CN1712585A - 用于操作自由端转子纺纱装置的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作自由端转子纺纱装置的方法及装置，该装置具有一个在纺纱工作期间以高转速在一个封闭的转子壳体中旋转的纺纱转子，该纺纱转子通过一个单独的电动驱动器加载及以其转子轴支承在一个无摩擦的支承装置中。纺纱转子在驱动器关断及通过盖部件符合规章地关闭转子壳体的情况下基于在转子壳体中建立的负压被一个空气流加载及在此情况下被带动旋转。在此情况下与纺纱转子一起转动的驱动器运行在发电机工况中。本发明提出：至少对一个在驱动器(18)的发电机工况中出现的电参数(PV，GV)进行监测，当被监测的电参数(PV，GV)超过一个阈值时产生出一个信号(S)及在一个控制装置(30)中被作如下处理：使盖部件8锁止在转子壳体(2)上及使纺纱转子(3)的驱动器(18)接通电源，用于重新起动。

Description

用于操作自由端转子纺纱装置的方法及装置
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于操作自由端转子纺纱装置的方法及根据权利要求8的实施该方法的装置。
自由端转子纺纱装置具有一个纺纱转子，该纺纱转子在纺纱过程期间以高转速在一个由盖部件封闭的、施加负压的转子壳体中旋转，这样的自由端转子纺纱装置公知有多种实施形式。自由端转子纺纱装置在其中既以其纺纱转子的支承又以其驱动器所涉及的类型来区分。
目前在市场上存在的多数的及如在DE 103 05 279 A1中所描述的自由端转子纺纱装置设有这样的纺纱转子，它们用其转子轴支承在所谓支撑盘支承的楔形件中。在这种支撑盘支承的情况下，通常为了固定纺纱转子设有附加的轴向支承，该轴向支承或是构成机械支承或是构成磁性支承。这样支承的纺纱转子的驱动器通常通过沿机器延伸的切向皮带来实现，该切向皮带通过压紧滚子接触到纺纱转子的旋转轴上。上述的支承及驱动器结构允许纺纱转子的转速＞100.000min-1。
除了这些机械地支承在支撑盘支承装置中的纺纱转子外，还公知了这样的纺纱转子，它们无接触地支承在支承装置中及例如通过电磁驱动器被单独电动地驱动。这种无接触工作的、平滑流畅的支承装置例如为空气垫支承或磁性支承。
DE 100 22 736 A1描述了一个具有这种磁性支承装置的自由端转子纺纱装置。这里纺纱转子的转子轴通过两个轴向隔开设置的、构成永久磁铁对的支承点无接触地支承。这就是说，永久磁铁对被这样地构成及布置，即总是不同的磁极相对置，由此在转子侧与定子侧永久磁铁之间总是排斥的磁性支承力起作用。此外定子侧永久磁铁被一个确定的可接通的电线圈包围，通过该线圈可根据电流方向增强或削弱磁力。在此情况下电线圈通过相应的调节装置根据一个传感器的信号进行控制，该传感器检测转子到其给定位置的轴向偏差。这种无接触地支承的纺纱转子的驱动器通常通过单独的电动驱动器，最好是设置在磁性支承之间的直流电动机来实现。
与纺纱转子的支承类型和/或其驱动器类型无关地，这种自由端转子纺纱装置必需有时被打开，譬如因为纺纱转子必需被清洁时。这就是说，相关的纺纱转子必需首先被制动到停止状态及接着可在转子壳体打开后譬如通过一个自动工作的接纱车上的机械刮削器或通过操作人员进行清洁。
基于在纺纱过程期间纺纱转子旋转的高转速，必需保证当纺纱转子仅以显著下降的转速停下来时，转子壳体才可由接纱车或操作人员打开。此外当纺纱转子重新起动时必需保证：转子壳体通过盖部件符合规章地被关闭。
出于该原因，具有机械地支承在支撑盘支承装置中及通过切向皮带驱动的纺纱转子的自由端转子纺纱装置设有一个转子制动器，其制动块将钳式地对转子轴加载及由此来制动。这就是说，一旦关闭转子壳体的盖部件在“打开”的方向上被操作时，转子制动器将起作用。此外与转子制动同时地，在纺纱工作期间使沿机器延伸的切向皮带与相关纺纱转子的转子轴形成接触的压紧滚子将抬起及由此使转子轴在传动上与切向皮带分离。在此情况下上述转子制动器保持与转子轴相接触，直到盖部件重新符合规章地锁止、即转子壳体正常地关闭时为止。
