CN1283538C - 用于自由端纺纱机的导纱装置 - Google Patents

Abstract

用于尤其用于自由端纺纱机的将细纱收集在筒管上的导纱装置，它由承载着多个用于纺纱段的导纱件的共用的导纱棒构成，所述导纱棒在筒管的前面进行交替运动，所述筒管通过线性电机的向前和向后的交替运动形成，该线性电机由纺纱机的控制单元驱动，其中，所述线性电机的交替运动与导纱棒的行程端部的瞬时速度、偏移幅度和轴向坐标有关。

Description

用于自由端纺纱机的导纱装置

技术领域

本发明涉及收集由织机生产或加工出的细纱以缠绕在筒管上。

背景技术

在细纱的工业生产中，这些细纱通常是收集在由筒管承载臂承载的空转筒管上，该筒管承载臂座靠在旋转的驱动辊上并且收集来自输送元件的细纱以将它缠绕在自身上。因此通过将细纱牵引并且缠绕在其表面上来形成筒管，从而它通过其上停靠着正在形成的筒管的下面滚筒而被牵引地转动。该方法使得细纱能够以基本上恒定的线速度缠绕，而与筒管的不断增加的尺寸无关，并且只取决于所述驱动滚筒的转动速度。由于集束卷绕单元设有导纱装置，该导纱装置通过向前和向后轴向运动将细纱分配在筒管的外表面上，所以将细纱螺旋缠绕到旋转的筒管上。在工业上，除了其中筒管的端部形成有显著张开部分的几种特殊情况之外，筒管可以成形为具有基本上平坦底部的截头圆锥形或圆筒形。

在成筒管的细纱的一般工业用途中，后续加工需要筒管形状为圆锥形，例如在从固定在筒子架上的筒管沿着轴向方向使细纱开卷时。但是，除了一些需要“超锥形”的特殊用途之外，这个锥度是轻微的并且被限制为该锥体的母面相对于其轴线倾斜几度，通常为2°-6°。

在络筒机上进行缠绕的情况中，用于通过向前和向后运动来将细纱分配在筒管上的最普遍的装置由切削形成在驱动辊表面上的螺旋向前和向后沟槽构成，该驱动辊使得细纱对于该辊子的预定圈数并且以预定的缠绕比进行预定长度的偏移。换句话说，纱线缠绕和细纱分配元件按照固定的速度比来操作。

但是，在其它情况中用于将纱线分配在筒管上的装置是通过一种由其自身的驱动元件来运动的单独导纱装置形成的，通过该驱动元件可以随时并且根据需要来调节向前和向后运动的频率、其行程、螺旋缠绕的长度和缠绕速率等。

通常，在自由端纺纱机中要求用可调节导纱件将细纱分配在筒管上，为此用带槽滚筒将细纱分配在筒管上不能满足在具有所要求质量的筒管上进行有效缠绕所需要的条件。这些缠绕条件尤其包括其缠绕速率、速度和偏移行程，这些数值不能保持在单一预定数值处，如与带槽滚筒的情况中一样，而是必须不时地与所形成的细纱相适应，并且在筒管的生产期间也要调节。带槽滚筒的使用还存在其它障碍，这都是由于该系统的几何形状和整个自由端纺纱过程所导致的。

在自由端纺纱中，还存在进一步的限制条件，因为细纱以恒定的速度生产出因此必需以与该速度相对应的速度卷绕，在该速度下使得它能够基本上相等和恒定，从而将它保持在适宜的张力下，同时在形成形成两个笔直圆筒形或锥形筒管时卷绕速度通常具有跳动趋势。

还必需记住的是，为了补偿调节张力和通道长度的跳动，细纱的弹性只能在百分之几的限制范围内考虑，这也是因为该纱线已经在当前自由端细纱机的操作速度下受到了相当的应力。

为了更清楚地说明所要解决的问题以及本发明提出用来将“自由端”细纱卷绕在筒管上的技术方案(这些技术方案在下面的说明书中单纯作为非限定实施例给出)，要明确规定的是，它可以方便地用来将用不同纺纱技术生产出的细纱缠绕在筒管上。

