用于使紗在其卷繞在線筒上期間橫動的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于使紗在其卷繞在安裝在紡織機(jī)的操作單元的卷繞裝置中的線筒(bobbin)上期間橫動的方法，在其中紗的橫向運(yùn)動通過橫動桿的往復(fù)直線運(yùn)動生成，橫動桿為成排的操作單元所共有，其中，在死點(diǎn)之前橫動桿被減速，這至少部分是由于橫動桿的動能轉(zhuǎn)換成磁場的勢能，而在死點(diǎn)之后在橫動桿的運(yùn)動方向倒轉(zhuǎn)之后，橫動桿被再加速，這至少部分是由于磁場的勢能轉(zhuǎn)換成橫動桿的動能。
[0002]本發(fā)明還涉及一種用于使卷繞在安裝在紡織機(jī)的操作單元的卷繞裝置中的線筒上的紗橫動的裝置，其包括橫動桿，橫動桿沿著機(jī)器布置且為位于機(jī)器的一側(cè)上的成排的操作單元所共有，其中，橫動桿與對其施加帶有可變行程的往復(fù)直線運(yùn)動的驅(qū)動器聯(lián)結(jié)，且該裝置還包括在機(jī)器框架上和在橫動桿上彼此相對布置的至少兩對相互排斥的磁體。
【背景技術(shù)】
[0003]在帶有靠近彼此布置的成排操作單元的紡織機(jī)上的柱形或錐形的交叉卷繞的線筒上的卷繞(例如在開口端紡紗機(jī)、卷繞機(jī)或倍捻機(jī)上)通常通過沿著機(jī)器的操作單元的一側(cè)經(jīng)過的連續(xù)的橫動桿來執(zhí)行。在卷繞過程期間，被卷繞的線筒通過其表面卷繞在驅(qū)動滾筒的柱狀表面上而滾動，由此，其旋轉(zhuǎn)軸線平行于橫動桿的軸線且在線筒的卷繞期間橫動桿執(zhí)行往復(fù)直線運(yùn)動。橫動桿的行程對應(yīng)于被卷繞的線筒的紗包的表面線的長度。
[0004]由于機(jī)器生產(chǎn)率，供給至卷繞線筒的紗的速度較高，這還要求橫動桿的高頻率的往復(fù)直線運(yùn)動。然而，由于布置成排的大量操作單元，橫動桿例如具有30米的長度，這意味著其重量相當(dāng)大。
[0005]橫動桿的大慣性質(zhì)量導(dǎo)致在其直線往復(fù)運(yùn)動的死點(diǎn)位置中的問題。紗在帶有捻距的螺線(screwline)中堆積在線筒的表面上，形成期望的交叉卷繞的紗包。在橫動桿的運(yùn)動的死點(diǎn)中，即在被卷繞的線筒的面上，由于桿在其隨后再加速之前減速，螺線的捻距減少至零值。為了防止紗在該點(diǎn)積聚，必須改變橫動桿在死點(diǎn)區(qū)域中的運(yùn)動。當(dāng)維持恒定行程時，兩個死點(diǎn)可同時在一個或另一方向上被移置，或者通過相互反向地移置死點(diǎn)位置可交替地來增加和減少行程的大小。
[0006]當(dāng)桿以恒定速度移動時，所要求的其驅(qū)動機(jī)構(gòu)的功率相對低，因?yàn)槠鋬H用于克服被動阻力和使紗偏轉(zhuǎn)。然而，由于在死點(diǎn)位置中發(fā)生的在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的功率中的重要變化，首先需要在死點(diǎn)之前收回慣性能量，且隨后在橫動桿的死點(diǎn)之后須將慣性能量施加至橫動桿以使其加速。這通過大的公稱驅(qū)動力矩和/或通過在死點(diǎn)之前在橫動桿的慣性質(zhì)量制動期間發(fā)生的動能的積聚以及通過在死點(diǎn)之后在橫動桿的起動期間釋放所積聚的能量來解決。