CN1230606A - 弹性纱线的低惯性强制输送机构 - Google Patents

Abstract

一种纱线输送器,用于向一纱线消耗台输送弹性(软)纱线,其中所需纱线量总是变化的,该输送器具有一控制单元,它控制当前所需纱线或所记录的当前所需纱线。根据该需要,以适于该需要的一转速驱动一纱线输送轮。纱线经一张紧装置输送给纱线输送轮。张紧装置设置成以一确定的方式来拉伸纱线。结果,所需纱线输送量与纱线输送轮之间的一固定的联系成为可能。

Description

弹性纱线的低惯性积极式输送机构

本发明涉及一种积极式(positive)输送机构，尤其是用于纱线需求量随时间急剧变化的供纱消耗台和弹性纱线。

弹性线或纱线根据它们所受的拉力改变它们的长度，且特别是长度可能发生大的变化。例如，现在使用的弹性纱线能被拉伸成它们原长的七倍或更长。因此供给的纱线数量大大地取决于输送纱线的拉力。尽管在许多情形下足以满足弹性纱线的拉力在特定的极限值内保持恒定，但在一些应用里认为在预定时间间隔里供给预定纱线数量是重要的。纱线数量例如被定义为特定纱线拉力下的纱线长度。如果纱线弹性十分大，就不能保证供给一定的纱线数量。

尽管一些应用中纱线需求量总是恒定的，但在许多应用中其纱线需求量随时间发生大的变化。如类似编织机的平台编织机，有花纹装置的圆型针织机，织袜机等。一种编织产品常常必须在这些机床上制造，在这些机床上弹性纱线和一根或多根无弹性纱线即所谓的硬纱线一起编织。在许多情形下要求数量成比例，即对于给定数量的硬纱线，必须积极供给相应的弹性纱线数量，并且以尽可能同样的速度编织图案。由于不同的质量，故这是相对困难的。至少当纱线消耗正在变动时，同步地输送硬纱线和软纱线数量比较困难。

德国专利DE3824034公开了一种变动纱线需求量的纱线输送机。该输送机包括一步进电动机驱动的纱线输送轮，其外周边有六个线架。一纱线制动器置于纱线输送轨迹的纱线输送轮的上游。纱线输送轮后有一纱线拉力传感器，其用来调节步进电动机进而调节纱线数量。纱线输送机使纱线以一恒定拉力前进。

德国专利DE4206607A1公开的纱线输送机用来供给数量随时间变化的弹性纱线。该输送机包括一与纱线输送轮相连的滚轮。供给的纱线缠绕在纱线输送轮上。一固定设置的纱线制动器置于纱线输送轮的上游且包括一产生制动作用的永磁铁或一可调地产生这种作用的电磁铁。为了监控纱线拉力并保持恒定，纱线输送轮后有一纱线拉力传感器，用来控制滚轮的电动机。

该纱线输送机使弹性纱线以近似恒定的拉力输送，但是不能积极输送固定的纱线数量。

欧洲专利EP0499380A1公开了恒定纱线消耗量的纱线消耗台的弹性纱线的供给。该纱线输送机包括彼此相互独立工作的两个纱线输送机，其中纱线连续地通过它们。首先，一纱线输送机从线轴中抽出纱线。纱线输送轮由一电动机驱动，它根据置于其下游的纱线拉力传感器检测的纱线拉力工作。这样纱线以近似恒定拉力传输到彼此摩擦地接合在一起的两个纱线输送轮或转子，它们在固定的转速下工作，这样能提供恒定的纱线数量。因此，总是恒定的纱线数量被输送到纱线消耗台，在那儿弹性纱线和硬纱线结合在一起。

这种配置并不能供给随时间变化的纱线数量。德国专利申请DE-AS1585111公开了一种纱线输送机，它以恒定纱线速度供给编织机纱线，同时纱线拉力不变。该纱线输送机包括两个匀速驱动的锥形滚柱，纱线依次绕过它们。工作中，纱线穿过每滚柱的一纱线导向器，且纱线导向器确定纱线滚上或再一次滚下滚柱的直径。通过不同地限定这两个直径，使纱线第一次以小的滚柱直径从线轴中抽出，然后以一较大直径滚出下一滚柱，这样纱线在滚柱间被大大地拉长了。利用弯曲纱线滞后作用，在第二个滚柱的下一段，纱线再一次被放松。可以看到的弯曲纱线的滞后作用意味着在第二滚柱之后，在放松状态下，纱线根本很难缩短。在此状态下更易工作。

