擦棱柱23的盖47轴向移动。
如图6所示,所述驱动轴39还具有一升降凸轮43,可通过该升降凸轮来致动图8所示的用于纱线分离盘的移动杆46。
图7示出了使摩擦环18、19和捻接棱柱23的盖47轴向移动的升降凸轮齿轮单元58的平面图。如图所示,所述升降凸轮齿轮单元58具有两个可旋转的、可轴向移动地安装的凸轮件54、56,这两个凸轮件在功能上不可旋转地彼此连接,并还具有两个相应的静止凸轮件53、55。
在其上于端部处布置有用于捻接棱柱23的盖47的中心管状凸轮件54在本示例中形成用于滑动套管66的轴承轴线。
另一个可旋转并可轴向移动地安装的凸轮件56被安置在滑动套管66上。被支撑在凸轮件54上的螺旋弹簧67在本示例中将放入到滑动套管66中的止动环68支靠在凸轮件56上。当可动凸轮件56被支撑在静止凸轮件55上时,凸轮件56的相应角位置也决定了其轴向位置,也因此决定了滑动套管66的轴向位置。
升降凸轮齿轮单元58还具有接收环48,该接收环48用于外部摩擦环18或内部摩擦环19。在其外圆周上具有齿49的所述接收环48借助固定在升降凸轮齿轮单元58的外壳57内的滚珠轴承52被可转动地安装。与用于摩擦环18、19的轴承环62、63相对应的弹性元件50、51被支撑在接收环48上。用于内部摩擦环18的轴承环63在与之接合的滑动套管66上上具有一爪形附件,并通过该爪形附件在轴向被定位。当轴承环63接着通过外部摩擦环19接合在轴承环62上时,也形成了该轴承环63的一个轴向位置。换言之,滑动套管66的轴向位置以及摩擦环18、19的轴向位置能够借助支撑在静止凸轮件55上的可旋转的并可轴向移动地安装的凸轮件56的角位置加以精确地调整。
用于捻接棱柱23的盖47借助安置在中心并可旋转、可轴向移动地安装的凸轮件54被定位。也随着对凸轮件56的致动而旋转并被支撑在固定凸轮件53上的凸轮件54被静止凸轮件53推入到预定的轴向位置上,籍此,盖47的位置也被限定。
根据本发明的纱线捻接装置的运行如下:
如果例如由于纱线断裂或受控的清纱器切断而在纺织机1的某个工作站2发生卷绕中断,则吸嘴12搜寻运行到交叉卷绕筒子15上的上纱线31,将其运送到纱线捻接装置10并置入所述纱线捻接装置10。同时或几乎同时地,通过夹持管25获取优选保持在纱线张紧器中的下纱线32,并也将其置入所述纱线捻接装置10。换言之,上纱线31和下纱线32以彼此平行的取向定位在纱线捻接装置10的摩擦环16、17和摩擦环18、19之间,并籍此分别置入到卷绕辊30的卷绕头69内。通过经由齿段38和升降凸轮齿轮单元58启动驱动器27,装置右手侧R上的外部摩擦环19被移出,并在夹紧纱线31、32的同时抵靠纱线捻接装置10的装置左手侧L上的外部摩擦环17。
在下一步中,摩擦环在驱动器26和减速传动齿轮单元36的作用下沿相反的方向旋转,从而将纱线31、32制备好以进行捻接处理。换言之,夹在外部摩擦环16和19之间的纱线31、32在摩擦环16、19的作用下旋转,从而基本上松开它们的纱捻。摩擦环16和19的区域内的对应引导销(图中未示)确保了纱线31、32在去除纱捻的过程中保持平行取向。
解捻后的纱线31、32在此通过引导销而居中地定位在捻接棱柱32前方,然后被驱动器27和升降凸轮齿轮单元59推入到工作位置并受到负压力的作用。解捻了的纱线31、32由此被固定到捻接棱柱23的棱柱基部内。捻接棱柱23被盖47关闭后(该关闭是通过升降凸轮齿轮单元58借助于驱动器27的相应动作来进行的),纱线31、32的纤维通过一捻接气流冲击而被气动地混合。
然后捻接棱柱23移回到它的起始位置。所生产的纤维带从而被夹在盖47和压力环81之间,该压力环结合在装置右手侧上的内部摩擦环17内。然后稍微向后拉动装置右手侧R上的外部摩擦环19,从而释放由捻接产生并固定在吸嘴12或夹持管25内的多余线头。
接着,在夹住位置、盖47/压力环81的区域中的线头由通过驱动器33而旋转的卷绕辊30扯掉。接着,卷绕辊30被切换至反向运行,从而将被扯掉的线头传送给吸嘴12或处理线头的夹持管25。
最后,所述盖47先向后移,然后装置右手侧R的摩擦环18、19被置于装置左手侧L的摩擦环16、17之上。然后所述摩擦环16-19以使纱线再次获得近似其原始纱捻的方式进行旋转。被卷绕辊30扯掉的线头然后经由内部摩擦环而同时连接到已捻接的纱线。
接着,摩擦盘打开并将纱线释放。然后能继续进行卷绕操作。