TW201900958A - 用來止動用於編織機之緯線饋送器中的緯線之電磁裝置及用於此裝置之滑動器 - Google Patents

Abstract

一種用來止動編織機之緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，這種電磁裝置包括：滑動器(C)，其適於回應容納在殼體(6)中的電磁線圈(B)的活化而沿著兩個端部止動位置之間的交替直線路徑來運動，並且滑動器(C)由襯套形鐵磁芯(3)、用於止動緯線從所述鐵磁芯(3)的一側突出的圓柱形端部件(1)、形成所述鐵磁芯(3)與所述端部件(1)之間機械連接的中間元件(2)所組成。所述中間元件(2)是圓柱形鋁製元件，其藉由緊配機械耦合而緊固在所述襯套形鐵磁芯(3)的圓柱形內部空腔中，並且還具有軸向圓柱形內部空腔(2c)，所述端部件(1)藉由緊配機械耦合而緊固在所述軸向圓柱形內部空腔中。

Description

用來止動用於編織機之緯線饋送器中的緯線之電磁裝置及用於此裝置之滑動器

本發明涉及一種用來止動編織機之緯線饋送器中的緯線之電磁裝置以及一種用於這種裝置的滑動器。特別地，本發明的止動裝置已專門設計用於在噴氣織機和噴水織機中使用的緯線饋送器，並且在特別苛刻的環境工作條件下，既針對緯線的高頻插入又針對粉塵污染設計，在紡織環境中粉塵總是以較高比率存在。

眾所周知，緯線饋送器是在鼓上以接連的匝而連續地堆積緯線的緯線饋送裝置，以在緯線插入的操作期間産生藉由沿軸向提取而容易獲得的緯線儲備。本發明的電磁緯線止動裝置位於所述緯線饋送器的出口側，以便一旦所需量的緯線(藉由從鼓上離開的匝數來測量)已經被緯線饋送器拉出，就阻止緯線從鼓上退繞，並且在緯線沿梭口插入且隨後關閉梭口的操作完成的過程中保持緯線一直被阻止從鼓上退繞。

上述止動裝置通常包括控制滑動器運動的電磁線圈，當滑動器將其自身插入相應的孔中而穿過其上纏繞有緯線的鼓表面時，滑動器的自由端防止其他匝從鼓本身上退繞。因此，在這種類型的裝置中使用的電磁線圈易於提供滑動器的雙穩狀態，即滑動器在縮回狀態和向前位置之間是可控制的，在縮回狀態時緯線被饋送，在向前位置時緯線被保持鎖定在緯線饋送器的鼓上。

為了確保足够的耐磨性且同時避免緯線的退化，已知的是以合適的陶瓷材料提供滑動器的自由端(下文中也稱為端部件)。自然地，滑動器還必須包括對線圈形成的磁場敏感的鐵磁材料的芯，並且現在藉由熱固性塑膠材料的基體來執行這兩種不同材料之間的耦合；具體地，目前已知的裝置的滑動器藉由熔融狀態下的所述熱固性塑膠材料的模製過程而獲得，其中陶瓷材料端部件和鐵磁芯預先放入模具中作為插入物，然後藉由固化的塑膠基體而相互成為一體。

圖2示出了這種類型的已知滑動器Cn的標準構造，其中可以清楚地識別：呈圓柱形襯套形狀的鐵磁芯F在滑動器Cn的中心周邊部分中；作為滑動器Cn的第一端部的陶瓷材料端部件P具有大體圓柱形形狀並且在滑動器的前述中心部分內而在芯F內側做軸向延伸，在芯F內側設置有一系列有利於塑膠材料基體M黏附的環形凹槽或凹陷；塑膠材料基體M從滑動器Cn的中心部分在與端部件P相反的方向而軸向延伸，從而形成滑動器的第二端部，基體M在中心部分處占據了鐵磁芯F和端部件P之間的中間環形空間。將塑膠材料用於基體M也具有盡可能減輕滑動器Cn的目的，以減小其慣量，並且由此允許其在具有高頻率緯線插入的織機中使用。