图1显示出自由端纺纱段1的大部分主要部件的布置。图1A显示出其前视图，而图1B显示出1的侧视图。

从底部向上前进，首先碰到的是纺纱单元2，然后是卷绕单元3，下面将对用来将平行短纤维转移到缠绕细纱的筒管中的其主要部件进行说明。

输送带或纤维S装在圆筒形容器4中，在那里它以双螺旋形式放置。纤维S从这个容器中提起并且穿过冷凝器/隧道输送装置6通过输送辊5输送给该单元。然后条带S通向所谓的梳理机7，一种装配有带齿封口的小滚筒，该滚筒高速转动以分离并选择该条带的纤维，然后通过抽吸输送给旋转转子8。在该通道中，短纤维和杂质被分离，从而只有长且最干净的纤维到达转子。杂质被除去进入到为所有纺纱单元所共有的抽吸出口中。

在以高达150000rpm以上的速度ω_R转动的旋转转子8中，这些纤维在离心力的作用下沉积在其圆周沟槽中；然后它们以纱线F的形式从这里被收集并且缠绕。

通过抽出器隧道9的开口从转子8中轴向输送这些纤维，从而在其内部沟槽和所述抽出器隧道9之间伸展的通道过程中接受来自所述转子的转动的扭转力，由此形成成股的纱线F。

用包括拾取辊11的拾取系统来卷绕该纱线，所述拾取辊与大体上由弹性材料构成的空转压辊12相对并且受到受控力的挤压以夹住该纱线F。该拾取辊11以受控的速度操作并且决定了纺纱速度或者细纱相对于时间的线性生产率。纱线拾取和由滚筒5输送短纤维的线性速度(通常用米/分钟来表示)之间的比值V_g/V_s决定了在纺纱期间出现的拉伸率。转子转速ω_R和纱线拾取速度V_F(米/分钟)之间的比值确定了在旋转转子中所施加的每米扭转数。

为了防止不均匀磨损，细纱拾取系统装配有纬纱移动控制装置13，它由安装在与其他纺纱单元所共有的纵向杆15上的辅助导纱件14构成，该导纱件在该机器的前部上纵向移动。对于通常小于10mm的减小行程而言，辅助导纱件14的运动是一种以所谓的朝拜步进行的前后运动，并且使纱线F成十字形移动以在压辊12上获得均匀的磨损，从而防止沟槽迅速形成在其表面上。

这样形成的纱线F在仍然向上运动的时候被输送给卷绕单元3，并且遇到补偿器16，该补偿器具有笔直或筒形轮廓，所述纱线被转移到其上以补偿或者至少减小由于随后导纱装置20的轴向运动而导致在纺纱单元2和其中纱线F沉积在筒管上的位置之间延伸的通道长度的变化。

因此，纱线F到达导纱装置20，该装置将纱线分配在成十字形运动并且前后运动的筒管上。该导纱装置实际上由安装在与其它纺纱单元共有的纵向导纱棒22上的主导纱件21构成，该导纱件在机器前面进行纵向交替运动，并且其振幅与在基管上的缠绕行程相对应，通常为120-160mm。

所需要的偏移频率为每分钟100-250个向前和向后冲程，并且其位置精度为相对于逆转点的轴向坐标为几十个毫米的数量级上。

在现有技术中，存在不同的装置来产生、调节和调整该交替运动的频率、宽度和轴向偏移以便获得质量良好且稳定的筒管。这些装置采用由连杆/曲柄、四杆连接类型等的传动系统。在更接近的装置中，导纱棒22通过被驱动成以受控的速度转动的筒形凸轮(为了简化没有在图中显示出)移动。

调节筒形凸轮的转速使得能够改变导纱装置20的冲程频率以及细纱在筒管上的缠绕速度。另一个可能方案还增加了第二运动的轴向调节装置以使得导纱件21的运动逆转点移动以降低在筒管的两个端部处的不均匀现象，从而将它们分配在更大的轴向延伸部分上。

导纱件21非常靠近正在形成的筒管的表面。筒管25由设有两个可打开空载尾座27的筒管承载臂26保持，所述尾座与筒管的基管28接触。所形成的筒管25座靠在其驱动辊或拾取辊29上。该拾取辊30设有一根或多根由高摩擦系数材料通常为橡胶构成的牵引带30。在锥形筒管上进行卷绕的情况中，这些带能够在筒管和滚筒之间建立传动比，同时在圆筒形筒管的情况中，它们能够将平衡的驱动扭矩传递给筒管25。所形成的筒管25其尺寸和重量逐渐增加。筒管在其拾取辊29上的接触压力在所述筒管的密度上具有相当大的影响。因此通过配重系统来控制该接触压力，该配重系统用来将接触压力保持在预定的数值上，从而补偿其增加的效果。

