CN85108363A - 特别用于纺织机的纱线制动器 - Google Patents

Abstract

特别有关纺织机的纱线制动器有装在枢轴上的、低惯性的纱线圆筒，用纱线接触部件，以自由滑动方式，将该纱线圆筒缠绕几次，并且，将纱线圆筒以反向旋转方向固定到可调电机的低惯性转子上，该电机可由与其旋转传递方向相反的传动纱线带动。

Description

本发明是特别用于纺织机的、带有装在枢轴上之纱线圆筒的纱线制动器，将该纱线圆筒在纱线接触部件区域内可自由地卷绕几次，并按反向旋转，将其固定在电磁作用的制动装置上，该制动装置作用在纱线制动器上的转矩是特别易于调整和控制。

德国1913720号实用新型专利已经介绍了用于针织机和络纱机的纱线制动器，其制动装置被设计成用制动磁铁作用于金属纱线圆筒上。该磁铁的磁通穿过圆筒的部件，并可以调整和控制。能够影响磁场变化的方法是，或者是通过改变被设计成电磁铁之磁铁的激励电流，或者是把多少能转移磁通量的金属之中导入磁铁的极面和纱线圆筒之间的空间，纱线圆筒必须是，或者完全由磁导性材料组成，或者至少具有可获得磁性制动作用的磁导性圆盘或环形物件。两种情况的含义都是要纱线圆筒有相对强的飞轮效应，因为，一方面磁导性件是必不可少的，另一方面，相当小的直径必然在一圆周表面的区域里产生为制动磁铁的磁性回路，同时，在磁通穿过的圆筒物件中，具有足够高磁感。

然而，纱线圆筒的可观的飞轮效应使得这样的纱线制动器不适用于必需要快速改变纱线运行速度的所有那些装置。以可自由滑动地方式与运动的纱线相连的笨重纱线圆筒不能快速改变纱线运动的速度，其结果是或者使纱线张力达到峰值，或者纱线张力消失，这两种情况，都是不允许的。

除了以上的考虑外，在旋转的磁导性纱线圆筒中由固定制动磁铁所产生的制动效应基于涡流效应，而且，实际上是取决于速度。特别是以低纱线运行速度的制动效应迅速降到允许的最小值以下。

在实际应用中，总是要回到圆盘式球形纱线制动器上来，其中，纱线被这些制动器拉曳并在需要作用在纱线上的一定的制动力的两个制动表面之间被摩擦地啮合。使用这些制动器，纱线不可避免地或多或少被损坏，另一方面在较低的纱线运行速度下，所获得的制动效果也是有问题的。

以上所说的所有纱线制动器都不能形成和维持固定纱线所规定的张力。

本发明：

本发明的目的是提供纱线制动器，用该纱线制动器可以以精确予定值缓缓地制动纱线，就是说，不向纱线的表面施加擦伤的磨擦力，按精确予定值，甚至在较低或者微小的纱线运动速度时，维持予定纱线张力，该制动纱线的操作不需要增加大量的消耗，随时都可以迅速改变纱线的运动速度。

简单地说，低惯性纱线圆筒与可控电机的低惯性转子相连，由运动的纱线，以与其相反的转动方向带动电机。

由于靠被制动的纱线，以相反的转动方向带动小电机，所以，无论是在纱线迅速运动，还是纱线运动速度很低或者纱线完全停止，电机总能施加其制动转矩。通常情况下，如果停止供纱，纱线分配器中的纱线张力迅速降低一段时间，纱线制动器就会自动地把纱线圆筒和分配器间的松弛部分的纱线重新卷绕，从而恢复予定的纱线张力。

带有纱线圆筒的电机，实际上可以设计成任何合适的电机，使电机产生的制动转矩是落在各种应用速度范围中的相应公差范围之内。但是，采用直流电机效果尤其好，因为，这样的电机有特别好的转矩性能，适合于特殊应用的要求，而不存在困难，在速度任意大时，也能产生相应的转矩。通过改变电机的电流或电压，可加大转矩。

该电机可以包括用于改变转矩的装置，使得可以连续调整纱线制动器，例如在0～150mN，尤其重要的是用于针织机上。

在优先选择的实例中，纱线制动器是由基本上呈圆柱形的、带有许多加长镫筋的圆筒体组成，这些镫筋相对圆筒轴线以等径距离，均匀地分布在圆筒周围。这些镫筋主要是沿圆筒的轴线方向布置，其两端中至少有一端固定在圆筒体上，这些形成纱线接触件的镫筋部分与圆筒体间有一径向距离。