上述滑動器容納在由塑膠材料製成的圓柱形導引襯套內部並且軸向地定位在線圈殼內側，在滑動器Cn的鐵磁芯F和圓柱形導引襯套之間具有允許所述移動所必需的最小間隙。

利用上述類型的滑動器Cn的已知的緯線止動裝置具有一些典型的缺點，這與它們的構造和使用特徵密切相關，現在將簡要地說明這些缺點。

第一個缺點是關於滑動器的圓柱形導引襯套所經受的磨損。就這一點而言，應該注意的是當滑動器在由線圈控制的交替路徑中行進時，滑動器僅受到由線圈形成的磁場所施加的吸引力∕排斥力，這些力相對於滑動器的軸線具有中心對稱性，因此，這些力本身保持滑動器完全居中在滑動器的導引襯套內。然而，當滑動器的端部件P發揮其止動緯線的功能時，滑動器也受到橫向力，這個橫向力是當緯線在整個梭口中被完全拉伸時，由突然受阻的緯線施加在滑動器上。儘管這個力相對較低，但存在於作用點(即端部件的自由端)與反作用點(即芯F與個別導引襯套之間的接觸區域)之間的高臂導致釋放到所述導引襯套上的力足够高，這是在緯線止動位置，導致導引襯套壁隨著時間的流逝而逐漸磨損。這引起滑動器相對於理論上的軸向操作線的運動逐漸失準，並且最重要的是形成塑膠材料粉塵，而逐漸污染端部件並且最終轉移到緯線，導致緯線變髒並且因此在織物上造成可能的缺陷。

傳統止動裝置的第二個缺點是在特別繁重的應用中使用壽命相當短。同樣由於端部件的陶瓷材料相對於彎曲應力的固有脆弱性，滑動器Cn的逐漸失準可能導致在緯線止動期間、當端部件承受帶有具有不可忽略的實質非軸向分量的力的作用時，端部件在一定頻率下斷裂。

減少裝置使用壽命的第三個缺點藉由塑膠材料基體M而最終關聯於已知滑動器的特殊組裝系統，該基體M顯然具有比藉由基體M而彼此成為一體的鐵磁材料和陶瓷材料低得多的機械阻力特性。因此，端部件P在其交替運動的每個端部止動處經歷反覆衝擊之後，包括在端部件P與鐵磁芯F之間的塑膠材料體積受到高剪切應力，因此逐漸顯現結構失效、喪失其彈性性能、直至導致端部件P從周圍的塑膠材料基體M完全分離並隨後滑脫，從而使裝置無法使用。

因此，本發明的背後問題在於提供一種用來止動緯線的上述類型的電磁裝置，其具有顯著延長的有用的使用壽命。優選地，有用的使用壽命此外應該能够基於正常磨損標準而事先容易地確定，因為它不再由滑動器Cn失準和塑膠材料基體M結構失效的現象來確定，這些現象走向最終失敗的演變速度是很難預測的。

為了解决這個問題，本發明的第一個目的是改進滑動器的複合結構，尤其是關於包括在端部件P和鐵磁芯F之間的塑膠材料基體M的空間。

本發明的第二個目的還在於改進滑動器導引系統，以更有效地抵消由拉伸的緯線所施加的橫向力，這些橫向力導致滑動器由於其滑動導引件的磨損而逐漸失準。

本發明的其他目的最終是減少端部止動碰撞對滑動器的結構整體性的負面影響，並且減少粉塵形成，進而保護滑動器導引件所處的空間並進一步減小磨損對滑動器導引件本身的影響。

藉由具有申請專利範圍第1項所限定的特徵的電磁裝置和藉由具有申請專利範圍第12項所限定的特徵的滑動器，這個問題得以解决並且這些目的得以實現，所述電磁裝置用於止動編織機的緯線饋送器中的緯線。本發明的電磁裝置的其他優選特徵在申請專利範圍附屬項中限定。

根據本發明，為了以簡潔且特別有效的方案解决上述突顯的問題，電磁止動裝置的滑動器的複合結構已經被徹底改變，放棄使用熱固性塑膠材料基體作為陶瓷材料的端部件和鐵磁芯之間的連接元件，並且改造滑動器的同一導引系統。

如圖1和3中清楚地示出，根據本發明的緯線止動裝置的滑動器C是由在其整個延伸範圍內具有圓柱形形狀的陶瓷材料端部件1所構成。用於這應用的合適陶瓷材料必須具有高硬度的機械特性，以充分承受在緯線止動階段由摩擦所引起的磨損，並且具有高表面光滑度，以減少在滑動器移動期間與導引件的摩擦並且避免在滑動器的止動操作中損壞緯線。

