CN1886540B - 用于织机、特别是用于开口装置的纱线控制装置 - Google Patents

用于织机、特别是用于开口装置的纱线控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于织机、特别是用于开口装置的纱线控制装置，具有至少一个导纱部件(31)，该导纱部件借助以强制传动设计的驱动器(35)可在一个位移方向上位移和借助以非强制传动设计的气动返回装置(36)可在相反的方向上位移。从而，该返回装置(36)包括汽缸/活塞组件(64，54)，其汽缸腔(52)经由阀(56)连接于压缩气源(60)。在以下情况下实现对控制的改进，即，阀(56)包括连接于汽缸腔(52)的第一阀座(72)以及包括第二阀座(76)，设置有至少一个节流点(80)的阀体(82)可在第一阀座和第二阀座之间移动，该阀体在原始位置处借助弹簧(84)预先压靠在第一阀座(72)上，当该阀体(82)接触第二阀座(76)上时，节流点(80)不起作用并且阀体(82)切断与压缩气源(62)的连通。

Description

用于织机、特别是用于开口装置的纱线控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于织机、特别是用于开口装置的纱线控制装置。
背景技术
大量的用于织机的纱线控制装置是公知的。根据WO 97/08373的最接近现有技术，公开了一种纱线控制装置，其设计成具有驱动器并具有用于导纱部件的返回装置。在此情况下，该导纱部件借助以强制传动设计(positivelydesigned)的驱动器可在一个运动方向上运动和借助以非强制传动(nonpositive)且气动设计的返回装置可在相反的运动方向上运动，该返回装置反方向地作用在强制传动的驱动器(positive drive)上。
气动返回装置具有汽缸/活塞组件，其汽缸腔设计成具有过压阀并且具有连接于压缩气源的单向阀。在此情况下，汽缸腔中的气压设定为织机工作状态的函数。例如，在最低速度(creep speed)阶段，气压保持低于高速阶段的气压，从而电动机壳体可提供用于克服汽缸腔压缩产生的载荷所必须的功率。在高速阶段中，电动机传输足够的功率，从而可以进一步增加气压，以防止强制传动的驱动器的凸轮盘上的辊子脱离。此外，汽缸腔可以设计成具有可手动致动的减压阀，以在安装织机时最小化汽缸腔的压缩所造成的阻力。
上述技术方案的不足在于，必须将汽缸腔中的气压调节至相应工作状态。这必须有用于设定汽缸腔中气压的复杂的压力控制装置，其需要用于触发各个汽缸腔的减压阀和开放阀。此外，需要对所述阀的复杂的电子控制，以将汽缸腔中的压力调整至相应工作状态。
为了润滑汽缸/活塞组件，例如从上向活塞上滴油，并且除了汽缸腔中的永久性过压之外，由于流体动力效应，油进入汽缸腔中。已聚集在汽缸腔中的油可能持续地中断纱线控制装置的工作，因为其将汽缸腔中的空气体积降低至不确定的水平，从而在工作过程中导致腔中的更高的不可计算的压缩压力。在汽缸腔的一大部分填充有油的极限情况下，汽缸不可能再移动，织机的继续工作将导致巨大损坏。
从而，在WO97/08373中描述的气动返回装置的改进实施例中，按照如下方式设计阀，即除了可以实现稳定工作的要求之外，也可以进行油分离。在此情况下，以规律的时间间隔使该阀开启若干秒，使已聚集在压缩空间中的油流出。从而，避免辊子从强制传动的驱动器的偏心轮上脱离，但是在这种动作(公知为维护周期)的过程中，必须降低织机的转速。在最低速度下，所述阀同样开启，从而汽缸腔中的压力不会明显高于推进压力。从而，降低了电机所需的功率，这是必须的，以使主电机可以在低转速下旋转，并且从而可以进行手动轮上的手动旋转，而不太费力。