本发明的纱线制动器，其特征在于有非低的飞轮效应，因此，当纱线制动器与步进电机相连时，使停止和启动操作不产生不允许的张力峰，也不存在纱线张力的短期消失。

镫筋可设计成基本上呈L-或U-形，并且，可以通过大致沿径向方向布置的第一镫筋支杆，将镫筋固定到圆筒体上。优先选择的是，在第一镫筋支杆相反的一边，有第二镫筋支杆，该第二镫筋支杆也是大致沿径向方向布置，靠圆筒体上的第二镫筋支杆，使镫筋横向和/或径向导向。特别简单的装置为，基本上呈壶形或伞形圆筒体有径向槽，使第二镫筋支杆在该径向槽中导向。

当纱线圆筒的速度很高，在纱圈卷绕在纱线圆筒上产生拉伸应力时，为防止镫筋径向滑出，必要的话，可以使镫筋向外支撑在远离第一镫筋支杆的一边上。另一个有效的办法是，镫筋至少在纱线接触部件的一边有径向向外加宽的区域，防止纱圈从镫筋上脱落。

可以将细镫筋紧密地连接到圆筒体上，而特别有效的装置为，镫筋至少在部分区域内带有弹性，因此，靠予应力，使镫筋在径向上稍微向里弹性弯曲，从接触线圈开始直到镫筋与纱圈接触。这样，即使用很少量的纱圈，也可以使纱线和纱线圆筒间自由滑动地连接。

控制镫筋向里弹簧向里偏移的有效办法是，靠弹性予应力，使镫筋的一端支撑在圆筒体上或与其连接的部件上。

优先选择的镫筋可以用细的金属丝材料成形，这些细的金属丝材料可由弹簧金属丝组成。这样，镫筋重量很轻，而且，特别容易加工。

考虑到重量和容易加工，如果圆筒体用塑料制成，也是很有效。因为，镫筋细、重量轻就可以将圆筒的壁设计成很薄，结果，纱线圆筒所产生的飞轮效应就非常小。

由于转动镫筋，使纱线接触部件与圆筒体间存在一段距离，这样，在转动时，产生气流移动，防止棉绒等的积累。为增加这一效果，实际应用时，在镫筋的纱线接触部件内，使存贮圆筒偶尔带有几个径向的风扇叶片，在镫筋之间，每个风扇叶片带着气流向外吹。

附图：

图1表示本发明的带有纱线制动器的纱线喂入和存贮装置的平面图。

图2表示根据图1的装置，沿1-Ⅱ切剖的带有部分纱线喂入和存贮圆筒的侧视图。

图3表示将图1的纱线制动器的纱线圆筒进轴向切剖后之侧视图，并按不同的比例绘制。

图4表示图1装置的电路方框图。

详细描述：

图1和图2所示的纱线制动器25是形成自给喂入和存贮装置的一部分，为便于更好地理解，在此，进行简要说明。

纱线喂入和存贮装置包括呈长方形、扁平形的、带有平行侧壁之壳的支架1，例如，可通过紧固件（在此不作详细说明），将其紧固定到圆型针织机上。支架1之底板2的外部有圆柱形空腔3，与圆柱形空腔3同心装配的存贮圆筒4伸进圆柱形空腔3中。存贮圆筒4有由塑料制成的基本上呈壶形的圆筒体5，通过衬套6将圆筒体5安装到电动步进电机8的轴7上。通过紧固件10将电机8固定连接到支架1上，并伸进在底板2上的开口9中。圆筒5带有许多镫筋12，这些镫筋12被均匀地分布在圆筒上，并与圆筒轴线11径距相等。该镫筋是由细弹簧丝制成并且其表面光滑。该弹簧丝可以是圆形的、或者是其它截面如多角形。它可以在镫筋的全部长度内具有相同的弹性，但也可对每个镫筋12通过某些部位适当的硬化而使其局部具有弹性。

每个弹性镫筋12基本上呈U形，并与圆筒轴线平行，它有大部是直线的纱线接触部件13，接着是位于纱线喂入边，也就是在图2的上部是部件14，部件14向里呈锥形，此部件端部是弓形部件15，弓形部件最终变成大体上水平的第一镫筋支杆16，镫筋支杆16相对于圆筒轴线11大致在径向方向伸展。与第一镫筋支杆相反的一边，也就是在纱线接触部件13中，每个镫筋也有第二镫筋支杆17，它相对于圆筒轴线11在径向方向上伸展。所有镫筋12的第一和第二镫筋支杆16和17在共同想象的圆锥体上，圆锥体与圆筒的轴线11同心，而镫筋12的纱线接触部件13也就是在同心的想象的圆锥体上。