端部件1耦合在鋁製圓柱形中間元件2的相應軸向圓柱形空腔2c中，中間元件2具有附件2a，附件2a與端部件1相對並且優選具有圓柱形形狀。在鋁製中間元件2的外部有襯套形鐵磁芯3；如從圖3清楚可見，鐵磁芯3設有圓柱形內壁以及形狀大致類似於單葉雙曲面的外壁，從而鐵磁芯的壁厚從其中間區域處的最小值變化到其兩個相對端處的最大值。

陶瓷材料端部件1和鋁製中間元件2的空腔2c之間的耦合優選為藉由擠壓所實現的緊配機械耦合，即使經過長時間的使用壽命，該耦合也提供絕對的耦合穩定性。為避免空腔2c內的空氣壓力增加，在空腔2c的底部設置橫向孔，用於將空腔2c連接到外部，否則空氣壓力增加會阻礙耦合步驟期間的完整耦合。

類似地，鋁製中間元件2和襯套形的芯3之間的耦合也優選為在冷條件下或者利用熱芯3而以任何已知的方法(例如藉由擠壓)所實現的緊配機械耦合。其他類型的耦合(例如借助於黏合劑或樹脂的耦合)顯然也是可能的，即使它們不是優選的，因為考慮到與滑動器C的每個端部止動處發生的反覆衝擊負載相比，它們的抵抗性隨時間變得越來越低。

本發明的滑動器C中的鋁製中間元件2相對於已知類型的滑動器Cn的塑膠材料基體F的較大重量藉由鐵磁芯3的外表面的雙曲面形狀來補償，雙曲面形狀以這樣的程度減小該元件的重量，進而彌補中間元件2的較大重量。鐵磁芯3的這種重量減小不會顯著降低系統的磁效率，因為芯3的外表面的曲率仍然允許在芯3與電磁場有充分相互作用是重要的部分中具有足够的鐵質材料。

鐵磁芯3的特殊的外雙曲面形狀是可能的，這是由於根據本發明，對滑動器C的交替軸向運動的導引不再像已知的滑動器Cn那樣利用鐵磁芯3的外表面與容納在線圈殼內的相應圓柱形襯套之間的滑動接觸來獲得。事實上，為了導引滑動器C的往復運動，在本發明中設置了兩個相對的襯套4，其易於分別與端部件1和中間元件2的圓柱形附件2a滑動接觸地配合。襯套4容納在形成於殼體6中的相對平坦壁中的相應的座5中，線圈B容納在殼體6中，線圈B以本身公知的方式控制滑動器C的交替運動，如上所述。襯套4優選地由具有低摩擦和高耐磨特性的材料製成，例如陶瓷材料。替代地，可以使用具有上面所指出的相同機械特性的塑膠材料，例如聚醚醚酮(PEEK)族的成員，其與傳統上用於這種應用的陶瓷材料相比具有成本更低的優點。在優選的實施例中，與端部件1接觸的襯套4旨在以較高的程度支撑在止動階段由緯線施加的橫向力，該襯套由陶瓷材料製成，而與鋁製中間元件2的附件2a接觸的襯套4則由具有與PEEK族成員類似的機械特性的塑膠材料製成。

在使用該裝置期間，滑動器C在通道7內、在端部止動位置之間交替地運動，通道7軸向地設置在線圈B之間並且在包含線圈B的殼體6內，端部止動位置則是由滑動器C的中心體撞擊上述襯套4的座5的外壁來確定。為緩衝滑動器C在所述端部止動位置處的交替衝擊，在通道7內且在座5上設置了由合適的吸震材料所製成的阻尼墊圈8，其不會由於反覆衝擊而粉碎。

