用于纺纱生产线的线轴和管的更换装置及其组件的制作方法

本发明的目标是一种用于纺纱生产线的线轴和管的更换装置及更换方法。

背景技术：

已知，将形成在纺锤架上、由缠绕了在粗纱机上伸展的粗纱的管构成的线轴输送至细纱机。在细纱机上，线轴从织机悬挂，并从开始工作的粗纱定位正在工作的线轴。当正在工作的线轴用完时，则被来自纺锤架的线轴替换。

用完的线轴构成完全无粗纱的管(被定义为“空管”)或设置有一定缠绕的粗纱残留物的管(被定义为“脏管”)。

在通常被称之为“清洁器”的专用装置中清洁脏管(并且有时也清洁空管)，专用装置清除了残留的粗纱，从而获得空管。

将源自于清洁器的空管与从细纱机移除的这些管带回至粗纱机并且此处利用同时已形成的线轴进行替换；由此，可以再利用空的管形成新的线轴。

通常手动完成或通过整个或部分自动机械化系统完成该阶段。

最近，申请人设想了一种局部实施空管或脏管及线轴的移除、脏管的清洁、以及线轴与空管的更换的集成式装置。国际申请wo2016/083944中示出了该集成式装置及有关的工作方法。

尽管该集成式装置允许获得高度自动化，然而，特别是由于纺锤架及细纱机提供不断增加的纺锤的趋势，趋势为进一步加快该操作的性能。

因此，申请人设想了又一种装置，发明第102017000037751号的意大利专利申请，其目标是能够减少移除、更换与释放阶段、以及可能的清洁工作的整体运行时间。

然而，更换操作的执行速度不是唯一的要求。实际上，更换装置在细纱机侧的输送系统(该输送系统从细纱机承载空管和脏管并且线轴必须被释放到其中)以及工作台侧输送系统(承载线轴并且空管被释放到其中)之间运行。

因此，更换设备必须与两个输送系统正确地交互，可能快速且可靠地适应其不同的构造参数。

技术实现要素：

本发明的目标是满足上述要求。

该目标是通过根据本发明的更换装置和更换方法实现的。具体实施方式中描述了设备和方法的执行的实施例的变体。

附图说明

根据以下描述，通过根据以下附图的非限制性示例给出的装置和方法的特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施方式的设置有纺锤架、多个细纱机、输送系统、以及更换装置的纺纱生产线的一部分；

图2示出了图1中的纺锤架的简图；

图3示出了根据本发明的实施方式结合细纱机与纺锤架的输送装置的图1中的更换装置。

图4示出了图1中的更换装置的纵横截面图；

图5a和图5b示出了图1中的更换装置的电动机承载组；

图5c示出了图1中的更换装置；

图6示出了从图5中的更换装置的下方观看的平面图；

图7示出了图5中的更换装置的放大视图；

图8示出了图5中的更换装置的另一横截面图；

图9和图10分别示出了处于上升配置和下降配置时的图5中的更换装置；

图11a至图11e图示出了更换装置的工作阶段；

图12至图14示出了本发明的又一实施方式。

具体实施方式

参考所附图，参考标号1整体指示纺纱生产线的一部分，该部分包括：罐区域2，罐区域中停留了多个罐4，每个罐包含一卷粗纱；纺锤架6，邻近于罐区域2以由此馈送粗纱；以及例如被布置成平行于彼此的多个细纱机8。

纺锤架6拉伸来自罐4的粗纱并且将其缠绕在空的管上，从而形成被输送至细纱机的线轴10。因此，线轴10为纺锤架6的推车20使用。

输送系统包括粗纱机侧的输送装置22，粗纱机侧的输送装置通常被称之为“支架(plank，厚板)”，适于从推车20移除线轴10并且以预定的高度悬挂的方式通常通过主带22’移动线轴10。粗纱机侧的输送装置22还适于将空的管14装载到推车20上。