镫筋12有长方形的弯曲紧固件180，它与镫筋的第一支杆16邻接，通过弯曲的紧固件使镫筋嵌入适当加宽的壶形圆筒体5的外壳19中。因此，在紧固的区域内确保第一镫筋16的横向导向。

镫筋12的第二支杆17位于槽18中，槽18相对于圆筒轴线11径向延伸，这些槽18在圆筒体5的底板20形成，并且其宽度在某些地方大于镫筋12的宽度。这样，镫筋12通过其第二镫筋支杆17在槽18中横向导向。靠轴向予应力也可把镫筋连同其第二镫筋支杆17一起支撑在圆筒体5之底板20上的支撑面21上。因此，每个镫筋12紧固地固定到与其第一支杆16接近的圆筒体5上，也就是在纱线接触端，而在另一端，也就是靠近其第二支杆17，镫筋12在圆筒体5中导向，并且具有有限的径向移动;槽18的壁在后者的区域内横向引导镫筋12。在底板20的区域内，圆筒体5设计成带有罩22，罩22大致呈截锥体，槽18伸进其中，并阻止纱线在第二支杆17的端部缠结。

在存贮圆筒4的侧面，支架1带有一固定导线器23和固定的纱线输送导向器24以及属于纱线制动器25的导纱器26。

纱线27从供纱管（在此不详细描述）引出，并穿过导纱器26，通过纱线制动器25和导纱器23切线地到达存贮圆筒4之镫筋12的锥形部件14上，存贮圆筒由步进电机8驱动。如图2所示，此处所引起的纱线卷绕被推进大致是直线的纱线接触部件13上，这是由于镫筋部件14的倾斜所致，此处形成了通过几次卷绕纱线所形成的存贮纱圈。然后纱圈27从存贮纱圈28引出，并供到耗纱机构（在此没有描述）。

镫筋12由于受存贮纱圈27的卷绕所施加的张力的影响，它在其弓形部件15的附近有些弹性地移动。对略有倾斜的第二镫筋支杆17预加应力，并沿支撑表面21向内略为滑动。这就使镫筋12的纱线接触部件13略有倾斜，并处于与圆筒轴线11同心的共同锥体外壳上，锥体外壳能促进存贮纱圈28的轴向前进。

由镫筋12对其纱线接触部件13的向里运动所引起的弹性阻力不仅取决于在其连接区域即弓形部件中镫筋12的弹性，而且也取决于在支撑面21支撑第二支杆17的予应力。当适当地计算这些值时，如果必要，也应考虑到被卷绕的纱线材料的特性;甚至能想到镫筋12与圆筒体5紧密连接，导致它们不能实现弹性的偏移。

在外壳19中以及呈壶形的圆筒体5的底板20中，在相邻的镫筋12之间，设计有形似槽形的缝隙29，以减小已经较小的存贮圆筒4的质量，并也能为旋转的存贮圆筒4，冷却的步进电机8以及提供的开口作为通风孔，存贮绒毛28的纱线卷绕通过风孔通风并向外面排出。

电磁纱线制动器带有直流电机，该直流电机安装在支架1相应的钻孔上，并且携带有基本上与前面描述的存贮圆筒结构设计相同纱线圆筒500。也可以直接用作纱线制动器25的纱线圆筒。这就是为什么相同的部件用相同的数字表示的道理。不同的是，纱线圆筒400的直径比存贮圆筒4的直径小。它大致上呈U形镫筋12，也是由细弹簧丝组成;在大致与轴向平行直线形纱线接触部件13的两端，将它们设计成带有二个径向向外成锥形部件14，从而保证纱圈280（通常有两个或三个纱圈就足够了）不能脱落纱线接触部件13。

因此，第二镫筋支杆17与存贮圆筒4的镫筋支杆相反，几乎是相对于纱线圆筒轴线110成直角伸展，同时，可以省去罩22。将纱线圆筒400以反向相对于转动固定到直流电机50的轴70上，该电机50的低惯性转子用数字51表示。

来自导向纱眼26的纱线27，如已提到过，绕纱线圆筒400经几次卷绕，与圆筒400自由滑动地配合。直流电机50作为制动电机，并由运行的纱线在其相反的转动方向上带动，也就是，与存贮圆筒4相反的方向带动纱线圆筒400。而它的转矩比步进电机8低得多，所以它产生了通过纱线圆筒400作用在纱线27上的制动转矩，这个制动转矩使纱线一直以予定的纱线张力卷绕到存贮圆筒4上。

