TW202012296A - 用於在捲繞裝置中轉動線筒的方法和裝置 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種用於在捲繞操作中斷期間在捲繞裝置中轉動線筒（2）的方法和裝置。線筒（2）放置在支撐輥（3）上並線上筒管（5）上形成，線（4）捲繞到線筒管（5）上。線筒管（5）在每種情況下經由支架（8，9）可旋轉地保持在兩個保持臂（6，7）之間。兩個保持臂（6，7）安裝在具有轉動軸線（11）的共用轉動臂（10）上。通過測力單元（12）測量由於線筒（2）與支撐輥（3）的接觸或線筒（2）的固有重量而作用在至少一個保持臂（6）上的力效應。通過手動傳遞力將力（G，H）引入該保持臂（6）中，其中通過評估力測量來確定手動引入的力（G，H）的力方向，並且借助於驅動器（13），轉動臂（10）對應於力方向轉動。

Description

用於在捲繞裝置中轉動線筒的方法和裝置

本發明涉及一種在捲繞操作中斷期間在捲繞裝置中轉動線筒的方法，以及相關的捲繞裝置。線筒放置在支撐輥上並由線筒管形成，線纏繞到該線筒管上。在每種情況下，線筒管經由支架可旋轉地保持在兩個保持臂之間，並且兩個保持臂安裝在具有轉動軸線的共用轉動臂上。

這些類型的捲繞裝置用於各種設計的紡織機中，例如端部紡紗機或捲繞機。線筒或線筒管可旋轉地保持在兩個保持臂之間。兩個保持臂又安裝在具有轉動軸線的共用轉動臂中。在捲繞操作開始時，線筒管放置在支撐輥上並設置成經由驅動器旋轉，從而將在支撐輥和線筒管之間供應的線或紗線捲繞到線筒管上並形成線筒。使用各種類型的線筒管，其具有圓柱形或圓錐形並由各種材料、例如塑膠或紙製成。線筒管可以設計成具有或沒有側凸緣。在捲繞期間，線通過橫動單元沿著線筒管的縱向軸線前後移動，從而形成各種結構和形狀的捲繞。線筒管的驅動經由馬達直接提供，該馬達使至少一個管支架設定為旋轉，或者經由平行于線筒管定位的摩擦輥間接地設置。摩擦輥可以設計為所謂的帶槽鼓。帶槽鼓設置有導紗器，該導紗器通過帶槽鼓的旋轉以使得線前後移動的方式在槽中被引導。為了直接驅動線筒管，線的橫動將由單獨的鋪設單元設置，並且線筒管經由支撐輥支撐。將線夾在支撐輥和線筒管之間，或者線已經線上筒管上，並因此放線上筒管上。

由於捲繞操作，由捲繞到線筒管上的線產生的線筒的直徑連續增加。因此，支撐輥和線筒管的縱向軸線之間的距離增加，這通過保持臂圍繞轉動臂的轉動軸線的運動來補償。然而，由於捲繞操作，擱置在支撐輥或摩擦輥上的線筒的固有重量也增加。因此，作用線上筒表面上的壓力增加。為了防止該壓力變得太大，從現有技術、例如EP 1 820 764 A2中已知，使用將壓力保持在大致恒定水準的配重。在完成捲繞操作之後，必須將完成的線筒從支撐輥或摩擦輥提起，以便允許從保持臂移除線筒並插入新的線筒管。線筒的這種提升通過轉動臂的轉動操作來實現。根據現有技術，該轉動操作經由安裝在至少一個保持臂上的杠杆手動執行。為了説明手動提升，已知裝置可以通過使用配重來減少手動努力。

