CN1239370C - 卷轴保持臂 - Google Patents

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Abstract

一种用于以被调节的压力在卷轴和其驱动辊之间卷绕纱线的卷轴保持臂，该卷轴保持臂特别用于倍捻捻线机，包括：用于平衡正在形成的纱线卷轴的重量变化效果的自动装置，用于自动提升所述卷轴保持臂的装置和用于临时将所述保持臂阻断在其升起位置的自动夹紧装置，所述提升装置和夹紧装置通过互连装置彼此协同工作。

Description

卷轴保持臂
技术领域
本发明涉及在用于制备纱线的纺织机中、在卷轴或卷装上卷绕纱线，特别涉及这样一种装置，所述装置具有一个卷轴保持臂用来支撑其上形成纱线卷轴的旋转筒管。
背景技术
在工业实践中，一个已经取得巨大成功的方案是：驱动筒管转动，同时使在其表面上卷绕纱线形成的截锥或圆柱形卷轴随之一起转动，其手段是驱动所述筒管及其下置的马达驱动的辊一起转动，在所述马达驱动的辊上停靠着卷轴本身，从而以恒定的线速度卷绕纱线，所述线速度与卷轴的尺寸无关，而卷轴的尺寸会随着卷绕操作过程的进行而增加，该线速度只取决于所述驱动辊的旋转速度。纱线在所述卷轴上卷绕成线圈，并且通过横移装置沿卷轴母线以来来往往的往复运动进行分布。
对靠在其驱动辊上的卷轴上的纱线进行卷绕伴随着一个问题是，当卷轴增大时，由于其过度增加的重量而对所述辊施加一个过度增加的压力；从而对操作的进程和生产的卷轴的机械和几何特性产生影响。例如，卷轴自身会随着自身的增大，在其支靠点变得越来越多的变形。结果，纱线线圈的张力和卷绕层的密度都会增加。当施加的压力变化时，可传递的扭矩、特别是瞬间速度会显著地变化，并且潜在的相互摩擦力会增加。
发明内容
为了更清楚地强调本发明所抓住和解决的技术问题，以及本发明相对于现有技术的特征和优点，在此参照本发明在其用于纱线的聚集单元内的应用对其进行说明，所述纱线通过将其卷绕在卷轴上而生产于倍捻捻线机上；尽管根据本发明的装置还可以发现用于制备和精加工纱线的机器的整个范围内的应用，其中所述纱线卷绕在卷轴上。因此，本发明的应用根本不应该只限制于倍捻机。
具体地说，根据本发明，提供了一种用于以被调节的压力在卷轴和其驱动辊之间卷绕纱线的卷轴保持臂，其中所述驱动辊以恒定的线速度转动，所述卷轴保持臂围绕一根销轴转动一个角度，并且所述卷轴保持臂包括：配重装置，该配重装置用于平衡正在形成的纱线卷轴重量变化的效果，还包括用于自动提升所述卷轴保持臂的提升装置和用于临时将所述卷轴保持臂阻断在其升起位置的自动夹紧装置，所述提升装置和所述自动夹紧装置通过互联装置彼此协同工作；其特征在于，所述配重装置由两个同轴活塞构成，所述活塞彼此相对滑动，并且沿着其轴线方向施加一个推力，所述活塞的轴线方向在卷轴卷绕的初始阶段经过销轴内部，由此所述配重装置的推力对着驱动辊产生卷轴的一个补充重量，随着卷轴卷绕的进行，所述活塞的轴线方向转动一个角度并且经过所述销轴外部，所述配重装置的推力由此产生一个与由卷轴施加的重量相反的力，该力减小了作用在驱动辊上的压力。
附图说明
图1A和1B分别为一个侧视图和一个前视图，其表示了一个倍捻捻线机的一个工位的聚集单元的典型图解；
图2A-2C表示根据本发明的卷轴保持臂的结构状态；其中图2A是卷轴保持臂的侧视图；图2B是其俯视图；图2C是表示所述卷轴保持臂的活塞结构的横截面图；
图3是表示根据本发明的卷轴保持臂的一种结构状态的视图；
图4是表示根据本发明的卷轴保持臂的一种结构状态的视图；
图5是一个剖视图，表示根据本发明的卷轴保持臂的细节。
具体实施方式
下面将参照附图并结合具体实施例对本发明进行详细的说明。
