CN1082022C - 使筒管或卷筒在心轴上移动的推进装置 - Google Patents

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Abstract

推荐一种用来将卷筒(7)从卷绕装置(1)的卷绕心轴(4)上卸下来的推进装置，它有一个通过压力介质加载可以在一个气缸(8)内往复运动的活塞。这个活塞是磁性活塞，它的极性与至少一个和推动单元(9)相连的磁铁的极性相反。推动单元(9)可以基本上沿着气缸(8)移动。

Description

使筒管在心轴上移动的推进装置及带有该装置的卷绕装置
本发明涉及一种使筒管或卷筒在心轴上移动的推进装置以及带有该装置的卷绕装置。
纤维，尤其是化学纤维借助于所谓的卷绕装置卷绕。为此卷绕装置至少具有一个卷绕心轴，上面装着至少一个筒管，纤维卷绕在筒管上。在卷绕过程以后卷筒从心轴上转送到卷筒输送装置上。这种卷筒输送装置也称为落纱机。卷筒输送装置可以沿卷绕装置的工作面移动。卷筒输送装置在其上形成满卷筒的卷筒心轴所处的高度上具有一个接收心轴，它在这个位置上与卷筒锭子同心。位于卷绕心轴上的满卷筒借助于推进装置从卷绕心轴上移动到卷筒输送装置的接收心轴上。在一台卷绕装置的卷绕心轴上可以同时卷绕多个卷筒。在推进过程中所有位于卷绕心轴上的卷筒借助于推进装置推进到卷筒输送装置的接收心轴上。为了推动一卷绕装置卷绕心轴上的满卷筒推进装置具有一个推动单元，它可以基本上平行于卷筒锭子移动。推动单元从后面顶在卷绕装置朝机器一侧的端面上，并把它从卷绕心轴上推到接收心轴上。用同样的方法空筒管也可以推到卷绕心轴上。例如通过EP 0 374 536 B1和DE 24 38 363 C2已知这种用于卷绕装置的推进装置。
为了操作推动单元推进装置具有一个气缸活塞单元。气缸活塞单元的活塞与推进单元相连，这样活塞的运动便传递到推动单元上。在已知的推进装置中活塞通过活塞杆与推动单元相连。通过以压力介质给气缸活塞单元相应地加载达到推动单元的运动。推动单元的行程至少相当于卷绕心轴的长度，才能确保位于卷绕心轴上的卷筒安全可靠地推进到卷筒输送装置的接收心轴上。因此在已知推进装置中活塞在里面移动的气缸的长度基本上相当于卷绕心轴的长度。鉴于推动单元基本上平行于卷绕心轴移动，推进装置占有卷绕装置长度的相当大的一部分。由此决定性的是卷绕装置必需占用相应的位置。
从这一点出发本发明的目的在于：这样地改进已知的推进装置，使它具有一种紧凑的节省位置的结构。本发明另一个目标是，提供一种具有推进装置的卷绕装置，其中卷绕装置具有紧凑的结构。
这个目的通过这种推进装置来达到，它带一个通过压力介质加载可以在气缸内往复运动的活塞，和一个与活塞耦合的推动单元，其中，活塞是一个磁性活塞，它的极性与至少一个与推动单元相连的磁铁磁极相反，推动单元可以基本上沿气缸移动。
按本发明的用来推动心轴上、尤其是卷绕装置卷绕心轴上的筒管或卷筒的推进装置具有一个可以通过压力介质加载在气缸内来回运动的活塞。活塞与推动单元相连，使其做与活塞相应的运动。推进装置的特征在于：活塞是一个磁性活塞，它的极性与至少一个与推动单元相连的磁铁相反。推动单元基本上沿气缸运动。在按本发明的推进装置结构中不采用按现有技术状况的将活塞与推动单元相连的活塞杆。由此达到结构紧凑的推进装置，因为推进装置的长度基本上相当于规定的移动路程。