在附件2a的自由端，以本身已知的方式，設有圓錐形的線彈簧M，其頂點配合至附件2a的末位錐形部分，並且其基部擱置在耐磨碗狀件9上，碗狀件9定位在形成於裝置的外部容器11的蓋10中的特殊座內(在附圖中，為了更清楚起見，彈簧M僅部分示出)。彈簧M的功能是在電力短缺的情況下保持端部件1被壓在向前位置(即緯線止動位置)，以防止在這種情況下緯線不受控制地從緯線饋送器流出。在滑動器C的正常運動期間，彈簧基部以變化的力而擱置在耐磨碗狀件9上，耐磨碗狀件9的表面由於以下事實而逐漸且均勻地磨損：緯線和電磁場的不可預測作用可能會(並且實際上的確)使整個滑動器C連續地旋轉，實際上沒有以任何方式抑制這種運動。用於建造碗狀件9的優選材料是上面已經關於襯套4描述的PEEK塑膠材料或具有類似機械特性的塑膠材料。

作為彈簧M與碗狀件9之間的耦合(這種耦合具有需要定期更換碗狀件9和在裝置內形成磨損材料的缺點)的替代方案，根據本發明，在適當的位置設置永磁體，以便當線圈B由於電力短缺而未通電時，將滑動器C保持在向前位置(即緯線止動位置)。在一個優選的實施例中，所述永磁體套設在中間元件2的附件2a的自由端上，從而在電力短缺的情況下藉由鐵質材料製成的固定殼體6提供對其的吸引力，以便將滑動器C保持在如圖1所示的向前位置。

為了包住進入裝置內的粉塵，裝置的外殼由具有大致圓柱形形狀的杯狀容器11和封閉杯狀容器11的口的蓋10所形成，而第一O形環密封墊片12與蓋10相對且容納在杯狀容器11的特殊外周圓形座中。有利地，如圖4的分解圖清楚地示出，第二內墊片12c與墊片12結合，第二內墊片12c的功能是將線圈B的殼體6保持在正確的位置，從而恢復裝配游隙。第二內墊片12c具有C形形狀，以允許電子裝置的電纜出來，並且相對於墊片12而具有更大的厚度；值得注意的是由於它們的相互結合，一旦第一O形環密封墊片12定位在其圓形座中，內墊片12c就自動且容易地置於其正確的工作位置。

杯狀容器11顯然設有中心開口以允許端部件1通過，並且該開口在內部受到防塵墊圈13保護，防塵墊圈13提供對端部件1的外表面的密封。

然而，應該理解的是，本發明不是要視為受限於上面所示的特定排列，這些特定排列僅代表本發明的示例性實施例，但是在不偏離本發明本身範圍的情況下，各種變型是可能的，都在本領域技術人員的能力範圍內，本發明本身的範圍僅由所附申請專利範圍限定。

1‧‧‧陶瓷材料端部件

2‧‧‧鋁製中間元件

2a‧‧‧附件

2c‧‧‧空腔

3‧‧‧鐵磁芯

4‧‧‧襯套

5‧‧‧座

6‧‧‧殼體

7‧‧‧通道

8‧‧‧阻尼墊圈

9‧‧‧耐磨碗狀件

10‧‧‧蓋

11‧‧‧外部容器

12‧‧‧第一O形環密封墊片

12c‧‧‧第二內墊片

13‧‧‧防塵墊圈

B‧‧‧線圈

C‧‧‧滑動器

Cn‧‧‧滑動器

F‧‧‧鐵磁芯

M‧‧‧塑膠材料基體、圓錐形線彈簧

P‧‧‧陶瓷材料端部件

根據本發明的用來止動緯線饋送器中之緯線的電磁裝置之進一步特徵和優點總之將從下面僅藉由非限制性示例給出且在附圖中示出的電磁裝置的優選實施例的詳細描述中變得更加明顯，其中： 　　圖1是根據本發明的電磁止動裝置的軸向剖視圖，其中滑動器處於用來止動緯線的向前位置； 　　圖2是已知類型的滑動器的側視和局部剖視圖(先前技術)； 　　圖3是根據本發明的滑動器的側視和局部剖視圖；和 　　圖4是圖1的電磁止動裝置的立體圖，其中部件被分解。

Claims (14)