上述技术方案的不足在于，对阀进行电动/气动致动的高成本。从而，纱线控制装置的气动驱动器的整个控制器具有大量元件，例如单向阀、过压阀、减压阀以及电子控制单元，这使得该系统更易于出现故障。此外，由于为了排放润滑油而相应降低电机转速，从而织机的效率下降，这种降低每15分钟发生一次。此外，电机转速的降低可能对纺织质量造成负面影响，例如，可能导致所生产的织物宽度发生轻微变化。
发明内容
本发明目的在于改进最开始提及的类型的纱线控制装置。
因为该阀具有连接于汽缸腔的第一阀座，并且具有第二阀座，设置有至少一个节流点并且由弹簧预先压靠在第一阀座上的阀部件可以在第一阀座和第二阀座之间移动，当阀部件抵靠在第二阀座上时，节流点不起作用并且阀部件切断与压缩气源的连通，该阀可以在多种工作状态下工作，而无需外部致动。此外，通过独立工作的阀来保证可靠的油分离，而无需附加的措施，并且无需降低转速、在局部载荷下降低汽缸腔中最大压缩压力以及在最低速度下将压缩压力降低至推进压力。
原则上，可以想到设计成具有两个阀座的阀的最不同的实施例。据此，壳体具有两部分，其中一个部分的一端具有第一阀座，另一部分设计成具有第二阀座和流通管的壳体的封闭部。从而，该阀具有尽可能简单的结构，这允许对阀进行经济地制造和简单地组装。
原则上，阀壳体可具有各种形式。这种设计允许在壳体中对活塞状阀部件进行良好引导。此外，活塞状阀部件可以设置有密封环，以向外密封汽缸腔。有利的是将节流点设计成在阀部件上形成的节流孔。也可以构想将阀部件设计成不具有密封环，在此情况下，阀部件和壳体壁之间的间隙可以用作节流点。
该阀可以设置在汽缸腔和推进压力腔之间的连接管线中。然而，有利的是，直接设置在汽缸/活塞组件的汽缸中。此外，有利的是将阀设置在汽缸的最低点。从而，阀可以直接与汽缸腔连通，从而，可以沿着短路径通过该阀将已聚集在汽缸腔中的润滑油导入推进压力腔中。相应地，阀的封闭部直接连接于推进压力腔，以再次最小化流出的油的流动阻力和流动路径。
原则上，推进压力腔可以是任何所需设计，据此，推进压力腔可以设计成具有设置在其底部的油分离出口，并且据此，用于压缩空气的连接器可在推进压力腔的侧壁上设置成与推进压力腔的底部相距一定距离。压缩空气连接器和油分离出口的这种结构防止已聚集在推进压力腔中的油阻断压缩空气连接器或者流入压缩空气连接器的连接管线中。原则上，任何返回装置可以具有独立的推进压力腔。然而，有利的是将多个返回装置连接于一个推进压力腔。从而，仅具有用于多个返回装置的一个压缩空气连接器和一个油分离出口的简单构造是可能的。
原则上，可以构想根据本发明的气动返回装置的最不同的设计。描述了阀的特别简单的设计，其中，阀可以设置在汽缸/活塞组件的汽缸腔的较低点。汽缸的下部可以用作阀的壳体。阀空间可以有利地由汽缸内表面、封闭汽缸腔的封闭部和阀部件界定，并且经由设置在汽缸壁上的连接器直接连接于压缩气源。可以在环形止动件上形成用于阀部件的第一阀座。第二阀座可以形成在封闭部的套部。当阀部件移动至抵靠第二阀座时，汽缸腔与压缩气源的连通被切断，阀部件上的节流点不起作用。此外，特别有利的是将油分离出口直接设置在封闭部上。
一旦推进压力腔中的压力超过切换压力就启动该阀。切换压力取决于推进压力腔中的压力和弹簧的预应力作用力。据此，例如通过螺钉从外侧设定预应力作用力。
可以通过节流点的流动横截面设定阀的最大压缩压力。如果需要更高的压缩压力，则降低节流点的流动横截面。由于节流面积更小，汽缸腔与压缩气源之间的流通就被更早切断，从而实现更高的最大压缩压力。
可以按照简单方式调节汽缸腔中的切换压力和最大压缩压力。
附图说明
对于针式织带机，下面将借助附图更加详细地说明本发明的纱线控制装置的示例性实施例，其中：
