CN101535159B - 制造交叉卷绕筒的纺织机用的纱线横动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造交叉卷绕筒的纺织机(1)用的纱线横动装置(20)，所述纺织机(1)包括多个工位(4)，所述纱线横动装置包括沿机器纵向延伸并被以横动方式驱动的导纱器杆(13)，在所述导纱器杆(13)上固定有横动导纱器(12)。所述纱线横动装置(20)还装备有所谓的边缘铺设装置(18)，所述边缘铺设装置确保使得所述横动导纱器(12)既能够抵达内折返点(21)又能够抵达外折返点(22)。此外，所述纱线横动装置(20)还具有至少一个能量存储器(30)，所述能量存储器为所述导纱器杆(13)在所述折返点(21、22)区域中改变方向提供帮助。根据本发明这样设置，在所述导纱器杆(13)上设有多个传动器(31)，这些传动器在横动区域中交替地与被构造为能量存储器(30)的弹簧系统(33)的机械止挡部(32)协同工作。所述弹簧系统(33)具有至少两个预张紧的弹簧元件(34A、34B)，这些弹簧元件位于所述机械止挡部(32)的对置侧面上并且形成和定位成使得所述弹簧系统(33)从静止点(M)出发朝向两侧均具有递减的弹簧特性曲线(45、46)。

Description

制造交叉卷绕筒的纺织机用的纱线横动装置

技术领域

本发明涉及一种制造交叉卷绕筒的纺织机用的纱线横动装置。

背景技术

早已公开了具有横动导纱器(其沿机器纵向延伸地固定在导纱器杆上)的纱线横动装置(尤其是与自由端转子纺纱机相关)，并且在大量专利文献中(例如：US-PS 6,027,065)以及在纺织机生产商的各种说明书中已经详细地进行了说明。这种例如在Schlafhorst公司的AUTOCORO的说明书第1.2.5页说明的纱线横动装置通常具有设置在机器末端的横动驱动装置，例如呈开设有槽的、由电动马达驱动装置转动的圆柱形辊子的形式。

沿机器纵向延伸的导纱器杆通过相应的连杆机构如此连接在圆柱形辊子上，即，当圆柱形曲线回转一周时导纱器杆相应地执行双行程。在如此构造的纱线横动装置中，当运动方向折返时在导纱器杆上分别出现最大拉力负荷及压力负荷，所述最大拉力负荷及压力负荷尤其是在长的纺织机上在远离横动驱动装置的一侧在运动方向折返时导致延迟，并且导致折返点的偏移。

因此已经提出在这种纱线横动装置的导纱器杆上附加地设置能量存储器，所述能量存储器为导纱器杆的运动方向折返提供帮助。

例如在US-PS 6027065中或者在DE 2130718A中已经对纱线横动装置进行了说明，所述纱线横动装置的导纱器杆在其面对横动驱动装置的端部相应地装备有能够以预定方式控制的气动能量存储器。除了气动能量存储器之外，根据US-PS 6027065的纱线横动装置还装备有呈弹簧元件形式的机械式能量存储器，该弹簧元件作为冲击弹簧(Prallfeder)工作，导纱器杆抵抗该冲击弹簧运行。

由于导纱器在其折返点区域中(即，在交叉卷绕筒的筒子边缘的区域中)首先被减速，并在运动方向折返之后又被加速，因此纱线不是以边缘清晰的方式折返，而是所卷绕的纱线将产生或多或少平缓的折返弧线。如果未采取特殊措施，那么该折返弧线在交叉卷绕筒的边缘区域中导致纱线材料集聚，所述纱线材料集聚例如对这种交叉卷绕筒的退绕特性产生严重不良影响。在其他后续工序中，例如在给这种筒子染色时，这种纱线材料集聚也会造成极严重的不利效果。

为了避免纱线材料集聚在交叉卷绕筒的边缘区域中，借助所谓的边缘铺设装置(Kantenverlegeeinrichtung)来完成工作是常见措施。

在这种边缘铺设装置的情况下，导纱器杆的横动运动将被叠加第二运动，正如其例如在Schlafhorst公司的AUTOCORO的说明书第1.2.12页说明的那样。

也如DE 10021963A1所述的那样，这种边缘铺设使得卷绕到交叉卷绕筒的表面上的纱线在导纱器运动方向折返时被分配到更宽广的区域中，也就是说，被铺设到内折返点和外折返点处以及内折返点和外折返点之间。在此，导纱器的内折返点和外折返点彼此之间例如相隔5mm。