1. 一種用來止動編織機之緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，該電磁裝置包括：滑動器(C)，其適於回應容納在殼體(6)中的電磁線圈(B)的活化而沿著兩個端部止動位置之間的交替直線路徑來運動，並且該滑動器(C)是由襯套形鐵磁芯(3)、用於止動緯線從該鐵磁芯(3)的一側突出的圓柱形端部件(1)、形成該鐵磁芯(3)與該端部件(1)之間機械連接的中間元件(2)所組成；該裝置的特徵在於：該中間元件(2)是圓柱形鋁製元件，其藉由緊配機械耦合而緊固在該襯套形鐵磁芯(3)的圓柱形內部空腔中，並且還設置有軸向圓柱形內部空腔(2c)，該端部件(1)藉由緊配機械耦合而緊固在該軸向圓柱形內部空腔中。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中該滑動器(C)藉由兩個相對的襯套(4)而在其交替直線運動中被導引，在該襯套(4)內，該端部件(1)和沿著與該端部件(1)相反方向而從該圓柱形鋁製元件(2)突出的圓柱形附件(2a)各自滑動。
3. 根據申請專利範圍第2項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中該襯套(4)容納在形成於該殼體(6)中的相應的座(5)中。
4. 根據申請專利範圍第3項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中該襯套(4)由陶瓷材料或高性能塑膠材料製成，例如聚醚醚酮(PEEK)族材料。
5. 根據申請專利範圍第1項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中該襯套形鐵磁芯(3)的外表面具有單葉雙曲面形狀，該鐵磁芯(3)的壁厚從其中間區域處的最小值變化到其兩個相對端處的最大值。
6. 根據申請專利範圍第1項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中該滑動器(C)的端部止動位置是由該鐵磁芯(3)撞擊該襯套(4)的座(5)的外壁來確定，並且其中進一步設置阻尼墊圈(8)，該阻尼墊圈(8)定位在該座(5)的該撞擊外壁的上方。
7. 根據申請專利範圍第1項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中該裝置容納在具有大致圓柱形的杯狀容器(11)中，該杯狀容器的口由蓋(10)封閉，並且與該蓋(10)相對的第一O形環密封墊片(12)容納在該杯狀容器(11)的合適的外周圓形座中。
8. 根據申請專利範圍第7項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中進一步設置錐形線彈簧(M)，該錐形線彈簧(M)作用在該圓柱形鋁製元件(2)的附件(2a)的自由端上，以便在電力短缺的情況下將該滑動器(C)保持被推按在止動緯線的向前位置，且其中該彈簧(M)的基部擱置到由諸如PEEK族材料的高性能塑膠材料所製成的耐磨碗狀件上，該耐磨碗狀件容納在形成於該蓋(10)中的個別的座內。
9. 根據申請專利範圍第7項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中進一步設置永磁體，該永磁體容納在該圓柱形鋁製元件(2)的附件(2a)的端部中，用於在電力短缺的情況下將該滑動器(C)保持在止動緯線的向前位置。
10. 根據申請專利範圍第7項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中第二內墊片(12c)與該第一O形密封墊片(12)結合，該第二內墊片(12)適於將該殼體(6)保持在正確位置，同時補償其裝配游隙。
11. 根據申請專利範圍第7項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置，其中該杯狀容器(11)具有用於使該端部件(1)通向外部的中心開口，該中心開口的內側藉由防塵墊圈(13)提供對該端部件(1)的外表面的密封而受到保護。
12. 一種用於如申請專利範圍第1至11項中任一項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置的滑動器，這種類型的滑動器是由襯套形鐵磁芯(3)、用於止動緯線從該鐵磁芯(3)的一側突出的圓柱形端部件(1)、形成該鐵磁芯(3)與該端部件(1)之間機械連接的中間元件(2)所組成；該滑動器的特徵在於：該中間元件(2)是圓柱形鋁製元件，其藉由緊配機械耦合而緊固在該襯套形鐵磁芯(3)的圓柱形內部空腔內，並且還具有軸向圓柱形內部空腔(2c)，該端部件(1)藉由緊配機械耦合而緊固在該軸向圓柱形內部空腔(2c)中。
13. 根據申請專利範圍第12項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置的滑動器，其中該襯套形鐵磁芯(3)的外表面具有單葉雙曲面形狀，該鐵磁芯(3)的壁厚從其中間區域處的最小值變化到其兩個相對端處的最大值。
14. 根據申請專利範圍第13項所述的用來止動緯線饋送器中的緯線之電磁裝置的滑動器，其中進一步設置永磁體，該永磁體容納在該圓柱形鋁製元件(2)的附件(2a)的端部中，用於在電力短缺的情況下將該滑動器(C)保持在止動緯線的向前位置。