附图1A和1B分别为一个侧视图和一个前视图，其表示了一个倍捻捻线机的一个工位的聚集单元的典型图解，其中最显著的元件被图示出来以强调所涉及的技术问题。
所述捻线操作包括，其主要方面，将两根或者多根由纱线形成的线通过进一步围绕其轴线相互捻结而连接在一起，其中所述线已经捻结在一起。与原始纱线相比，再加捻产生了更高质量、强度更高和更规则、并且具有改进外观和手感的纱线。
在利用其它机器制备和精加工纱线的情况下，倍捻捻线机制有许多工作单元，这些工作单元彼此并列靠着沿着一个或两个前部件设置，其附件、驱动装置和控制单元是公共的。图1A和1B分别是侧视图和前视图，表示了用于聚集在倍捻机中的线的系统的基本部件的图解。
纱线的供应源由两根线1和2构成，它们均来自喂给卷轴，后者位于下置的圆筒形框3中。所述线1和2被插入在抽出头4中并且在所述工位的下部被加捻。为简单起见，所述工位的下部没有在图中示出。然后，所述倍捻纱线6转向上，进行聚集。所述倍捻纱线6旋转，其气圈首先被限制圆筒3的内壁控制，然后被导纱眼7控制。所述纱线然后被正在卷绕的上部卷轴施加的拉力召回。
在卷轴方向上前进时，在导纱眼7的下游，纱线6然后遇到了纱线触杆10、一个从动轮11、和牵引机构或者拖拉机构12。所述拖拉机构由两个转动板或者罩构成，所述转动板或者罩彼此面对设置而形成一个曲折的槽，所述槽接合并且拉动所述被拉伸的纱线，从而将拖拉机构和所述卷轴之间的所述张力作用分开。在正常的操作状态，所述加捻的纱线6然后通过导纱件13，后者将纱线沿着导纱件14以被驱动来回往复运动的形式分配在卷轴的母线上。
正在由纱线形成的卷轴16召回和聚集再加捻的纱线6，并且在基筒管17上卷绕，后者同样被一个卷轴保持臂18承载着；并且被一个圆柱或者辊19驱动旋转，其中所述辊19以恒定的速度旋转。所述卷轴保持臂包括作为其基本特征的一个可提升的叉和两个爪，所述爪彼此相对打开以打开和关闭两根定中心轴或者支撑件，后者保持其上纱线被卷绕形成卷轴的筒管。随着聚集纱线过程的进行，卷轴16靠在辊19上转动，增加其直径并且降低其角速度。卷轴增加其重量和体积，并且臂18逐步地提升。因为卷轴尺寸的变化，卷轴被暴露在本说明书前序部分中所描述的现象中。
如果纱线6或者是因为断裂或者是因为其脱落而被中断，即便只有两根喂给线中的一根脱落，纱线触杆10也会落下，绕其轴转动，从而引发从控制单元发出一个中断命令，对操作者发出警告。事实上，必须牢记在心中，如果缺少一根线，存在的另一根线被大大削弱而处于退捻的状态，因而不能承受张力并会断裂。
参照图2和5，根据本发明的装置的特征和优点通过对一个典型实施例的描述会更加明显，所述实施例是一个非限制性的例子。
图1A和1B表示倍捻捻线机中聚集纱线的图解，其中通过举例的方式应用了一个卷轴保持臂。图2A-C表示了根据本发明的卷轴保持臂的一种结构状态，其中卷轴相对于所述臂的结构和操作处于开始状态。图3表示了根据本发明的卷轴保持臂的一种结构状态，其中卷轴接近完成。图4表示了根据本发明的卷轴保持臂的一种结构状态，其中卷轴由于一种干涉或者由于卷轴完成而升起。图5是一个表示卷轴保持臂的细节的剖面图，其中示出了提升装置、夹紧装置、和用于缓冲卷轴保持臂的装置的部件。图2A、3和4提供了用于配重、提升、夹紧和缓冲装置的主要部件的放大细节，这些装置被设置于所述卷轴保持臂。
图2A是所述卷轴保持臂的一个侧视图，图2B是其一个俯视图。所述卷轴保持臂由一个叉20构成，后者又由两个臂21和22形成，其中一个臂(在图2A中为臂22)被铰接于点23处，并且可以通过旋转一个角度α打开和关闭所述叉20、以插入或者移走所述基筒管17；在所述筒管上所述卷轴形成在两定中心轴24和25之间的夹持位置或者从其夹持位置出来。所述叉20的打开通过拉紧或者张力弹簧25′而得以平衡，后者趋向于抓住两臂之间的筒管的端部。所述臂22设有一个延伸部22A，后者让操作者抓住来手动打开和关闭所述叉20，以及手动升起和降低所述卷轴保持臂。
