CN107472991A - 一种纱线络筒机横动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纱线络筒机横动装置，该纱线络筒机包括：装有纸筒的筒管架，该纸筒用于卷绕连续供给的纱线；设于所述筒管架上游的接触辊，该接触辊与装于所述筒管架上的纸筒或者与卷绕于其上的筒子接触并转动；设于所述接触辊上游且与该接触辊相对设置的横动装置，该横动装置用于横向摆动纱线，本发明不但可获得卷绕形状良好的筒子，而且可避免卷绕过程中发生中央聚集现象，从而提高筒子的质量。此外，由于可将纱线往复部件设置于与接触辊轴心线平行设置的摇摆中心上，因此即使是长型络筒机（筒管架长度较长），也能实现高支承刚度及低振动。

Description

一种纱线络筒机横动装置

技术领域

本发明涉及一种机械技术领域，特别涉及一种纱线络筒机横动装置。

背景技术

通常，在对弹性纱线进行卷绕时，如果纱线的卷绕张力较高，则卷绕后的纱线存在残留应力，从而具有一定的收缩率。因此，最好以尽可能低的张力卷绕纱线。然而，张力过低时，卷绕过程中可能发生纱线断裂，或中央聚集现象(筒子中的线层向中央靠拢的现象)。

现有技术中，日本公开专利申请JP2005225610提供了一种用于解决上述问题的方案。在该现有技术中，滑动轴17设置于框架7上，固定于滑阀箱1上的横动装置4以相对于筒管架11可回撤的方式设于所述滑动轴上。此外，接近辊18通过作动缸74以可移动方式设置于所述滑阀箱上。

此外，由垂直驱动电机20驱动的螺杆19承载滑阀箱1及设于其上的接近辊18及横动装置4等的重量，并且可使其垂直运动。

在卷绕过程中，作动缸74和垂直驱动电机20通过相关动作，在接近辊18和筒管架11之间提供预设接触压力。

因此，当变更接近辊18与横动装置4之间的距离(自由长度)时，卷绕于筒管架11上所装筒管B上的筒子3与接近辊18之间的接触压力经常发生较大变化。

举例而言，当增大接近辊18与用于横向摆动纱线Y的横动装置4的横动导向器5之间的距离(自由长度)时，将横动装置4固定设置于其上的滑阀箱1可相对于筒管架11回撤。

当缩短接近辊18与横动装置4之间的距离(自由长度)时，滑阀箱1逼近筒管架11。

如此，接近辊18在筒管架11和螺杆19(即滑动轴17)之间作所谓的尺蠖运动，其不但使得卷绕于筒管架11上所装筒管B上的筒子3与接近辊18之间的接触压力可发生较大变化，而且有时还易于在筒子3和接近辊18之间生成间隙。

尤其当卷绕速度要求为每分1000m以上时，筒子以更高的速度卷绕膨胀，导致自由长度以更快的速度变化，从而使得上述问题更加严重。此外，在对精细度较高的纱线进行卷绕时，上述问题也较为严重。

在上述现有技术中，滑动轴17与作动缸74之间在卷绕过程中的滑动阻力在接近辊18和11之间时而作用于正方向，时而作用于负方向。也就是说，接触压力会发生变动。

如此，可导致接触压力因支承台跟从动作的迟滞而变低，接近辊18与筒管架11上所卷绕的筒子之间生成间隙，以及接触压力不均匀，从而造成卷绕过程中纱线因聚集于中央(纱线在筒子表面处向中央靠拢的现象)而断裂，或即使纱线不断裂且卷绕仍能继续的情形下后续步骤中纱线难以退绕等问题。

对于必须以低接触压力进行卷绕的弹性纱线而言，上述问题尤为严重。

发明内容

具体而言，本发明的目的在于，通过令所述接触辊和纱线Y的接触起始点与用于将该纱线Y横向摆动的滑块之间的距离(以下称为自由长度)间歇或连续变化，改善卷绕而成的筒子的形状，或者提高后续步骤中的退绕容易程度。

本发明涉及一种纱线络筒机，该纱线络筒机包括：装有纸筒的筒管架，该纸筒用于卷绕连续供给的纱线；设于所述筒管架上游的接触辊，该接触辊与装于所述筒管架上的纸筒或者与卷绕于其上的筒子接触并转动；设于所述接触辊上游且与该接触辊相对设置的横动装置，该横动装置用于横向摆动纱线。