该装置和方法已经被开发，尤其是对随时间变化而数量不变的具有滞后作用的弯曲纱线的处理。

从这点出发，本发明目的是制造一种输送到纱线消耗台的弹性纱线数量随时间变化的纱线输送机。另一目的是公开相应方法。

权利要求1限定的纱线输送机和方法权利要求限定的方法可以实现这些发明目的。本发明的纱线输送机包括一张紧器，它向从线轴来的纱线施加一定的拉力。在入口侧的拉力控制下和出口侧数量控制下纱线输送机工作。在张紧器和积极式输送机之间产生至少相对不变的纱线拉力。纱线输送机外部因素，如沿着到纱线消耗台的路径，纱线摩擦力在纱线针孔上变化，这些因素引起拉力的变化，不会影响张紧器和积极式输送机之间的拉力受控输送段。因此一定弹性纱线数量的纱线输送能完成，而与纱线输送机下游的摩擦因素无关。这是正确的尤其是当纱线需求量随时间变化时。于是纱线输送状态与速度有关。将这儿的预定拉力输送段与纱线输送机下游的纱线输送区分开，使得可以用一受控的、正确的方式输送随时间变动的纱线数量。

当输送弹性纱线时，张紧器可被设置为非线性的力-输送关系。一般的弹性纱线，如氨纶纱线，只有当力发生少量改变时，其主要伸长变化在小力的范围内。然而，当在纱线纵向拉力增加时，长度变化越来越少。一旦纱线达到它最大们伸长量，增加任何力不再引起纱线的任何显著拉伸。但是，如果力消除，纱线立即大部分恢复成原长。一般该特性使输送定量纱线比较困难。设置于纱线输送机中的张紧器解决了这些问题，它通过大地拉伸纱线使纱线拉力的任何改变几乎不能进一步影响纱线长度。纱线在该拉伸状态下被输送到纱线输送轮，该输送轮由一电动机驱动，当满足前纱线需求量，这样供给所需数量而与纱线拉力无关。定量纱线的输送也象积极式输送一样公开了并且是用与纱线输送机相反的方式，即以一恒定(低)的拉力输送纱线，这在非积极式输送机构中是公知的。

该纱线输送轮由一电动机驱动，与张紧器无关。这样张紧器就能被设计产生与纱线输送轮工作无关的高的纱线拉力。

例如张紧器是一种纱线制动器，其工作与纱线输送速度无关。例如可以是一摩擦制动器，其中纱线沿摩擦元件滑动而受到制动。如果纱线制动产生一近似不变的拉力，那么这儿允许相对宽的纱线拉力范围，而不须显著地改变供给的纱线数量。结论是纱线拉力可达到最大极限。

另外，张紧器可以是一可调纱线制动器，它可根据纱线制动器和纱线输送轮间的纱线拉力设定。这能够补偿如纱线输送机上游的附加摩擦因素。此外在任何情况下该设备对需求量急剧变化的反映能力增强了。

意想不到的是，使用可调的和不可调的张紧器，纱线输送机的动力性能都可能提高。当纱线输送轮加速时，纱线输送轮上游的拉紧纱线象一根硬纱线一样工作，其中拉力的改变不会引起纱线的拉伸，而这种拉伸将改变供给的数量。为此纱线输送轮上游的调节工作，削弱了相对所需纱线数量的精确度，尤其是在纱线输送轮加速或减速过程中时，即使量非常小。

对于纱线制动器，各种设计可能被考虑。例如，可能是用一种简单的带有两个制动调节器的摩擦制动器。这些调节器能由弹簧或磁铁彼此拉紧。为此，电磁铁或其它电控方式也能被使用，例如由闭环控制回路启动。一独立纱线输送轮也可以作为张紧器取代纱线制动器，它有自己的驱动电动机。第二纱线输送轮从一线轴抽出纱线并以限定拉力输送它(在拉伸状态下)到纱线运动方向上的纱线输送轮的上游，而上游纱线输送轮最好与在拉力控制下工作的电动机相连，而下游纱线输送轮的电动机最好是数量控制的。在此，对于上述所讨论的带受控制动器的实施例，这点是正确的。用这种方法，采用本发明的纱线输送机，积极式输送随时间变化的纱线需求量的弹性纱线是可能的。缠绕有拉伸纱线的纱线输送轮下游的拉力传感器能省去。而张紧器可以在固定方式下工作或根据纱线拉力调节，在张紧器后的纱线输送轮最好工作在一开路控制链中。这使对改变的纱线所需拉力做出反应成为可能，而没有振荡。