用於線筒移除的已知設計和方法的缺點在於必須施加高水準的手動力，或者需要用於提升線筒的複雜裝置。需指出，待提升的完整線筒可具有高達25kg的固有重量。

因此，本發明的目的是提出用於線筒移除的方法和裝置，其允許線筒相對於支撐輥或摩擦輥轉動，而不需要大量的手動努力。

該目的通過具有獨立權利要求的特徵的方法和裝置來實現。

提出了一種在捲繞操作中斷期間在捲繞裝置中轉動線筒的方法，其中，線筒放置在支撐輥上並線上筒管（線捲繞到其上）上形成，並且在每種情況下，線筒管經由支架可旋轉地保持在兩個保持臂之間的線筒框架中，並且兩個保持臂安裝在具有轉動軸線的共用轉動臂上。通過測力單元測量由於線筒與支撐輥的接觸或線筒的固有重量而作用在至少一個保持臂上的力效應。通過手動傳遞力將力引入該保持臂中，其中通過評估力測量來確定手動引入的力的力方向，並且借助於驅動器，轉動臂對應於力方向轉動。

具有捲繞裝置的現有機器配備有包括監控驅動位置的控制器。基於驅動器的位置和測量的力效應，控制器始終知道線筒框架與位於其中的線筒的特定位置。如果捲繞操作現在由於故障而中斷，或者因為線筒已滿並且必須更換，並且力被手動施加到保持臂中的一個並因此施加到線筒框架，則由於來自力測量的力的大小的變化，這由控制器檢測。如果線筒處於其擱置在支撐輥上的位置並且測量的力由於手動作用而改變，則基於力的變化，控制器確定力效應的方向並觸發線筒框架在確定的力效應方向上的轉動運動。當操作者通過提升線筒框架來手動作用線上筒框架上時，僅幾克的提升力就足以引起控制器經由轉動運動從支撐輥提升線筒框架，從而提升線筒。由於控制器還知道來自前述捲繞操作的線筒的固有重量，所以只要手動施加力抵消了固有重量的一小部分，就可以保持轉動運動。一旦中斷手動施加力，這引起控制器停止轉動運動，由此使線筒框架並因此線筒固定在所獲得的位置。作為先決條件，驅動器必須適當地設計用於轉動運動。然而，這種設計從現有技術中是已知的，例如配備有相應制動器或自鎖齒輪的氣動驅動器或電驅動器。在移除完整的線筒並插入空的線筒管後，在適當的方向上輕微地手動施加力會觸發線筒框架相對於支撐輥的轉動運動。

有利地只要手動傳遞力繼續，轉動臂就轉動。以這種方式，可以僅通過在所需的運動方向上輕輕按壓來實現線筒的任何給定位置。控制器優選地在抵靠支撐輥的轉動運動期間自動地使線筒進入操作位置。由於線筒或線筒管在抵靠支撐輥的轉動運動期間實現與支撐輥的接觸，因此力的作用方向由於接觸而旋轉，並且控制器識別出已經達到操作位置。因此，可以僅通過簡單的手動施加力來啟動抵靠支撐輥的轉動運動，因為該力致使自動地採取捲繞裝置的操作位置。

當線筒擱置在支撐輥上時，有利地實現了捲繞操作的繼續。只要線筒或線筒管沒有擱置在支撐輥上，控制器就會阻止捲繞操作的啟動。該目的是防止線以不受控制的方式捲繞。

此外，提出了一種用於將線捲繞到線筒管上的捲繞裝置，其具有帶轉動軸線的轉動臂，兩個保持臂，兩個保持臂不可旋轉地安裝在轉動臂上並且彼此平行地相距一定距離而延伸，具有在每種情況下用於線筒管的支架，該支架可旋轉地位於保持臂的背離轉動臂的端部上，並且具有用於接觸線筒管的支撐輥。提供了用於使轉動臂繞轉動軸線移動的驅動器，並且至少一個保持臂具有用於測量作用在保持臂上的力的測力單元。另外，至少一個保持臂具有用於手動傳遞力的限定位置，並且提供一種控制器，其中，控制器基於手動傳遞力的力方向確定轉動臂繞轉動軸線的運動方向。