按本发明的推进装置的另一个优点在于：由于磁性活塞与推动单元的磁力耦合减少了气缸活塞单元可能出现的密封问题。
按照推进装置的优良结构建议：推动单元可以在气缸上移动。这种结构有这样的优点，可以不用附加的推动单元的导向装置。
如果活塞在其里面移动的气缸是一个具有较大表面粗糙度的标准构件，那么设置一个推动单元沿着它移动的导向装置可能是合适的。表面粗糙度会造成太大的摩擦损失，由此推进装置必须以较高的压力运行。如果气缸的外圆比较大，那么设置导向装置也可能是合适的。气缸不一定要有圆形的外形轮廓，也可以是多边形轮廓。但是做成具有圆形横截面的气缸是有利的。这时气缸可以由管材制成。
推动单元最好是滑动导向的。滑动导轨有这样的优点：减小推动单元的移动阻力和摩损。
按照推进装置的另一种优良具体结构建议，推动单元可以朝至少一个挡块移动。这个挡块最好至少装在气缸或导向装置的一个末端区域。由此确保，推动单元不会脱出推动单元在其上面移动的气缸或导向装置。这种结构的另一个优点是：通过可以定位的挡块一个推进装置可以适用于推动单元的不同行程。
推动单元和活塞之间的磁力耦合可以借助于电磁铁或永久磁铁实现。优先采用通过永久磁铁达到磁性活塞与推动单元的磁力耦合的推进装置结构。这种结构有这样的优点，可以不用电线和电磁线圈。因此建议：磁性活塞至少具有一个圆盘形永久磁铁。推动单元最好至少具有一个环形永久磁铁。永久磁铁最好用轴向磁化做成。这有这样的优点：当活塞是圆形时可以取消防止旋转装置。当活塞做得非旋转对称时采用径向磁化的永久磁铁较有利。
如果采用多块磁铁构成磁性活塞，那么为了磁通量的定向建议，在两块相邻磁铁之间分别装一块极板。推动单元也可以具有相应的结构。如此可以提高磁力传递。因此为了推动一个卷绕心轴上的多个卷筒，优先采用这种结构的推进装置。
按照推进装置的另一种优良结构建议，推动单元具有一个与推动单元的至少一块磁铁相连的支座和一个与支座相连的叉形滑板。最好推动单元的滑板做得可以至少绕一根轴旋转。这里这个轴可以由气缸本身或由一个平行于气缸的轴构成。这种结构的推进装置特别适合于具有多根卷绕心轴的卷绕装置，例如在EP 0 374 536中所叙述的那样。其中叉形滑板可以这样地回转，使它可以进入抓取位置，在这个位置卷绕心轴与叉形滑板相咬合，滑板通过卷筒回转架的回转运动被卷绕心轴带动，直至卷绕心轴到达进行卷筒更换过程并将空筒管套在卷绕心轴上的位置。当卷筒回转架继续旋转时滑板便转到一个偏转位置，使得通过卷筒回转架的转动卷绕心轴脱离与滑板的咬合。
推进装置最好有一个返回单元，通过它滑板至少可以从推进位置进入抓取位置。返回单元最好由至少一个至少作用在滑板上的弹簧构成。这种结构的返回单元结构简单而且可靠。建议弹簧是一个与滑板及支座相连的拉力弹簧。如果滑板与心轴，尤其是卷绕心轴脱离咬合或者在进行推进过程以后与筒管脱离咬合，那么滑板通过张紧的拉簧拉回到抓取位置。
按照推进装置另一种优良的结构建议，返回单元具有一个固定安装的压簧。如果它和一种通过卷筒回转架的回转使叉形滑板脱离与卷绕心轴的咬合的卷绕装置一起使用，那么这种结构的推进装置特别合适。返回单元最好至少具有一个可以克服弹簧力移动的止挡元件，它至少有一个与气缸纵向成这样一个角度的平面，使得滑板可以从偏转位置进入抓取位置。