发明内容

从前述现有技术出发，本发明的任务在于，实现一种纱线横动装置，其可以经济又可靠地使得在每次运动方向折返时出现在导纱器杆上的高的拉力负荷及压力负荷最小化。

根据本发明，该任务通过具有本发明第一方面所述特征的纱线横动装置来解决。

在根据本发明的实施方式中，在纱线横动装置的导纱器杆上设有传动器，所述传动器与被构造为能量存储器的弹簧系统协同工作，其中，所述弹簧系统具有至少两个预张紧的弹簧元件以及设置在其间的止挡部，按照简单的方式使得既能够在内折返点的区域中，也能够在外折返点的区域中充分抵消导纱器杆的动能，也就是说，将制动能量立刻转化为加速能量。具有递减的弹簧特性曲线的弹簧系统的根据本发明的构造保证了：一方面，在内折返点的区域中已经确保了充分地抵消导纱器杆的动能，另一方面，在外折返点的区域中保证了不会发生过渡抵消导纱器杆动能的情况。

换言之，在通过其中一个设置在导纱器杆上的传动器来偏移止挡部时，自动使得其中一个预张紧的弹簧元件的负荷降低，并且使得对置的弹簧元件的负荷增强，结果是：该弹簧系统的弹簧刚度首先增大一倍，直到其中一个弹簧元件被再次完全放松的位置点处。随后，仅另一个弹簧元件仍然被加载，并且在过程中被进一步张紧。这样，该弹簧系统的弹簧刚度对应于所采用的螺旋弹簧的弹簧刚度，结果是，现在该弹簧系统的弹簧特性曲线变得明显更平缓。

如本发明的第二方面所述的，在本发明的有利实施方式中这样设置：该弹簧系统的弹簧元件被构造为螺旋压力弹簧。这种螺旋压力弹簧是经过实践检验的并且是廉价的量产构件，其准确的尺寸和特性例如可以参照DIN 2098。这种螺旋压力弹簧尤其具有这样的优点，即，其尺寸较小并且借助它可以实现足够长的弹簧行程。另外，这些构件的内部摩擦比较小，于是这种螺旋压力弹簧能够重新释放出所吸收的能量中的大部分。

如本发明的第三至第五方面所述，被构造为能量存储器的弹簧系统具有总体递减的弹簧特性曲线，该弹簧特性曲线具有较陡峭的第一线性部分和较平缓的第二线性部分(本发明的第三方面)。换言之，该弹簧系统具有第一部分，弹簧特性曲线首先在第一部分中较为陡峭地上升，随后在第二部分中仍线性上升，但是上升程度明显较弱。

优选地，弹簧特性曲线在第一部分上以比弹簧系统的弹簧特性曲线的第二部分上的弹簧特性曲线的角度将近大一倍的角度延伸。

在此，如本发明第四方面所述，弹簧系统的弹簧特性曲线的较陡峭部分和较平缓部分之间的过渡点如此设置，即，该过渡点对应于设置在导纱器杆上的横动导纱器处于内折返点的位置。按照这种方式保证了：一方面，在内折返点的区域中能够充分地抵消动能，另一方面，避免了在内折返点和外折返点之间的区域中出现过渡抵消动能的情况。

可以通过螺旋压力弹簧的尺寸和设计以及通过在组装能量存储器时弹簧元件的预张紧来调整弹簧特性曲线的精确的斜率，进而调整在内折返点和外折返点处和内折返点和外折返点之间的区域中抵消动能的强度

如本发明的第五方面所述的，可以通过这些弹簧元件的预张紧来以比较简单的方式调整弹簧系统的弹簧特性曲线的过渡点。如前所述，在有利实施方式中，基于弹簧元件的预张紧，在过渡点之前的弹簧系统的弹簧特性曲线的斜率大约是在过渡点之后的弹簧系统的弹簧特性曲线的斜率的两倍。

如本发明的第六方面所述的，在纱线横动装置的有利构造中这样设置，被构造为能量存储器的弹簧系统具有保持部，用以固定引导栓，该引导栓在能量存储器已安装的状态下平行于导纱器杆。滑动引导件滑动地安装在该引导栓上，所述滑动引导件具有设置在导纱器杆上的传动器所用的止挡部。

另外，在该引导栓上设有多个预张紧的弹簧元件，这些弹簧元件是如此定位的，即，当止挡部未受到传动器加载时，该止挡部居中地定位在该弹簧系统的中心位置上。换言之，这些预张紧的弹簧元件首先互相平衡地处于该弹簧系统的中心而无需其他的外部负荷。

