CN1283537C - 将线绕在支承件上的设备及其导线器和移动导线器的方法 - Google Patents

将线绕在支承件上的设备及其导线器和移动导线器的方法 Download PDF

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Abstract

用于将线(1)缠绕在由有关驱动装置(M)转动的支承件(101)上的设备的导线器，包括至少一个用于接受和引导被缠绕的线(1)的构件(220，220a)，所述用于接受和引导被缠绕的线的构件(220，220a)与磁铁/电磁铁型(211，1211)的支承装置(210；1210)是整体的。

Description

将线绕在支承件上的设备及 其导线器和移动导线器的方法
技术领域
本发明涉及用于控制线、纱或类似物在旋转支承件上的缠绕，例如，用于形成纺织工业中的卷轴的装置和相关设备。
背景技术
大家知道，在纺织工业中每种使用线进行的加工都引起储存线本身的需要，因而使其能够以最方便的形式用于其后的操作。用于所述储存操作的最常用形式之一就是所谓的卷轴或绕有线以产生线轴(卷轴)的圆柱形构件，卷轴必须具有良好限定的特性如直径、重量、形状、退绕精度及速度，这些特性是那些限定某种卷轴在其后加工操作中稳定性程度的参数，所述其后的加工操作可能要求高的退绕速度，或尽可能小的缠绕张力，或均匀的密度或高的容量。
大家也知道，上述特性基本由用于缠绕卷轴的方法和条件确定的，但是，所述缠绕操作必须尽可能迅速和精确地进行。
上述缠绕操作基本是通过下述方式进行的：将线的一端紧固在支承卷轴的圆筒上，并借助受控电机使圆筒本身旋转；同时将线插入一个受驱动的引导件(导线器)，以便进行轨线平行于圆筒轴线的交替直线运动。
线在卷轴上的缠绕会引起与控制有关的两个主要问题，即：
-需要最大限度缩短使导线器反向的时间以取得最大可能的缠绕速度；及
-需要保证线的反向点，即，线终止外部缠绕循环并开始返回缠绕循环的点的最大精度；对反向位置的控制，对于在其后的加工操作中防止线从卷轴脱落，或者另一方面防止作为断线的直接原因的线重叠(起球beading)，和/或防止卷轴的不正确退绕来说，是极为重要的。
上述两个与控制有关的问题主要受到用于从驱动电机向导线器驱动并传递运动的机械装置的影响，这些机械装置由于制造公差、所述装置随时间发生的磨损(因而需要保养)会引起严重的不精确，以及这些因素之一通常在于传动皮带，传动皮带不可避免有一定程度的游隙，游隙会迅速改变其机械特性，导致不可预见程度的不精确性。
此外，机械零件可引起高的惯性，这与导线器运动反向过程中对于高动态零件的需要相背离。
因此，所有这些因素导致需要对设备进行连续的重复校准，以便补偿相关的操作缺陷，或者就不得不接受低于预期标准的线储存质量。
上述的现有技术公开在JP-8-217332中，其中带有沿位移方向对准的磁极的磁铁与线的引导构件配合工作。
发明内容
因此，所遇到的技术问题是需要提供一种装置和设备，其用于控制用来引导及铺设被缠绕在旋转支承件如用于构成卷轴的圆筒上的线、纱及类似物的装置，以便能够尽可能缩短导纱运动反向时间，克服由于设置用于驱动和传动引导线的运动的机械装置而引起的上述问题。
与此相关，另一个要求是，这种装置和相关设备应当易于操作、成本低并能够应用在公知类型的设备上而无需特别的高成本的改造。
按照本发明的第一方面，提供一种用于将线缠绕在被驱动装置转动的支承件上的设备的导线器，包括至少一个用于接纳和引导被缠绕的线、与磁铁式的导线器为整体的构件，其特征在于：导线器的相反的N/S极沿着与导线器本身位移的方向垂直的方向定位。
按照本发明的第二方面，提供一种将线缠绕在由驱动装置转动的支承件上的设备，包括至少一个用于接纳和引导被缠绕的线、与磁铁式的导线器为整体的构件，所述设备也包括用于产生固定磁场的装置，所述固定磁场能够与导线器的磁场相互作用，以便产生导线器在与支承件的纵轴线平行的方向上的运动，其特征在于：导线器的相反的N/S极沿导线器本身的位移的方向定位。
按照本发明的第三方面，提供一种用于在将线缠绕在被驱动装置转动的支承件上的设备内移动导线器的方法，其特征在于它包括以下步骤：按照与导线器本身位移方向正交的方向定位导线器的磁极N/S；将导线器约束在可移动的磁性装置上；靠近与设备的固定部件为整体的一个固定磁场布置所述可移动的磁性装置；励磁所述固定磁场；以便确定使固定磁场的磁力线沿与导线器位移的方向正交的方向横过导线器的磁极，以便产生导线器沿所述位移方向的运动。
附图说明
进一步的细节是由对照附图对本发明实施例的非限定性实例的描述给出的。
图1表示按照本发明的导线设备的示意的局部剖视图；
图2a，2b表示按照本发明结合在磁性构件中的导线器的第一实施例的实例；
图3a，3b表示类似于图1的示意剖视图，分别处于零转矩和最大转矩状态中；