本发明还涉及一种至少带一个可旋转的卷绕心轴和一个上述的推进装置的结构紧凑的卷绕装置。
卷绕装置最好设计成这样，它具有多个相互间隔一定距离的可旋转卷绕心轴。这种卷绕装置特别适合于连续卷绕输入的长丝。卷绕心轴可移动地安装在一个轨道上，并交替地移动到卷绕区和更换区。在卷绕区至少一股长丝卷绕成一个卷筒。在更换区进行卷筒更换，也就是说满卷筒从卷绕心轴上卸下，同时相当于卷绕工位数量的空筒管推上卷绕心轴。为了能够卸下满卷筒，当滑板的位置处于抓取位置时滑板的缺口这样地伸入卷绕心轴的轨道，使得进入更换区的卷绕心轴自动地与滑板相咬合。这种结构的卷绕装置有这样的优点，可以自动地更换卷筒。推进装置的控制可以通过机器的中央控制系统进行。
在卷绕装置的一种特别优良的结构中卷绕心轴安装在一个可旋转的转盘上。这里滑板可以通过得到驱动的转盘的回转运动从抓取位置转入偏转位置。
为了确保卷绕心轴和推进装置之间可靠的协调动作，这样一种结构方案是有利的，在这种方案中推动单元在同滑板在抓取位置或偏转位置时处于不能动作的起始位置上。
卷绕装置最好设计成这样，至少一个卷绕心轴具有一个可以与滑板相咬合的滑套，它可以与至少一个卷筒的筒管相贴合，滑套从卷绕心轴上推下筒管。
滑套至少在滑板的抓取位置不可旋转地安装在卷绕心轴上是合适的。
借助于在附图中所示的实施例对按本发明的推进装置和卷绕装置的其他优点和细节进行说明。其中表示：
图1卷绕装置和推进装置的示意图，
图2推动单元和磁性活塞的示意剖视图，
图3推动单元的一个变型方案，
图4带一个处于抓取位置的推进装置的卷绕装置，
图5带一个处于推动位置的推进装置的按图4的卷绕装置，
图6卷绕装置和推进装置的另一个实施例，
图7，8和9推进过程以前，推进过程中和以后的不同阶段，
图10和11带一个推动单元的返回单元。
图1表示一个卷绕装置1。卷绕装置1有一个机座2。此外卷绕装置1有两个装在相隔一定距离处的卷绕心轴3、4。卷绕心轴3、4可运动地悬伸地装在机座2上。这里卷绕心轴的运动例如可以通过转盘、滑鞍或链传动装置进行。卷绕心轴可以通过没有画出来的旋转驱动装置驱动。
卷绕心轴交替地运动到卷绕区和更换区，其中在卷绕区长丝卷绕成卷筒，在更换区卷好的满卷筒更换成新的空筒管，在图1中表示卷绕心轴在更换区内。卷绕区，没有画出来。
示意地表示出在卷绕心轴3上一共装夹了六个筒管6，每个卷绕工位分别有一股长丝可以卷绕在筒管上。用7表示已经卷好的满卷筒。卷筒7装在卷绕心轴4上。
为了将卷筒7从心轴4上推下设有一个推进装置。推进装置具有一个基本上呈管状的气缸8。气缸8基本上平行于卷绕心轴4延伸。
气缸8可以用压力介质加载。为此设有一个压力介质接头12，压力介质可以从这个接头通过管道13、控制阀14和管道17进入气缸8。控制阀14装在气缸8的一端。管道17通过一个接头18与气缸8的另一端相连。气缸8可以在两端用压力介质，例如空气或油加载。
气缸8内装有一个磁性活塞，它的极性与至少一个与推动单元相连的磁铁相反。推动单元9可以基本上沿气缸8移动。
