CN1472377A - 纤维条喂入装置 - Google Patents

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CN1472377A CNA031367496A CN03136749A CN1472377A CN 1472377 A CN1472377 A CN 1472377A CN A031367496 A CNA031367496 A CN A031367496A CN 03136749 A CN03136749 A CN 03136749A CN 1472377 A CN1472377 A CN 1472377A
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D·哈尔肯
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Abstract

用于自由端纺纱装置的纤维条喂入装置，带有可摆动支承的、可由蜗轮传动装置驱动的纤维条喂入罗拉，其中可连接到该纤维条喂入罗拉上的蜗轮同蜗杆啮合，该蜗杆设置在一根在机器长度上固定支承的可旋转的传动轴上并具有一个带有穿入轮廓的螺纹，该穿入轮廓这样形成，即螺纹螺线为了防止蜗轮的一个齿坐到蜗杆的螺纹头部上而按一个重叠轮廓切割，其中，蜗杆这样固定在传动轴上，即一个垂直设置在传动轴上的与重叠轮廓的一个设置在两个螺纹螺线之间中心处的最低点相交的对称平面关于蜗轮的中轴线的摆动平面沿传动轴的轴向错位设置；定位装置使蜗轮根据蜗杆的错位设置尺寸如此预先定位，从而蜗轮的上述齿可无问题地进入蜗杆。

Description

纤维条喂入装置
技术领域
本发明涉及一种用于自由端纺纱装置的纤维条喂入装置，它带有一个可摆动支承的纤维条喂入罗拉，该罗拉可由蜗轮传动装置驱动，其中可连接到该纤维条喂入罗拉上的一个蜗轮同一个蜗杆啮合，该蜗杆设置在一根在机器长度上固定支承的可旋转的传动轴上并具有一个带有穿入轮廓(Einfdelkontur)的螺纹，该穿入轮廓这样形成，即螺纹螺线为了防止蜗轮的一个齿坐到蜗杆的螺纹头部上而按一个重叠轮廓切割。
背景技术
现有技术的用于自由端纺纱装置的纤维条喂入装置有着不同的结构形式。
以大家所知的这种自由端转杯纺纱机的纺纱装置为例，在纺纱工作时借助装于可摆动支承的盖元件进行封闭，该盖元件具有一个纤维条喂入和开松装置。即除此之外，这些盖元件还各具有一个用于纤维条开松辊的轴承托架和一个用于纤维条喂入罗拉的轴承支架并在纤维条喂入罗拉轴的端侧设置了一个可由一个电磁离合器连接的蜗轮。蜗轮在纺纱装置封闭时与蜗杆相啮合。蜗杆是固定在转杯纺纱机的一根在机器长度上始终是旋转的传动轴上。当纺纱装置打开时，蜗轮和蜗杆的位置是有一定间距的，即蜗轮和蜗杆是脱开的。
纤维条喂入罗拉的这种传动方式在实践中原则上是可靠的。然而当蜗轮再次进入蜗杆内时，有时可能产生比如由于蜗轮较高的磨损而明显造成的困难。
一种可以防止这些困难的自由端纺纱装置已在DE-AS 23 14 229中进行了说明。在该已知的自由端纺纱装置上，有一个容纳一个纤维条喂入罗拉和一个开松辊的摆动壳体，该壳体支承在一根单独的与在机器长度上的传动轴间隔设置的摆动轴上。其旋转轴线与在机器长度上的传动轴的中轴线相平行的纤维条喂入罗拉借助一个端侧有一个齿轮的专用中间轴与在机器长度上的传动轴连接。当纺纱装置打开时，中间轴的齿轮由一个配属的、固定装于在机器长度上的传动轴上的齿轮引导。为了在纺纱装置关闭时齿轮之间的连接阻力和磨擦阻力能尽可能降到最低，摆动轴线、在机器长度上的传动轴和中间轴是这样设置的，即在纺纱装置关闭时，设置在中间轴上的齿轮于在机器长度上的传动轴的齿轮上进行一个近似切向的滑动。