使用独立作用的导纱装置20具有许多显著的优点，例如能够以正在进行的生产所需要的适当缠绕速率操作，以便控制和避免在筒管上进行叠圈，从而获得稳定且成形良好的筒管，但是仍然不能解决所有的缠绕问题。

在利用独立导纱装置20分配在筒管上的缠绕细纱中还碰到的其它问题基本上是由下面所述的现象引起的。

其中一个现象涉及通过在缠绕的两个端部之间进行交替偏移的导纱装置将细纱分配在筒管(是锥形或圆筒形)的母面上。该偏移周期性地加长并且缩短在纺纱单元2和筒管25的拾取点之间延伸的纱线的伸展长度。这在导纱件处于其行程中间时最小，并且在导纱件处于其行程的端部处最大。因此这个变化引起在纱线的拾取速度中的第一次跳动，因为不论什么时候都必需从下面通过路径长度(正和负)的周期性变化来获得缠绕在筒管上的纱线长度的代数和，所述路径将以恒定速度喂送纱线F的纺纱单元和以跳动速度并且因此通过跳动张力拾取纱线的拾取元件连接在一起。

如果筒管25为锥形，则拾取速度跳动的现象伴随着额外的速度跳动和由筒管锥形形状所引起的张力。当纱线F缠绕在筒管的直径最大部分上时，该纱线F以比纱线F从纺纱单元2输送出来的速度更高的速度被拾取，因此受到更大的拉伸；相反，当纱线F缠绕在筒管的直径最小部分上时，情况则相反：由于纱线以比纺纱单元2的喂送速度更低的速度被拾取所以纱线F松弛。

平均的拾取速度保持与转子8输送纱线的速度一致，或者稍微高一点以获得适当的额外牵引并且确保纱线总是受到拉伸。由于在纱线F上的这些张力和速度跳动而产生的整体效果在于，筒管25在张力更大的其端部处密度和密实度更大。纱线F的张力变化以及由此得到的或多或少的密集和密实区域只是部分被补偿器15补偿，该补偿器缓解了该现象但是没有消除它，并且由于在其偏向轮廓上成十字形行进的纱线的摩擦所以无论如何都具有一定的偏移。

用独立导纱装置20拾取细纱F的第二个问题源于导纱件21、它们的导纱棒22以及它们的交替运动控制装置的质量。该组件具有相当大的质量，因此对可允许的制动和加速数值以及最小制动和加速时间和空间产生限制。运动逆转的时间和空间无论如何都必需分别在几个毫秒和几个毫米的数量级上，以便使筒管在形状和机械稳定性方面具有为后续用途所需要的质量。

在采用筒形凸轮控制的现有技术装置中，由于这些限制，所以在运动逆转的该冲程的两个端部中，筒形凸轮的外形具有平滑的半径以避免对整个系统造成冲击、震动和损坏。因此，导纱件21的速度还具有成圆角的趋势通常为相对于轴向坐标为正弦，同时在其冲程的剩余部分导纱件被控制在恒定速度下或在恒定的缠绕速率下。因此在端部伸展中与行程的中间伸展相比它们具有更低的平均速度以及更长的停留时间。

这个更长停留时间的首要效果在于，更多纱线F沉积在筒管的两个基座处，在那里所缠绕的纱线也更加紧密地伸展。这导致在端部处的密实度增加以及进一步增加了不均匀成形的凸起，在这些凸起处筒管已经更加致密。形成两个更硬的终端凸起，从而使该筒管成M形轮廓；这种不均匀缠绕对缠绕在所述不均匀筒管上的细纱的使用和进一步加工产生显著的缺点。

这种缠绕效果对于该细纱的某些用途而言是不允许的；因此在某些情况中，必需将在该自由端纺纱机中生产出的筒管退绕，并且需要花费额外的操作时间和成本来进行更加均匀的重新缠绕。