图1中表示推动单元9处于抓取位置。滑板11靠在接近机座2的卷筒7的筒管6上。如果气缸8通过控制阀14用压力介质加载，那么推动单元9通过与磁性活塞的磁力耦合向卷绕心轴4的自由端移动。在这个移动过程中卷筒7从卷绕心轴4上移动到没有画出来的卷筒输送装置的接收心轴上。在图1中用虚线表示推动单元9的最终位置，在这个位置上卷筒7从卷绕心轴4上卸下。这里推动单元9碰到挡块19。对于推动单元9的返回运动通过控制开关15操纵控制阀14。使气缸8基本上失去压力，并通过管道17和管道接头18用压力介质加载。推动单元9移动到抓取位置，这里为了确定抓取位置设有一个挡块20，它装在靠近机座2的地方。
图2以剖视图表示推动单元9、气缸8以及磁性活塞21。活塞8具有一个通道33。通道33有一个基本上圆形的横截面。在通道33内装有一个可移动的磁性活塞21。在所示实施例中磁性活塞21包含三个圆盘形磁铁22。磁铁22是永久磁铁。在每两个相邻磁铁22之间分别装有一个极板23。在磁性活塞的两侧分别装有一块板25。在磁性活塞21的轴线方向有一个连接元件24，它将磁铁22和极板23通过板25夹紧在一起成为一个组件。每个板25的环形边缘用来使活塞21相对于通道33的外壳面密封，使得当通道压力加载时压力从气缸8的一端通过压力介质作用在磁性活塞21上，使磁性活塞在通道33内移动。
推动单元9包含一个支座10，它基本上做成圆环形。它在气缸8的外壳面34上滑动。臂32与支座10相连，如由图4所见。但是也可以将滑板11直接与支座10相连，如图7中所示。
为了支座10在外壳面34上的滑动导向支座10具有一个通孔31，它的横截面基本上相应于气缸8的外壳横截面。支座10内做一个支承孔29，它里面装有一个带环形磁铁27的支架26。在所示实施例中磁铁27的数量相当于磁性活塞21的磁铁22的数量。在各个磁铁27之间装有相应的环形极板28。磁铁27和极板28的尺寸做成这样，使磁铁27位于磁性活塞磁铁22的对面。磁铁27的极性与磁性活塞21磁铁22的极性相反。这里磁铁可以具有沿轴线方向的磁化，使得形成一个径向环绕的对应磁极，以使磁性活塞21和支座10之间产生磁性附着力。但是这些磁铁也可以具有径向磁化作用，如图2所示。
支架26通过一个装在支承孔29内的套30固定。
在图1和2中滑板11基本上做成平的。作为选择方案滑板11也可以做成弯曲的，如由图3所见。这里滑板11做得向推进方向弯曲，使得在卷筒7推下和推上时卷筒7安全和可靠地推上卷筒输送装置的接收心轴。
下面借助于图4和5结合卷绕装置说明推进装置的工作原理和细节。示意表示的卷绕装置具有一个往复运动机构36和一个沿长丝运行方向装在往复运动机构36后面的接触辊37，在卷绕过程中(卷绕行程)它靠在卷筒7上。卷筒7在筒管6上形成。筒管6夹紧在卷绕心轴4上。卷绕心轴4与一个径向相对设置的卷绕心轴3一起县伸地支承在一个可旋转的转盘5上。一旦卷绕行程结束，那么转盘5沿箭头方向绕回转轴38回转。这种卷绕装置的工作方法例如在EP 0 374 536B1中叙述过。
推动单元9处于抓取位置。滑板11在其自由端上有一个缺口39，它可以与卷绕心轴4相咬合。为此缺口39伸入卷绕心轴4的轨道。缺口39的边缘靠在满卷筒7的筒管6上以进行卸下过程，由此避免在卸下时由于滑板11损坏满卷筒7。图4还表示，滑板11逆向转盘5的旋转方向定位。滑板11可以绕一个基本上平行于卷绕心轴4或3的纵轴分布的轴线41旋转。轴线41做在一个臂32上，它与支座10相连。滑板11向抓取位置方向的回转角度由一个在臂32上的没有画出来的挡块和一个做成拉簧48形式的返回单元40限定。
