CS231336B1 - Stop-spindle for textile machines - Google Patents

Description

(54) Stopvřeteno pro textilní stroje

Vynález se týká stopvřetena pro textilní, zejména dopřádací a skácí stroje, obsahujícího magneticky vodivý kruhový disk axiálně přesuvný mezi přeslenem a brzdovým obložením, za nímž je uložen elektromagnet.

U známých textilních strojů se používají různé konstrukce vřeten, které oddělují textilní přízi zákrut a současně zakroucenou přízi navíjejí na zvolený druh cívky. Stopvřetena umožňují zastavení vřetena za chodu textilního stroje a lze je rozdělit na mechanická a elektrická.

U mechanických stopvřeten je vřeteno zastavováno například složitým vratným mechanismem instalovaným mimo vlastní vřetei^ vratný mechanismus je do výchozího stavu uváděn silou vratných pružin. Vřeteno se uvádí*do chodu silovým působením na pákový mechanismus, který se po natáhnutí zaaretuje zaskočením západky. V případě potřeby zastavení vřetena je západka mechanicky nebo elektromechanicky, například elektromagnetem, odjištěna a vřeteno se působením vratných pružin zabrzdí.

U elektrických stopvřeten je vřeteno ovládáno elektromagnetem, který je příslušenstvím stopvřetena. Elektromagnet působí na systém brzda-spojka, který vřeteno ovládá. Je-li elektromagnet vřetena bez napětí, je vřeteno unášeno přeslenem a otáčí se. Přivedením napájecího napětí na cívku elektromagnetu se silovým působením magnetického toku systém brzda-spojka přestaví a vřeteno se odpojí od hnacího přeslenu a působením silového účinku elektromagnetu se prostřednictvím třecích brzdicích ploch zabrzdí.

Dosud známé základní konstrukce a principy stopvřeten mají hlavně následující nedostatky. Mechanická stopvřetena vyžadují velký zastavěný prostor, čímž se pohybové mechanismy zhušťují, což·se z pohledu servisu a údržby jeví jako nevýhoda, neboť · se zhoršuje přístup k jednotlivým součástkám stopvřetena. Velký počet navazujících dílců vyžaduje vysoké nároky na výrobu a seřizování stroje při montáži. Vratné mechanismy mají velkou poruchovost, která je zapříčiněna zejména chvěním stroje, ϋ elektrických stopvřeten vyžaduje cívka elektromagnetu velký počet závitů, přičemž po celou dobu zabrzdění vřetena je zpravidla pod napětím a působením přiváděného napájecího napětí se ohřívá. Pro snížení oteplování cívky elektromagnetu a snížení spotřeby elektrické energie je žádoucí opatřit ovládání vřetena pomocnými obvody, které časově omezují velikost protékajícího proudu cívkou elektromagnetu, a tím i celkovou spotřebu energie.

Tyto nedostatky vstupují jako ekonomický faktor do ceny stroje, zejména vzhledem k tomu, že stopvřeteno je .mnohonásobně opakovaným uzlem textilního stroje.

Výše uvedené nevýhody jsou sníženy nebo zcela odstraněny stopvřetenem podle vynálezu, jehož podstata spočívá zejména v tom, že brzdové obložení vytvořené z magneticky nevodivého materiálu je uloženo mezi pólovými nástavci permanentního magnetu.

Výhodou stopvřetena podle vynálezu je ekonomický přínos, podmíněný snížením výrobních nákladů při výrobě vlastního vřetena i při . výrobě dílců, navazujících na funkční činnost stopvřetena. Další předností je malá energetická náročnost . při ovládací činnosti. Stopvřeteno nespotřebovává žádnou elektrickou energii ani v zabrzděném stavu, ani během chodu vřetena.

Konstrukce vřetena je jednoduchá a obsahuje minimální počet pohyblivých součástí. Stopvřeteno podle vynálezu je velmi spolehlivé a umožňuje řízení počítačem.

Další výhody a význaky stopvřetena podle vynálezu vyplývají z následujícího popisu příkladných provedení, která jsou schematicky . znázorněna na přiložených výkresech, kde značí obr. 1 základní provedení, obr. 2 alternativní provedení s kuželovými spojkovými plochami, obr. 3 graf závislosti ovládacího napětí na času v souvislosti s grafem závislosti otáčení vřetena na času, obr. 4 znázornění přenosu kroutícího momentu u odbrzděného vřetena, obr. 5 znázornění přenosu brzdicího momentu u zabrzděného vřetena.

ϋ příkladného provedení stopvřetena podle vynálezu je dřík £ vřetena otočně uložen v pružném 'uložení vložky £. Na dříku 1 vřetena je pevně uložen unášeč 3. Na obvodu unášeče 3 jsou vytvořeny radiální výstupky 31, mezi něž zasahují axiální výstupky 41, pouzdra 4, které je axiálně posuvně uloženo na unášeči £. S pouzdrem £ je na jeho dolním konci pevně, jako je tomu u příkladného provedení, nebo pružně spojen kruhový disk £,'sloužící jako spojkový element. Na unášeči £ je pomocí ložisek £ otočně uložen přeslen 7, na němž je pevně uložena příruba 8 přeslenu £.