然而，这种大家所知的结构较复杂的纺纱装置在实践中没有取得成效，因此未能在纺织工业中推广。一种带一个可摆动支承的盖元件的自由端纺纱装置也在EP 0 672 767 A1中进行了说明，其中一个纤维条喂给和开松装置整体形成在盖元件内，该盖元件的摆动轴线与转杯纺纱机的一根在机器长度上的传动轴间隔设置。在这种已知的自由端纺纱装置中，纤维条喂入装置的传动借助蜗轮与蜗杆的啮合来实现，该蜗杆固定在一根在机器长度上始终转动的传动轴上。即纤维条喂入罗拉的蜗轮在纺纱装置关闭时与传动轴的配属的蜗杆相应并在纺纱装置打开时与该蜗杆间隔设置。
为了保证纤维条喂入罗拉按顺序的传动，蜗轮和蜗杆一般都有相同的节距。即在对于传动而言重要的节圆直径区域内，蜗轮的节距精确地相应于螺纹的节距。然而该事实导致，在齿顶圆直径区域内的蜗轮节距大于螺纹的节距，这样在蜗轮进入蜗杆时可以调节蜗轮的两个齿同时叠接螺杆的两个螺纹导程的情况，使蜗轮的进一步进入不再成为可能。
为了防止这种情况，和为了在纺纱装置封闭时蜗轮能较容易地浸入到蜗杆内，按EP 0 672 767 A1规定，蜗杆的螺纹具有一个特殊的穿入轮廓，并且蜗杆是如此设置到传动轴上的，以使蜗杆的一个另外借助于该穿入轮廓产生的对称平面精确相应于蜗轮的中轴线的摆动平面。即，螺纹得到一所谓的重叠轮廓，该重叠轮廓的节距与顶圆区域内的蜗轮节距精确一致，并且该重叠轮廓是这样设计和设置的，以使螺杆的螺纹螺线始终以一尖点结束。以此方式可保证蜗轮在进入时，蜗轮齿中的一个始终浸入到蜗杆的两个螺纹螺线的中间。
然而实际应用表明，采用这样设计和设置的蜗轮传动装置，虽然保证蜗轮按顺序浸入蜗轮，但是这种蜗轮传动装置由于在螺纹区域内减小了有效接触面积而不再有最佳承压性能。这意味着，在这种已知的带有一个重叠轮廓的蜗轮传动装置内，蜗轮不再全部均匀地旋转于螺纹的区域内。此外，蜗轮的每个齿都受到明显强于“正常”蜗轮传动装置时的应力。在这里蜗轮稍不整洁的运行便会导致纤维条喂入出现波动，而蜗轮齿的强的应力会导致蜗轮的较高磨损。
发明内容
从上述现有技术出发，本发明的任务在于改进大家所知的纤维条喂入装置。尤其是使纤维条喂入均匀以及提高蜗轮的使用寿命，同时必须保证在纺纱装置封闭时，蜗轮能连续无问题地进入到旋转的蜗杆内。
依据本发明，这项任务借助如权利要求1中所述的纤维条喂入装置来解决。
本发明的优选技术方案是从属权利要求的主题。
依据本发明的结构形式具有特别的优点，其通过带有一个重叠轮廓的蜗杆在其传动轴上的轴向错位设置，即通过蜗杆正交于蜗轮的摆动平面的错位设置，对蜗轮传动装置的承压性能作了重大改进，这一点对于纤维条喂入罗拉的转动以及蜗轮的使用寿命都起到了正面作用。
虽然蜗杆的这种错位设置保证了蜗轮正确地进入蜗杆，但仍设置了一个始终将蜗轮预先定位的定位装置，以保证蜗轮的两个齿块不会同时叠接蜗杆的两个螺纹螺线。
如权利要求2中所述，该定位装置的任务是使蜗轮齿中的一个齿的中轴线关于蜗轮的中轴线的摆动平面以一预先规定的定位角布置。该定位角取决于蜗杆错位设置的尺寸，并是如此选择的，以使蜗轮能够始终可靠的进入。
齿的最佳定位角可用简单方法根据权利要求3中所述的公式计算。通过蜗轮齿的角度精确的定向，保证蜗轮在浸入蜗杆时不会产生卡住或类似情况。即如前面已经谈到的，通过该预先定位可靠防止了蜗杆的轴向错位设置使蜗轮的两个齿同时移动经过两个相邻排列的螺纹的可能性。
如权利要求4中所述，该使蜗轮齿角度精确的定向的定位装置具有至少一个固定设置在电磁离合器的轴承箱上的磁铁和一个铁磁定位元件，后者抗扭转地连接到蜗轮传动装置的蜗轮上，在纺纱装置打开时，蜗轮是脱开的，由此可自由旋转。使用至少一个永久磁铁(权利要求5)的一种实施形式具有特别的优点。这种永久磁铁不要求附加的能量输入，但却自动照顾到定位元件的顺序的、可靠的定向，由此照顾到蜗轮齿角位置的可靠调整。
根据权利要求6，定位元件设计成定位圆盘，该圆盘有许多径向凸出的定位凸起，它们分别受到永久磁铁的磁力作用。即与永久磁铁相应的定位凸起，在蜗轮浸入到蜗杆内时始终可靠地照顾到蜗轮的齿预先规定的角度正确的定向。
