专利名称：纱线卷装的卷绕装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在生产筒子的纺纱机的一个工作部位上用以卷绕纱线卷装的装置，其中纱线卷装是各通过一由自身的电动机驱动的摩擦滚筒来驱动的，而且电动机和摩擦滚筒是设在该工作部位的机组的外壳内。
在卷绕筒子时有两种可能，即用以卷绕纱线卷装的筒管要么是直接驱动，要么是安放在一摩擦滚筒上，用摩擦滚筒使之旋转，从而进行纱线卷绕。尤其是在气流纺纱机和络筒机上，纱线卷装都是由摩擦滚筒来驱动的。在络筒机中摩擦滚筒一般是制成槽筒，并同时兼作纱层移位之用。摩擦滚筒一般由一电动机通过中间连接的传动箱或皮带来驱动。电动机设置在筒子卷绕的工作部位的外壳内。这种驱动方式在DE 39 16 918 A1中已行公开。由于摩擦滚筒和电动机的支座在空间上是隔开的，所以必须采用传动箱或皮带传动。
本发明的目的是实现一种结构简单和维修方便的纱线卷装的卷绕装置。
按照本发明，上述目的是这样达到的，这种在生产筒子的纺纱机的一个工作部位上用于纱线卷装的卷绕装置，其中纱线卷装各由一自身的电动机所驱动的摩擦滚筒来转动，而且电动机和摩擦滚筒设置在该工作部位的机组的外壳内，其特征在于，该工作部位的外壳被设计成用以直接接纳电动机的定子绕组，而且通轴在该工作部位的外壳侧壁内只有径向的支承而止推轴承则设在电动机一侧。
把摩擦滚筒和电动机的转子共同设置在一根通轴上，具有安装和样准方便的优点，否则的话要同时装配摩擦滚筒的传动轴和电动机的传动轴。零件数的减少可使维修和可能出现的轴的更换更加筒化。轴承结构也因而进一步简化，即在该工作部位的机组的外壳的侧壁上只需设置一径向的轴承结构，而电动机侧的轴向的轴承结构最好通过电动机的端盖来实现。因此拆卸电动机的端盖并松开摩擦滚筒后，通轴连同其上所装的转子便可从电动机的定子绕组中抽出。另外由于电动机的定子绕组是直接嵌装在该工作部位的机组的外壳侧壁的凹槽中的，所以整个传动装置的更换十分方便。按照本发明把定子绕组直接嵌装在外壳侧壁中并把电动机轴和摩擦滚筒轴制成一通轴的做法与DE-PS 593 358所公开的采用外转子式电动机结构的摩擦滚筒相比，具有在更换摩擦滚筒时整个电动机无需更换的优点。
在本发明的进一步结构中，摩擦滚筒本身是一个槽筒，可用作纱层移位。在络筒机中一般都是这样安排的。槽筒的横动有利于使筒子边缘上的纱线交替移位以获得均匀的筒子边缘结构。为了提供此横动，按照本发明设置一附加的具有一可调节的电动机的偏心轮传动装置。它具有能无级地调节所需的横动的优点。
因此按照本发明，槽筒横动时的轴向运动是这样产生的使通轴的止推轴承弹性地支撑在电动机的外壳端盖上，并通过一可调节的电动机所驱动的偏心轮传动装置与止推轴承相结合而起作用。横动量是极其微小的，大约为3毫米。横动量可通过一由电动机驱动的偏心轮来减小，并通过机械方式传递到摩擦滚筒上。这样能体现以下优点即横动的产生可与轴的旋转运动脱开，从而能任意调节横动的节拍和行程。在法国专利公告1，436，308中所发表的装置中，摩擦滚筒的横动是通过在滚筒的轴向轴承结构中倾斜放置的滚珠轨道来产生的。这里横动与滚筒转速有关，除此以外在高速下这一已知的装置将受到较大的磨损，从而导致故障。
如果把轴的轴向轴承结构设置在电动机外壳端盖中，则能采用刚性较高的外壳端盖，其中轴的轴向轴承结构弹性地支撑在外壳端盖上。通过装入轴的横动传动装置便可容易地把一个工作部位改造成一具有横动的摩擦滚筒的络筒部位。
在本发明的其它结构形式中，摩擦滚筒的驱动电动机采用了一种电子式换向的三相同步电动机。这种电动机结构简单并能藉霍尔传感器实现换向而进行精确的控制。
下面根据一个实施例对本发明进行详细说明。其中
图1表示按照本发明的纱线卷装卷绕装置的一个实施例的简要结构，其中一部分用剖面图表示，图2表示带有摩擦滚筒的横动传动装置的本发明的装置，图3表示在拆下外壳端盖后朝摩擦滚筒方向的电动机视面，图4表示无横动的摩擦滚筒轴的轴向轴承结构。