图4表示沿图4b中V-V线所示平面的示意剖视图；
图5表示按照本发明设备的第二实施例的实例的示意剖视图，类似于图3a；以及
图6a-6c表示按照本发明设备的另一实施例的实例。
具体实施方式
如图1所示，设备包括一个卷轴组件100，该组件由引起具有纵轴线X-X的、在其上缠绕线1的圆筒101转动的电机M，以及一个导线设备200，该导线设备包括：
-一个导线器210，该导线器设有一个指针(pointer)220，被缠绕在卷轴102上的线1穿过该指针；
-能够产生导线器210的运动的装置230；以及
-在导线器运动过程中用于引导该导线器的装置240。
一般来说，按照现有技术，圆筒的转动和导线器在两个称为“反向点”的端点之间的交替直线运动的组合导致线在圆筒上的缠绕及卷轴的形成。
更详细来说，如图2a所示，所述导线器210由一底座构件211构成，该底座构件形成有以北(N)和南(S)极性的适当构造组装的永久磁铁。
底座构件211上借助粘合剂211b或其它传统技术固定有由适当非磁性材料制成的带212，以便构成一个突出的指针220，该指示器含有线1从中穿过的针眼220a。
在一个优选实施例(图2a)中，所述带被折叠以便也形成两个舌部214，所述舌部基本是连续的，在底座构件211的相对两侧对称地向外伸出，并设计得形成滑脚，以便导线器在设备内运动的过程中滑动及引导所述导向器，这将在下文中更详细描述。
在导线器210的另一个实施例(图2b)中，所述滑脚是借助断续的凸起1214形成的，所述凸起例如设置在导线器每侧的端部上。
图3a和3b更详细地表示按照本发明的导线设备200的第一实施例。
该设备基本由一个固定部件230构成，该固定部件包括在平行于卷轴102的纵轴线X-X的一个纵向上彼此并排布置的极靴231；每个极靴231构成一个绕组231a的铁心，电流通过绕组以产生带有成对的北(N)和南(S)相反极性的磁场。
图3a，3b表示带有两相的假想非对称磁路，图中只画出其中一相。
固定磁路230也包括一根磁棒232，该磁棒相对于导线器210来说在与极靴231侧相反的一侧在纵向上延伸，能够使绕组231a产生的磁场的磁力线闭合。
磁路是非对称的，产生固定磁场的励磁只发生在相对于导磁器210的一侧。
所述固定部件230也包括两条纵向轨道，导线器210的滑脚214，1214在轨道内滑动，以便使滑脚定心并对准于极靴231和磁棒232，从而在有关的底座构件211，1211和极靴231之间形成必要的气隙，磁棒232使固定部件230的磁场可以与导线件的磁场相互作用，闭合在磁棒232上，沿平行于卷轴的轴线X-X的方向，在其任一方向上产生位移。
如图所示，磁场的磁力线在图3a中指示零转矩状态(角相位移为0°)，而在图3b指示最大转矩状态(角相位移等于90°)。
图4中的剖面也表示例如由树脂构成的、包围设备各部分的衬层233；所述衬层可以在各零件制造时施加；然后可使树脂部分成形以形成所述轨道240和滑脚214。
另外，图5表示带有对称型磁场的，即，带有在导线器210两侧上的励磁的设备；在这种情形中，如磁力线所示，两个磁场被复合，导致组合件的改善的功能特性。
为了能控制导线器的运动，从而控制卷轴的缠绕特性，可以构思，图1中示意表示出的控制和驱动装置1000能够控制绕组的方向和电流强度，以便确定励磁磁场的方向和强度，所述励磁磁场与导线器210的磁场相互作用，从而确定导线器的位移的方向和速度。
所述控制基本上涉及导线器使运动反向的两个相反的、编程的点定心的精度、运动的均匀性及取得这种反向的速度。
按照本发明可以构想，所述控制可基本上借助所谓开环和闭环型的两种不同的功能布置来实现。
在开环控制的情形中，只有上述涉及矢量流的方向和强度的参数被控制，假定反向点在任何情况下都有足够的定心精度。
在闭环控制的情形中，除了控制所述方向的和电流强度的参数以外，导线器的实际位置也借助传感器加以控制，在从传感器本身送至控制系统1000的信息的基础上，控制参数被改变，以便能够以高的精度和速度使反向点定心。
例如，这种控制方法可参见本申请人的EP1,057,765。
因此，显然按照本发明的设备使用较少零件而无需机械传动系统就可以将线缠绕在转动的支承件上，从而减小了惯性质量，增加了工作速度，减少磨损及提高了可靠性。
在实施按照本发明的设备的各种零件时，可以进行各种变化，具体来说，图6a至6c表示按照本发明设备的进一步的实施例，在这种情形中，用于闭合励磁磁场的磁力线的磁棒1232具有的纵向尺寸基本等于支承导线器的磁性构件210的纵向长度，磁棒与磁性构件为整体的，以便能够随其一起位移。
另外，在这种情形中，树脂衬层233也可被成形，以便形成导轨240。
虽然只阐述了非对称构造，但是这个实施例也可用于对称构造；在这种情形中，棒1232布置在构成导线器的两个磁铁之间。