发明内容

本发明的目的在于形成一种用来将细纱分配在正在缠绕的筒管上的装置，该装置克服了现有技术的导纱装置的缺点并且能够获得密度、形状和稳定性更加规则的筒管。

根据本发明，提供一种用于自由端纺纱机的将细纱收集在筒管上的导纱装置，该导纱装置由承载着多个导纱件的导纱棒构成，这些导纱件固定并且以与纺纱段之间的间距相对应的间距间隔开，所述导纱棒设置在一系列导向件上并且进行交替运动以使导纱件在筒管的前面平移，该筒管通过线性电机的滑动件的交替运动形成，所述滑动件沿着轴向方向设置并且包括与之一体的磁性棒，所述磁性棒通过将多个其侧面彼此面对的永磁体连接在一起而形成，从而正极和负极在这些永磁体的表面上交替布置，该磁棒体通过给在定子中所产生的可变磁场供能而进行交替平移运动，所述定子具有用电磁供电线圈的绕组供 电的棒，从而在其面对着滑动件的表面上设有一系列N和S磁极，或者交替的正极或负极，这些磁极在轴向上向前和向后运动以便吸引或排斥滑动件的面对的N和S磁极，从而使得滑动件根据供电电流的方向运动，所述供电电流被顺序提供给绕组并且由纺纱机的控制单元控制。

为了更详细地说明本发明的特征和优点，现在将参照在图1-4中所示的单纯作为非限定实施例的一些典型实施方案进行说明。

附图说明

所述附图涉及根据本发明用来将纱线分配在正在缠绕的筒管上的导纱装置的实施方案，这些图只显示出使承载着沿着纺纱机的前面排列的用于纺纱单元的导纱件21的纵向导纱棒22移动的系统，从而图解说明了本发明的特征和优点。

图1A和1B分别以前视图和后视图示意性地显示出自由端纺纱单元的典型实施方案，主要用来说明本发明所要解决的技术问题。

图2显示出由线性电机例如电磁式电机驱动的导纱装置的实施方案。图2A显示出其前视图，图2B显示出其侧面剖视图，而图2C、2D和2E显示出该装置的结构细节。

图3显示出用于线性电机的滑动器41的方向导向件和支承系统的可选实施方案：具体地说，图3A显示出前视图，而图3B显示出侧面剖视图。

图4显示出线性驱动电机的可选实施方案，其中在滑动件的机械导向件和支承布置的元件中没有任何实质性改变。

具体实施方式

图2A和2B显示出导纱棒22，它与导纱件21具有与在图1A和1B中的纺纱单元2的间距相对应的间距。导纱装置的移动设备组件是这样形成，通过在重量上最大节约地直接选择结构和材料以保证以最低的可能重量得到高刚度和和移动精确度，例如对于杆和导纱件采用复合材料和陶瓷材料。因此移动的精确度和该结构的细长度要求导向件40沿着该机器的前面排列，例如布置成每两个纺纱单元一个，在附图中只显示出其中一个以简化该附图。这些导向件40设有与导纱棒22接触的低摩擦且耐磨损表面或面层。使导纱棒22交替运动以使其导纱件21在由通过常规的连接件例如通过穿通销42一体地连接在导纱棒22上的滑动件41的交替运动而形成的筒管前面平移，所述穿通销将滑动件41的凸起43与在导纱棒22的端部中的相应孔连接在一起。

滑动件41在内部的纵向走向的相应空间44中包含有磁性棒45例如永磁体，它沿着轴向方向一体地设置并且设有多个交替的正负极，这些磁极在当前被表示为北极N和南极S。下面将参照图2C对该磁性棒45进行说明。滑动件41还设有凸起和定向轴承以控制其相对于驱动并且支承它的定子60进行的交替水平运动。滑动件41的主体具有放大的T形断面，并且其外翼46座靠在定子60的两个侧面凸起61上，这些凸起用作滑动件41运动的轨道。在图2中所示的实施方案中，滑动件41配有一系列具有水平轴线的辊子，或者由适当的紧固框架支承的等同滚动体47，所述紧固框架允许滑动件41和定子通过滚动摩擦相互水平平移，从而使滑动件和定子的相对表面保持在预定的且受到严格控制的距离处。两个元件之间的空间当前被称为“间隙”，通常使它们分开的距离大约为0.5-1mm。

在该T形杆的两个相对部分48上，滑动件41的主体同样配有一系列具有垂直辊子的定向轴承49，以使滑动件的主体相对于支承突起或支承轨道61对中，并且保持导纱棒22在其前后运动期间与其导向件40正确对准。