如果卷筒7的卷绕行程结束，那么转盘5旋转直到将卷绕心轴3连同筒管6带入卷绕区。捕获的长丝35贴在空的与卷绕心轴3一起旋转的筒管6上，进行长丝35的卷绕过程。
在转盘5回转时卷绕心轴4进入缺口39，滑板11由卷绕心轴4带动，绕轴线41回转直至滑板11到达图4中所示位置。在这个位置返回单元40的拉簧48被拉紧。通过用压力介质对气缸加载磁性活塞和推动单元开始运动，使得卷筒7借助于滑板11从心轴4上卸下，推上没有画出来的卷筒输送装置的接收心轴。
在卸下过程中转盘5可以继续旋转，使得接触辊37和卷绕心轴3上需要新卷绕的卷筒7之间始终存在规定的压紧力。通过这个旋转卷绕心轴4脱离与滑板11的咬合。滑板11通过返回装置40拉紧的弹簧48退回到图4中所示抓取位置。推动单元9可以在气缸8上移动到这个相应于抓取位置的位置上，如前面已经说明过的那样。
图6中表示一个卷绕装置1，它在基本结构方面相应于图1中所示的卷绕装置，其中按图6的卷绕装置中卷绕心轴装在一个可旋转的转盘上。按图1和6的卷绕装置的相同零件以相同的符号表示。因此为了避免重复也引用前面的说明。
在图6中所示的卷绕装置1与图1中所示卷绕装置的区别在于：每个卷绕心轴3、4各有一个滑套42。滑套42在机座2区域内分别这样地装在心轴3、4上，使得它在卷绕心轴上可以移动，而不能转动。推进装置的滑板11可以和滑套42咬合。按图6滑板11卡在卷绕心轴4的滑套42上。滑板11与推动单元9的支座10相连。可移动地装在气缸8上的推动单元9的结构相应于图2中所示结构，这里滑板11直接装在支座10上。
图7至8表示在按图6的卷绕装置中卸下过程的各个阶段。这里长丝35进入卷绕工位的往复运动机构36，并在接触辊上转向以后铺放在待卷绕的卷筒上。图7中表示滑板11与转盘9的旋转方向相反处于抓取位置。通过转盘5的旋转带有卷筒7的卷绕心轴4与滑板11的缺口39相嵌合。通过转盘5继续绕旋转轴38的旋转运动滑板11到达图8中所示的位置。这里滑板11卡在滑套42上，如图6中所示。通过推动单元9沿气缸8的移动卷筒7从卷绕心轴4上卸下。在这个过程中卷绕心轴3到达卷绕装置的卷绕区。在卷绕心轴3上已经形成一个卷筒7’。在整个卸下过程中滑板11与滑套42相嵌合。通过转盘5的继续旋转滑板11从它的基本上铅垂的位置向转盘5的旋转方向偏转，如由图9可见。
通过转盘5绕旋转轴38的继续旋转滑套42脱离与滑块11的缺口39的咬合。
为了将滑板11从图9所示的偏转位置退回到图7中所示的抓取位置，设有一个返回单元40。返回单元40有一个位置固定的压簧43。压簧43的一端借助于没有画出来的固定件固定在支架45上。压簧43的自由端上装有一个止挡元件44。
图7至9中所示的返回单元40的工作原理和细节借助于图10和11来说明。
止挡元件44有一个表面46，滑板的一条边47沿着它滑动。表面46与滑板11在气缸8上的移动方向R倾斜这样一个角度，使得滑板11可以从如图9中所示的偏转位置进入按图7的抓取位置。表面46通过与支架45相连的压簧43进入滑板11的移动区，图10表示压簧43不受力的返回单元40的位置，止挡元件44与表面46在滑板11的移动区内接触。当滑板11在表面46上滑动时，一方面压簧43通过滑板11受到压缩，另一方面滑板11通过可移动的止挡元件44转到按图7的抓取位置。

Claims (18)