此外，积极式输送能在纱线需求量一旦发生急剧增加或之前，或者换句话说甚至在纱线输送轮和纱线消耗台间的输送段的拉力变化被检测之前就开始或启动。

纱线输送机最好与一控制单元相连或包括一控制单元，它能使纱线输送轮的电动机以与所需纱线输送相适合的转速启动。例如该控制单元能贮存从花纹数据存储器来的数据。在平台编织机里，可以从纱线导向器的运动得出所需纱线量，最简单的通过光门，末端开关等检测该数据。通过测量该编织机所处理的另一种纱线的输送速度，如硬纱线，判断弹性纱线的需求量也是方便的。为此，测量纱线速度的测量器与这个控制单元相连。于是供给纱线消耗台的弹性纱线，例如与另一种纱线成严格的比例成为可能。例如传感器是一小的测量轮，另一种纱线(硬纱线)绕于其上，它安放在一编码器轴上。

控制单元也与张紧器相连以便调节它。例如，然后控制单元与制动器的相配的电调节器相连或与相应的纱线输送轮和拉力传感器的电动机相连，该拉力传感器处于张紧器与纱线输送轮之间。

通过说明书附图和从属权利要求，本发明有益实施例的进一步细节将更为清淅。附图表明本发明典型实施例。

图1，输送弹性纱线到平台编织机的纱线输送机的第一实施例的示意图；

图2，图1的纱线输送机的一个简化实施例；

图3，纱线输送机的一个改进实施例。

图1表示纱线输送机把弹性纱线1从线轴2输送到平台编织机4的编织台3上。编织台3由单个针5组成，纱线导向器6往复地穿过针5(箭头方向)。纱线导向器6供给一根弹性纱线1和一根硬纱线11。后者来自于一相应的另一线轴12。

硬纱线的输送由一输送机构(纱线输送机)积极执行，该机构没有进一步的细节表述，或由编织过程中的针5的拉线动作来实现。输送和抽拉的纱线11的数量决定了网丝的尺寸。在整个时间里纱线的数量不是恒定的。在纱线导向器6的翻转点左右，纱线消耗达到了完全停止状态。至少当纱线导向器和输送机之间的距离随纱线导向器往复运动而改变的任何时候，纱线消耗在前进和返回行程也是不同。

输送弹性纱线1的纱线输送机14包括一张紧器15和由一电动机17所驱动的纱线输送轮16。纱线1在纱线输送轮16上缠绕几次，因此输送纱线而不滑落。纱线输送轮因而决定了输送到纱线导向器6纱线的数量。为了定义纱线1放松状态的数量，纱线1被张紧器15张紧几乎到了纱线的最大值，但是至少到了一个任何力的变化很难引起纱线进一步变长的值。

为了达到这一点，缠绕制动器15和电动机17都与控制单元18相连，控制单元定义了电动机17的转速和张紧器15的操作。张紧器15有一旋转调节器19，两轴承栓钉21,22偏心地安装在其动力输出侧。纱线1以某一角度缠绕在这些轴承栓钉21,22，该角度取决于旋转调节器19的旋转位置，因而可由控制单元18控制。

在张紧器15和纱线输送轮16之间有一纱线拉力传感器24，它检测这里的纱线张紧状况。纱线拉力传感器24向控制单元18，例如一微处理器，供给它的测量数据或值。控制单元18，通过一输入设备(没有图示)，接收纱线1的张紧状况的预定点的数值。这一数值能在图1所示的存贮元件25贮存。预定点值被定义成纱线实际上达到它的延伸极限时的数值。当纱线输送机15工作时，控制单元18控制张紧器15，例如从纱线输送轮16抽出的纱线1在张紧器15作用下达到所需的高的预定点的拉力。如果纱线拉力传感器24发现一些偏差，控制单元18就相应地调节张紧器15。

相反，纱线输送轮16的电动机17工作以配合实际的纱线消耗。为了测定此，一检测元件26置于硬纱线11的输送轨迹上；它包括一纱线传感器轮27和例如一角度增量编码器28，角度增量编码器28的轴29支掌纱线传感器轮27。硬纱线11缠绕在纱线传感器轮27上，其以相应的速度旋转。因此角度编码器28检测纱线速度并提供相应信号，通过没有图示的一线路传给闭合回路控制单元18的输入端31。