例如，根据优选的实施方式，沿着纺锤架轴线延伸的纺锤架6为每个工作点提供一对袋盖(flap，翻板)6a，工作点沿着纺锤架轴线按顺序分布。

每个袋盖6a围绕竖直轴线旋转，以引导粗纱围绕空管14缠绕，由此形成卷筒10。

空管14以可移除方式插入在与纺锤运动推车20成一体的纺锤6b上。

在工作位置(图2)，推车20布置在适于允许将粗纱缠绕至管上的高度处，以实现线轴10。

换言之，在所述工作位置中，通过推车20运送的纺锤的轴线与袋盖的轴线大致重合。

例如，一旦获得希望重量的线轴，则将推车20从上升的工作位置下降至收缩的下降位置，在该下降位置中，在支架下方，推车结合用于将推车朝向进给上升位置水平平移的推车运动装置起作用。

所述水平运动装置包括滑块6c，该滑块结合用于水平平移推车的电动机装置起作用。

在通过滑块6c运送的推车20水平平移之后，推车20移至适于允许所述推车20与线轴承载支架22协作的进给上升位置，以从推车处提升线轴和/或将线轴存放在新的空管14的纺锤6b上以形成新的线轴。

由保持和引导结构6d支撑支架22，支架22包括竖直可移动的联接杆6e。

由此，支架22在上升位置与下降位置之间是竖直可移动的，在上升位置，发生线轴朝向下一工作阶段的运动，并且下降位置适于从处于上升位置的推车中移除线轴。

因此，纺锤架6包括适于保持所述支架并且允许其竖直移动的支撑和运动装置。

例如，所述支撑和运动装置包括带状件6f，优选地，带状件6f在一端处平坦地连接至联接杆6e并且在相对端处缠绕至与电动机连接的支架运动轴6g。

输送系统进一步包括适于朝向细纱机8移动线轴10并且朝向纺锤架6移动脏管12(或有时移动空管14)的细纱机侧的输送装置26。

例如，细纱机侧的输送装置26成形为闭合环，并且包括具有平行于细纱机8无缝地延伸的横截面8’的轨道26’。

进一步地，输送系统包括控制装置，适于控制线轴沿着支架的前进并且控制空管14或脏管12沿着轨道26’的前进，例如，包括plc或微处理器。

进一步地，纺纱生产线1包括更换装置50，更换装置50适于结合粗纱机侧的输送装置22起作用从而提供纺锤架6，并且适于结合细纱机侧的输送装置26起作用从而提供细纱机8，以局部完成(即，在输送系统的预定分区中)从细纱机侧的输送装置26移除脏管12并且完成从粗纱机侧的输送装置22移除线轴10，可能地完成脏管12的清洁而获得空管14，线轴10与空管14的更换，以及线轴10至细纱机侧的输送装置26与空管14至粗纱机侧的输送装置22的释放。

如图3所示，更换装置50结合提供细纱机8的细纱机侧的输送装置26的轨道26’的端截面26”起作用，并且结合提供纺锤架6的粗纱机侧的输送装置22的带22’的端截面22”起作用。

例如，带22’的端截面22”沿着与轨道26’的端截面26”垂直的方向延伸。

根据第一实施方式(图4至图10)，更换装置50包括栓钉承载组100，栓钉承载组100包括：具有沿着大致竖直旋转轴线z的延伸部的开口驱动轴52；以及优选布置在开口驱动轴52的上端、与其运动地连接以驱动其旋转的第一电动机54。

进一步地，栓钉承载组100包括由固定的邻接部58支撑的旋转驱动轴56，并且旋转驱动轴56通过致动栓钉承载组100的第二电动机55而旋转。

优选地，旋转驱动轴56是中空的并且与开口驱动轴52共轴，开口驱动轴52容纳在其中并通过一个或多个轴承引导旋转。

根据一个实施方式，驱动组300包括电动机承载板302、第一电动机54、以及第二电动机55。

发动机电动机承载板302是竖直滑动的并且支撑并排布置的第一电动机54和第二电动机55。

进一步优选地，电动机承载组300包括连接至第一电动机54的第一适配器304，例如，具有正交输入/输出轴线、与开口驱动轴52同轴放置并且与开口驱动轴连接的类型。

进一步优选地，电动机承载组300包括连接至第二电动机55的第二适配器306，例如，具有正交输入/输出轴线、与第一适配器304并排布置、且通过齿轮308、310连接至旋转驱动轴56的类型。