一种纱线络筒机包括：设置于机框上的筒管架，该筒管架上装有纸筒；设置于所述机框上的滑动轴；以相对于所述筒管架可回撤的方式设置于所述滑动轴上的支承台；以可转动方式设于所述支承台上的接触辊，该接触辊位于所述筒管架上游且可与该筒管架接触；用于横向摆动纱线的横动装置，该横动装置位于所述接触辊上游，且与接触辊隔纱线相对设置；

以及承载所述支承台，接触辊及横动装置的重量的承载部件。

所述横动装置包括：由滑块形成的纱线往复部件，该滑块与形成于圆柱状旋转轴外周的环状槽相接合且往复运动，以使纱线横向摆动；

用于驱动所述纱线往复部件的驱动部件，该驱动部件具有摇摆中心，该摇摆中心设置为与用于使纱线往复部件摇摆预设角度的接触辊的轴心线平行；

以及使所述纱线往复部件以摇摆轴为中心摇摆预设角度的摇摆部件。

其中，即使令所述接触辊与使纱线横向摆动的滑块之间的距离(自由长度)间歇或连续变化，也能避免现有技术中卷绕成的筒子与接近辊之间的接触压力发生变化的问题。

如图1所示，根据本发明的装置，接触辊随筒管架4，4'上所卷绕的筒子(未图示)的卷绕宽度仅沿图1中的上升方向运动，从而使得滑动轴7，7'和承载部件43一直承受同一方向的滑动阻力的作用。

因此，接触辊8与用于横向摆动纱线的滑块之间的距离(自由长度)发生的变化对接触辊8和筒管架4，4'之间的接触压力没有任何影响，从而可稳定地提供预设接触压力。

如此，不但可获得卷绕形状良好的筒子，而且可避免卷绕过程中发生中央聚集现象，从而提高筒子的质量。

此外，由于可将纱线往复部件11设置于与接触辊8轴心线平行设置的摇摆中心18，19上，因此即使是长型络筒机(筒管架长度较长)，也能实现高支承刚度及低振动。

附图说明

图1为本发明的一个较佳实施例的纱线络筒机横动装置的结构正视图；

图2为本发明的一个较佳实施例的纱线络筒机横动装置的侧视图；

图3为本发明的一个较佳实施例的纱线络筒机横动装置的侧视图；

图4为图3的A向视图；

图5为图3中B-B线的剖视图；

图6为图4中C-C线的剖视图(为了图示的方便性，该图为旋转82度后的视图)；

图7为图2中D-D线的截面图，该图所示为横动装置6的纱线往复部件降至低端的状态；

图8为图2中D-D线的截面图，该图所示为横动装置6的纱线往复部件升至顶端的状态；

图9为图2中D-D线的截面图，该图所示为横动装置6的纱线往复部件升至顶端时控制引导器33的运行状态；

图10为本发明中用于自由长度的变化，即纱线往复部件11的摇摆角度进行控制的框图第一例；

图11为发明中用于自由长度的变化，即纱线往复部件11的摇摆角度进行控制的框图第二例；

图12为纱线卷绕时间与卷绕宽度间关系的概念示意图；

图13a为自由长度H0，H1，H2，斜纹角度θ及卷绕宽度L0，L1，L2间关系的概念示意图；

图13b为筒子截面图，用于概念性地说明筒子端部(纱线折回部分)处的自由长度与筒子耳部形状之间的关系。

标号说明

1 机框

2 底座

3 旋转台

4，4' 筒管架

4a，4'a 纸筒

5 接触辊装置

6 横动装置

7，7' 滑动轴

8 接触辊

9 框架

10 框架

11 纱线往复部件

12 框架

12a 孔

13 旋转轴

13a 凹槽

14，15 轴承

16 轴承

17，17' 轴承

18，19 摇摆轴

20 滑轮

21 皮带

22 滑轮

23，23' 轴承

24 皮带

25 电机

26 滑轮

27 步进电机

28 齿轮

29 齿轮

30，31 导轨

32 滑块

32b 导纱器

32c 凹槽

33 控制引导器

34 支承部件

35 板

36 支点

37 支承部件

37a 支点

38，39 销

40 支承台

41 驱动部件

42 摇摆部件

43 承载部件

44a，44b 衬套

101 卷绕开始信号

102 定时部件

103 存储部件

104 摇摆角度计算部件

105 驱动电路

201 筒管架4的转动检测部件

202 接触辊8的转数检测部件

203 卷绕直径计算电路

204 自由长度模式存储部件

205 摇摆角度计算部件

206 驱动电路

207 卷绕直径计算部件

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的一个较佳实施例，举例证明本发明可以实施，可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，其保护范围并非仅限于文中提到的实施例，本文的附图和说明本质上是举例说明而不是限制本发明。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。