闭合回路控制单元18的另一输入端32与纱线拉力传感器24相连并从它接收纱线张紧信号。花纹数据或其它的以提供的弹性纱线的数量为特征的控制数据被传给控制单元18的另一输入端33。控制单元18的第一输出端34启动电动机17。而第二输出端35与张紧器15相连并调节它。

迄今所述的纱线输送机14具有下述的功能：

工作中，平台编织机4的纱线导向器5横向地往复运动到织成的物品的长度或由物品的宽度决定的行程。由针5构成的编织平台一定要供给相同数量或彼此相应数量的弹性纱线1和硬纱线11。通过输入端33，控制单元18至少接收了纱线导向器6的运动方向的信息。在理想的状况下，控制单元18也接收了纱线导向器速度的信息。这能由检测位置或速度来决定，或能作为一固定或预定值而获得。从纱线导向器朝着运动方向的速度，控制单元18决定加长还是缩短纱线1和纱线11的输送轨迹，该轨迹是由纱线导向器的运动引起。纱线11的速度由检测设备26检测，该速度是由纱线输送轨迹的长度和纱线在针上消耗的变化而引起的。在控制单元18里，由纱线输送轨迹的长度变化引起的这段被识别或能从纱线导向器的速度判定，因此从纱线输送速度的测量值可确定实际纱线消耗。

从该值出发，控制单元18确定针5上所需的弹性纱线的数量，例如作为与针5处理的硬纱线数量的固定比值。为此，控制单元增加或减少由于纱线1的输送轨迹分别加长或缩短而引起的纱线数量。从所获的数值产生启动电动机17的控制脉冲，使电动机17达到与总的纱线输送数量相应的转速。

在同一时间里，并且也与该过程无关，控制单元18通过张紧器15调节纱线输送轮16上游纱线的张紧状况到一预定值，例如，该值足以高到使弹性纱线实际上完全伸展，这实际上象硬纱线一样运转。

图2表示的另一实施例中张紧装置15由在无调节形式下工作的纱轮制动器41组成。例如，纱轮制动器41有两个作为制动元件的圆盘板42,43，此板安放在螺栓44上，并且通过弹簧45彼此压紧。纱线1在板42,43中被夹紧，并且能从它们间有摩擦地抽出。纱轮制动器41被固定地设置为一纱线拉力值。该值高到足以使在纱线制动器41和纱线输送轮16之间的纱线实际上完全地伸展，该值本质上与纱线输送速度无关。因此，纱线拉力传感器24和控制单元18相应的输入端22被省略，然而，纱线输送机14的这个实施例在设计和功能上与上述图1的纱线传输机对等。因此可以使用同样的参考数字，并且参考上述说明。

图3表示进一步改进的纱线输送机的实施例。不同点在于张紧器15，其余参考上述的相应说明。

图3的纱线输送机14的纱线张紧器15包括一纱线输送轮51，该轮安放在另一驱动电动机52的轴上。纱线输送轮51，基本上等效于纱线输送轮16并且象该轮一样，纱线1缠绕于其上一圈或几圈。纱线拉力传感器24与控制单元的输入端32相连，置于纱线输送轮51和16之间，现在纱线拉力传感器取代了调节器19，它控制驱动电机在这种方式下把纱线从线轴2中抽出，并且输送到纱线输送轮16上，采用这种方式直到纱线被彻底拉直，所需的高的纱线拉力才被确定。为此，控制单元18在输出端35发送相应的启动脉冲。

该实施例的优点是两纱线输送轮52,16间的纱线拉力可迅速形成，并且在输送轨迹上，消除来自积极式输送机的纱线轨迹下游的外部因素引起的纱线拉力。如果纱线输送轮51向后旋转，无需旋转纱线输送轮16，所需就能完成。

给纱线消耗台输送弹性(软)纱线的纱线输送机，其所需纱线随时间而变化，包括一控制单元，该单元确定当前纱线需求量或接收记录所需量。根据该需求量，纱线输送轮以相应于纱线需求量的转速被驱动。纱线通过张紧器到达纱线输送轮。张紧器被放置使纱线伸展，如以一预定方式达到实际上地完全伸展。因此所需纱线输送数量和纱线输送轮的转速之间的固定关系是可能的。