进一步地，电动机承载组300包括适于防止电动机承载板302的旋转并且同时允许所述电动机承载板302的竖直平移的防旋转装置。

例如，所述防旋转装置包括被紧固至固定邻接部的滑块312，该固定邻接部例如为更换装置50的柱314，并且包括被紧固至电动机承载板302的一部分318的销316，该销在滑块312上可滑动。

优选地，销316在端部设置有辊，以便于在滑块312上滑动。

栓钉承载组100进一步包括布置在旋转驱动轴56的下端附近的多个直线径向引导件60，这些引导件由该下端支撑；所述径向引导件60各自沿着相应的径向方向r*从旋转驱动轴56向外径向地延伸，并且优选成角度地等间距布置。

出于清晰之缘故，以下将参考提供等间距的4个径向引导件的实施方式。

优选地，每个径向引导件60由旋转驱动轴56的端部并且通过轴承62、由开口驱动轴52的端部支撑；因此，在开口驱动轴52的旋转过程中，所述引导件并不发生任何位移，而是通过致动旋转驱动轴56旋转时而围绕旋转轴线z旋转。

对于每个径向引导件60，栓钉承载组100进一步包括在相应的径向引导件60上可滑动的托架64，和复位杆66，该复位杆66在远端处铰接至相应的托架64。

进一步地，栓钉承载组100包括共轴并整体紧固至开口驱动轴52(优选地，被紧固至其下端)的例如星型形式的旋转驱动构件68。

每个复位杆66在相应的近端处、相对于旋转轴线z离心的点处铰接至旋转驱动构件68，例如，星型旋转驱动构件的点处。

优选地，一些复位杆在其上面处铰接至旋转驱动构件，其他复位杆在其下面铰接，以避免结构干扰。例如，在四个复位杆的情况下，其中两个相对于彼此直径地相对的两个托架铰接在旋转驱动构件的上面，而其他两个相对于彼此直径地相对的另两个托架铰接在旋转驱动构件的下面。

在每个托架64上，栓钉承载组100提供在周向上并排并且彼此相对地铰接的四个栓钉承载板70a、70b，从而易于扩展。例如，所述栓钉承载板70a、70b铰接在旋转轴线z附近，例如，铰接在两个铰接点72a、72b处，并且通过弹性装置(例如，弹簧74)的作用保持紧密。

每个板70a、70b运送适于插入管14的相应栓钉84a、84b。

根据一个优选实施方式，托架64提供两个弓形的狭槽76a、76b，并且每个栓钉承载板70a、70b提供穿过托架64的基部的销78a、78b；弹簧74在两个销78a、78b上操作，以往复方式连续操作。

因此，开口驱动轴52的旋转产生旋转驱动构件68的旋转与复位杆66的平移或旋转平移，从而沿着相应的径向引导件60致动相应的托架64，该托架例如承载一对栓钉84a、84b。

开口驱动轴52在一个方向(例如，顺时针方向)上的旋转致使托架64(与栓钉84a、84b)沿着径向方向r*(即，离心运动)向外离开，而相反方向(例如，逆时针方向)上的旋转致使托架64(与栓钉84a、84b)朝向旋转轴线z复位，即，向心运动。

换言之，栓钉承载组100设置有适于径向地移动栓钉84a、84b的径向运动装置。

根据上述所述实施方式，所述径向运动装置包括第一电动机54、开口驱动轴52、径向引导件60、托架64、以及栓钉承载板70a、70b。

另一方面，第二电动机55与旋转驱动轴56构成适于在围绕旋转轴线z旋转时移动径向引导件64的旋转运动装置的一个实施方式，以在后续成角度的位置处设置成对的栓钉84a、84b。

例如，径向运动装置与旋转运动装置电同步。

因此，更换装置50包括适于同步开口驱动轴52的旋转与旋转驱动轴56的旋转的同步装置，以使得旋转驱动轴56的预定旋转与开口驱动轴52的适当逆方向旋转对应，因此，栓钉84a、84b保持处于相同的径向位置。