图1以侧视图示出针式织带机；
图2以横穿经纱运行方向的视图示出具有气动返回装置的综框装置；
图3详细并以更大比例示出处于原始位置的图2中所示的气动返回装置；
图4示出处于压缩位置的图3中所示的气动返回装置；
图5以更大比例示出气动返回装置的另一示例性实施例；
图6示出处于压缩位置的图5中所示的气动返回装置；
图7a示出在最低速度下根据本发明的气动返回装置的压力和活塞曲线图；
图7b示出在部分载荷下气动返回装置的压力和活塞曲线图；以及
图7c示出在全部载荷下气动返回装置的压力和活塞曲线图。
具体实施方式
图1示出具有机架2的针式(needle-type)织带机，该机架中安装有驱动至少一个纬纱针6(没有对其进行更详细示出)的主驱动轴4；钢筘7；织物卷取装置8和形成为综框装置10的纱线控制装置。针式织带机具有承载经轴14的经轴支架12，经纱16从经轴14供应至综框装置10，该综框装置打开经纱以形成梭口18。通过纱线供应装置20，纬纱24从线轴22供应至将纬纱线圈导入梭口18的纬纱针6。连续的纬纱线圈可以自身打结，或者借助经由另一纱线供应装置28供应至织针的集圈纱线26(在此没有对其进行更详细示出)，以打结和固定所插入的纬纱线圈。
图2示出综框装置10，其中，在各个情况下，具有导纱部件31的多个综框30借助联接件32，一方面经由强制传动的驱动器35连接于凸轮驱动器34，另一方面连接于气动返回装置36。该凸轮驱动器34具有枢转杆38，其在驱动点40处与凸轮轴44的凸轮42相配合。在输出点46处，枢转杆38经由接头48接合于联接件32上。由接头48确定的枢转轴相对于综框30延伸的平面以直角运行。在相邻枢转杆之中，枢转杆38的驱动点40距相应枢转轴50的距离A是不同的，并且输出点46距固定的枢转点50的距离B也是不同的，从而，整体上，综框可在不同尺寸的范围上位移，以形成连续变宽又变窄的梭口，如可从图1中观察到的。气动返回装置36由汽缸腔52形成，连接于联接件32的活塞54可在汽缸腔52中位移，以按照凸轮驱动器34的工作频率主动压缩活塞。汽缸腔52连接于阀56。推进压力腔58位于该阀56之前，压缩气源60连接该推进压力腔58，以保持汽缸腔52中的气压。
图3和图4以更大比例示出压缩动作中的气动返回装置。在该情况下，图3示出位于上死点66的活塞54，图4示出压缩后位于汽缸64的下死点68的活塞54。阀壳体包括两部分：具有第一阀座72的套状壳体70，其形成于汽缸腔52的一端并与之相连；以及具有第二阀座76和流通管78的封闭部74。该流通管78连接于推进压力腔58。设置有节流点80的阀部件82可移动地设置在所述阀座之间。
在图3所示的初始状态下，阀部件82借助弹簧84的预应力作用力预先压靠在第一阀座72上，从而汽缸腔52和推进压力腔58经由阀部件82中的节流点80和封闭部74中的流通管78彼此连通。在汽缸腔52的高压的情况下，阀部件82移动至抵靠第二阀座76并且阻断汽缸腔52和推进压力腔58之间的连通，如图4中所示。在此位置上，节流点80不起作用。
借助附图3和4并且结合附图7a、7b和7c中的图表，下面将对汽缸/活塞组件的压缩/膨胀动作进行说明。在所述图表中，H表示汽缸/活塞组件的活塞的冲程，其中UT为下死点，OT为上死点，PK表示汽缸腔中的气压。PS表示必要切换压力，从而阀部件从第一阀座切换至第二阀座或者从第二阀座切换至第一阀座。切换压力PS可以分为压缩气源的推进压力PD和弹力的对应压力PF。在此情况下，VZ表示切断阀的位置，VO表示阀经由节流点与汽缸腔连通的位置。