以下如图1～13a，13b所示，对本发明的一个实施例进行说明。

图1为采用本发明横动装置的络筒机正视图。图2为图1的侧视图。

所述络筒机设置于机框1上，该机框1固定于底座2，2'上。在机框1内，滑动轴7，7'以可沿图1中垂直方向移动的方式设置于支承台40上。

接触辊装置5的框架9固定设置于支承台40上。接触辊8由轴承(未图示)支承，且以可转动方式设置于框架9上。

此外，横动装置6的框架10以与接触辊8平行的方式固定设置于支承台40上。

在接触辊8下游，两个筒管架4，4'以可转动方式设置于旋转台3上，而旋转台3进一步以可转动方式设置于机框1上。

筒管架4，4'上装有纸筒4a，4'a，纱线Y在其上卷绕成筒子(未图示)。当其中一个筒管架4上卷绕的筒子(未图示)达到预设卷绕量时，旋转台3通过180度回转，令纱线切换至另一筒管架4'。

以可移动方式设置于支承台40上的滑动轴7，7'，接触辊装置5及横动装置6的重量由作动缸43承载，接触辊8与筒管架4之间提供有预设接触压力。

由此可见，所述络筒机为所谓的自动切换络筒机。

以下，对横动装置6进行说明。

横动装置6的框架10的一端固定于支承台40上，另一端以一体成型方式安装有支承板35。支承板35上设置有将滑轮26紧固于轴上的电机25。

框架10的支承台40一侧固定有支承部件34，该支承部件34将摇摆轴18以与接触辊8的中心线平行的方式固定于其上。此外，摇摆轴19以与摇摆轴18同心的方式固定于板35之上。

纱线往复部件11的框架12两端通过衬套44a，44b，以可自由摇摆的方式设置于摇摆轴18和摇摆轴19上。滑轮22通过轴承23，23'以可自由转动的方式设置于摇摆轴19的另一端上。

在框架12上，沿与摇摆轴18和摇摆轴19的轴心线平行的方向，相隔预定距离形成孔12a，框架12两端固定有分别与轴承16，17，17'外圈接合的轴承15，16。

轴承16，17，17'的内圈中以可自由转动的方式设置有带凹槽13a的旋转轴13。滑轮20固定于旋转轴13的一端。

凹槽13a为允许滑块32在其内往复运动的环状槽，滑块32及凹槽13a设置为与筒管架4，4'所装的纸筒4a，4'a的数量相对应。

滑块32上以一体成型的方式安装有带凹槽32c的导纱器32b，环状槽13a与柱形构件32a相接合。

在框架12的面向接触辊8的表面上，导轨30，31通过钳销38，39将滑块32固定于其上，且设有供滑块32沿旋转轴13的轴线方向滑动的间隙。

滑块32的往复运动距离设置为与纸筒4a，4'a上所卷绕的筒子的卷绕宽度相对应。

以下，对用于向旋转轴13传递旋转运动的驱动部件41进行说明。

紧固于电机25上的滑轮26与以可转动方式设置于摇摆轴19上的滑轮22之间悬挂皮带24，同时滑轮22与紧固于旋转轴13上的滑轮20之间悬挂皮带21。设于纱线往复部件11外部的电机25通过此两皮带，以传递旋转运动的方式对旋转轴13进行驱动。

虽然驱动部件41在本实施例中采用皮带，但是其也可采用齿轮等其他传动装置。在其他实施方式中，也可通过将摇摆轴19与电机25的轴心线同轴设置的方式实现上述目的。

在与框架10的接触辊8相对的一侧设置有控制引导器33，该控制引导器以支点36和支承部件37的支点37a为中心，而且可以在作动缸(未图示)的作用下摇摆。

控制引导器33在纱线卷绕时处于图5所示状态预备位置，在挂纱时摇摆至图9所示状态，以使自由长度(从纱线Y与接触辊8的接触点D到滑块32的导纱器32b的距离)达到最大，从而可减小挂纱时纱线Y与接触辊8之间的接触角度r。