与设有支承在支撑盘支承装置的纺纱转子相关的上述装置在实践中被证实是行之有效的。但在单独电动驱动的纺纱转子的情况下，尤其当这些纺纱转子支承在磁性支承装置中时，这种装置由于各种原因有些不利或不能应用。
单独电动驱动的纺纱转子通常例如不是通过机械的转子制动而是通过电制动到停止状态。这就是说，在这种驱动器的情况下为了制停纺纱转子仅简单地逆转电动机电流的方向。通过该制动电流可使该单独电动驱动的纺纱转子在极短时间中及很节省材料地制动到停止状态。但在该单独电动驱动的、磁性支承的纺纱转子的情况下必需采取附加措施来保证：在转子壳体被打开前纺纱转子仅低于预定的转速限值地转动及尤其是，在纺纱转子重新起动前转子壳体已符合规章地被关闭。因此公知的具有单独电动驱动的、磁性支承的纺纱转子的自由端转子纺纱装置设有专门的传感器装置，它们监测转子壳体的正常关闭。
以上述现有技术为出发点本发明的任务在于，开发一种方法及装置，该方法/该装置可实现这种自由端转子纺纱装置低成本及可靠的工作，该装置的纺纱转子被单独电动地驱动及支承在磁性支承装置中。
根据本发明，该任务将通过如权利要求1中所述的方法或通过根据权利要求8的装置来解决。
根据本发明的方法的有利的构型被描述在从属权利要求中。
根据本发明的方法尤其具有这样的优点，即无需附加传感器可从纺纱转子的运动状态直接地推断出转子壳体的关闭状态。这就是说，仅当转子壳体符合规定地被关闭时在施加负压的转子壳体中才建立起一个空气流，尽管驱动器在关闭状态该空气流可使纺纱转子加速到一个转速，在该转速时其中运行在发电机工况中的驱动器的至少一个电参数超过了一个预定的阈值。当超过该阈值时将产生出一个信号，该信号在一个控制装置中被作如下处理：使盖部件锁止在转子壳体上及使纺纱转子的驱动器接通电源，以重新起动。通过运行在发电机工况中纺纱转子驱动器不仅可产生一个可测量的电参数，而且可监测该电参数及当超过该电参数的一个阈值时产生一个信号，及在此情况下由一个对于该自由端转子纺纱装置的工作本来就需要的装置进行该信号的处理。这就是说，在实现根据本发明的方法的情况下不会带来任何附加的装置及由此不会带来任何附加的成本。
如权利要求2中所述，在该有利的实施形式中提出：作为纺纱转子的驱动器使用低成本的无刷及无传感器的直流电动机。这里驱动器与纺纱转子通过空气流被气动地加速到的转速例如借助驱动器的旋转磁场的转动来测出。这就是说，以简单的方式这样来检测纺纱转子的转速，即作为易于测量的电参数将测量及检测当驱动器转动期间在驱动器线圈中出现的相电压。在此情况下相电压的测量通过一个在纺纱转子的驱动器中已存在的传感器装置来进行。这就是说，通过一个对于直流电动机的工作总是必需的装置来测量。
检测运行在发电机工况中的纺纱转子驱动器的与纺纱转子转速成正比的电参数的一个变换的可能性在于，如权利要求3所述：测量直流电动机的发电机电压及在一个极限值上监控它。
与用来检测纺纱转子的旋转的电参数类型无关地，事实表明，当纺纱转子在空气流影响下以约2000min-1旋转时，该电参数就达到用于转子壳体关闭状态的可靠判断的阈值(权利要求4)。这就是说，当达到这样一个纺织转子转速时即确信无疑地表明转子壳体已经通过盖部件符合规章地关闭了。
因为在纺纱工作期间有时会无意地突然发生转子壳体不正常的关闭，这可能导致由于高的转速所带来的装置及人员的严重损伤并因此无论如何必需被避免，在权利要求5中所述的构型代表一个特别有利的实施形式。通过纺纱转子的电制动及接着它的重新气动加速，直到达到阈值时的转速为止，这可保证：纺纱转子的转动归因于转子壳体中的空气流，该空气流仅当盖部件符合规章地关闭好转子壳体时才产生。
如权利要求6及7中所述，当达到运行在发电机工况中的纺纱转子驱动器的一个电参数的阈值时所产生的信号在控制装置中被进行这样的处理，即启动锁止装置的一个致动器，该致动器将通过电磁将盖部件固定保持在转子壳体上。
以下将借助一个在附图中所示的实施例来详细描述本发明。
附图为：
图1：一个自由端转子纺纱装置的侧视图，该装置具有一个单电动机驱动的、磁性支承的纺纱转子，它的转子纺纱杯在一个施加负压的转子壳体中旋转，该转子壳体可通过一个盖部件关闭，
图2：以放大比例表示的根据图1的单电动机驱动的、磁性支承的纺纱转子及一个用于实施根据本发明的方法的纺纱转子的电路装置。