所述叉20的基部26垂直于所述臂21、22，并且被铰接着，从而可以绕一个基本水平的销轴28转动一个角度β来升起和降低所述卷轴保持臂组件。销轴28定位于倍捻机的固定结构31上。在相对侧，所述叉20的基部设有一个用于提升装置的杆臂32，其在后面描述。叉20的基部26垂直于臂21、22，并且还装备有一个用于夹紧所述被提升的卷轴保持臂的夹紧装置的圆环部分33，其同样在下面描述。
叉20的基部26还设有配重装置35，后者用于抵消卷轴重量增加的效果并使卷轴16和辊19之间的压力保持在预定值的范围内。所述装置由两个同轴的中空活塞36、37构成，所述中空活塞36、37彼此相对滑动并包含一个压缩弹簧38，所述压缩弹簧38趋向于将所述活塞36、37彼此分开。这两个活塞的结构在图2C的横截面图中示出。两个活塞36、37分别在其端部设有球窝接头39、40，所述接头与分别设置于倍捻机的固定结构31和叉20的基部26的阳和阴球形偶联器41、42接合。所述活塞的偶联器在图示的实施例中举例为球窝接头，但是其可以以不同形式的结构来实现，例如圆柱铰链接头。
所述配重装置35的操作将在下面描述。在图2A的结构中，卷绕在筒管上的卷轴仍具有一个小直径，叉的臂21、22处于相对较低的位置。在此构形中，两个同轴活塞的轴线44的方向经过右侧，即在销轴28的内侧。在活塞内部的压缩弹簧38的推力于是会导致一个补偿重量，后者导致卷轴16通过重力抵靠在辊19上。弹簧38的推力于是被加入到初始步骤中卷轴的较小重量上。当卷轴16的直径增加时，所述活塞36、37的轴线44的方向围绕所述球窝接头39的中心转动一个角度γ并接近所述销轴28的中心，从而降低弹簧38的推力臂和施加在辊19上的压力，直到当所述活塞的轴线44的方向经过所述销轴28的中心时通过弹簧施加在辊19上的压力消失为止。
当所述活塞36、37的轴线44的方向已经经过所述销轴28的中心并移动到左侧、即销轴28的外侧时，会占据如图3所示的构形，所述压缩弹簧38在所述活塞内的推力，进而会导致一个与由所述卷轴16施加的重量相反的力，从而降低作用在所述辊19上的压力。从此刻开始，当卷轴的直径增加时，活塞36、37的轴线44的方向进一步移动并远离所述销轴28的中心，从而增加所述弹簧38的推力臂和配重作用，即，降低由完成的卷轴自身的重力/重量施加在辊19上的压力的作用。
所述压力值的范围以及配重装置35的作用倒转后所述卷轴直径的值能够通过干预所述系统的几何尺寸和弹簧38的标度而进行调节，其中所述压力会被施加于卷轴和驱动辊之间。所述调节装置可以有利地干预所述球窝接头39、40的连接位置，例如干预接头39固定于固定结构的位置，从而改变所述配重装置35倒转其作用时所述卷轴的直径。
当所述卷轴已经到达其期望长度、即预定尺寸时，完成的卷轴16被移走并被一个新筒管17替换。为了不破坏纱线的卷绕，所述卷轴16通过预先从其驱动辊19上提起而被制动。当在纱线卷轴的生产过程中进行干预时，其程序也是相同的，例如当因为纱线触杆10下落并产生纱线6的信号中断、而中断捻结时。为了从其辊上分离卷轴，设有自动提升元件50；该元件50由一个由流体装置如气动地操作的圆柱活塞51构成，所述活塞在一个下置的圆筒腔室52内滑动。在图4和5所示的实施例中，所述气动驱动器是一个单作用驱动器，其返回工作由设置在所述腔室52内的压缩弹簧53的相对作用而进行。连接于所述活塞51的是一个垂直杆54，所述垂直杆54带有一个接合元件，例如一个突出的销轴或者辊55，后者用于抓住设置在所述叉20相对侧的杆臂32的端部。通过管道57引入压力流体而降低所述活塞51，从而压缩弹簧53并抽回带有辊55的杆54。所述辊在向下运动时截取所述杆臂32的端部并且提升整个卷轴保持臂组件，使卷轴16围绕销轴28转动一个角度β。根据一个优选的实施例，打开所述阀和使所述流体进入所述圆筒腔室52直接与所述纱线触杆10的下落相关。