首先，活塞54在汽缸64中从顶点向下移动，并且同时，在第一阶段中，通过形成在活塞状阀部件82上的节流点80向推进压力腔58移动空气。随着活塞速度增加，阀部件82截面上的压力差(PK-PD)上升，直到由汽缸腔压力PK在阀部件82上生成的切换力克服弹簧84的预应力作用力和由推进压力PD在阀部件82上生成的作用力，并朝向第二阀座76挤压阀部件82。阀部件82的节流点80则不再起作用。通过进一步朝向阀56移动活塞54，从而，汽缸腔压力PK在汽缸腔52的压缩动作过程中急剧上升，并且在下死点UT处达到其最大值。在膨胀阶段下，一旦弹力超过压力差(PK-PD)在阀部件80上生成的作用力，阀部件80就从第二阀座向第一阀座76移动。在膨胀阶段的末端，对应于活塞的上死点66，在汽缸腔中产生推进压力PD。此外，已聚集在汽缸腔52中的任何油可以通过流通管78流出。在接下来的压缩动作中，流出的油由位移至推进压力腔58中的空气吹出并在形成于推进压力腔的底部86上的油分离出口88中流出。压缩空气的连接器90设置在推进压力腔的侧壁92上，从而防止油进一步回流。
图5和6以更大比例示出在压缩动作中的气动返回装置的另一设计变形。在此情况下，图5也示出了位于上死点66的活塞54，图6示出在汽缸腔52压缩后处于汽缸64中下死点68的活塞54。阀56a也直接设置在汽缸64的最低点。在此情况下，汽缸壁用作阀壳体，阀空间94由汽缸64的壁、封闭汽缸64的封闭部74a和活塞状阀部件82a界定。设计成环的止动件71直接设置在汽缸/活塞组件的汽缸64内，并且用作活塞状阀部件82a的第一阀座72a。该阀部件82a也由弹簧84a预先压靠在第一阀座72a上。在此情况下，弹簧84a支撑在封闭部74a上，该封闭部74a封闭汽缸并且具有用于引导弹簧84a的内套部96，此外，该内套部96的自由端用作阀部件82a的第二阀座76a。当阀部件82a抵靠在第二阀座76a上时，形成在阀部件82a中的节流点80a不起作用。同样，在此位置，布置在汽缸上的用于压缩气源60的连接器90a由阀部件82a阻断。聚集于汽缸腔52中的油可以经由形成在封闭部74a上的油分离出口88a流出。
在图5所述的初始状态下，阀部件82a由弹簧84a的预应力作用力预先压靠在第一阀座72a上，从而汽缸腔52经由阀部件82a中的节流点80a连接于压缩气源。在汽缸腔52的高压的情况下，阀部件82a移动至抵靠第二阀座76a并且通过阻断设置在汽缸壁中的连接器90a而切断汽缸腔52和压缩气源60之间的连通，如图6中所示。在此位置，节流点80a不起作用。
在膨胀阶段的末端，在汽缸腔52中产生推进压力。聚集在汽缸腔52中的任何油可以通过节流点80a流出而进入阀空间94中。在接下来的压缩动作中，流出的油由位移至阀空间94中的空气吹出并在形成于封闭部74a的底部98上的油分离出口88a中流出。压缩空气的连接器90a与封闭部的底部间隔一定距离地设置在汽缸壁100上，从而防止油进一步回流。
图7a、7b和7c示出对于800转/分钟的速度(图7a)、1000转/分钟下的部分载荷(图7b)和4000转/分钟下的全部载荷(图7c)，在最低速度下两个载荷周期上根据本发明的返回装置的压力和活塞曲线图。
在最低速度至例如800转/分钟的工作速度下(图7a)，经由阀部件的节流点发生连续压力补偿，从而汽缸压力PK不会达到切断汽缸腔和压缩气源之间的连通所必须的切换压力PS。从而，汽缸腔中的压力PK总是处于推进压力PD量值的数量级。从而，由于气动驱动器产生的电动机载荷很低并且允许电动机安静运转，并且特别是，为了例如设定和修理的目的，关闭驱动器，手动移动纱线控制装置。
