CN1239368C - 络筒设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将多根连续送进的纱线在各筒管上分别卷绕成一个筒子的络筒设备。为此，筒管夹紧在一纵向悬臂的筒管心轴上。筒管心轴悬臂地固定在心轴支架上。为了安装筒管，筒管心轴有一个借助于驱动轴可驱动旋转的夹头。夹头在中央区与驱动轴连接并在卷绕期间在自由端借助于一轴承座支承。为了进一步支承，按本发明在心轴支架上设一轴承装置，它在夹头的轴承端支承夹头。

Description

络筒设备

技术领域

本发明涉及一种用于卷绕多根连续送进的纱线的络筒设备。

背景技术

由专利文件US 5 234 173一种络筒设备，用于将多根连续送进的纱线在各筒管上分别卷绕成一个筒子，该络筒设备包括一根悬臂地装在心轴支架上的筒管心轴，它有一根支承在心轴支架上的驱动轴和一个可由驱动轴驱动旋转的用于安装筒管的夹头，其中夹头以一个空心圆柱形的轴承端同心地围绕着驱动轴安装，夹头以与上述轴承端相对的支承端在纱线卷绕期间可与一个与支承端相对置的轴承座接合，以及，夹头与驱动轴在夹头轴承端与夹头的支承端之间的一个位置互相旋转方向固定地连接。

络筒设备在精纺机中用于将新纺出的化纤卷绕成筒子。为此将多个筒管前后排列地夹紧在筒管心轴的夹头上并均匀地卷绕多根纱线。为了实现高的纱线运行速度，在纱线卷绕期间夹头必须根据所卷绕的筒子的直径以约4000U/min至30000U/min的转速范围运行。在这里必须采取特殊措施避免引起筒管心轴或夹头无阻尼振动的临界转速，以防止破坏筒管心轴的轴承。当激振频率与夹头自振频率重合时存在临界转速。由于转速分布范围大以及在卷绕过程中旋转质量不断改变并因而影响临界转速，因而这些临界转速便可能出现。尤其在长悬臂超过1m的筒管心轴中存在这一问题。

在已知的络筒设备中为避免振动筒管心轴在其自由端被支承。为此，装在一个运动支架上的轴承座可与夹头的自由端接合地连接。由此尤其可避免筒管心轴由于在纱线卷绕期间重量负荷越来越大产生的下沉。但对筒管心轴振动倾向的影响不充分，因为筒管心轴的支承装置没有能吸纳振动的足够的稳定性。

发明内容

因此本发明的目的是进一步发展络筒设备，它能在具有宽的转速分散度的整个运行转速范围内运行超过1m长的长悬臂筒管心轴。

为实现这一目的，按本发明提供了这样一种络筒设备，用于将多根连续送进的纱线在各筒管上分别卷绕成一个筒子，该络筒设备包括一根悬臂地装在心轴支架上的筒管心轴，它有一根支承在心轴支架上的驱动轴和一个可由驱动轴驱动旋转的用于安装筒管的夹头，其中夹头以一个空心圆柱形的轴承端同心地围绕着驱动轴安装，夹头以与上述轴承端相对的支承端在纱线卷绕期间可与一个与支承端相对置的轴承座接合，以及，夹头与驱动轴在夹头轴承端与夹头支承端之间的一个位置互相旋转方向固定地连接，其特征为：用于支承夹头的轴承装置装在心轴支架上并在轴承端区域内支承夹头。

本发明的特征在于，在不妨碍旋转运动的情况下稳定夹头的位置，将临界转速转移到一个对于纱线的卷绕无关紧要的转速范围内。夹头有利地在三个彼此隔开距离布置的支承位置被支承。中央支承通过在夹头与装在轴承支架中的驱动轴之间的连接提供。在这里，此轴承支架与心轴支架牢固连接。在这里称为支承端的夹头自由端借助于轴承座支承。在这里称为轴承端的夹头相对端，一个装在心轴支架上的轴承装置起支承的作用。由于夹头在多个位置被固定，所以有高度的稳定性并因而只有弱的振动趋势。