如此构造的弹簧系统使得能够与设置在导纱器杆上的传动器相关联地经济地实现在铺设纱线期间在折返点的区域中抵消出现在导纱器杆上的动能。在此，尤其是通过预张紧的弹簧元件的布置保证了在内折返点的区域中、在这些折返点之间的区域中以及在外折返点的区域中，类似程度

的有益的抵消力变得有效。

如本发明的第七方面所述的，各个纺织机优选具有多个根据本发明的弹簧系统，这些弹簧系统能够选择性地分别投入运行。换言之，根据导纱器杆的相应的横动速度(其例如能够根据待加工的材料给出)可以将纺织机的所有弹簧系统同时投入运行，也可以将弹簧系统的一部分同时投入运行。在此，由于使用多个弹簧系统，所以可以简单地实现优化调整在导纱器杆方向折返时的动能抵消强度。

按照本发明第八方面，根据本发明的这些弹簧系统优选分别设置在纺织机的区段边界部的区域中。换言之，纺织机对应于其机器长度分别具有一定数量的弹簧系统。在这种构造方式中保证了可用的弹簧系统的数量匹配于纺织机的长度，进而匹配于导纱器杆的长度，根据所述长度得到待抵消的动能的大小。

通过这种有利构造实现了：即使在非常长的纺织机中，导纱器也能够以很高的横动速度工作，这对制造这种交叉卷绕筒的纺织机的效率产生积极影响。

按照本发明的第九和第十方面所述，优选如此构造这些弹簧系统，即，以可枢转的方式安装所述弹簧系统的保持部，从而使该弹簧系统可以整体上从设置在导纱器杆上的传动器的作用范围内出来，或者定位在预张紧的弹簧元件之间的止挡部以能够在有限范围内旋转的方式安装，并且能够从传动器的工作区域中枢转出来。在这两种情况下都可以非常简单地将弹簧系统投入运行或者使其停止工作。

附图说明

下面结合在附图中示出的实施例进一步描述本发明。

附图中：

图1以前视图示出制造交叉卷绕筒的纺织机，其具有多个工位以及纱线横动装置，所述纱线横动装置配备有根据本发明的弹簧系统；

图2在前视图中以更大的比例示出根据本发明的弹簧系统，其设置在纺织机的区段边界部的区域内；

图3以立体图示出根据本发明的弹簧系统；

图4示出根据本发明的弹簧系统的弹簧力与弹簧行程相关的变化的曲线图。

具体实施方式

图1以前视图示意性示出制造交叉卷绕筒的纺织机(在该实施例中为自由端转子纺纱机)。这种纺织机1通常具有末端机架2、3以及多个设置在末端机架2、3之间的工位4。在此，各个工位4按照区段方式设置，也就是说，例如24个工位4构成了一个机器区段24，其中12个设置在机器前侧，12个设置在机器后侧。机器区段24分别在其区段边界部23的区域内安装在机器支架39上。

各个工位4均具有自由端纺纱装置6以及卷绕装置5，其中，将在纺纱桶7中提供的纤维条8在所述纺纱装置6中转变成纱线9，随后纱线9在卷绕装置5上卷绕成交叉卷绕筒10。在此，交叉卷绕筒10可转动地保持在未示出的筒子架中，并借助驱动辊11转动，驱动辊11以摩擦接合的方式驱动交叉卷绕筒10。另外，横动导纱器12在纱线9卷绕到交叉卷绕筒10上时横动纱线9，也就是说，纱线9在交叉卷绕筒10上铺设成交叉层。

在此，位于纺织机机架一侧的所有工位5的横动导纱器12被固定在一个共用的导纱器杆13上，导纱器杆13在工位4的区域中支承在未示出的支承装置上并且在机器末端连接在横动驱动装置14上。例如与末端机架2结合的横动驱动装置14具有能够借助电动马达16转动的槽筒15。位于机器两侧的导纱器杆13经由相应的连杆机构连接在槽筒15上。

另外，在末端机架2中设有示意性示出的边缘铺设装置18，边缘铺设装置18确保纱线材料在卷绕进程中不会集聚在交叉卷绕筒边缘的区域中。如在图1中进一步示出的，在自由端纺纱机1的区段边界部23的区域中还设有能量存储器，根据本发明该能量存储器被构造为弹簧系统33，下面具体结合图2至4详细描述该能量存储器。