將線捲繞到線筒管上，並借助於橫動單元形成線筒，因此線筒的直徑增大。由於線筒與支撐輥的接觸，線筒框架圍繞轉動軸線自動地轉動遠離支撐輥。在捲繞操作期間，線或已經捲繞到線筒管上的線被夾線上筒管與支撐輥之間，從而產生線上筒管上的緊密捲繞。由於變得越來越大的線筒的固有重量，所施加的夾緊力在捲繞操作期間連續增加。保持臂中產生作為對夾緊力F和線筒框架的提升的回應的彎曲力矩。彎曲力矩由測力單元測量。該測量利用了本發明。手動引入保持臂的附加力作用向控制器發出轉動臂、並因此線筒框架和線筒將被轉動的信號。為了手動傳遞力，在保持臂中的一個處，優選地在與測力單元相同的保持臂上設置限定的位置。該限定位置可以以標記、杠杆或符合人體工程學形狀的凹陷的形式設置。限定位置而不是按鈕或一些其他控制元件的優點在於在命令的輸入部位和控制器之間不需要設置電纜或其他類型的信號連結以移動線筒框架。經由測力單元，控制器確定手動傳遞力發生的特定方向，並且在此基礎上確定轉動運動的方向。

至少一個保持臂有利地具有兩件式設計，並且這兩個部件經由測力單元連接。例如，測力單元可以設計為測力感測器。可以在測力感測器中使用所謂的力感測器的各種設計。例如，已知使用力感測器，在該力感測器中，力作用在彈性彈簧元件上並使其變形。彈簧元件的變形經由應變計轉換成電壓的變化，應變計的電阻隨應變而變化。通過測量放大器來記錄電壓，從而記錄應變的變化。基於彈簧元件的彈性特性，可以將電壓轉換為測量的力值。彎梁、環形扭轉彈簧或其他設計可用作彈簧元件。在測力感測器的另一個設計中，使用壓電陶瓷元件，其在該壓電陶瓷元件中，由於壓電材料的目標變形，微觀偶極子在壓電晶體的晶胞內部形成。對晶體的所有晶胞中的相關電場的總和產生宏觀可測量的電壓，其可被轉換成測量的力值。測力感測器在現有技術中是已知的，並且現今在力和重量測量中被廣泛使用。測力單元優選地為彎梁式測力感測器。這具有堅固、簡單設計的優點。保持臂的兩個部分中的每者都固定到彎梁式測力感測器，由此彎梁式測力感測器成為保持臂的一部分。

用於使轉動臂繞轉動軸線移動的驅動器優選地為電動馬達。電動馬達優選地設置有自鎖齒輪。這具有如下優點：向上轉動的線筒框架在沒有驅動器的致動的情況下不會降低，即，即使在驅動器的斷電狀態下也保持就位。

限定的位置有利地設計為兩件式保持臂的延伸部。設置用於提升線筒的該延伸部出現在現有技術中已知的杠杆的位置處。另外，可以適當地標記延伸部並為其提供符合人體工程學的設計。

圖1示出了捲繞裝置的第一實施例的示意性俯視圖，以及圖2示出了圖1中X方向上的捲繞裝置的第一實施例的示意性側視圖。捲繞裝置包括線筒框架1，該線筒框架1由具有轉動軸線11的轉動臂10和第一保持臂6和第二保持臂7構成。保持臂6和7不可旋轉地固定在轉動臂10的相對端處。因此，轉動臂10的轉動運動14使得保持臂6和7與轉動臂一起圍繞轉動軸線11旋轉。為線筒框架1的轉動運動14設置驅動器13；在所示的設計中，驅動器13被描繪為電動馬達。轉動臂10經由相應的支柱24保持在機架26中。另外，用於線筒管5的支架8和9經由相應的軸承螺栓可旋轉地彼此相對地安裝在相應的保持臂6和7的與轉動臂10相對的端部處。第一支架8和第二支架9位於共用線筒軸線18中。線筒管5被夾在支架8和支架9之間。兩個支架8或9中的一者，例如支架8，被保持在保持臂6中，使得其可線上筒軸線18的方向上移位。以這種方式，可以在支架8和支架9之間插入線筒管5，並且隨後可以將支架8壓靠支架9，從而夾緊線筒管5。在所示的實施例中，支架9連接到線筒軸線18中的驅動輪19。驅動輪19通過驅動元件20（例如鏈驅動器）設定為旋轉，這產生線筒管5由於與支架9的連接而沿旋轉方向23旋轉。