在1000转/分钟的部分载荷下(图7b)，汽缸腔压力PK在一个周期中达到必要切换压力PS，由此，阀切断压缩气源和汽缸腔的连通，并且开始封闭的汽缸腔中的压缩。汽缸腔的压缩在下死点UT达到其最大值。在随后的膨胀中，汽缸腔压力PK再次降至切换压力PS之下。然后，汽缸腔再次与压缩气源相连，并且当活塞达到上死点OT时，汽缸腔中再次产生推进压力PD。汽缸腔中的压缩压力防止在更高的工作速度下辊子从强制传动的驱动器的偏心轮上脱离。
与较低工作速度相比，在4000转/分钟的全部载荷下，更早达到必要切换压力PS(图7c)。从而，在更大冲程上发生压缩，并从而与较低工作速度相比，最大压缩压力达到更大值。在随后膨胀过程中，再次达到必要切换压力PS，由此，该阀恢复汽缸腔和压缩气源的连通。最大压缩压力是机器速度的正函数，也就是说，速度越高，最大压缩压力也增加。这对于机器的高效工作和强制传动的驱动器适当的机能是有益的。
通过每个工作周期打开阀一次，已聚集在汽缸腔中的润滑油就连续流出。从而，设备可以可靠和连续的工作，而无需从汽缸腔去除润滑油的任何维护周期。上述对阀的任务和要求独立地进行，也就是说，无需任何外部致动。弹力、节流横截面和阀部件外径或阀座直径的尺寸确定提供阀的独立控制功能。
从而，在此描述的用于纱线控制装置的返回装置独立地满足最大变形需求，并且同时在技术层面上具有最小可能的成本。从而，可以特别经济地制造该返回装置，并且由于其简单构造而在工作过程中很大程度上是无需维护和无故障的。
根据本发明的纱线控制装置也可以用于例如提花机的单独纱线控制器，此外，用在用于提供单独纬纱的纬纱装置中。
附图标记列表     
2   机架                56a  阀
4   主驱动轴            58   推进压力腔
6   纬纱针              60   压缩气源
7   钢筘                64   汽缸
8   织物卷取装置        66   上死点
10  综框装置            68   下死点
12  经轴支架            70   壳体
14  经轴                71   止动件
16  经纱                72   第一阀座
18  梭口                72a  第一阀座
20  纱线供应装置        74   封闭部
22  线轴                74a  封闭部
24  纬纱                76   第二阀座
26  集圈线              76a  第二阀座
28  纱线供应装置        78   连通管
30  综框                80   节流点
31  导纱部件            80a  节流点
32  联接件              82   阀部件
34  凸轮驱动器          82a  阀部件
35  强制传动的驱动器    84   弹簧
36  返回装置            84a  弹簧
38  枢转杆              86   底部
40  驱动点              88   出口
42  凸轮                88a  出口
44  凸轮轴              90   连接器
46  输出点              90a  连接器
48  接头                92   壁
50  枢转轴              94   阀空间
52  汽缸腔              96   套部
54  活塞                98   底部
56  阀                  100  壁

Claims (20)