例如，所述同步装置是电子的并且提供第二电动机55的致动(在旋转时驱动旋转驱动轴56)与第一电动机54的致动(在旋转时驱动开口驱动轴52)之间的同步。

进一步地，更换装置50提供以预定的角度位置操作的扩展装置，优选地，与所述更换装置50结合细纱机侧的输送系统26起作用的角度位置对应，并且出于此原因，被称之为细纱机侧的角度位置，适于对布置在所述细纱机侧的角度位置中成对的栓钉承载板70a、70b操作，以在沿着径向方向r*的平移过程中在周向方向上扩展成对的栓钉承载板70a、70b。

例如，各个栓钉承载板70a、70b提供优选地通过狭缝80a、80b；所述狭缝80a、80b沿着相应的扩展轴线d1、d2径向地延伸、向外分叉。

优选地，扩展装置包括由与旋转驱动轴56共轴安装的凸缘84而支撑的一对扩展销82a、82b。

扩展销82a、82b定位成与相应的狭缝80a、80b接合。

当托架64处于收缩位置时，栓钉承载板70a、70b通过弹性装置的作用被带至更靠近，并且扩展销82a、82b在其外部径向端处定位在相应的狭缝80a、80b中。

当朝向进给位置推动托架64时，栓钉承载板70a、70b扩展间隔开，因为与具有分叉路线的相应狭缝80a、80b接合的扩展销82a、82b在往复的周向距离处引导所述栓钉承载板70a、70b，克服了弹性装置的阻力。

当托架64处于进给限制位置时，栓钉承载板70a、70b处于扩展限制位置，即，与通过所述栓钉承载板70a、70b承载的栓钉84a、84b之间的预定限制距离对应，通过改造扩展装置的部件和/或狭缝的形状和/或尺寸，可以记录栓钉84a、84b之间的限制距离。

有利地，这允许克服通过细纱机侧的输送装置承载的管间的距离与通过粗纱机侧的输送装置承载的线轴间的距离之间的任何差异，或克服通过用于不同细纱机模型的细纱机侧的输送装置承载的管间的距离的任何差异，或克服通过用于不同的纺锤架模型的粗纱机侧的输送装置承载的线轴间的距离的任何差异。

更换装置50进一步包括适于沿着与旋转轴线z平行的竖直方向迫使栓钉承载组100平移的竖直运动装置。

所述竖直运动装置优选地是电的并且例如包括被紧固至固定邻接部的第三电动机90，例如，步进式电动机。

进一步地，所述竖直运动装置包括将第三电动机90与栓钉承载组100运动地接合的运动链，以根据通过所述第三电动机90施予的旋转推动其竖直平移。

例如，运动链与旋转驱动轴56接合并且包括例如：

-带92，连接至第三电动机90的驱动轴；

-蜗杆94，与带92接合，在预定的距离处布置成与旋转轴线z平行并且由固定框架93操作地支撑；以及

-螺帽件96，与蜗杆接合与被固定至旋转驱动轴56。

竖直运动装置的致动致使整个栓钉承载组100上升或下降，栓钉承载组100还包括电动机承载组300、并且由此包括第一电动机54和第二电动机55。

具体地，栓钉承载组100可在下限位置与上限位置之间移动。

当栓钉承载组100处于下限位置时，扩展装置与栓钉承载板70a、70b脱离，因此，径向运动装置的致动引起栓钉承载板70a、70b的径向前进，而不扩展间隔开，甚至不布置在细纱机侧的角度位置处。

从下限位置穿过至上限位置时，栓钉承载组100穿过其中扩展装置与栓钉承载板70a、70b接合的中间位置，因此，径向运动装置在一个方向上的致动与栓钉承载板70a、70b的前进对应，并且对于定位在细纱机侧的角度位置的栓钉承载板70a、70b也扩展，即，往复周向距离。

换言之，扩展装置与竖直运动装置同步，以当扩展装置从下限位置移动至上限位置时在预定的中间位置处，可能在所述上限位置处，与栓钉承载板70a、70b接合。

从上限位置穿过至下限位置时，栓钉承载组100穿过扩展装置与栓钉承载板70a、70b脱离的中间位置。

因此，根据一个优选实施方式，由共轴安装至旋转驱动轴56并且可在旋转驱动轴上滑动的轴环102来支撑承载扩展销82a、82b的凸缘84。

当栓钉承载组100朝向上限位置移动时，其向上移动凸缘84并且因此轴环102向上滑动；当栓钉承载组100朝向下限位置移动时，轴环102例如通过地心引力的作用(或根据可替代的实施方式，通过弹性复位装置的作用)向下滑动至中间位置，在该竖直位置处，通过锁定系统110锁定所述轴环。