平行于線筒管5的線筒軸線18設置有支撐輥3，由於轉動臂10繞轉動軸線11的轉動運動14，線筒管5擱置在支撐輥3上。支撐輥3經由對應的安裝件25可旋轉地固定在機架26中。由於線筒管5沿對應的旋轉方向23旋轉，因此放置線上筒管5上的線4捲繞到線筒管5上並形成線筒2。在該捲繞操作期間，橫向單元21使線4沿著線筒管5的線筒軸線18前後移動。借助於橫向單元21的該移動方向22，可以線上筒管5上產生各種類型的捲繞或線筒2。由於線上筒管5上形成捲繞，線筒2的直徑增加，使得與支撐輥3的接觸使線筒框架1繞著轉動軸線11轉動遠離支撐輥3。在捲繞操作期間，線4或已經捲繞到線筒管5上的線4被夾線上筒管5與支撐輥3之間，從而產生線上筒管5上的緊密捲繞。由於變得越來越大的線筒2的固有重量，因此在捲繞操作期間施加的夾緊力F連續增加。為了能夠確保恒定的夾緊力F，線筒框架1通過驅動器13以轉動運動14從支撐輥3繞轉動軸線11提升。然而，這種提升僅足夠在保持線上筒2和支撐輥3之間的預定夾緊力F下進行。保持臂8和9中產生作為驅動器13對夾緊力F和線筒框架1的提升的回應的彎曲力矩。彎曲力矩由測力單元12測量，該測力單元12設置在保持臂6至轉動臂10的固定件中。

用於將力手動傳遞到保持臂6中的限定位置17設置在保持臂6上。限定位置17設計為保持臂6的延伸部。操作者現在可以輕鬆地按壓該延伸部（僅幾百克就足夠了），以便根據預期的運動方向向延伸部施加力G或H。當線筒2要從支撐輥3移開時手動施加力G，並且當線筒2或線筒管5朝向支撐輥3移動時手動施加力H。這種力的傳遞由測力單元確定，於是控制器經由驅動器13使轉動臂10移動並因此經由轉動運動14使線筒框架1和線筒2在適當的方向上移動。

圖3示出了捲繞裝置的第一實施例的示意性俯視圖，以及圖4示出了圖3中Y方向上的捲繞裝置的第一實施例的示意性側視圖。除了測力單元12之外，該裝置的設計與圖1和圖2相同，因此，為了詳細描述，參考圖1和圖2的討論。在所示的實施例中，測力單元12被集成到保持臂6中。保持臂6具有兩件式設計。保持臂6的第一部分15將轉動臂10連接到測力單元12，以及保持臂6的第二部分16經由線筒軸線18從測力單元12引導到限定位置17以用於手動傳遞力。保持臂6的兩個部分15和16被擰到測力單元12，測力單元12被設計為彎梁式測力感測器。

1:線筒框架 2:線筒 3:支撐輥 4:線 5:線筒管 6:第一保持臂 7:第二保持臂 8:第一支架 9:第二支架 10:轉動臂 11:轉動軸線 12:測力單元 13:驅動器 14:轉動運動 15:保持臂的第一部分 16:保持臂的第二部分 17:手動傳遞力的限定位置 18:線筒軸線 19:驅動輪 20:驅動元件 21:橫動單元 22:橫動單元的運動方向 23:線筒的旋轉方向 24:支柱 25:支撐輥的安裝件 26:機架 F:夾緊力 G:引導遠離支撐輥的手動力 H:引導朝向支撐輥的手動力