典型地，橫動桿的能量作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)能量積聚。然而，相比之下，如果使用執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動的帶有伺服馬達(dá)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)的慣性質(zhì)量或力矩還須被制動且之后再加速并且伺服馬達(dá)的驅(qū)動力矩或功率必須較高。然而，帶有高驅(qū)動力矩的伺服馬達(dá)具有高的慣性力矩，這增加了總的減少的移動質(zhì)量且因此在橫動桿的加速中可達(dá)到的增加非常有限或者沒有增加。
[0007]除了確保在線筒上的紗包的邊緣所要求的形狀，另一問題是增加所卷繞的線筒的直徑，當(dāng)相繼放置的單獨(dú)的紗線的軸向位置逐漸改變時，紗線交替地彼此接近以及移動遠(yuǎn)離彼此。因此，周期性地形成引起包形狀扭曲以及使卷起過程復(fù)雜的區(qū)。這根據(jù)具體規(guī)定通過逐漸改變橫動桿的運(yùn)動來防止。
[0008]橫動桿的驅(qū)動機(jī)構(gòu)通常與其端部中的一個聯(lián)結(jié)。長的橫動桿因此對振動的發(fā)生敏感。不僅縱向變形波沿著桿傳播，而且橫波也如此，其由在引導(dǎo)軸承中存在游隙的情況下桿經(jīng)受翹曲作用的事實(shí)引起。此外，偏搖導(dǎo)致增加摩擦力。在桿中橫波的速度比縱波的速度更低且桿的振蕩通常非常復(fù)雜。橫動桿的自由端的運(yùn)動那么不同于桿在其連接至驅(qū)動機(jī)構(gòu)的位置中的部分的運(yùn)動。
[0009]不能通過減少其重量充分正面地影響降低在橫動桿的往復(fù)運(yùn)動期間產(chǎn)生的慣性力。這通常導(dǎo)致桿的剛性的減小，而這導(dǎo)致不期望的變形。
[0010]根據(jù)文件CZ 1997-2323 A3的裝置通過凸輪機(jī)構(gòu)獲得橫動桿的運(yùn)動。為了減少該機(jī)構(gòu)的應(yīng)變和磨損且使能夠增加紗卷繞的過程的速度，在橫動桿的運(yùn)動的死點(diǎn)之前定位有彈簧，其吸收其動態(tài)力且使其運(yùn)動再加速。相對于機(jī)器框架，彈簧的位置是恒定的或者彈簧可根據(jù)在邊緣部分在線筒上相疊期間橫動桿的極端死點(diǎn)的位移來移置。
[0011]然而，在機(jī)械或氣動彈簧的情況中，難以確保其可滿足由操作動力學(xué)引起的要求的非線性特性。在死點(diǎn)位置附近作用在橫動桿上的橡膠或塑料緩沖器的附加利用引起桿的沖擊和振動，而且這些元件具有短的使用壽命。而由于其負(fù)載，彈簧自身的使用壽命也非常短。
[0012]根據(jù)文件CZ 300588 B6的解決方案提出將牽引桿的一端樞轉(zhuǎn)地連接至橫動桿，其另一端樞轉(zhuǎn)地連接至樞轉(zhuǎn)地安裝的主曲柄。曲柄是與控制機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)的可電子控制的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的輸出器件。主曲柄連同可電子控制的驅(qū)動器通過可移置的聯(lián)結(jié)被連接至紡織機(jī)的框架以確保在死點(diǎn)位置中紗包的相疊、所謂的交迭(blurring)。