V dolní části je na unášeči · £ uložena tlačná pružina 9, jejíž jeden konec je opřen . o pojistný kroužek 10, upevněný na spodním.konci unášeče £, a druhý konec se opírá o čelní plochu pouzdra £. Tlačná pružina £ slouží k přitlačování kruhového disku £, který je pevně nebo pružně spojen s pouzdrem £, k přírubě 8 přeslenu

Vložka 2 je přestavitelně s možností fixace ve zvolené poloze spojena s magneticky vodivým prstencem 11, který je pévně spojen s magneticky vodivou základovou deskou .12, jejímž prostřednictvím se celá soustava stopvřetena ustavuje, respektive upevňuje na nosník vřeten 13 neznázorněného textilního stroje.

Na základové desce 12 je pevně uložen alespoň jeden permanentní.magnet ££, například’ prstencového tvaru, přičemž mezi jeho vnitřním pláštěm a vnějším povrchem magneticky vodivého prstence 11 je vzduchová nebo jiná magneticky nevodivá mezera £5. Magneticky vodivá základová deska 12 a s ní pevně spojený magneticky vodivý prstenec 11 vytvářejí jeden pólový nástavec permanentního magnetu 14.

Druhý pólový . nástavec je tvořen magneticky vodivým prstencovým pouzdrem 16 pevně uloženým na horním čele permanentního magnetu 14. V prstencovém pouzdře' 16 . je uložena cívka s jádrem, tvořící elektromagnet 17. V horní části je mezi magneticky vodivým prstencovým pouzdrem 16 a magneticky vodivým prstencem 11 pevně uloženo magneticky nevodivé brzdové obložení .18.

Mezi magneticky vodivým prstencem 11 a magneticky vodivým prstencovýmpouzdrem 16 je. vytvořena magneticky nevodivá ' mezera, například vzduchová mezera 15.

U příkladného provedení podle obr. 2 je příruba 8 přeslenu 7 opatřena vnitřní kuželovou plochou a na kruhovém disku 5 je vytvořena vnější kuželová plocha o stejném vrcholovém úhlu.

Vzduchová mezera 15 mezi vnějším'povrchem magneticky vodivého prstence 11 a vnitřním pláštěm magneticky vodivého prstencového pouzdra 16 a permanentního magnetu 14 je menší, než vzduchová mezera 19 mezi volnými konci magneticky vodivého prstence 11 a magneticky vodivého prstencového pouzdra 16 a brzdicí plochou kruhového disku 5 v odbrzděném šťávu vřetena.

V zabrzděném stavu vřetena je mezera 19 mezi volnými konci magneticky vodivého prstence 11 a magneticky- vodivého prstencového pouzdra 16 á brzdicí plochou kruhového disku 5_ menší, než vzduchová mezera 15 mezi vnějším povrchem magneticky vodivého prstence 11 a vnitřním pláštěm magneticky vodivého prstencového pouzdra 16 a permanentního magnetu 14.

Přeslen 7 je poháněn od neznázorněného nekonečného řemenu. V odbrzděném stavu vřetena unáší otáčející se přeslen 7 kruhový disk 5, který je k němu přitlačován tlačnou pružinou 9. Současně s kruhovým diskem 5 se otáčí pouzdro 4, které otáčí unášečem £ dříku £ vřetena.

Magnetický obvod prstencového permanentního magnetu 14 se v tomto případě uzavírá z jednoho pólu permanentního magnetu 14 přes magneticky vodivou základovou desku 1^, magneticky vodivý prstenec 11, vzduchovou mezeru .15, magneticky vodivé prstencové pouzdro 16 na druhý pól permanentního magnetu £4. Magnetický tok permanentního magnetu 14 se uzavírá rovněž přes vzduchovou mezeru' ’ 19 a magneticky vodivý kruhový <isk 5. Vzhledem k poměru šířky vzduchové mezery 15 mezi vnitřním obvodem prstencového pouzdra 16, prstencového permanentního magnetu 14. a vnějším obvodem magneticky vodivého prstence 11 ke vzduchové mezeře 19 mezi volnými konci magneticky vodivého prstence 11 a magneticky vodivého prstencového pouzdra 16 a brzdicí plochou kruhového disku 5 v odbrzděném stavu vřetena, je silový účinek permanentního magnetu £4 na kruhový disk 5 malý a je překonáván silou tlačné pružiny 9. Kruhový disJk 5. je přitlačován na přírubu 8 a působí.jako spojka pro přenášení kroutícího momentu mezi přeslenem 7 a dříkem £ vřetena. .

Znázornění přenosu kroutícího momentu u odbrzděného vřetena je provedeno na obr. 4, kde plná čára určuje směr přenosu.