1.一种用于织机的纱线控制装置，具有至少一个导纱部件(31)，该导纱部件借助以强制传动设计的驱动器(35)可在一个运动方向上运动和借助以非强制传动且气动设计的返回装置(36)可在相反的运动方向上运动，该返回装置(36)具有汽缸/活塞组件(64，54)，其汽缸腔(52)经由阀(56，56a)连接于压缩气源(60)，其特征在于，阀(56，56a)具有连接于汽缸腔(52)的第一阀座(72，72a)以及具有第二阀座(76，76a)，设置有至少一个节流点(80，80a)的阀部件(82，82a)可在第一阀座和第二阀座之间移动，该阀部件在原始位置借助弹簧(84，84a)预先压靠在第一阀座(72，72a)上，当该阀部件(82，82a)抵靠在第二阀座(76，76a)上时，节流点(80，80a)不起作用并且阀部件(82，82a)切断与压缩气源(60)的连通。
2.如权利要求1所述的纱线控制装置，其特征在于，该阀具有壳体(70)，所述第一阀座(72)形成在该壳体一端。
3.如权利要求2所述的纱线控制装置，其特征在于，第二阀座(76)形成在设计有流通管(78)的封闭部(74)上。
4.如权利要求2或3所述的纱线控制装置，其特征在于，壳体(70)被设计成圆筒状，活塞状阀部件(82)在该壳体中被引导，并相对于壳体壁被封闭。
5.如权利要求2或3所述的纱线控制装置，其特征在于，阀部件(82)和阀(56)的壳体壁之间的间隙用作节流点。
6.如权利要求1或2所述的纱线控制装置，其特征在于，阀(56，56a)设置在汽缸腔(52)中。
7.如权利要求1或2所述的纱线控制装置，其特征在于，阀(56，56a)设置在汽缸(64)的最下点。
8.如权利要求1或2所述的纱线控制装置，其特征在于，阀(56)的封闭部(74)直接连接于推进压力腔(58)。
9.如权利要求8所述的纱线控制装置，其特征在于，推进压力腔(58)具有用于来自汽缸腔(52)的油的油分离出口(88)。
10.如权利要求9所述的纱线控制装置，其特征在于，油分离出口(88)设置在推进压力腔(58)的底部(86)。
11.如权利要求10所述的纱线控制装置，其特征在于，用于压缩空气的连接器(90)在推进压力腔的侧壁(92)上设置成与推进压力腔(58)的底部(86)相距一定距离。
12.如权利要求8所述的纱线控制装置，其特征在于，至少一个返回装置(36)的推进压力腔(58)用作推进压力和油流出装置。
13.如权利要求1所述的纱线控制装置，其特征在于，汽缸(64)的下部用作阀壳体并且具有用于压缩气源(60)的连接器(90a)。
14.如权利要求13所述的纱线控制装置，其特征在于，环形止动件(71)设置在汽缸(64)内侧并且设置成连接于汽缸腔(52)的第一阀座(72a)。
15.如权利要求14所述的纱线控制装置，其特征在于，汽缸(64)由封闭部(74a)封闭，封闭部(74a)具有套部(96)，该套部的自由端用作第二阀座(76a)。
16.如权利要求15所述的纱线控制装置，其特征在于，油分离出口(88a)设置在封闭部(74a)上。
17.如权利要求1所述的纱线控制装置，其特征在于，阀(56，56a)的切换压力(PS)通过改变弹簧(84，84a)的预应力作用力而进行设定。
18.如权利要求17所述的纱线控制装置，其特征在于，弹簧(84，84a)的预应力作用力从外侧进行设定。
19.如权利要求1所述的纱线控制装置，其特征在于，汽缸腔(52)中的最大压缩压力(PK)通过节流点(80，80a)的流动横截面而进行设定。
20.如权利要求1所述的纱线控制装置，其特征在于，纱线控制装置是用于开口装置的。
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