旋转角度β还包含圆环部分33，后者与所述卷轴保持臂的基部26成一体，并且带有一个自动夹紧装置59；所述夹紧装置59用于临时将所述卷轴阻断臂保持在其升起位置，在图2A、3、4和5示出了相关的细节。
圆环部分33由一个板构成，所述板形成一个圆弧部分60并且与所述叉20的基部26形成一体，同时与所述叉20的基部26一起转动；该圆环部分33停靠在一个固定肩部61的相对表面上，所述固定肩部61与所述倍捻机的固定结构31成为一体。所述圆弧部分60在其最里端具有一个附属部62，所述附属部62具有一个圆形通孔63，该通孔63用作夹紧所述卷轴保持臂的装置65的移动元件的终端球64和固定肩部61中制出的球座67的接合点，并且该装置与所述倍捻机的固定结构31成一体并且承受弹簧66作用在通孔63上的推力。当所述旋转角度β首先将要被插入的和要将所述球从其球座67位移的所述板60的附属部62带入到图4的位置64′时，进行所述夹紧；所述位置由点划线限定，从而以这种方式使所述附属部62继续转动直到孔63进入与所述球64对应的位置并且使所述球64被再次插入其球座67中，于是抓住所述附属部62和所述圆弧部分60，从而临时在一个升起的位置进行所述卷轴保持臂的夹紧。一旦所述卷轴保持臂被夹住后，活塞51和杆54能够被再次提起，其独立于所述臂自身的重设。
所述提升和夹紧元件的操作适当地设有互锁和协调装置，当夹紧发生时，后者均通过控制提升与所述纱线触杆10的下落和通过控制中断所述卷轴保持臂的提升进行。例如，为此目的，所述部分33装备有角度协调传感器，后者使所述机器的控制单元在限定的时间内中断将流体引入到腔室52中，或者所述球座67设有传感器，所述终端球64由所述球座67移开或者移动到所述球座67。
所述卷轴保持臂转动夹紧角度β的提升角度值可以适用和调节，例如通过改进圆弧部分60和叉20的基部26之间的相互位置而适用和调节。
当所述卷轴保持臂升起后，制动和拘住卷轴能够顺利进行而不会有任何问题，并且类似地，当操作者到达时其需要的其它操作会发现升起的臂和已经与所述辊19分开的卷轴16。在已经再次升起所述杆54时，释放所述腔室52中的压力并释放弹簧53，后者将所述活塞51带回，所述臂能够被重设而使卷轴或者新筒管返回到与所述辊19相接触。所述臂能够由操作者通过杆22A、通过足够使夹紧球64从其惯常的球座67回移的力克服所述弹簧66的阻力而再次被降低。
根据本发明的再一个改进的实施例，由于捻结操作的不规则性，应用了用于衰减所述卷轴保持臂的振动的装置69；再次在与所述叉20的基部26成整体的所述圆环部分33上，或者在所述圆弧部分60上。这个装置由一个活塞70构成，所述活塞能够在一个与所述倍捻机的固定结构31成整体的腔室71中滑动，并且其端部被一个靠在所述圆弧部分60的平面上的弹簧73推动，将其向着固定肩部61压缩，从而施加一个摩擦作用并且抑制不利地影响所述加捻纱线的质量和成品卷轴的质量的所述应力。根据本发明的一个优选实施例，由所述弹簧73施加的压力被适当地调整，例如通过一个标度螺纹(calibration screw)以施加期望的缓冲作用。
根据本发明的卷轴保持臂克服了前述问题，不论是在正常的卷绕卷轴还是在存在干涉的过程中，在干涉的过程中具有制动、启动、和转换操作条件。
所述卷轴保持臂装置使得在进行一个卷装的卷绕以及操作者的任何干预时、确保所述纱线以及卷绕成的卷装的质量，后者特别是在捻结过程中，需要具有最高的水平。