例如，优选地，所述锁定系统110包括被竖直地紧固至凸缘84的小杆112，和被紧固至固定框架93、由小杆112滑动地穿过的锁定板114。

小杆112在上方自由端处提供轴衬，该轴衬当凸缘处于中间位置时抵接锁定板114，由此防止凸缘84处于所述中间位置的下方。

进一步地，所述锁定系统110还执行抵消栓钉承载板70a、70b在径向进给过程中所施加的作用所必需的锁定凸缘84的旋转的功能。换言之，所述锁定系统是所述扩展装置的旋转锁定装置的实施例。

在包括上述所述更换装置的纺纱生产线的正常操作过程中(图11a至图11e)粗纱机侧的输送装置22运送通过相应的挂钩/释放装置悬挂的两个线轴10，通常被称之为“摆锤”；两个线轴10停止处于线轴移除位置，以使得相应的轴线限定大致垂直于线轴沿着粗纱机侧的输送装置22的前进方向的假想线轴更换平面pb。

对于更换装置50，面向线轴更换平面pb的角度位置(其中，所述更换装置50结合粗纱机侧的输送装置22起作用)被限定为粗纱机侧的角度位置。

进一步地，细纱机侧的输送装置26运送通过相应的挂钩/释放装置悬挂的两个脏管12或空管14；管12、14停止处于它们在假想的管输送平面pt上对准的管移除位置，管沿着细纱机侧的输送装置26的进给方向也在假想的管输送平面pt上。

对于更换装置50，面向管输送平面pt的角度位置(其中，所述更换装置50结合细纱机侧的输送装置26起作用)是上面提及的细纱机侧的角度位置。

从下限位置开始，栓钉承载组100通过致动竖直运动装置而竖直向上移动，并且在中间位置与扩展装置接合。

通过致动径向运动装置，栓钉84a、84b向上径向移动至进给的径向限制位置；除在外部径向移动外，放置在细纱机侧的角度位置中的栓钉84a、84b扩展间隔开。

布置在粗纱机侧的角度位置中的栓钉84a、84b，当达到进给径向限制位置时，不产生任何扩展并且与待移除的线轴10竖直对准，即，在线轴更换平面pb上对准，而布置在细纱机侧的角度位置中的栓钉84a、84b，当达到相应的进给径向限制位置时，扩展间隔开并且与待移除的脏管12或空管14竖直对准，即，在管输送平面pt上对准(图11a)。

通过进一步致动竖直运动装置，处于细纱机侧的角度位置的栓钉84a、84b与脏管12或空管14接合，并且处于粗纱机侧的角度位置的栓钉84a、84b与线轴10接合，并且通过上升超过接合高度些许，从相应的挂钩/释放装置释放所述线轴10和所述管12、14。

随后，通过致动竖直运动装置，栓钉承载组100返回至下限位置，从而带动线轴10与管12、14。

随后，优选地，通过制动径向运动装置，栓钉84a、84b返回至收缩的径向限制位置(图11b)。

随后，例如，通过致动旋转运动装置，径向引导件60在顺时针方向上发生旋转，因此，将管12、14带至细纱机侧的角度位置与粗纱机侧的角度位置之间的中间的细纱机/粗纱机角度位置，例如，相对于所述细纱机侧的角度位置旋转90°(图11c)。

优选地，更换装置50包括适于对布置在所述中间角度位置的管12、14操作的清洁装置200，同时对多个管操作，例如，两个。

在所述中间角度位置，管12、14经历清洁操作。

同时，将线轴10带至处于粗纱机侧的角度位置与细纱机侧的角度位置之间的中间粗纱机/细纱机角度位置，例如，相对于所述粗纱机侧的角度位置旋转90°。

同时，粗纱机侧的输送装置22前进第一行程c1。所述第一行程c1使得两个挂钩/释放装置定位在线轴更换平面pb上。

随后，通过进一步致动旋转运动装置，管(可能已清洁)从细纱机/粗纱机角度位置穿过至粗纱机侧的角度位置，并且线轴从粗纱机/细纱机角度位置穿过至细纱机侧的角度位置(图11d)。