[0013]在橫動元件從一個死點(diǎn)位置運(yùn)動至另一個期間，主曲柄的角速度通過由控制機(jī)構(gòu)控制的電子控制的旋轉(zhuǎn)控制驅(qū)動器被連續(xù)地減少或增加。這直接取決于所要求的交叉卷繞在被卷繞的線筒上的紗的角度的大小和/或取決于橫動元件的位置，通過該手段可能實(shí)現(xiàn)所要求的交叉卷繞在被卷繞的線筒上的紗的角度和/或所要求的橫動元件的運(yùn)動的速度的過程。
[0014]這樣的裝置可成功地滿足對紗包的高質(zhì)量布置的要求且其還可有助于解決由橫動桿的往復(fù)運(yùn)動所生成的慣性力的問題。另一方面，缺點(diǎn)是這些控制器件的復(fù)雜性以及因此還有其價格，由此，不用說，增加的復(fù)雜性導(dǎo)致對缺陷的增加的敏感性的更高可能性。
[0015]文件CZ 2007-214 A3采用兩對磁體，其中的一個總是可調(diào)整地安裝在機(jī)器框架上，而另一個固定地安裝在橫動桿上，由此磁體布置成使得相同的極鄰近。該解決方案提供在死點(diǎn)區(qū)域中橫動桿的往復(fù)直線運(yùn)動的有效阻尼，由此，在死點(diǎn)之前桿的慣性質(zhì)量的能量被累積且然后消耗，這有助于在死點(diǎn)之后橫動桿的起動。
[0016]可能通過安裝在框架上的磁體的移置來適應(yīng)橫動桿的死點(diǎn)位置中的變化。如果安裝在框架上的磁體的位置通過伺服馬達(dá)來控制，這是特別有利的。
[0017]然而，該解決方案的缺點(diǎn)是接近的磁體的相互作用力的迅速增加且結(jié)果是非常有限的設(shè)定死點(diǎn)的精確位置的可能性，這由磁體的力特性引起。
[0018]為了消除或減少【背景技術(shù)】的上述缺點(diǎn)，公開了一種根據(jù)文件CZ 300 588的方法和裝置。該解決方案示出一種用于使紗在其卷繞在安裝在紡織機(jī)的操作單元的卷繞裝置中的線筒上期間橫動的方法，在其中紗的橫向運(yùn)動通過為成排的操作單元所共有的橫動桿的往復(fù)直線運(yùn)動來生成。由于動能到勢能的兩階段轉(zhuǎn)換，可逆地可動的橫動桿在橫動桿的死點(diǎn)之前被減速，其中，在第一階段中橫動桿的動能變成磁場的勢能，而在減速的第二階段中橫動桿的動能轉(zhuǎn)換成彈性力的勢能。在橫動桿的往復(fù)運(yùn)動的死點(diǎn)之后，在那里運(yùn)動方向倒轉(zhuǎn)，發(fā)生橫動桿的運(yùn)動的兩階段加速，其中，在第一階段中彈性力的場的勢能轉(zhuǎn)換成橫動桿的動能，而在第二階段中磁場的勢能變成橫動桿的動能。該方法還對應(yīng)于一種用于使卷繞在安裝在紡織機(jī)的操作單元的卷繞裝置中的卷繞線筒上的紗橫動的裝置，其包括沿著機(jī)器布置且為在機(jī)器的一側(cè)上的成排操作單元所共有的橫動桿。橫動桿與對其施加帶有可變行程的往復(fù)直線運(yùn)動的驅(qū)動器聯(lián)結(jié)。該裝置包括至少兩個磁性對，磁體的相反的極彼此相對地布置在機(jī)器框架上和在橫動桿上，由此，磁性對由安裝在橫動桿上的至少一個可動磁體和通過至少一個預(yù)加載的可彈性變形的器件安裝在機(jī)器框架上的兩個靜止磁體構(gòu)成。該可彈性變形的器件的預(yù)加載的強(qiáng)度低于在磁性對的相同的極的相互接觸處磁體對的相互排斥力。
[0019]然而，該解決方案具有涉及彈簧的不足的使用壽命的一些問題，以及與所使用的磁體(從其中根據(jù)在每對磁體中磁體的相互距離得出可達(dá)到的磁力的范圍以及其效果的過程)的質(zhì)量相關(guān)聯(lián)的一些缺點(diǎn)。