1.用来推动心轴(3，4)上的筒管(6)或卷筒(7，7’)的推进装置，带一个通过压力介质加载可以在气缸(8)内往复运动的活塞(21)，和一个与活塞(21)耦合的推动单元(9)，其特征在于：活塞是一个磁性活塞(21)，它的极性与至少一个与推动单元(9)相连的磁铁(27)磁极相反，推动单元(9)可以基本上沿气缸(8)移动。
2.按权利要求1的推进装置，其特征在于：推动单元(9)可以在气缸(8)上移动。
3.按权利要求1的推进装置，其特征在于：推动单元(9)沿一个基本上平行于气缸(8)分布的导向装置移动。
4.按权利要求1至3之任一项的推进装置，其特征在于：推动单元(9)至少在气缸(8)的一个端部可以朝一个挡块(19，20)移动。
5.按权利要求1至3之任一项的推进装置，其特征在于：磁性活塞(21)至少具有一个圆盘形磁铁(22)，一个推动单元(9)的做成圆环形的磁铁(27)与所述的圆盘形磁铁相匹配。
6.按权利要求1至3之任一项的推进装置，其特征在于：磁性活塞(21)和推动单元(9)各自具有多个顺序排列的磁铁(22，27)，并且在两个轴向相邻的磁铁之间装有一块极板(23，28)。
7.按权利要求6的推进装置，其特征在于：磁铁(22，27)做成最好是轴向磁化的永久磁铁。
8.按权利要求1至3之任一项的推进装置，其特征在于：推动单元(9)具有一个至少和推动单元(9)的一个磁铁(27)相连的支座(10)，和一个与支座(10)相连的叉形滑板(11)。
9.按权利要求8的推进装置，其特征在于：滑板(11)可以垂直于推动单元(9)的运动方向绕一根轴旋转，这个轴由气缸(8)或平行于气缸(8)分布的轴线(41)构成。
10.按权利要求9的推进装置，其特征在于一个返回单元(40)，滑板(11)可以通过这个返回单元从偏转位置回到抓取位置。
11.按权利要求10的推进装置，其特征在于：返回单元(40)具有一个至少作用在滑板(11)上的弹簧(48)。
12.按权利要求11的推进装置，其特征在于：返回单元(40)具有一个可克服弹簧力移动的止挡元件(44)，它有一个与气缸(8)的纵向成这样一个角度分布的、嵌入滑板运动轨道的表面(46)，使得滑板(11)可以从偏转位置进入抓取位置。
13.具有一个可旋转的卷绕心轴(3，4)和一个按 1至3之任一项的推进装置的卷绕装置。
14.按权利要求13的卷绕装置，其特征在于：设有多个相互间隔一定距离的、可旋转的卷绕心轴(3，4)，卷绕心轴可以在一个轨道上运动，当滑板(11)处于抓取位置时滑板(11)的缺口(39)这样地伸进卷绕心轴的轨道内，使一个卷绕心轴与滑板(11)相嵌合。
15.按权利要求14的卷绕装置，其特征在于：卷绕心轴(3，4)装在一个可旋转的转盘上，当滑板(11)与一个卷绕心轴(3，14)嵌合时通过转盘的旋转可以从抓取位置转到偏转位置。
16.按权利要求15的卷绕装置，其特征在于：推动单元(9)连同滑板(11)在抓取位置或偏转位置时处于不能动作的起始位置。
17.按权利要求13的卷绕装置，其特征在于：卷绕心轴具有一个可以与滑板(11)相嵌合的滑套(42)，它可轴向移动地装在卷绕心轴上。
18.按权利要求17的卷绕装置，其特征在于：在抓取位置滑套(42)不可旋转。
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