图2在前视图中以更大的比例示出两个设置在区段边界部23的范围内的工位4，这两个工位4分别属于该纺织机1的相邻的机器区段24。如在图2中示出的，各个工位4具有自由端纺纱装置6，自由端纺纱装置6将纤维条8加工成纱线9，随后纱线9在卷绕装置5上被卷绕成交叉卷绕筒10。出于该目的，沿箭头方向R转动的驱动辊11通过摩擦接合使交叉卷绕筒10转动，并且通过总体以附图标记20标识的纱线横动装置沿双箭头VZ方向横动正在卷绕的纱线9。

如图所示，纱线横动装置20的各个横动导纱器12沿机器纵向连接在共同的导纱器杆13上，导纱器杆13受到横动驱动装置14和边缘铺设装置18(其本身是已知的，且在图1中仅示意性示出)的驱动。换言之，在筒子运转期间，横动导纱器12始终在交叉卷绕筒5的侧面之间横动，如在图2中结合曲线51示意性示出的那样。如已知的那样，在这里横动导纱器12的运动方向折返交替地出现在内折返点或者外折返点处，或者说，在位于内折返点或者外折返点之间的区域中，交替发生运动方向折返。

如在图2中示意性地示出的，外折返点22位于交叉卷绕筒边缘的区域中，而内折返点21位于略偏向筒子中心的位置处。

例如，在机器支架39上区段边界部23的区域中，设有能够在有限范围内围绕枢转销40转动的机械能量存储器30。如图3所示的，这些能量存储器30优选构造为弹簧系统33。换言之，各个能量存储器33均包括保持部36，引导栓37固定在保持部36内，引导栓37在能量存储器30的组装状态下以平行于纺织机1的导纱器杆13的方式设置。滑动引导件38以可沿轴向移动的方式在引导栓37上引导，滑动引导件38配备有止挡部32。

滑动引导件38在两侧由预张紧的弹簧元件34A及34B加载，弹簧元件34A及34B也被安装在引导栓37上。弹簧元件34A、34B无需附加的外部负荷就可以将止挡部32定位在弹簧系统33的平衡中心位置M处，弹簧元件34A、34B支承在保持部36的竖直壁部上。

在卷绕工作期间，止挡部32交替地受到固定在导纱器杆13上的传动器31的加载。换言之，当横动导纱器12在前往筒子边缘的路途上到达内折返点21的区域中时，设置在导纱器杆13上的一个传动器31到达弹簧系统33的止挡部32。

在此，设置在滑动引导件38上的止挡部32沿轴向在引导栓37上移动，这使得其中一个预张紧的弹簧元件(例如弹簧元件34A)被压缩，而与此同时另一个弹簧元件34B被拉伸。在此，这样选择弹簧系统33的弹簧元件34A、34B的设置和构造，即，弹簧系统33(如在图4中结合曲线图说明的)总的来说具有递减的弹簧特性曲线，该弹簧特性曲线是通过弹簧特性曲线部分45和46构成的。在图4中，横坐标表示弹簧元件34A、34B的弹簧行程W；纵坐标表示弹簧元件34A、34B作用在止挡部32上并且经由传动器31作用在导纱器杆上的弹簧力F。

如在图4中示出的那样，预张紧的相对作用的弹簧元件34A、34B的相互平衡的弹簧力，使得止挡部32被保持在弹簧系统的中心M。预张紧的弹簧元件34A、34B的弹簧行程在中心M处均为a。在止挡部32例如朝向弹簧元件34A的方向移动时，弹簧元件34A不断地进一步张紧，与此同时弹簧元件34B不断地放松。这样选择弹簧元件34A和34B的布置，即，当横动导纱器12到达内折返点21时，弹簧元件34B被完全放松，此时弹簧元件34A被附加压缩大约弹簧行程b。在图4中通过弹簧特性曲线45示出了止挡部32在弹簧系统33中在点M和21之间(＝弹簧行程b)的移动而产生的力/行程关系。

当止挡部32进一步向外侧移动时，也就是说，在横动导纱器12的进一步朝向外折返点22的路径上，止挡部32仅受到弹簧元件34A的弹簧力加载，如在图4中以弹簧特性曲线46表示的那样。以c表示弹簧元件34A在该范围内的弹簧行程。以附图标记50来标识弹簧特性曲线部分45、46之间的过渡点；该部分46位于内折返点21的区域中。如进一步所示的那样，与位于止挡部32的中心位置M与过渡点50之间的部分45相比，弹簧系统33的弹簧特性曲线部分46在弹簧行程c的区域中(即，在横动导纱器12的内折返点21和外折返点22之间)具有明显更平缓的走向，部分46的斜率是根据所应用的螺旋压力弹簧的设计确定的。