本发明另一个优点在于，在纱线卷绕过程中不断增大的夹头重量负荷可以完全在支承部位承受，因而不会出现夹头的下沉。因此，夹头与驱动轴之间的连接可相应地稳定地实施。

对于在要卷绕的筒子圆周上贴靠有压辊的情况，采用按本发明的络筒设备的设计，保证这种贴靠并因而压紧力在每一个在夹头上卷绕的筒子上是相同的。因此与卷绕点的具体位置无关，在络筒设备的每个卷绕点产生质量一致的筒子。

为了在轴承端固定夹头，特别有利的是将轴承装置基本上同心地围绕着夹头设置。由此使夹头获得一种从外部均匀作用的支承。

在这里轴承装置可由机械装置构成，或按本发明的一种特别有利的进一步发展由非接触式磁性径向轴承构成。为此，磁性径向轴承例如有一环形永久磁铁，它直接固定在夹头的外套上。按轴承间隙与永久磁铁相对，将第二块磁铁通过支座装在心轴支架上。这块磁铁同样可设计为永久磁铁，但也可设计为电磁铁。在采用电磁铁时可通过改变磁场强度影响施加在夹头上的支承力。

为在卷绕纱线时获得一种连续的过程，此络筒设备配备两根筒管心轴，它们互相错开地装在心轴支架上。为此，心轴支架与一旋转驱动器连接。若第一个筒管心轴的筒子达到其额定尺寸，则夹头与轴承座之间的接合脱开。在心轴支架上为每根筒管心轴配设一轴承装置，它支承着夹头的轴承端。在这里，轴承装置与筒子转塔的旋转运动无关地始终保持处于接合状态。通过旋转筒子转塔，第二根筒管心轴带着空筒管旋转到络筒区内。与此同时第一根筒管心轴到达更换区内，在这里可以取下满的筒子。在卷绕期间第二根筒管心轴通过其夹头与轴承座接合，从而实现有效地支承夹头的支承端。

在纱线卷绕在筒子上时原则上有两种不同的允许筒子直径增长的方案。其中第一种方案筒管心轴在纱线卷绕期间保持其位置不变。在这种情况下，横动装置和贴靠在筒子圆周上的压辊都装在一滑板上，它在卷绕期间从筒管心轴移开。按第二种方案，横动装置和压辊保持其位置不变，而筒管心轴借助于心轴支架移开。在这种情况下要求在支承端接合的轴承座跟随着心轴支架运动。为此，按本发明的进一步发展，络筒设备设有运动滑板，轴承座固定在此滑板上。滑板借助于导引件和驱动器在一平行于筒子转塔旋转平面的平面内运动。

特别有利的是，采用本发明的进一步设计，轴承座可与筒子转塔的旋转运动同步移动。在这里，导引装置由一纵向导轨和至少一根垂直于纵向导轨定向的横向导轨构成。安装有轴承座的滑板在纵向导轨上沿第二运动方向被导引。纵向导轨本身借助于一滑块可导引地装在横向导轨上，以便能沿第一运动方向运动。为每个运动方向配设单独的驱动器，所以轴承座可被导引到运动平面的任何位置。按本发明的络筒设备的这种设计特别有利于在更换阶段从筒管心轴上取下满的筒子。为此，轴承座从夹头脱开并借助于导引件从更换区向在络筒区内的第二根筒管心轴方向导引，在络筒区内轴承座与第二根筒管心轴的夹头接合。

为了使轴承座能与筒子转塔的旋转运动同步地运动，将导引装置的驱动器与一控制器连接。控制器根据借助于传感器连续检测到的筒子转塔的角向位置控制驱动器。

按本发明的一种特别优选的进一步发展，将轴承座和夹头支承端设计为在夹头与轴承座之间形成一种形封闭的接合。因此在筒子运行期间筒管心轴基本上无振动地和没有不允许的偏斜地支承着。为此，轴承座有一根平行于夹头定向的插销。此插销可旋转地装在轴承座内并可借助于致动器轴向运动。夹头的支承端有一中心孔，插销可为了接合插入此中心孔内。