图1中所示的自由端转子纺纱装置总地用标号1指示及如通常那样，设有一个转子壳体2，在该壳体中一个纺纱转子3的纺纱杯26以高速旋转。在此情况下该纺纱转子3由一个单独的电动驱动器、最好是一个直流电动机18驱动及用其转子轴4支承在一个磁性支承装置5中。如已公知的，在纺纱过程期间其本身向前张开的转子壳体2通过一个可摆动地支承的盖部件8关闭及通过一个相应的抽气导管10连接到一个负压源11上，后者产生用于制造纱线时在转子壳体2中所需的纺纱负压。如所示地，在盖部件8的一个空腔中设有一个通道板附件12，该附件具有一个纱线排出喷嘴13及纤维引导通道14的出口区域。在纱线排出喷嘴13上连接着一个纱线排出小管15。在该实施例中，在盖部件8上固定着带有用于支承分离辊21或纤维条输入筒22的后侧支承架19，20的一个分离辊壳体17，该盖部件8可绕一个偏转轴16有限转动地被支承。这里分离辊21在其带轮23的区域中由一个循环运行的、沿机器延伸的切向皮带24来驱动，而纤维条输入筒22的(未作图示的)驱动器最好通过一个蜗轮蜗杆传动装置来实现，后者连接在沿机器延伸的一个驱动轴25上。
当然也可设置用于分离辊21或纤维带输入筒22的单独驱动器来取代切向皮带24及驱动轴25。例如分离辊21的驱动器可被构成外转子，如在DE 103 38 901 A1中所描述的。在这种情况下纤维带输入筒22的驱动器最好通过一个步进电动机来实现，该步进电动机从后面通过法兰盘连接在盖部件8上。
如在图1中及尤其在图2中还表示出的，直流电动机18的电动机线圈37通过信号导线29连接在控制装置30上。此外控制装置30通过控制导线51或信号导线52与一个锁止装置59的致动器50相连接及通过控制导线53与一个用于启动纺纱转子3的开关元件40相连接。
图2中以放大比例表示出具有磁性支承部分32，33，34或42，43，44的磁性支承装置5及具有电动机磁铁38与转子线圈37的纺纱转子3的驱动器18。这里纺纱转子3的驱动器最好为一个成本低的，无刷及无传感器的直流电动机18。如所示地，该直流电动机18的电动机支承部分具有一个定子壳体7，在该壳体上设有限位轴承31及41，它们为用于转子轴4的径向端部止挡。这些限位轴承31及41例如可防止当出现振动时纺纱转子3或转子轴4冲击到相对敏感的磁性支承部分34，44上。
如所示地，在定子壳体7上固定着磁性支承装置5的非转动部分。详细地，这些非转动部分在这里涉及电磁线圈32及42，它们通过连接导线49及46被确定地供给电流，并还涉及支承磁铁34及44。
这些静止的，最好被做成永久磁铁的支承磁铁34及44以很小的距离相对转动地支承的支承磁铁33，43放置。在这里支承磁铁33，43最好也被做成永久磁铁。
在纺纱工作期间，纺纱转子3或转子轴4在磁性支承装置5中通过一个所谓的中心支承装置来稳定。这种中心支承装置是公知的及例如被详细地描述在DE 100 22 736 A1中。
还如图2中所示地，直流电动机18的电动机线圈37通过信号导线29连接到一个控制装置30上，该控制装置例如为一个工作地点的计算机。此外该控制装置30通过控制导线或信号导线51，52与一个致动器50相连接，该致动器例如为一个锁止装置59的、通过电磁操作的锁止销。此外该控制装置30通过控制导线53连接到一个开关元件40上。该开关元件40例如设有两个在电源导线60中可接通的常开触点：一个通过开关电磁铁56电操作的常开触点54及一个可手动地操作的常开触点55。
该装置的功能：
在譬如一个纺纱转子3清理后为了使自由端转子纺纱装置1投入工作，首先通过盖部件8关闭转子壳体2及由此在转子壳体2内启动空气流动。这就是说，当按规章关闭转子壳体2时，将在转子壳体2中通过在该转子壳体2中建立的纺纱负压引起一个空气流，在其影响下使纺纱转子3及由此也使驱动器18开始转动。在此情况下将对运行在发电机工况中的驱动器18的转动进行监测。这就是说，至少检测在驱动器18的发电机运行期间的一个电参数。最好譬如通过电动机线圈37中的相电压来检测无刷及无传感器的直流电动机18的旋转磁场的转动及由此检测纺纱转子3的转速，及当所监测的电参数达到一个阈值时将产生出一个信号，该信号在控制装置30中被处理。