如此，可易于实现在接触辊8和纱线往复部件11之间插入纱线Y的操作，从而使得纱线Y不容易缠绕在接触辊8的表面上。

以下，对摇摆部件42进行说明。

齿轮29与摇摆轴19同轴固定于框架12上，步进电机27设置于支承板35上，齿轮28固定于步进电机27的轴上，齿轮29与齿轮28相啮合。

摇摆部件42在步进电机27的驱动作用下，以预设的摇摆角和摇摆速度，在图7所示令自由长度达到最小值的位置与图8所示令自由长度达到最大值的位置之间往复运动。

所述令自由长度达到最小值的位置由支承部件34的34a部分与轴承15的15a部分界定。

自由长度在摇摆部件42的作用下的变化过程如图10中框图所示。首先，定时部件102在卷绕开始信号101的作用下开始工作。摇摆角度计算电路104根据定时部件102的输出信号以及预先设置于存储部件103内的自由长度模式计算摇摆角度，并根据计算值控制步进电机27的驱动电路105。虽然本实施例描述为使用步进电机27，但是也可采用其它驱动装置的伺服电机，气压缸，液压缸，滚珠丝杠与步进电机(或伺服电机)的组合等。

以下，参考图12，图13a，图13b，对本发明横动装置6用于弹性纱线卷绕时的操作进行描述。

首先，在装于筒管架4的纸筒4a与接触辊8之间提供接触压力，然后筒管架4、接触辊8和旋转轴13在各自驱动电路的作用下旋转预设转速。

纱线Y开始卷绕时，将最小自由长度设为H0，并以卷绕宽度L0进行筒子的卷绕。

纱线卷绕的斜纹角度为θ，筒子卷绕宽度比纱线往复运动装置的滑块32的移动幅度短(2×(自由长度×tanθ)-α)(α随往复运动装置机械的规格不同而不同，此处不进一步赘述)。

在卷绕开始并经过时刻t1后，步进电机27以预设的加速度运动，以使得自由长度变为H1。此时，筒子卷绕宽度逐渐从L0缩小至L1。在自由长度达到H1后，步进电机27以预设的加速度逆转。当最小自由长度达到H0时，步进电机27停止运行。

此外，当卷绕持续进行，直至经过时刻t2时，步进电机27再次以预设加速度运行，直至自由长度变为H2。此时，筒子卷绕宽度逐渐从L0缩小至L2。在自由长度达到H2后，步进电机27以预设的加速度逆转。当自由长度变至最小自由长度H0时，步进电机27停止运行。

此外，在经过时刻t3后，步进电机27再次以预设加速度运行，直至自由长度变为H1。此时，筒子卷绕宽度为L1。在自由长度达到H1后，步进电机27以预设的加速度逆转。当自由长度变至最小自由长度H0时，步进电机27停止运行。

上述操作反复进行，直至筒子达到预设的卷绕直径，其中，纱线堆积于筒子端部(折回部分)，改善了筒子端部太高的问题。

当上述操作持续进行至筒子卷绕直径达到离成品外径6～10mm(该值仅为一实施例，不对本发明形成限制)时(即时刻t4之前)，步进电机27再次以预设加速度运行，直至自由长度从H0变为H2。

此时，筒子卷绕宽度从L0缩小至L2。当自由长度变至H2时，步进电机27停止运行。

通过上述方式，可使筒子外层部分的卷绕宽度逐渐变短，从而防止筒子运输或开始退绕纱线时纱线从筒子端面脱落。

虽然在本实施例中，自由长度分为时刻t1后的H1和时刻t2后的H2两种，但也可仅采用H1或H2一种自由长度。本发明对自由长度的数目不设限制。

虽然在本实施例中，时刻t2后的自由长度及时刻t4后的自由长度均为H2同一值，但该自由长度的值也可不同。

在此之后，当筒管架4'达到预设转数时，旋转台3开始转动。紧接着，步进电机27以与上述方向相反的方向旋转，并在自由长度变为L0时停止运行。

在旋转台3转动180度后，筒管架4与筒管架4'互换(图1上部)，纱线Y切换至筒管架4'上所装的纸筒4a上，旋转台3随即停止转动。之后，重复上述过程，以在纸筒4a'上卷绕筒子。