但也可以按本发明一种有利的进一步发展，将插销可旋转地装在夹头支承端中。在这种情况下在轴承座内含有一个容纳插销的中心孔。

为使夹头的中央支承部位有足够的稳定性，驱动轴优选地支承在夹头内部的空心圆柱形轴承支架中，该轴承支架悬臂地与心轴支架牢固连接。

在这里特别有利的进一步发展是，在空心圆柱形轴承支架与驱动轴的支承装置之间设阻尼装置。采用这样一种弹性的支承装置，达到进一步改变临界转速的目的。

附图说明

下面借助于附图进一步说明按本发明的络筒设备及其优点。

附图中：

图1按本发明的络筒设备示意的前视图；

图2图1所示络筒设备示意侧视图；

图3通过筒管心轴一种实施例的示意横截面图；以及

图4轴承座与已接合的夹头另一种实施例的示意横截面图。

具体实施方式

图1和2示意表示按本发明的络筒机实施例。下面的说明适用于两个图，除非另有所涉及。

络筒设备有一机架1。机架1内装一可运动的心轴支架27。心轴支架27设计为可旋转的筒子转塔(图2)，它通过轴承28支承在机架1中。心轴支架27与旋转驱动器6连接并可借助于旋转驱动器6沿箭头方向29作旋转运动。在心轴支架27上悬臂和可旋转地装有两根筒管心轴2和3。筒管心轴2有一可旋转的夹头18，在夹头上夹紧多个前后排列的筒管14。在每个筒管14上各卷绕一个筒子8。筒管心轴2的夹头18与这里未表示的驱动轴连接并借助于心轴电机4驱动，心轴电机装在心轴支架27上筒管心轴2的轴向延长段内。有关筒管心轴2和3的结构下面还要详细说明。筒管心轴2的夹头18在筒管心轴的支承端有一个自由的轴承端。在心轴支架27上同心地围绕着轴承端19装一轴承装置21，它与夹头18配合作用。在夹头18处于相对位置的支承端20处，与筒管心轴2端面相隔一定距离设一轴承座22。轴承座22借助插销23形封闭地与夹头18接合。轴承座22装在一滑板24上，滑板通过导引装置在一个平行于心轴支架27旋转平面的平面内导引。此导引装置由纵向导轨33和横向导轨34组成，它们互相垂直地布置在一个与心轴支架27旋转平面平行的平面内。滑板24在纵向导轨33上可沿一个运动方向导引。为此，滑板24与驱动器31连接。在这里驱动器可例如由电动机和牵引工具组成。纵向导轨33在其端部各有一滑块30.1和30.2。滑块在横向导轨34上导引。横向导轨由上导轨34.1和下导轨34.2构成。上横向导轨固定在横动装置7上，而下横向导轨34.2固定在机架1上垂直于筒管心轴2和3的平面内。滑块30.1在上横向导轨34.1的导引轨道内导引。滑块30.2在下横向导轨34.2的导引轨道内导引。滑块30.1与驱动器32连接。在这里驱动器32可例如由电动机及牵引工具构成，所以通过起动电动机可使滑块30.1并因而纵向导轨33沿一个垂直于筒管心轴的运动方向运动。筒管心轴3在悬臂区内有一可旋转的夹头35。在夹头35上夹紧了多个前后排列的空筒管13。朝筒管心轴3的轴承端方向，夹头35有一个自由的轴承端36。围绕着轴承端36在心轴支架27上装一轴承装置26。轴承装置26用于在轴承端36处起支承夹头35的作用。在夹头35处于相对位置的支承端37处，在筒管心轴2上设一插销25。插销25在压入的静止位置装在夹头35里面。

在图1和2中表示的络筒设备适合于同时卷绕总共六个筒子。卷绕部位的数量只是举例。此络筒设备可有多达十个卷绕部位。在这里，每个卷绕部位借助一车头导纱器11将一纱线12供入横动装置10。为此车头导纱器11固定在支座16上。支座16支承在横动支架7上。横动支架7与机架1固定连接。一些横动装置10并列设置在横动支架7上。在横动装置10下方的纱线流程中设压辊9。压辊9通过它的轴17支承在回转臂15中。回转臂15通过图中未表示的回转轴承与横动支架7连接。压辊9以规定的压紧力贴靠在筒子8的表面上。在络筒期间心轴电机4调整为保持筒子8的圆周速度为常数。为了进行调整，连续检测压辊10的圆周速度。