如在图2C中的透视图中作为实施例所示的一样，磁性棒45的主体在电学上是通过横断面为矩形的磁体构成的，它是通过将多个其侧面彼此面对的永磁体52₁、52₂、...连接在一起并且使N极和S极在它们上下表面上交替出现而获得的。使滑动件移动的沿着两个方向的交替运动方向由箭头53表示。构成滑动件41的磁性棒45的单磁体的磁场穿过定子闭合。用来构成磁性棒45的磁体52的数量是所施加的力、速度等特征的函数，并且通常为2-10。这排磁体52的布置可以相对于运动方向垂直或倾斜，因此调节其操作的精确度和所谓的粗糙性。

定子60的主体通过公知的方法例如通过螺纹紧固方法与卷绕单元3的结构连接成一体。根据与本发明所实现的具体目的相适应的线性电机的基本布置纵向沟槽形成在其最里面部分中，所述电磁体64在其中轴向安装，并且被供能以使滑动件41移动。下面将参照图2D对所述电磁体的结构的一个实施例进行说明。

通电的电磁体64由横断面为多边形例如矩形的铁磁性材料棒65构成，在该棒芯上设有多个被电磁供能的绕组以使该棒65面对滑动件41的表面具有一种由N和S表示的北极和南极顺序，或者轴向前后移动的交替正极或负极以便根据提供给这些绕组的供电电流的方向和顺序吸引或推斥滑动件41的面对极性，因此使它向右或向左移动。

在图2D中的实施方案的实施例中，以透视图的形式显示出定子60的棒65。该棒65在电学上由叠片组构成，该叠片组具有完全与正常旋转电机的那些相对应的插槽和绕组，并且其叠片结构缠绕组打开并且延伸。在图2D中，棒65包括叠片组100，整个棒65的长度方向具有由一系列并排的且在它们的底部连接的Ts71构成的重复外形，以将绕组72插入在与叠片组的Ts的杆相对应的它们的插槽73中。

用于给棒65的芯的绕组72供能的插槽73的数量大于磁体52的数量，并且通常为6-30。

叠片组的棒65还可以翻转以将插槽73的开口设置在下表面中，并且使叠片组100的光滑连续表面面对着滑动件41。

因此，绕组72在形状上为水平延伸的环形，并且通过在方向上随着调节频率而变化的电流被顺序供电，以形成一系列轴向移动的N极和S极，并且通过它们牵引棒45的N和S极与滑动件41一起运动。

这些绕组72每个只可以缠绕在Ts的一个杆上，如在图2D中所示一样根据在Ts71的一个或多个杆上的不同长度区分这些绕组。通过这个手段，可以使用具有不同相位的电源来产生更规则的移动磁场。

因此在定子60的棒65中所产生的磁场非常规则并且容易沿着两个方向滑动。

通过频率来调节磁场的滑动速度，随着该频率的变化在绕组中供电电流的方向也改变。一般来说，根据所要求的筒管高度，定子的长度随着其行程的增加至少与滑动件的长度相对应。

一般来说，还可以通过直流或者周期性切换发电机的N/S极性的连接来给棒65的供电。

通过用供电电流的反向频率来给这一系列线圈供能来实现导纱件的操作，所述反向频率使得棒65的N极和S极频率前后滑动以便用它牵引滑动件。

下面将参照在图2E中的示意图来描述本发明的线性电机装置的操作布置。

将形成滑动件的棒45的磁芯设置在定子的充电电磁棒65的上方，并且插入有间隙。该图显示出并排设置的磁性棒45的永磁体52的不同的交替N/S极。下面部分表示定子的棒，其中被提供给这些绕组的调制电流通过轴向运动产生出磁场，这磁场先于倾斜偏置(通常偏置90°e)的滑动件的磁场，从而通过其运动来吸引它。这样，滑动件41的棒45的N-S-N-S极被吸引成分别于定子65的S-N-S-N对准，但是它们继续倒转它们的位置，同时滑动件平移一步以产生电机的平移力。

调节在这些绕组中的电流使得滑动件移动，从而确定了运动的加速、制动和逆转，并且还使得能够控制定子和滑动件之间的相互位置。

通过调节在这些绕组72中的供能电流的时间、强度和方向，控制单元G在幅度以及导纱棒22的行程逆转点、速度和加速方面获得所要求的交替运动。为了简化该图面，这些绕组与控制单元G的电接头用直线68来表示。