本实施例中，虽然H0的值为22～26mm，H1的值为35～50mm，H2的值为60～90mm，但是其并不限于以上各值，而是可因卷绕纱线品牌的不同而异。

以下，根据图11中的框图，对本发明中用于对自由长度的变化(即纱线往复部件11的摇摆角度)进行控制的第二例进行说明。

摇摆部件42通过卷绕直径计算电路203，并根据筒管架4的转动检测部件201及接触辊8的转数检测部件202的输入，计算卷绕过程中的筒子直径。此外，卷绕直径计算部件207由转动检测部件201，转数检测部件202及卷绕直径计算电路203构成。

所计算的卷绕直径输入自由长度模式存储部件204中，摇摆角度计算电路205据此输出摇摆角度。驱动电路206根据与筒子卷绕直径对应的该摇摆角度，驱动步进电机27。

此外，也可不采用转数检测部件202，而是将卷绕速度或接触辊8等的转数值设定于设定装置内。

通过本发明，令自由长度发生变化的操作对作用于筒管架4所装纸筒4a上圈绕的筒子与接触辊8之间的接触压力没有任何影响，从而不但能获得稳定的接触压力，而且避免卷绕过程中筒子与接触辊8之间生成间隙。

如此，即使在每分1000m以上的卷绕速度下，也能实现弹性纱线的稳定卷绕，并且提高筒子形状、后续步骤中的退绕容易程度以及纱线的质量。

以上所述仅是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种纱线络筒机横动装置，该纱线络筒机包括：

设置于机框（1）上的筒管架（4，4'），该筒管架上装有纸筒（4a，4'a）；

设置于所述机框（1）上的滑动轴（7，7'）；

以相对于所述筒管架（4，4'）可回撤的方式设置于所述滑动轴（7，7'）上的支承台（40）；

以可转动方式设于所述支承台（40）上的接触辊（8），该接触辊位于所述筒管架（4，4'）上游且可与该筒管架接触；

用于横向摆动纱线（Y）的横动装置（6），该横动装置位于所述接触辊（8）上游，而且与该接触辊（8）隔纱线（Y）相对设置；以及

承载所述支承台（40），接触辊（8）及横动装置（6）的重量的承载部件（43），

其特征在于，所述横动装置（6）包括：

由滑块（32）形成的纱线往复部件（11），该滑块与形成于旋转轴（13）外周的环状槽（13a）相接合且往复运动，以使纱线（Y）横向摆动；以及

使所述纱线往复部件（11）以摇摆轴（18，19）为中心摇摆预设角度的摇摆部件（42），所述摇摆轴设置为平行于所述接触辊（8）轴心线且距所述纱线往复部件（11）预设距离，

所述接触辊（8）与使纱线（Y）横向摆动的滑块（32）之间的距离（自由长度）间歇或连续变化。

2.如权利要求1所述的纱线络筒机横动装置，其特征在于，用于驱动所述旋转轴（13）的驱动部件（41）的一部分通过以所述摇摆轴（18，19）中心为旋转中心的旋转部件（22）传递旋转运动至所述旋转轴（13）。

3.如权利要求1所述的纱线络筒机横动装置，其特征在于，所述摇摆部件（42），根据在卷绕开始信号（101）的作用下运行的定时部件（102），存储有预先设定的自由长度模式的存储部件105，根据所述定时部件（102）的输出信号及所存储的自由长度模式计算所述摇摆部件（42）的摇摆角度的摇摆角度计算部件（103），以及所述摇摆角度计算部件（103）的输出运行。

4.如权利要求1所述的纱线络筒机横动装置，其特征在于，所述摇摆部件（42）包括，对卷绕在装有纸筒（4a，4'a）的筒管架（4，4'）上的筒子的卷绕直径进行计算的计算部件（207），以及根据所述卷绕直径计算部件（207）的输出对所述摇摆部件（42）的摇摆角度进行计算的摇摆角度计算部件（205）；所述摇摆部件（42）根据所述摇摆角度计算部件（205）的输出运行。