纱线12连续供入络筒设备。在这里纱线通过车头导纱器11到达横动装置10。横动装置在这里设计为翼形横动装置，在横动装置中，翼在两个相邻平面内被驱动以相反的旋转方向转动。纱线12在此过程中被翼轮流地在横动行程范围内往复导引。在每个横动行程末端实施从一个平面的一个翼向相邻平面的另一翼过渡。纱线缠绕着部分压辊并被放置在筒子8上。为此筒管心轴2被沿顺时针方向驱动。

由EP 0 374 536(Bag.1670)已知控制络筒过程的原理，就这方面而言本发明涉及此文件。在络筒作业期间，心轴支架27借助于通过压辊9的偏移控制的旋转驱动器6根据卷绕过程增大的筒子8直径在络筒区内继续旋转。为此，借助于传感器例如角度传感器检测心轴支架的位置或压辊9的位置并传递给控制器41。控制器41与旋转驱动器6连接。

控制器41同时与驱动器31和32连接，所以滑板24与心轴支架27同步运动。为此，滑板24与轴承座22一起借助驱动器31沿纵向导轨33按图2中用箭头表示的运动方向X运动。借助驱动器32造成沿作有标记的运动方向Y运动，驱动器32导引滑块30.1和30.2与纵向导轨33一起沿横向导轨34移动。通过同时控制驱动器31和32可使滑板24和轴承座22移动到任意坐标点X、Y，并因而可跟随着心轴支架27的旋转运动。筒管心轴2的夹头18在整个卷绕过程中支承在支承端20和轴承端19上。

在筒子8完成卷绕后，筒管心轴2通过心轴支架27回转到更换区内。与此同时第二根筒管心轴3回转到络筒区内。在此过程中插销23借助于致动器轴向移动，使轴承座22与夹头18脱开。接着，驱动器31和32由控制器41控制为将滑板运动到与第二根筒管心轴3的端面相对。一旦轴承座22到达一个适合于与筒管心轴3的夹头35接合的位置，插销25便借助于致动器轴向移动，从而在轴承座22与夹头35之间形成形封闭的连接。在此阶段中已完成纱线的过渡，因而可以卷绕新的筒子。

图3表示筒管心轴第一种实施例，它例如可以使用在图1和2所示的络筒机内。筒管心轴悬臂地装在心轴支架27上。筒管心轴的悬伸长度被多条断裂线断开并因而没有完全表示。筒管心轴有一个轴承支架38，它悬臂地固定在心轴支架27上。轴承支架38为了容纳和支承驱动轴42设计为空心圆柱形的。驱动轴42穿过轴承支架38。

在轴承支架38悬臂端处，驱动轴42可旋转地支承在轴承39中。为此，轴承支架38在悬臂端有一个增大轴承支架38内径的槽57。在槽57内一个用于安装轴承39的衬套40与轴承支架38相连。在轴承支架38与衬套之间设径向围绕着衬套40的阻尼装置41。阻尼装置41阻止或减小振动沿径向传递。

驱动轴42在相对端与在这里没有表示的心轴电机连接。驱动轴42在驱动端通过轴承53支承。

在驱动轴42超过轴承支架38伸出的自由端处，夹头18通过横挡43与驱动轴42连接。在驱动轴42的此自由端，横挡43套在驱动轴42的延伸段45上并用紧固件46夹紧。横挡43与夹头18的外套44固定连接，在这里横挡43沿径向超出轴承支架38向外延伸，所以外套44罐状地覆盖轴承支架38一直到心轴支架27前不远处。外套44在相对端伸出轴承支架38沿轴向的长度直至支承端20。在夹头18的支承端20与轴承端19之间，在外套44上夹紧有多个处于前后位置的筒管14。为此，夹头18在外套44内有多个夹紧件(图中未表示)。

在夹头18支承端20，与筒管心轴的端面相对地在如图1和2所示的滑板24上固定一轴承座22。滑板24例如前面在图1和2中说明的那样通过导引装置在一个平行于心轴支架延伸的运动平面内导引。在轴承座22中插销23可转动地装在轴承54内。插销23有一个从轴承座22伸出的端部，它通过插销23的轴向移动与在夹头18支承端20上的中心孔48形封闭地啮合。中心孔48加工在一适配器47内，它装在支承端20处的外套44内部。插销23以其装在轴承座22内的相对端与致动器56接合。插销23借助于致动器56可为了与筒管心轴接合沿轴向往复移动。