通过适当地影响输入量之一（电流，电压）能恒定地确定或控制电动机50的控制转矩值，以下要详细描述。

每当纱线速度很低或者当纱线27停止时，就保持该制动转矩。例如如果在调整由纱线输送设备提供的针织机时，停止驱动存贮圆筒4的步进电机8，如果要存贮圆筒4停止向输入纱线上施加拉力，那么由纱线制动器25的电机50所施加的转矩足以根据旋转的相反方向带动纱线圆筒400，并通过导纱眼26把纱线27送回直到从现在空的存贮圆筒4上绕过到达耗纱装置的纱匝重新达到予定的电压，此电压使电机50和纱线圆筒400停止。保持这个纱线张力直到存贮圆筒4又正常工作并把纱线送到耗纱装置为止。

纱线圆筒400经稍微改动如图3所示，图3中采用的数字所表示的纱线圆筒400和存贮圆筒的部件与图1和图2是相同的，因此，不必重新说明了。

在此，由塑料制成的圆筒体5基本上呈伞形。通过壶形衬套6将轴70按相反向转动固定，衬套6有环形法兰52，将细钢丝镫筋12的第一镫筋支杆16固定在环形法兰52中。为此，将第一镫筋支杆16插入以星形形式装在环形法兰52之端面的似槽形的空腔中，通过环形法兰52的熔接塑料材料，将第一镫筋支杆16固定在环形法兰52中。这样形成的镫筋16的嵌入也可以使镫筋横向导向，结果，通过退绕纱线27，使镫筋12在纱线圆筒400的转动方向上不产生偏移。

在直的、基本上与轴线平行的纱线接触部件13的另一边，围绕着纱线27卷绕成两个纱圈或三个纱圈280，相对于纱线圆筒轴线110大致以直角布置的第二镫筋支杆17在支撑垫板55和里面的、径向排列的槽52中被横向地导向，支撑垫板55以相反的相对转动固定到轴70上。在其第二镫筋支杆17之区域内，不能将镫筋12和圆筒体5进行其它的连接，这样，就能限制径向移动;也可以将它们向外径向支撑在支撑垫板55的圆柱形支撑面56上，因此，在高速离心作用力下，使其避免滑出。镫筋12靠弹性予应力靠在支撑面56上，根据弹性阻力的比率可以计算出予应力，弹性镫筋应该施加与由纱圈280引起的向内方向偏移的相反的弹力作用力。

在镫筋12之纱线接触部件13的空隙内，将风扇叶片安装在环形法兰52上，产生沿径向向外吹的气流，该气流在镫筋12之间产生，并且吹过纱圈280。这样，由纱线27携带的棉绒就可以被再移动，从而防止在纱线制动器或者在连接纱线导向或输送装置上和累棉绒。

该实例中，镫筋12只有向外加宽的部件（14），当然，原则上可装有两个这样的部件14，如图2所示的纱线圆筒400的实例中，如果所需要的纱线圆筒400之回转速度低，从而使施加在镫筋12上的重力太大，这种情况应该防止发生，可以除掉支撑垫板55。但是，可以只用衬套54，而不用支撑垫板55，从而使第二镫筋支杆17的端部在其槽53中作横向导向。

镫筋12也可由塑料制成或设计成平板或带孔的部件，该部件带有在纱线接触部件13里面的风扇叶片。如果镫筋12是由塑料制成，也可将它与环形法兰52或支撑垫板55模压成一体。

控制直流电机50和步进电机80的电路图如图4所示：通过由网络70供电的供电回路71、直流电机50，以及通过激发器或放大器72，给步进电机8和张力/频率转换器73供电。支架1含有信号发生器60和传感器轴61，信号发生器上装有印刷电路盘，传感器61伸进支架1的底部并且带有传感件62，传感件62弹性地靠在从存贮圆筒4退绕的纱线27上。传感件62检测退绕纱线27的张力，使传感器轴61产生旋转角，即指示纱线的实际张力。将该值与信号发生器60的予定控制值进行比较。信号发生器60所产生的模似电张力信号说明，纱线的实际张力与予定控制张力之间有偏差，将该信号输送到张力/频率转换器73，便将其转换成相应的步进频率控制信号。

通常在操作时，将该步进频率控制信号输送给激发器72，以这样的方式输送给步进电机8，即将从存贮圆筒40上退绕之纱线27的张力保持在予定控制张力。将纱线制动器500的纱线圆筒400安装在带有恒定制动转矩的另一直流电机50上，通过转矩传动步进器调整该恒定制动转矩，转矩传动步进器75有手动传动件76，当纱线卷绕到存贮圆筒4上时，手动传动件76可作相应的调整。