图14平台编织机22缠绕制动器24纱线拉力传感器25设定点纱线张紧器26测量轮(编码器)32实际纱线拉力33可选择的花纹数据和控制数据35纱线制动器位置图24平台编织机25设定点纱线张紧器27,28,29测量轮(编码器)33可选择的花纹数据和控制数据35纱线制动器位置图34平台编织机24纱线拉力传感器25设定点纱线张紧器26和/或27,28,29测量轮(编码器)32实际纱线拉力33可选择的花纹数据和控制数据

Claims (17)

1．一种纱线输送机(14)，尤其是用于弹性纱线(1)，

包括一张紧器(15)，它产生一作用在纱线上沿纱线纵向的力，该力被布置以拉伸纱线到限定拉力值；

包括一纱线输送轮(16)，拉伸的纱线(1)缠绕其上并绕几圈，这样纱线输送轮(16)上游的拉力不影响纱线输送轮(16)下游的纱线拉力，或者只是不明显；

包括一电动机(17)，它与纱线输送轮(16)相连以驱动纱线输送轮(16)，并且它根据当前纱线需求量启动，它与张紧器(15)无关，与纱线输送轮(16)下游段的纱线(1)的拉力无关。

2．如权利要求1所述的纱线输送机，其特征在于张紧器(15)是一纱线制动器(41)，它产生大体上与纱线输送速度无关的纱线拉力。

3．如权利要求1所述的纱线输送机，其特征在于检测纱线拉力的纱线拉力传感器(24)被置于张紧器(15)和纱线输送轮(16)之间，并且通过控制纱线制动器(21,22)根据纱线拉力传感器(24)确定的纱线拉力值设定纱线拉力。

4．如权利要求1或权利要求3所述的纱线输送机，其特征在于纱线制动器(21、22)是一摩擦元件上带有固定或可调负荷的摩擦制动器。

5．如权利要求4所述的纱线输送机，其特征在于为了加载摩擦元件，一电控力发生器(19)被提供，它与至少一个摩擦元件可操作地相连。

6．如权利要求2或权利要求3所述的纱线输送机，其特征在于纱线制动器(21,22)是一带有至少一个缠绕元件的缠绕制动器，其缠绕角通过调节器(18)而改变。

7．如权利要求6所述的纱线输送机，其特征在于为了调节缠绕角，电控器(19)被提供，它与至少一个缠绕元件可操作地相连。

8．如权利要求3所述的纱线输送机，其特征在于与一致动器相连的纱线输送轮(51)被置于纱线拉力传感器(24)的上游并且纱线(1)绕于其上，它的转动被纱线拉力传感器(24)所控制或所调节，通过此方式在纱线拉力传感器(24)上，获得大体上不变的纱线拉力。

9．如权利要求8所述的纱线输送机，其特征在于致动器是一电动机(52)。

10．如权利要求1所述的纱线输送机，其特征在于纱线输送轮(16)的电动机(17)的启动与纱线输送轮(16)和纱线消耗台间的纱线拉力无关。

11．如权利要求1所述的纱线输送机，其特征在于纱线输送机(14)包括一控制单元(18)或与一控制单元(18)相连，它根据所需纱线输送数量启动电动机(17)。

12．如权利要求11所述的纱线输送机，其特征在于控制单元(18)与一花纹数据存储器相连。

13．如权利要求11所述的纱线输送机，其特征在于控制单元(18)与一传感器(26)相连，以检测指定弹性纱线(1)需求量的一种或更多纱线(11)的速度。

14．如权利要求13所述的纱线输送机，其特征在于传感器(26)包括一测量轮(27)和一角度编码器(28)。

15．如权利要求11所述的纱线输送机，其特征在于为了根据可设参数调节纱线拉力，控制单元(18)与张紧器相连。

16．输送随时间变化指定数量的弹性纱线方法，包括下述步骤：

从筒管拉出后，拉伸纱线至一限定值；

至少一个当前纱线所需数量的特征值被检测；

拉伸后，纱线在拉伸状态下被输送到输送机，根据该特征值输送机输送拉伸纱线。

17．如权利要求16所述的方法，其特征在于纱线从筒管中拉出后，被拉伸到某一值，此时力的任何进一步增加都不能引起纱线长度的进一步显著的可恢复的增长。

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