因此总的来说，根据本发明的弹簧系统33具有递减变化(如在图4中所示)的弹簧特性曲线45、46。换言之，在朝向横动导纱器12的内折返点21的方向上，对于为了该构件的方向反转而抵消导纱器杆13的动能来说必要的弹簧力将首先以相对较大的幅度增大，随后在朝向外反转点22的方向上仅以较小幅度增加。根据本发明的弹簧系统33的弹簧特性曲线45、46的这种递减的变化导致了这样的结果，即，在内折返点21的区域中和在外折返点22的区域中以及在这些折返点之间的区域中与能量存储器30的弹簧力有关地给出了比例，所述比例在运动方向折返时在每个位置点处保证了良好地抵消导纱器杆13的动能。

Claims (10)

1.一种制造交叉卷绕筒的纺织机(1)用的纱线横动装置(20)，所述纺织机包括多个工位(4)，所述纱线横动装置包括：沿机器纵向延伸并被横动地驱动的导纱器杆(13)，在该导纱器杆(13)上固定有横动导纱器(12)；所谓的边缘铺设装置(18)，其确保所述横动导纱器(12)既能够抵达内折返点(21)又能够抵达外折返点(22)；以及至少一个能量存储器(30)，其为所述导纱器杆(13)在这些折返点(21、22)区域中改变方向提供帮助，

所述纱线横动装置的特征在于，

在所述导纱器杆(13)上设有多个传动器(31)，这些传动器在横动末端区域中交替地与被构造为能量存储器(30)的弹簧系统(33)的止挡部(32)协同工作；

所述弹簧系统(33)具有至少两个预张紧的弹簧元件(34A、34B)，所述弹簧元件安置在所述止挡部(32)的对置侧面上，因此所述弹簧系统(33)从静止点(M)开始朝向两侧均具有递减的弹簧特性曲线(45、46)。

2.根据权利要求1所述的纱线横动装置，其特征在于，所述弹簧元件(34A、34B)被构造为螺旋压力弹簧。

3.根据权利要求1所述的纱线横动装置，其特征在于，所述弹簧系统(33)的所述递减的弹簧特性曲线均包括较陡峭的线性部分(45)和随后的较平缓的线性部分(46)。

4.根据权利要求3所述的纱线横动装置，其特征在于，位于较陡峭和较平缓的所述弹簧特性曲线(45、46)之间的过渡点(50)是如此设置的，即，所述过渡点对应于设置在所述导纱器杆(13)上所述横动导纱器(12)处于所述内折返点(21)的位置。

5.根据权利要求3或4所述的纱线横动装置，其特征在于，可以通过改变所述弹簧元件(34A、34B)的预张紧来调整位于较陡峭和较平缓的所述弹簧特性曲线(45、46)之间的过渡点(50)。

6.根据权利要求1所述的纱线横动装置，其特征在于，所述弹簧系统(33)包括：保持部(36)，其用于接纳在工作状态中与所述导纱器杆(13)平行设置的引导栓(37)；滑动引导件(38)，其在所述引导栓(37)上被滑动地引导并设有所述止挡部(32)；以及预张紧的弹簧元件(34A、34B)，其在所述引导栓(37)上设置在所述止挡部(32)两侧。

7.根据权利要求1所述的纱线横动装置，其特征在于，所述纺织机(1)沿着所述导纱器杆(13)配备有多个所述弹簧系统(33)，其中，能够选择性地连接各个弹簧系统(33)。

8.根据权利要求7所述的纱线横动装置，其特征在于，所述弹簧系统(33)分别设置在所述制造交叉卷绕筒的纺织机(1)的机器区段(24)的区段边界部(23)的区域中。

9.根据权利要求8所述的纱线横动装置，其特征在于，各个所述弹簧系统(33)的保持部(36)通过枢转轴(40)以能够在有限范围内转动的方式固定在设置于所述纺织机(1)的位于所述区段边界部(23)区域中的一个机器支架(39)上，使得所述弹簧系统(33)可以整体上枢转离开所述传动器(31)的作用范围。

10.根据权利要求6所述的纱线横动装置，其特征在于，所述弹簧系统(33)的所述止挡部(32)能够枢转地安装在所述引导栓(37)上，使得所述止挡部(32)能够枢转离开所述传动器(31)的作用范围。

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