在以下示例性實施例中描述了本發明的其他優點，如以下附圖中所示： 圖1示出了捲繞裝置的第一實施例的示意性頂視圖； 圖2示出了根據圖1的捲繞裝置在方向X上的示意性側視圖； 圖3示出了捲繞裝置的第二實施例的示意圖；以及 圖4示出了根據圖3的捲繞裝置在方向Y上的示意性側視圖。

1:線筒框架

2:線筒

3:支撐輥

4:線

5:線筒管

6:第一保持臂

7:第二保持臂

8:第一支架

9:第二支架

10:轉動臂

11:轉動軸線

12:測力單元

13:驅動器

17:手動傳遞力的限定位置

18:線筒軸線

19:驅動輪

20:驅動元件

21:橫動單元

22:橫動單元的運動方向

Claims (9)

1. 一種用於在捲繞操作中斷期間在捲繞裝置中轉動線筒（2）的方法，其中，所述線筒（2）擱置在支撐輥（3）上並線上筒管（5）上形成，線（4）捲繞到該線筒管（5）上，並且所述線筒管（5）在每種情況下經由支架（8，9）可旋轉地保持在兩個保持臂（6，7）之間，並且所述兩個保持臂（6，7）安裝在具有轉動軸線（11）的共用轉動臂（10）上，其特徵在於，由於所述線筒（2）與所述支撐輥（3）的接觸或所述線筒（2）的固有重量而作用在至少一個保持臂（6）上的力效應通過測力單元（12）測量，並且通過手動傳遞力將力（G，H）引入該保持臂（6）中，其中，手動引入的力（G，H）的力方向通過評估力測量來確定，並且借助於驅動器（13），所述轉動臂（10）對應於所述力方向轉動。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，只要手動傳遞力（G，H）繼續，所述轉動臂（10）就轉動。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在抵靠所述支撐輥（3）的轉動運動（14）期間，所述控制器自動地使所述線筒（2）進入操作位置。
4. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，當所述線筒（2）擱置在所述支撐輥（3）上時，能夠繼續進行所述捲繞操作。
5. 一種用於將線（4）捲繞到線筒管（5）上的捲繞裝置， -具有帶轉動軸線（11）的轉動臂（10）； -具有兩個保持臂（6，7），其不可旋轉地安裝在所述轉動臂（10）上並且彼此平行地相距一定距離而延伸； -具有在每種情況下用於所述線筒管（5）的支架（8，9），所述支架可旋轉地位於所述保持臂（6，7）的背離所述轉動臂（10）的端部上， 其特徵在於， -設置用於使所述轉動臂（10）繞所述轉動軸線（11）移動的驅動器（13）； -設置用於測量作用在所述保持臂（6）上的力的測力單元（12）； -至少一個保持臂（6）具有用於所述手動傳遞力的限定位置（17）；以及 -設置控制器，其中，所述控制器基於所述手動傳遞力的所述力方向（G，H）確定所述轉動臂（10）繞所述轉動軸線（11）的運動方向（14）。
6. 根據權利要求5所述的捲繞裝置，其特徵在於，至少一個保持臂（6）具有兩件式設計，並且兩個部件（15，16）經由所述測力單元（12）連接。
7. 根據權利要求6所述的捲繞裝置，其特徵在於，所述測力單元（12）為彎梁式測力感測器。
8. 根據權利要求5至7中任一項所述的捲繞裝置，其特徵在於，用於使所述轉動臂（10）繞所述轉動軸線（11）移動的所述驅動器（13）為電動馬達。
9. 根據權利要求5至8中任一項所述的捲繞裝置，其特徵在於，所述限定位置（17）設計為所述兩件式保持臂（6）的延伸部。

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