Přivedením elektrického impulsu stejnosměrného napětí určité polarity pomocí neznázorněný^ch přívodn^íc^h vodičů ďo c^ív^ky ele^ktromagnetu 1.7 dojde ^ke sčít^ání ma^gne^tic^kého tolcu e^le^ktromagnetu 17 a permanentního magnetu £4. Silový účinek ve vzduchové mez^je 19 mezi volnými koncimagneticky vodivého prstence 11 a magneticky vodivého pouzdra 16~abrzdicí plochou kruhového disku £ se zvětší, magnetická síla působící na kruhový disk 5 překoná sílu pružiny £, čímž se pouzdro £ axiálně posune a stlačí ^zpružinu £.

Kruhový disk· 5. dosedne na plochu brzdového obložení £8, čímž se dřík £ vřetena zabrzdí. Současně se kruhový disk 5 vzdálí od příruby 8 přeslenu 7, čímž se spojkový systém rozpojí a přeslen 7. se volně otáčí. Dřík £ vřetena zůstane zabrzděn- i po zániku elektrického překlápěcího impulsu, nebot . vzduchová mezera 19 mezi volnými konci magneticky vodivého prstence 11 a magneticky vodivého prstencového pouzdra 16 a brzdicí plochou kruhového disku £ se zmenšila a změnil se poměr vzduchových mezer 15 .a 19 tak, že- nyní je menší mezera 19 než mezera 15. Silový účinek magnetického toku . permanentního magnetu 14 udržuje kruhový disk 5 přitisknutý

Přenos brzdicího momentu u zabrzděného vřetena · je znázorněn na obr.· 5, kde plná čára určuje směr přenosu.

Odbrzdění dříku 1 vřetena se provede přivedením elektrického stejnosměrného . impulsu do cívky elektromagnetu 17, přičemž tento impuls má opačnou polaritu, než impuls určený k brzdění dříku £ vřetena. Magnetický tok cívky elektromagnetu 17 potlačí účinek .magnetického toku permanentního magnetu 14 a pružina 9 odtlačí . pouzdro _4 axiálním směrem, čímž· se kruhový disk 5 oddálí od brzdového obložení 18 a vytvoří se vzduchová mezera £9, bránící opětovnému utažení kruhového disku £ k brzdovému obložení 18 pomocí síly permanentního magnetu 14. Kruhový· disk 5 je . působením, pružiny .9 přitlačen k přírubě 8 přeslenu 7, čímž -.je uveden do činnosti spojkový systém, unášející dřík £ vřetena, na němž je nasazena neznázorněná cívka·.

Na obr. 3 je znázorněn teoreticky průběh ovládacích impulsů v souřadnicích napětí - čas · a přechodové stavy ovládaného stopvřetena v souřadnicích.otáčky - čas. Kladný napěťový impuls 20 určité šířky 21 uvede dřík £ vřetena do chodu. Vřeteno se.zrychluje během doby rozběhu 22, . až.dosáhne stejných otáček, jako přeslen 7_. Během doby 23 se dřík £ vřetena synchronně otáčí s přeslenem T_. Po přivedení napěťového impulsu opačné polarity 24 začne zpomalování otáček přeslenu 7 brzděním. Brzdicí doba 25 je čas, během něhož klesají otáčky dříku £ vřetena k nulové hodnotě. V intervalu 26 je dřík £ vřetena v klidu a je trvale zabrzděn až do dalšího povelového impulsu, který uvede vřeteno do chodu.

intervaly brzdění a rozběhu lze v potřebném rozsahu měnit volbou použitého třecího materiálu a změnou konstanty pružiny 9·

Claims (4)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Stopvřeteno . pro textilní stroje, zejména dopřádací a skácí stroje, obsahující magneticky vodivý spojkový element axiálně přesuvný mezi přeslenem a brzdovým obložením, za nímž je uložen elektromagnet, vyznačující se tím, že brzdové obložení /18/, vytvořené z magneticky nevodivého materiálu je uloženo mezi pólovými nástavci permanentního magnetu /14/.

2. Stopvřeteno podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi pólovými nástavci permanentního magnetu /14/ je uložen elektromagnet /17/.

3. Stopvřeteno podle bodů 1 a 2, vyznačující . se tím, že mezi pólové nástavce permanentního magnetu /14/ je vložen magnetický odpor, jehož velikost je menší než velikost magnetického odporu vzduchové mezery /19/ mezi magneticky vodivým axiálně posuvným kruhovým diskem /5/ a pólovými nástavci permanentního magnetu /14/ za chodu vřetena.

4. Stopvřeteno podle bodu 3, vyznačující se tím, že magnetický odpor mezi pólovými nástavci permanentního magnetu /14/ je tvořen vzduchovou mezerou /15/, přičemž šířka vzduchové mezery /15/ mezi pólovými nástavci je menší než maximální · šířka vzduchové ’ mezery /19/ mezi kruhovým diskem /5/ a pólovými nástavci, a větší než minimální vzdálenost mezi kruhovým diskem /5/ a pólovými nástavci.