如权利要求7中所述，定中心附件的数量最好与蜗轮的齿数相一致。按此方式保证定位凸起中的一个始终位于永久磁铁的有效区域内并从该区域摆动到一确定的位置。
附图说明
下面依据附图表示的实施例对发明作详细的说明。附图所示为：
图1  配备有一可摆动支承的盖元件的正处于封闭状态的自由端纺纱装置，一个纤维条喂入装置与该盖元件结合成一整体；
图2  根据图1的正处于开启状态的自由端纺纱装置；
图3  驱动纤维条喂入罗拉的蜗轮传动装置以及依据本发明的角度精确对准该蜗轮的齿的定位装置的比例放大图；
图4  依据图3的处于已改变方向的状态、即运行时的蜗轮传动装置。
具体实施方式
在图1和图2中简要示出了一台转杯纺纱机的一个自由端纺纱装置1。这种大家所知的纺纱装置1有一个纺纱箱罩壳2，该罩壳借助固定件3固定在未详细表示的转杯纺纱机的机架上。一个托架4通常固定在纺纱箱罩壳2上，该托架支承一个垫圈轴承5、一个轴向轴承6和一个转杯罩7。一个高转速的纺杯10在处于负压下、经由一根压缩空气管路8与一个相应的真空源9相连的转杯罩7内旋转，该纺杯的轴11支承在垫圈轴承5的楔形间隙内。从现有技术已知，转杯轴11由一根切向传动带12带动，该传动带借助一个张力辊靠在转杯轴11上。
纺纱过程中，朝向其端面敞开的转杯罩7被盖元件14封闭。即在转杯罩7的端面上贴靠着一个固定在盖元件14内的通道板15，该通道板最好有一个可以更换的通道板接合器16。在通道板接合器16中还设有一个导纱嘴17和一个所谓的导纤通道18的管口区域。
可移动的支承在一根摆轴线19上盖元件14，除了有通道板15外，还有一个喂入和开松一根(未表示的)纤维条的装置20。盖元件14内设置有纤维条喂入罗拉21以及一个开松辊26和导纤通道18。纤维条喂入罗拉21经由一个蜗轮22和一根蜗杆23组成的蜗轮传动装置同在机器长度上始终是旋转的传动轴24相连接。即在纤维条喂入罗拉21的一根轴36的端侧上固定一个蜗轮22，该蜗轮与一根固定设置的可旋转的传动轴24上的蜗杆23中的一个相啮合。此外，一确定的可接通的电磁离合器25接通轴36，该离合器在需要时能够使蜗轮22和纤维条喂入罗拉21有效地分开。
如图所示，开松辊26由一根始终环行的切向传动带28带动，该传动带作用于开松辊26的装于背侧的传动带轮27。
图1表示一台转杯纺纱机的在纺织过程中一个工作位置处的纺纱装置1。即该纺纱装置1的转杯罩7被盖元件14封闭。在工作状态下，纤维条喂入罗拉21的蜗轮22与蜗杆23啮合，该蜗杆以形状配合或压力配合方式与旋转的传动轴24连接，而开松辊26的传动带轮27靠在环行的切向传动带28上。
图2表示处于停机状态的相应纺纱装置1。即纺纱装置1的盖元件14环绕摆动轴线19按箭头A的方向摆动，由此打开转杯罩7。在此情况下，转杯罩7从前方，比如为了清洁转杯10，而可很好接近。
如图所示，在工作状态中开松辊26的传动带轮27从切向传动带28提起，纤维条喂入罗拉21的蜗轮22与固定设置的传动轴24的蜗杆23保持间隔的定位。图2中用虚线绘出的轨道S表示蜗轮22在纺纱装置1打开时向后放置的路程。
图3和图4表示依据本发明的定位装置30的细节，请注意在纺纱装置1关闭时有关的蜗轮22的齿32在顾及到蜗杆22的一个轴向位移中作角度精确的对准。图3表示了如前面已谈到的蜗杆22通过一根轴36和一个电磁离合器25与纺纱装置1的纤维条喂入罗拉21连接、正要浸入到在机器长度上固定设置的旋转传动轴24的蜗杆23中的一个之前的状况。即有关的纺纱装置1正处在盖元件14完全关闭转杯罩7之前的状况。
图4表示纺纱装置关闭情况下的蜗轮传动装置22，23，即纺纱装置1处于运行中。
如上述附图所示，在纤维条喂入罗拉21的轴36的端侧上设置有一个带许多齿32的蜗轮22。图中蜗轮22的节圆用39表示，蜗轮22所属的顶圆用38表示。节圆区域内的齿32的齿距尺寸用t表示，而顶圆区域内的齿距尺寸用T表示。