这种装置可以以这种方式被再次调节，从而在卷轴16和驱动辊19之间施加一个卷绕压力，所述压力在一个预定的范围内，其独立于所述卷轴的进行状态。这使得可以制备具有均匀和预定密度的稳定卷轴。

Claims (9)

1.一种用于以被调节的压力在卷轴(16)和其驱动辊(19)之间卷绕纱线的卷轴保持臂，其中所述驱动辊(19)以恒定的线速度转动，所述卷轴保持臂围绕一根销轴(28)转动一个角度(β)，并且所述卷轴保持臂包括：配重装置，该配重装置用于平衡正在形成的纱线卷轴重量变化的效果，还包括用于自动提升所述卷轴保持臂的提升装置(50)和用于临时将所述卷轴保持臂阻断在其升起位置的自动夹紧装置(59)，所述提升装置(50)和所述自动夹紧装置(59)通过互联装置彼此协同工作；
其特征在于，所述配重装置(35)由两个同轴活塞(36，37)构成，所述活塞彼此相对滑动，并且沿着其轴线(44)方向施加一个推力，所述活塞的轴线方向在卷轴(16)卷绕的初始阶段经过销轴(28)内部，由此所述配重装置(35)的推力对着驱动辊(19)产生卷轴(16)的一个补充重量，随着卷轴(16)卷绕的进行，所述活塞的轴线(44)方向转动一个角度(γ)并且经过所述销轴(28)外部，所述配重装置(35)的推力由此产生一个与由卷轴(16)施加的重量相反的力，该力减小了作用在驱动辊(19)上的压力。
2.根据权利要求1所述的卷轴保持臂，其特征在于，用于夹紧所述卷轴保持臂的所述自动夹紧装置(59)被连接于一个圆环部分(33)，所述圆环部分与一个叉(20)的基部(26)形成一体并与该叉的基部一起转动，升起时通过其板(60)抵靠于一个与机器的固定结构(31)成一体的固定肩部(61)。
3.根据权利要求2所述的卷轴保持臂，其特征在于，用于夹紧所述卷轴保持臂的自动夹紧装置(59)包括一块板(60)，所述板与所述圆环部分(33)相连并且具有一个附属部(62)，所述附属部(62)用于与夹紧所述卷轴保持臂的装置(65)的可移动元件的终端(64)接合在一个支座(67)中，所述支座与机器的固定结构形成一体。
4.根据权利要求2所述的卷轴保持臂，其特征在于，还包括一个振动衰减装置(69)用于抑制所述卷轴保持臂的振动，所述振动衰减装置包括一个活塞(70)，所述活塞利用其端部(72)推靠在所述板(60)的平面上，从而将所述板压在固定肩部(61)上。
5.根据权利要求1所述的卷轴保持臂，其特征在于，所述用于提升所述卷轴保持臂的提升装置(50)包括一个由一个腔室(52)中流动的流体驱动的活塞(51)，一个接合装置(55)与所述活塞相连、用于抓住与所述卷轴保持臂的所述叉(20)相对的杆臂(32)的端部。
6.根据权利要求5所述的卷轴保持臂，其特征在于，所述用于提升所述卷轴保持臂的提升装置(50)包括一个单作用驱动器(51，52)，该单作用驱动器返回工作位置由所述腔室(52)内部的压缩弹簧(53)的反作用力完成。
7.根据权利要求1所述的卷轴保持臂，其特征在于，所述配重装置(35)还包含一个压缩弹簧(38)，该压缩弹簧(38)用于将所述活塞彼此分开，并且在其端部设有铰接接头(39，40)，所述铰接接头分别具有与机器的固定结构(31)和所述叉(20)的基部(26)相连的偶联器(41，42)。
8.根据权利要求7所述的卷轴保持臂，其特征在于，用于平衡所述卷轴保持臂重量的配重装置(35)还包括调节装置，后者对所述铰接接头(39，40)的连接位置进行干预，从而改变配重装置(35)的作用倒转时的卷轴直径。
9.根据权利要求1所述的卷轴保持臂，其特征在于，该卷轴保持臂用于倍捻捻线机。
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