为了保证所测得的纺纱转子3的转动归因于转子壳体2中的空气流，如上所述地，该空气流仅是在按规章关闭转子壳体2的情况下才起作用，当纺纱转子3达到例如2000min-1的转速时，首先至少再次地通过电动机端子的短路暂时限制地使纺纱转子3制动到一个明显低的转速、例如1000min-1上。
在短路制动解除后，纺纱转子3则通过空气流重新被加速到至少2000min-1的转速上，在该转速上被监测的驱动器18的电参数将达到一个确定的阈值。当重新达到预定的最小转速、例如2000min-1时，可能与测量出的纺纱转子3的加速度值相组合地产生出一个信号，该信号在控制装置30中将被做出如下的解释，即转子壳体2已按规章地关闭。
控制装置30接着通过控制装置51来用于操作锁止装置59。当控制装置30通过信号导线52得到一个回报信号：锁止装置59，例如一个可通过电磁操作的锁止销，的致动器50已正常地锁止时，该控制装置30将用于释放开关元件40。这就是说，一个设置在电源导线60中的、可通过电磁操作的常开触点56将被操作。接着，可通过例如手动地操作该开关元件40的另一常开触点55使纺纱转子3的驱动器18连接到电源上及确定地起动纺纱转子。
当自由端转子纺纱装置1被停止时，例如因为纺纱转子3必需被清理时，则当转子的转速下降到一个预定值以下时才可以打开转子壳体2。
这就是说，即使当自由端转子纺纱装置1停止期间将监测驱动器18发电机工况中的至少一个电参数及在控制装置中做出这样的处理，即当渐停的纺纱转子3低于一个预定转速值时锁止装置59的致动器50才释放盖部件8。

Claims (8)

1.一种用于操作自由端转子纺纱装置的方法，该装置具有一个在纺纱工作期间以高转速在一个封闭的转子壳体中旋转的纺纱转子，该纺纱转子通过一个单独的电动驱动器加载及以其转子轴支承在一个平滑的支承装置中，其中纺纱转子在驱动器关断及通过盖部件符合规章地关闭转子壳体的情况下，基于在转子壳体中建立的负压，被一个空气流加载并在此情况下被带动旋转，和使与纺纱转子一起转动的驱动器运行在发电机工况中，其特征在于：
至少对一个在驱动器(18)的发电机工况中出现的电参数(PV，GV)进行监测，
当被监测的电参数(PV，GV)超过一个阈值时产生出一个信号(S)及在一个控制装置(30)中被作如下处理：
使盖部件8锁止在转子壳体(2)上及使纺纱转子(3)的驱动器(18)接通电源，用于重新起动。
2.一种根据权利要求1的方法，其特征在于：借助相电压(PV)来监测构成直流电动机(18)的驱动器的旋转磁场。
3.一种根据权利要求1的方法，其特征在于：监测构成直流电动机(18)的驱动器的发电机电压(GV)。
4.一种根据权利要求1的方法，其特征在于：使用纺纱转子(3)的一个转速作为被监测的电参数(PV，GV)的阈值，该转速约为2000min-1。
5.一种根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：纺纱转子(3)当其达到一个明显低于达到阈值时的转速的转速限值的情况下，至少一次通过驱动器(18)的转子端子的短路暂时限制地被制动到一个低的转速上及然后才被加速到达到阈值时的转速。
6.一种根据权利要求1的方法，其特征在于：根据信号(S)使一个致动器(50)启动，该致动器这样地通过电将盖部件(8)锁止在转子壳体(2)上，即当纺纱转子(3)的转速超过一个转速限值时转子壳体(2)将不可能被打开。
7.一种根据权利要求6的方法，其特征在于：仅在盖部件(8)事先被正常地锁止的情况下，才可接通用于重新起动纺织转子(3)的驱动器(18)的开关元件(40)。
8.一种用于实施根据权利要求1的方法的自由端转子纺纱装置，其特征在于：该自由端转子纺纱装置(1)具有一个控制装置(30)，该控制装置监测运行在发电机工况中的、纺纱转子(3)的驱动器(18)的一个电参数(PV，GV)，及当电参数(PV，GV)的一个阈值被超过时产生出一个信号(S)；设有一个致动器(50)，用于根据信号(S)将盖部件(8)锁止在转子壳体上；及设有一个开关元件(40)，它当盖部件(8)符合规章地锁止的情况下实现纺纱转子(3)的驱动器(18)的起动。
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