为了通过纺纱机的控制单元G来调节导纱棒22的交替运动控制，通过具有适当精度和读取灵敏度的普通位置传感器来读取滑动件41和定子60之间沿着运动的轴向方向的相对位置。将给读取结果传递给控制单元G，该单元对它进行处理并且生成所得到的供电指令。例如，在图2B中所示的实施方案中，定子60在其左侧的延伸部分69上装配有当前用“编码器”表示的光学传感器70，该传感器设置在滑动件41的左外翼46的侧面上的光学参考刻度50的轴向坐标。根据光学参考刻度50相对于编码器70的即时读取结果通过控制单元G来控制给绕组72的供电。

为此，该纺纱机的控制单元G设有用于根据编码器的读取结果来控制供能的相应装置。

可用于滑动件41的轴向偏移的通电电磁体64的长度具有这样的尺寸，从而使得导纱棒22的平行偏移能够对于所有预期冲程L对于纺纱段的卷绕单元3所设计和要求的高度范围而言没有缺陷地进行。

导纱棒22的交替线性运动驱动是由于滑动件41的平行和相应的交替运动的结果，这个运动通过纺纱机的控制单元G被控制成交替偏移。因此，需要包含指令和软件来在瞬时速度、轴向偏移幅度、其行程端部的坐标等方面命令和控制该交替轴向运动。

根据本发明的优选实施方案，由滑动件41和定子60构成的线性电机具有基于稀土混合物的磁性材料的磁性棒45，与传统铁磁体相比该磁性材料在相同的磁性吸引和推斥力的条件下能够大大减小移动设备的重量和它们的惯性。

在图3A和3B中的可选实施方案显示出已经参照图2A、2B所述的导纱棒22与导纱件21和导向件40的相同组件。

根据在图3中所示的实施方案，定子60的突起或轨道61的上面部分在其整个长度上装配有一系列具有水平轴线的辊子75或等同的滚动体，它们由适当的紧固元件承载，该紧固元件使得该下面部分能够伸出以使得滑动件41能够通过滚动摩擦停靠在定子60上并且在其上水平移动，从而保证在两个主体之间总是保持受到严格控制的距离。

同样，一个框架在突起61的两个垂直内壁的整个长度上装配在T的杆的两个相对侧面48上，该框架用来支承一系列具有垂直轴线的定向辊76，还用来使滑动件41的主体和导纱棒22在其前后运动中与其导向件40保持正确对准，从而通过滚动摩擦相对于定子60进行滑动。

与前面的实施方案相比，在图3A、3B中所示的可选实施方案能够大大减小通过交替运动移动的质量，因此降低了在运动逆转位置中由于突然制动和加速而产生的惯性力。

在图4中所示的可选实施方案涉及线性驱动电机的布置，而用来引导和支承滑动件和定子以引导导纱棒22组件的机械布置与在前面参照附图2A、B、C、D和3A、B所述的机械布置没有不同。

根据在图4中所示的实施方案，磁性棒80与导纱棒22一体地连接，并且优选用由永磁体81与轻型连接材料例如玻璃纤维、不锈钢板等的复合层状件构成，其设置方式与根据图2C的杆45的那些相同。磁性棒80设置成其N-S-N-S极直接面对着两个相对定子85，并且结构和绕组完全与参照图2D所述的那些完全类似。

可以用平行的接头来给两个相对定子供电以在面对着磁性棒80的两个相对表面的其表面上形成一系列N和S极，这些磁极相对应地轴向移动以用它吸引磁性棒80的磁棒的相对N和S磁极。

与磁性棒80的两个侧面相对应，设有位置传感器和用来支承和引导滑动件的元件，它们与参照图2A、B和3A、B所述的那些完全类似；这些在图4中没有显示出以使该图简化。本发明的这个优选实施方案能够完全满足导纱件的动态性能的要求，从而大大地降低了残余磁吸引，并且在滑动件的整个主体上消除了含铁材料。该实施方案还能够平衡在滑动件和相对设置的定子之间的吸引力，这就大大降低了在用于引导和支承该滑动件的轴承上的负载。这些吸引力可能甚至超出有效轴向吸引力一个级别。