在筒管心轴的轴承端，同心于筒管心轴地在心轴支架27上装一轴承装置21。轴承装置21设计为径向磁性轴承。为此在外套44上固定一块在轴承端19与夹头18连接的环形永久磁铁49。按轴承间隙50径向与之相对地在支座52上固定第二块环形的磁铁51。支座52与心轴支架27固定连接。磁性轴承可设计为电无源的、电有源的或永久磁性的轴承。取决于磁性轴承的设计，磁铁51或设计为电磁铁或设计为永久磁铁。永久磁性的轴承由于其高度的工作可靠性因而优点突出，在永久磁铁的整个使用寿命期间均保证这种工作可靠性。在这种情况下永久磁性的径向轴承由两块对极性地相对的环形永久磁铁组成，其中位置固定的磁铁51固定在支座上，而旋转的磁铁49固定在夹头18的外套44上。在这里支承力取决于两块磁铁之间的轴承间隙宽度。轴承间隙设计得越小，所传递的支承力便越大。

在图3表示的筒管心轴中，夹头18由驱动轴42驱动，从而使固定在外套44上的筒管14旋转并卷绕送进的纱线。为了稳定自由长度可能达1500mm的长悬伸的筒管心轴，令夹头18分别在端部19和20以及在中部支承。由于以极大的程度影响夹头18的振动趋势，所以在筒管心轴的转速范围内不存在由于弯曲临界转速带来的问题。如此支承夹头的另一个优点在于，贴靠在正在卷绕中的筒子圆周上的压辊获得相对于夹头均匀一致的平行度，并因而在每个筒子上存在相同的压紧状态。在筒管心轴自由端处的下沉不再出现。

图4表示轴承座和已接合的筒管心轴另一种实施例。筒管心轴及其支承端20和与其端面相对的轴承座22示意地表示的横截面内。夹头的轴承一侧的端部及其固定与图3中的筒管心轴一致。在这方面可参见前面针对图3的说明。

在端部的夹头18外套44内，衬套59借助于多个弹性支承构件60与外套44旋转固定地连接。衬套59在中央有一轴承孔61。在轴承孔61内，插销23可旋转地支承在轴承62中。在这里插销23的一端从筒管心轴的端面伸出。插销23以此端插入轴承座22的中心孔63内。在相对端插销23有一凸缘58。插销23的这一处于夹头内部的端部也位于衬套59的外面。在凸缘58与衬套59之间沿插销圆周同心地装一压力弹簧64。因此，压力弹簧64在插销23上施加一个沿轴向朝筒管心轴2轴承端方向的弹簧力。在夹头18内部，致动器65作用在插销23上，使插销23克服弹簧力朝支承端方向移动，以便与在筒管心轴端面相对处的轴承座接合。致动器65设计为电磁铁，它促使插销23克服压力弹簧64的弹簧力轴向移动。致动器65例如也可以设计为活塞缸单元，它只是在为了移出插销23时才供入一种压力介质。为了脱开接合活塞缸单元卸荷，所以借助于压力弹簧64将插销23沿轴向朝轴承端移动其位置，并脱开筒管心轴与轴承座之间的连接。

在轴承座22内的中心孔63由弹性衬套66构成，衬套66插入轴承座22的端孔内。

筒管心轴按上述实施例设计的支承部位只是举例。在这里重要的是夹头在彼此相隔距离布置的三个位置支承或支持。因此，即使是悬臂很长的筒管心轴也能在宽的转速范围内可靠地运行以卷绕多根纱线。

            符号表

1机架                30滑块

2筒管心轴            31驱动器

3筒管心轴            32驱动器

4心轴电机            33纵向导轨

5心轴电机            34横向导轨

6旋转驱动器          35夹头

7横动支架            36轴承端

8筒子                37支承端

9压辊                38轴承支架

10横动装置           39轴承

11导纱器             40衬套

12纱线               41阻尼装置

13空筒管             42驱动轴

14筒管               43横挡

15回转臂             44外套

16支座               45延伸段

17轴                 46紧固件

18夹头               47适配器

19轴承端             48中心孔

20支承端             49永久磁铁

21轴承装置           50轴承间隙

22轴承座             51磁铁

23插销               52支座

24滑板               53轴承

25插销               54轴承

26轴承装置           55止挡

27心轴支架           56致动器

28轴承               57槽

29旋转方向           58凸缘

59衬套             63中心孔

60支承构件         64压力弹簧

61轴承孔           65致动器

62轴承             66衬套

Claims (13)