定位装置30基本由一个比如固定设置在一个电磁离合器25的轴承箱31上的永久磁铁37和一个与蜗轮22抗扭连接的铁磁定位元件34组成。这里，该定位元件最好设计成定位圆盘34并具有径向凸出的定位凸起35，该凸起与一个或多个永久磁铁37相应。
永久磁铁37应这样设置，从而定位圆盘34的定位凸起35始终是按图3所示位置固定蜗轮22的齿32。即当蜗轮22浸入蜗杆23时，蜗轮22上的一个齿32的中轴线33始终设置在一个与蜗轮22中轴线44的摆平面43形成的定位角处。可以方便地用公式：＝72*Sin(X/2)计算的定位角取决于蜗杆23对于蜗轮22摆动平面43所错位设置的尺寸X。蜗杆23的错位设置尺寸X可从蜗轮传动装置的啮合比例得出。
蜗杆23具有螺纹螺线41，该螺纹螺线有一个节距t和一个原本为梯形的断面形式。螺纹螺线41按一个重叠轮廓40切割，该重叠轮廓具有一个节距T并由此与蜗轮22的顶圆直径38的节距相协调。重叠轮廓40应这样设置，以使每个螺纹螺线41以一个切割边缘结束，并使一个对称平面42与一个设置在两个螺纹螺线41之间中心处的最低点45相交。
图3中所示的错位设置尺寸X表示了蜗轮22的摆动平面43和在蜗杆23区域内基于重叠轮廓40形成的垂直于传动轴24设置的对称平面42之间的间距。
如前面已经论及的，借助蜗杆23的轴和错位设置尺寸X实现的蜗轮传动装置，其由于良好的支承性能和由此很均匀的纤维条喂入而出众。此外，借助蜗轮22的预定位能可靠的防止蜗轮22的两个齿32同时与固定在传动轴24上的蜗杆23的两个相邻的螺纹螺线41相叠接，否则会导致对有关自由端纺纱装置的关闭的妨碍或者至少导致蜗轮22的较高磨损。

Claims (7)

1.  用于自由端纺纱装置的纤维条喂入装置，它带有一个可摆动支承的纤维条喂入罗拉，该罗拉可由蜗轮传动装置驱动，其中可连接到该纤维条喂入罗拉上的一个蜗轮同一个蜗杆啮合，该蜗杆设置在一根在机器长度上固定支承的可旋转的传动轴上并具有一个带有穿入轮廓(Einfdelkontur)的螺纹，该穿入轮廓这样形成，即螺纹螺线为了防止蜗轮的一个齿坐到蜗杆的螺纹头部上而按一个重叠轮廓切割，其特征在于，蜗杆(23)是这样固定在传动轴(24)上的，即一个垂直设置在传动轴(24)上的、与重叠轮廓(40)的一个设置在两个螺纹螺线(41)之间中心处的最低点(45)相交的对称平面(42)关于蜗轮(22)的中轴线(44)的摆动平面(43)沿传动轴(24)的轴向错位设置；设有一个定位装置(30)，其使蜗轮(22)根据蜗杆(23)的错位设置尺寸(X)如此预先定位，从而蜗轮(22)的上述齿(35)可无问题地进入蜗杆(23)。
2.根据权利要求1的纤维条喂入装置，其特征在于，蜗轮(22)的一个齿(35)可这样定位，即齿(35)的中轴线(33)关于蜗轮(22)的摆动平面(43)以一个预先给定的依据蜗杆(23)的错位设置尺寸(X)的定位角()布置。
3.根据权利要求2的纤维条喂入装置，其特征在于，定位角()可以按照公式：＝72*Sin(X/2)计算。
4.根据权利要求1的纤维条喂入装置，其特征在于，定位装置(30)具有至少一个固定设置在电磁离合器(25)的轴承箱(31)上的磁铁(37)和一个与可旋转支承的蜗轮(22)抗扭转连接的铁磁定位元件(34)。
5.根据权利要求4的纤维条喂入装置，其特征在于，定位装置(30)具有至少一块永久磁铁(37)。
6.根据权利要求4的纤维条喂入装置，其特征在于，该定位元件为定位圆盘(34)结构，该定位圆盘具有许多径向凸出的铁磁定位凸起(35)。
7.根据权利要求6的纤维条喂入装置，其特征在于，铁磁定位凸起(35)的数量与蜗轮(22)的齿(32)数相应。
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