径向运动装置与竖直运动装置的致动使得放置于细纱机侧的角度位置的线轴悬挂至细纱机侧的输送装置26(由于扩展装置的作用而扩展)，并且使得放置于粗纱机侧的角度位置的管悬挂至粗纱机侧的输送装置22。

同时，可以对同时到达细纱机/粗纱机角度位置的其他两个管开始清洁操作。

粗纱机侧的输送装置22使得通过支架22承载的线轴行进第二行程c2，因此，之间通常布置有空的挂钩/释放装置的另两个线轴10布置在线轴更换平面pb上。

通常，第二行程c2大于第一行程c1，因为第一行程c1允许线轴更换平面pb上的两个挂钩/释放装置对准，所以其中一个靠近于希望位置，而第二行程c2允许两个随后的线轴定位在线轴更换平面pb上。

进一步地，细纱机侧的输送装置26前进第三行程c3，因此，其他两个脏管12准备好从细纱机侧移除(图11e)。

换言之，所述控制装置包括适于使得支架行进预定行程的支架运动装置，该预定行程根据更换装置50的操作阶段而变化。

具体地，所述支架运动装置适于使得支架22前进第一行程c1，以将两个挂钩/释放装置对准在线轴更换平面pb上，并且使得支架22前进第二行程c2，以将两个线轴10对准在线轴更换平面pb上。

竖直运动装置的进一步运动允许将其他两个管12、14装载在放置于细纱机侧的角度位置的栓钉上，并且允许将其他两个线轴装载在放置于粗纱机侧的角度位置的栓钉上。

根据本发明的可替代实施方式，更换装置50包括适于对至少一个脏管12操作、以清除粗纱残留物的清洁装置200。

优选地，所述清洁装置200适于同时对若干个脏管12操作，例如，数目为两个。

优选地，当布置在与细纱机侧的输送装置协作的第一角度位置和与粗纱机侧的输送装置协作的第二角度位置之间的中间角度位置时，所述清洁装置200被配置为对所述脏管14操作。

优选地，所述清洁装置气动地操作所述清洁，即，实施吹气或抽气，以从管分离出粗纱残留物。

在国际申请wo2016/083944与发明第102017000037751号的意大利专利申请中描述了根据实施方式的清洁装置200，两者均以本申请人的名义，其与该清洁装置有关的教导通过引证整合于此。

图12至图14示出了本发明的又一实施方式；在该图中，使用相同参考标号表示相同的部件。

根据该实施方式，适于防止电动机承载板302的旋转并且同时允许所述电动机承载板302的竖直平移的电动机承载组300的防旋转装置包括：具有在更换装置50的柱314中做出的竖直延伸部的窗口312’，和在窗口312’中滑动的电动机承载板302的突片316’。

优选地，突片316’在其端部设置有辊316”，以便于在窗口312’中滑动。

进一步优选地，根据该实施方式，竖直运动装置的运动链包括至少一个带92’，优选地一对带92’，缠绕在第三电动机90并且被紧固至栓钉承载组100，例如，被紧固至电动机承载组300，优选地，被紧固至电动机承载板302。

第三电动机90的致动导致带92’的缠绕并且导致栓钉承载组100上升，而电动机90的释放导致由于地心引力而栓钉承载组100下降。

创新地，上述更换装置满足参考现有技术所提出的要求，因为它与细纱机输送系统和工作台侧输送系统正确地连接。

特别地，有利地，更换装置允许克服由细纱机输送装置承载的管和由工作台侧输送装置承载的线轴之间可能存在的不同距离。

此外，有利地，根据本发明的更换装置允许减少更换线轴与管所需的总时间，并且可能减少脏管的清洁时间。

此外，有利地，使用用于径向运动装置与旋转运动装置的电动机允许栓钉承载组始终在同一方向上旋转，以利于更换装置的操作。

对于本领域技术人员显而易见的是，为了满足暂时的需求，可以对全部包括在由所述权利要求书限定的保护范围内的上述所述集成式装置和工作方法做出改变。