根据本发明的导纱装置与现有技术装置相比取得了相当大的进步。其中，至少以下改进之处值得一提。用由自由端纺纱机的控制单元控制的线性电机来进行驱动控制使得能够相对于拾取速度来调节弯曲速度以便防止筒管主体出现叠圈和密度不均匀的不好现象。它还使得能够实现精确地缠绕。

重要的是，不需要和在传统系统的情况一样需要用来将普通电机的旋转运动转换成交替矩形运动的机械系统。这能够消除它们大多数关键部件，例如电机轴承和在旋转电机和交替矩形运动的导纱件之间的机械连接件。在根据本发明的装置中，在突然加速和减速情况下所需要由交替运动移动的质量大大降低了，并且实现性能改进。

该线性电机受到了更小的应力，因为施加在其静态部分和平移交替运动部分之间的力是由磁场引起的力，并且涡电流更少。

一般来说，在自由端纺纱机上，筒管通常是通过显著不同的喂送程度和尺寸来进行缠绕而形成的。线性电机的电气控制使得能够大大改变导纱棒22的运动，并且即使在用具有各种喂送程度的筒管进行加工或者在不同时刻启动时也能避免叠圈现象。线性电机能够改变行程长度，并且在导纱行程的长度恒定的情况下，可以调节运动逆转点。这使得可以减少筒管的M外形，从而在分开的扩展部分上分配密度和密实度增加的峰部，这样它形成在筒管25的两个基底处。

通过使线性电机以不连续时间间隔进行长度减小的对中轴向偏移来进一步使筒管的侧面外形的M形终端凸起变平；这能够用对中并且更短的缠绕填充终端凸起之间的距离；这些凸起不可避免地会由于纱线在其中导纱件的瞬时速度降低的位置中的不断沉积引起。

另一个改进缠绕质量的另一个可能方案是通过调节行程的中间伸展部分中的缠绕速率、降低在其行程的中央伸展部分中的导纱件的线性速度、控制线性电机的供电或者调节装配在滑动件41中的磁体的磁场强度来实现的。

根据本发明的导纱件的电子控制系统能够最优地执行通常应用在最新形式的自由端纺纱机上的机械系统所需要的所有功能，但是具有与之相比显著的优点，其中最重要的方面如下所述。

通过调节施加在由滑动件41构成的线性电机上的供电并且通过根据本发明的导纱装置中的定子60，可以获得以下优点：

用重量非常低的设备实现为整个机器所共有的导纱棒的向前和向后运动。在传统的机械系统中，相同的运动是通过笨重且复杂的组件获得的，该组件包括具有与通过水平运动移动的滑动导向件连接的凹槽的旋转圆柱形凸轮；

可以调节交替运动范围以避免叠圈。在传统的机械系统中，调节需要将正弦波运动叠加在基本的均匀运动上，这是用外摆线机构实现的，或者通过连接/分离装置干涉所述基本运动，并且对于筒管的各种喂送条件而言效果没有受到严格控制；

调节行程和导纱件的轴向运动逆转点以防止或降低在筒管的端部处行程更密集的凸起。传统的机械系统只能通过导纱件控制机构的适当轴向平移来减少该现象。

除了传统导纱件的这些功能，根据本发明的导纱件的电子控制系统能够具有其它性能，并且尤其在在该机器上以不同的喂送程度形成筒管时能够用受到机械控制的导纱件经常产生的问题。

调制控制线性电机供电使得根据本发明的导纱装置能够形成精确的层状筒管，还能够在交错的筒管上进行加工，也就是说无须在该机器上的所有筒管都具有相同的直径和长度，或者已经同时启动和终止的所有筒管具有相同的喂送程度。传统的机械系统不能提供这种可能性。该方法包括在筒管上缠绕相同长度的层，形成有恒定的间距并且具有随着直径增加而减小的缠绕速率。在每层的端部处，使初始缠绕速率恢复并且将另一层沉积等等。这样，即时在用具有交错喂送的筒管进行加工时也能获得与精确筒管类似的非常密实且均匀的筒管。这些筒管的唯一差别是由于以下事实造成的，在新筒管的开始时，第一层处于在单层的起始和最后之间的随机状态中，但是通过用大量层来构成筒管，该情况在成品筒管的质量或外观上没有任何影响。

Claims (11)