1.一种络筒设备，用于将多根连续送进的纱线(12)在各筒管(14)上分别卷绕成一个筒子(8)，该络筒设备包括一根悬臂地装在心轴支架(27)上的筒管心轴(2)，它有一根支承在心轴支架(27)上的驱动轴(42)和一个可由驱动轴(42)驱动旋转的用于安装筒管(14)的夹头(18)，其中夹头(18)以一个空心圆柱形的轴承端(19)同心地围绕着驱动轴(42)安装，夹头(18)以与上述轴承端(19)相对的支承端(20)在纱线(12)卷绕期间可与一个与支承端(20)相对置的轴承座(22)接合，以及，夹头(18)与驱动轴(42)在夹头(18)轴承端(19)与夹头(18)支承端(20)之间的一个位置互相旋转方向固定地连接，其特征为：用于支承夹头(18)的轴承装置(21)装在心轴支架(27)上并在轴承端(19)区域内支承夹头(18)。

2.按照权利要求1所述的络筒设备，其特征为：轴承装置(21)同心地围绕着夹头(18)的外套(44)设置。

3.按照权利要求1所述的络筒设备，其特征为：轴承装置(21)设计为一种非接触式磁性径向轴承，该磁性径向轴承一侧固定在心轴支架(27)上，另一侧固定在夹头(18)的外套(44)上。

4.按照权利要求3所述的络筒设备，其特征为：磁性径向轴承有至少一块永久磁铁(49，51)或一块电磁铁。

5.按照权利要求1至4之一所述的络筒设备，其特征为：心轴支架(27)设计为筒子转塔，在筒子转塔上面，与筒管心轴(2)错开180°、偏心地设第二根筒管心轴(3)和第二个轴承装置(26)，通过旋转筒子转塔(27)，筒管心轴(2、3)轮流回转到络筒区和更换区，以及，在夹头(18、35)的支承端与轴承座(22)之间的接合轮流进行。

6.按照权利要求5所述的络筒设备，其特征为：轴承座(22)装在一运动滑板(24)上，该滑板(24)可借助于导引件(33、34)和驱动器(31、32)在一个平行于筒子转塔(27)旋转平面的平面内运动。

7.按照权利要求6所述的络筒设备，其特征为：导引装置有一纵向导轨(33)和至少一根与纵向导轨(33)垂直地定向的横向导轨(34)；纵向导轨(33)可借助一滑块(30)沿横向导轨(34)按平面的第一运动方向(Y)运动；滑板(24)在纵向导轨(33)上可沿平面的第二运动方向(X)运动；以及，为每一运动方向(X、Y)配设单独的驱动器(31、32)。

8.按照权利要求7所述的络筒设备，其特征为：为了控制驱动器(31、32)设一控制器(41)；以及，控制器(41)与一传感器连接，该传感器检测筒子转塔的位置。

9.按照权利要求1至4之一所述的络筒设备，其特征为：轴承座(22)有一平行于夹头(18)定向的插销(23)，它可旋转地装在轴承座(22)中，以及它可借助于致动器(56)轴向运动并可接合在夹头(18)支承端(20)处的中心孔内。

10.按照权利要求1至4之一所述的络筒设备，其特征为：轴承座(22)有一中心孔(63)与夹头(18)的支承端(20)相对，在此中心孔内可借助于致动器(65)接合一个可旋转地装在夹头(18)中的插销(23)。

11.按照权利要求1至4之一所述的络筒设备，其特征为：驱动轴(42)与夹头(18)连接的端部，在夹头内部支承在空心圆柱形轴承支架(38)内，该轴承支架(38)悬臂地与心轴支架(27)牢固连接。

12.按照权利要求11所述的络筒设备，其特征为：在空心圆柱形轴承支架(38)与驱动轴(42)的支承装置之间设阻尼装置(41)。

13.按照权利要求11所述的络筒设备，其特征为：驱动轴(42)与夹头(18)连接的端部，在夹头(18)中央区内支承在空心圆柱形轴承支架(38)内。

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