Claims (21)

1.用于将线(1)缠绕在被驱动装置(M)转动的支承件(101)上的设备的导线器，包括至少一个用于接纳和引导被缠绕的线(1)、与磁铁式的导线器(210)为整体的构件(220，220a)，其特征在于：导线器(210)的相反的N/S极沿着与导线器(210)本身位移的方向垂直的方向定位。
2.如权利要求1所述的导线器，其特征在于：所述导线器(210)包括永久磁铁。
3.如权利要求1所述的导线器，其特征在于：所述导线器(210)包括滑脚(214；1214)，以便在导线器运动过程中支承、滑动及定心所述导线器。
4.将线(1)缠绕在由驱动装置(M)转动的支承件(101)上的设备，包括至少一个用于接纳和引导被缠绕的线(1)、与磁铁式的导线器(210)为整体的构件(220，220a)，所述设备也包括用于产生固定磁场的装置(230，231)，所述固定磁场能够与导线器(210)的磁场相互作用，以便产生导线器在与支承件(101)的纵轴线(X-X)平行的方向上的运动，其特征在于：导线器(210)的相反的N/S极沿导线器(210)本身的位移的方向定位。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于：导线器的所述导线器(210)包括永久磁铁。
6.如权利要求4所述的设备，其特征在于：所述导线器包括滑脚(214；1214)，以便在导线器在其运动过程中滑动。
7.如权利要求4所述的设备，其特征在于：所述用于产生固定磁场的装置由极靴(231)构成，一个导电体(231a)围绕所述极靴缠绕。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于：所述用于产生固定磁场的装置被布置成平行于缠绕线的圆筒的纵轴线(X-X)以直线方式延伸。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于：所述用于产生固定磁场的装置是非对称型的。
10.如权利要求7所述的设备，其特征在于：所述用于产生固定磁场的装置是对称型的。
11.如权利要求4所述的设备，其特征在于：所述设备包括相对于导线器来说布置在励磁磁场相对侧的、用于闭合励磁磁场的磁力线的装置(232；1232)。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于：所述用于闭合磁力线的装置(232)是固定的。
13.如权利要求11所述的设备，其特征在于：所述用于闭合磁力线的装置(232)与导线器为整体且可随其一起运动。
14.如权利要求4所述的设备，其特征在于：所述设备包括能够与导线器(210)的相应滑脚(214；1214)共同工作的固定的支承和引导装置(240)。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于：所述固定的支承和引导装置(240)是直线型的，且平行于缠绕线(1)的圆筒的纵向(X-X)布置。
16.用于在将线(1)缠绕在被驱动装置(M)转动的支承件(101)上的设备内移动导线器(210)的方法，其特征在于它包括以下步骤：
-按照与导线器本身位移方向正交的方向定位导线器(210)的磁极N/S；
-将导线器约束在可移动的磁性装置上；
-靠近与设备的固定部件为整体的一个固定磁场布置所述可移动的磁性装置；
-励磁所述固定磁场；
以便确定使固定磁场的磁力线沿与导线器位移的方向正交的方向横过导线器的磁极，以便产生导线器沿所述位移方向的运动。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述导线器的运动是在两个端部反向点之间的交替直线运动。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述可移动构件的磁场是由永久磁铁产生的。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述固定磁场是由供应矢量电流的绕组产生的。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述方法包括一个涉及导线器运动的开环控制的步骤。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述方法包括一个涉及导线器运动的闭环控制的步骤。
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