1.用于自由端纺纱机的将细纱收集在筒管上的导纱装置，该导纱装置由承载着多个导纱件(21)的导纱棒(22)构成，这些导纱件固定并且以与纺纱段(1)之间的间距相对应的间距间隔开，所述导纱棒设置在一系列导向件(40)上并且进行交替运动以使导纱件(21)在筒管的前面平移，该筒管通过线性电机的滑动件(41)的交替运动形成，所述滑动件(41)沿着轴向方向设置并且包括与之一体的磁性棒(45，80)，所述磁性棒(45，80)通过将多个其侧面彼此面对的永磁体连接在一起而形成，从而正极(N)和负极(S)在这些永磁体的表面上交替布置，该磁棒体通过给在定子(60，85)中所产生的可变磁场供能而进行交替平移运动，所述定子具有用电磁供电线圈的绕组(72)供电的棒(65)，从而在其面对着滑动件(41)的表面上设有一系列(N)和(S)磁极，或者交替的正极或负极，这些磁极在轴向上向前和向后运动以便吸引或排斥滑动件(41)的面对的(N)和(S)磁极，从而使得滑动件(41)根据供电电流的方向运动，所述供电电流被顺序提供给绕组(72)并且由纺纱机的控制单元(G)控制。

2.如权利要求1所述的导纱装置，其特征在于：为了读取滑动件(41)和定子(60，85)之间在运动轴向上的相对位置，该纺纱机的控制单元(G)设有由编码器(70)构成的位置传感器，用来读取光学参考刻度(50)的坐标，该纺纱机的控制单元(G)装配有用于根据编码器读取结果来控制向线性电机的定子供电的装置，从而可以通过控制单元(G)根据光学参考刻度(50)相对于编码器(70)的位置的即时读取结果来控制对定子(60，85)的供电。

3.如权利要求2所述的导纱装置，其特征在于：所述编码器(70)设置在定子(60，85)上，而光学参考刻度(50)设置在滑动件(41)上。

4.如权利要求1所述的导纱装置，其特征在于：通电的电磁体(64)由具有一系列插槽(73)的棒(65)构成，这些插槽用来插入与连接在纺纱机的控制单元(G)上的接头(68)相连接的绕组(72)以顺序给它们供电，从而改变供电电流的方向以使滑动件(41)向前和向后运动。

5.如权利要求1所述的导纱装置，其特征在于：用于向棒(65)供电的绕组(72)的插槽(73)的数量为6-30。

6.如权利要求1所述的导纱装置，其特征在于：所述磁性棒(45，80)的主体是基于稀土的永磁体。

7.如权利要求1所述的导纱装置，其特征在于：所述滑动件(41)装配有具有水平轴线的滚动体(47)，这些滚动体使得滑动件(41)和定子(60，85)能够通过滚动摩擦而相互水平移动，从而使滑动件和定子的相面对的表面保持在预定和受控的距离处。

8.如权利要求1所述的导纱装置，其特征在于：所述滑动件(41)装配有一系列具有垂直辊子的定向轴承(49)，用来使滑动件的主体相对于定子(60，85)的侧面凸起(61)保持对中，所述侧面凸起用作供滑动件(41)运动所使用的轨道。

9.如权利要求1所述的导纱装置，其特征在于：所述定子(60，85)的侧面凸起(61)的上面部分在其整个长度上设有一系列具有水平轴线的滚动体(75)，用来使得滑动件(41)能够利用滚动摩擦停靠在定子(60，85)上并且水平地移动，从而保证在这两个主体之间总是保持严格的受控距离。

10.如权利要求1所述的导纱装置，其特征在于：在凸起(61)的两个垂直内壁的整个长度上，设有一系列具有垂直轴线的定向辊(76)，用来使滑动件(41)的主体保持相对于定子(60，85)对中，从而利用滚动摩擦进行滑动。

11.如权利要求1所述的导纱装置，其特征在于：与所述导纱棒(22)成一体的滑动件(41)的磁性棒(80)是用永磁体(81)的棒形成的，并且设置成其磁极(N-S-N-S...)直接面对着两个具有绕组(72)的相对定子(85)，所述绕组被通电以在它们面对着磁性棒(80)的两个相对表面的表面上形成一系列磁极(N)和(S)，这些磁极相对应地轴向移动以用它吸引磁性棒(80)的相对磁极(N)和(S)。

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