例如，在调整由纱线输送装置给料的针织机期间，借助于开关77（图1和图4）使存贮圆筒4停止转动。该装置的设计是这样的，将开关77制成转换开关，通过张力/频率转换器73，也可将来自纱线张力信号发生器60的信号输送到纱线制动器25的直流电机50的转矩传动步进器75上。这样，通过纱线圆筒400，纱线制动器25的电机50就可以起到承担维持予定纱线张力的作用。

当然，如果需要的话，可以通过在存贮圆筒400后面的纱线通道里安装相关联的纱线张力传感器62，使纱线制动器25控制其自身的纱线张力。

前面描述的不仅可应用到部分纱线输送装置的纱线制动器上，也适用于纱线制动器的各种应用。原则上，只要有必要按规定方式制动纱线时，都可以应用。除了用在生产机器如针织机、缝纫机、织机上的纱线外，也可以用在络纱机上的纱线等等。前面所描述的纱线制动器也可带有联合的纱线张力调整装置，以保证纱线从纱线圆筒400退绕到耗纱装置，总是有予定的纱线张力。

Claims (15)

1、特别有关纺织机的、带有纱线圆筒的纱线制动器，用纱线接触部件以自由滑动方式缠绕几次，并且，将纱线圆筒反向旋转固定到电磁作用的制动装置上，特别易于调整和控制，其中，低惯性纱线圆筒(400)装有可控电机(50)的低惯性转子(51)，电机(50)的低惯性转子(51)，电机(50)可由运动的纱线(27)在其旋转传递方向相反的方向上带动。

2、根据权利要求1的纱线制动器，其中所说的电机（50）是直流电机。

3、根据权利要求1的纱线制动器，其中，将所说的电机（50）设计成带有能改变转矩的传动件（75）。

4、根据权利要求3的纱线制动器，其中，将纱线圆筒（400）设计成带有纱线张力传感器（62;60），该纱线张力传感器检测从圆筒（400）退绕下来的纱线的张力，并且，发出指示纱线张力的信号，或者纱线张力与予定控制张力的偏差值，其中所说的信号能影响传动件（75）以改变在适当的调整予定转矩方向上电机（50）的转矩。

5、根据权利要求1的纱线制动器，其中，纱线圆筒（400）是由基本上呈圆柱形的、带有细长镫筋（12）的圆筒体（5）组成，以与圆筒轴线（110）等径距离，将该镫筋均匀地分布在圆周上，镫筋主要在轴线方向延伸，靠至少其两端之一把这些镫筋固定到圆筒体（5）上，并且，镫筋的形成纱线接触件（13）的部件与圆筒体（5）有一径距。

6、根据权利要求5的纱线制动器，其中，将镫筋（12）基本上设计成L或U形，并且，通过大致沿径向方向延伸的第一镫筋支杆（16），将镫筋（12）紧固在圆筒体（5）上。

7、根据权利要求6的纱线制动器，其中，在第一镫筋支杆  （16）的相反一边，镫筋（12）有大致沿径向方向延伸的第二支杆（17）;并且，通过带有其第二镫筋支杆（17）的圆筒体（5），使镫筋（12）横向和/或径向导向。

8、根据权利要求7的纱线制动器，其中，基本上呈壶形或伞形的圆筒体（5）有径向槽（18），第二镫筋支杆（17）在径向槽中导向。

9、根据权利要求6的纱线制动器，其中，镫筋（12）向外支撑在远离第一镫筋支杆（16）的一边上。

10、根据权利要求1的纱线制动器，其中，镫筋（12）至少在纱线接触部件（13）的一边有向外加宽的区域（14）。

11、根据权利要求1的纱线制动器，其中，镫筋（12）至少在某些部分呈弹性。

12、根据权利要求1的纱线制动器，其中，通过圆筒体（5）或通过与其相连的部件（55），在一端支撑着带有弹性予应力的镫筋（12）。

13、根据权利要求1的纱线制动器，其中，镫筋（12）是由细金属丝材料制成的。

14、根据权利要求1的纱线制动器，其中，在镫筋（12）的纱线接触部件（13）内，存贮圆筒（400）径向地带有风扇叶片（57），使气流沿径向向外吹去的每个叶片（57）位于镫筋（12）之间。

15、根据权利要求1的纱线制动器，其中，圆筒体（5）是用塑料制成。

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