在图1中概略地表示有助于理解本发明特征的生产筒子的纺纱机的工作部位1。纱线2从图中表示的喂纱器(它可能是一个退绕筒子或一个纺纱器)，经过一导纱机构3按箭头4的方向而引向制成槽筒并兼用作纱层移位的摩擦滚筒5。在摩擦滚筒即槽筒5上，纱线卷装6在其周围表面绕成一交叉筒子7。在此纱线卷装6上纱线2从槽筒5上脱出而形成交叉形的纱层8。交叉筒子7由筒管9以熟知的方式装载在图中仅示意性表示的筒子架10上。交叉筒子的卷绕本身根据现有技术已为人所熟知，因此这里不需作详细的说明。
摩擦滚筒5固定在轴11上，而轴11支承在设置于该工作部位的机组1的外壳侧壁12中的径向轴承13之中。轴11的末端呈锥形。在此锥面11K上套入摩擦滚筒5上所设置的相应形状的空隙。摩擦滚筒通过螺栓连接11V固定在轴11上。
侧壁12同时兼作为摩擦滚筒5的驱动电动机15的外壳。电动机15是嵌装在侧壁12的空隙14内。其中，定子绕组16是插入在外壳的空隙14内的。在轴11上装有驱动电动机15的转子17。
轴11的轴向轴承结构设置在电动机的外壳端盖18内，如图中示意性所示端盖是用螺栓19紧固在侧壁12上的。
外壳端盖18在此示意图中由两部分组成。直接用螺栓紧固在侧壁12上的部件18a中装有一向心滚珠轴承20，轴11在其中旋转。此向心滚珠轴承20由另一端盖部件18b通过螺栓固定在端盖部件18a上，如螺栓符号21所示。一个安全环22将向心滚珠轴承20固定在轴11上。现在所述的示意图表示一个固定而无横动的摩擦滚筒5。
如果把摩擦滚筒5从轴11上松开，并在松开螺栓19之后把外壳端盖18取下，便可将轴11连同其上所装的转子17一起从驱动电动机15的定子绕组16中抽出，而向心滚珠轴承20仍留在轴11上。
在轴11拆卸之后还可将定子绕组16从侧壁12的空隙14中抽出。按照上面所述的方式能把转子更换成一个由较高值磁性材料制成的转子来提高电动机的功率。另外还可能以最短的期限更换整个电动机。这种情况例如在生产10″的筒子或很高的络筒速度时应使用较强功率的电动机时将令人感到兴趣。装入一台新的电动机可以不改变外壳的尺寸。
如同按本发明所指出的那样，在采用电子式换向的三相同步电动机时，转子是由永久磁铁构成。功率的提高例如可通过较强的永久磁铁或通过相适应的定子绕组元件来实现。
图2表示按本发明的在生产筒子的纺纱机的一个工作部位上纱线卷装的卷绕装置的详细剖面图。在此图中为了清楚地表明传动结构，将摩擦滚筒予以省略。轴端的锥形延伸部11K接纳摩擦滚筒内部的一个相应形状的配合物。通过一螺栓11V将摩擦滚筒紧固在轴11上。在摩擦滚筒范围内，轴11由一根管子23所支承，其中轴能够在管子23内可滑动地安装在滚针轴承24上，而滚针轴承24则用安全环25固定在管子23内。管子23悬臂式地安装在该工作部位的机组的外壳侧壁12之中。在侧壁12的范围内管子23内部还设有一径向轴承13，以便在侧壁12中进一步支撑轴11。
在轴11上热压装入一由永久磁铁组成的转子17。永磁的转子具有结构简单和不需电气引线的优点。而在通常的转动着的绕线转子与固定的外壳部件之间的电流传输唯有通过具有磨损的滑环和电刷才能实现。
定子绕组16作为一完整而无外壳的叠装26装入在侧壁12的空隙14内。定子叠片16在空隙14内的防转是通过侧面的对中心突出块27压在定子叠片的无外壳叠装26上实现的，如图3所示。这里不采用把定子绕组压入外壳的空隙内是为了使定子绕组的装入和拆卸更加方便。
摩擦滚筒5的驱动电动机是电子式换向的直流电动机。其定子绕组与三相同步电动机的接法相同。电动机的换向是通过一极环28和分布在定子绕组周围固定位置上的三个霍尔传感器29(图中只能看到一个)来实现的。霍尔传感器检测极环在轴11上的位置，从而能检测转子17的位置，并根据此位置来控制定子组装各个绕组的馈电，霍尔传感器的信号通过信号导线29a引至一控制装置30，控制装置30与电网31相连接，并对各个向定子绕组馈电的电缆32的电流进行控制。如果不采用独特的极环28，霍尔传感器也可直接由转子17的磁铁来触发而实现定子电流的换向。
为了获得卷绕纱线的长度尺寸，在轴11的右端电动机15的后面装有一附加的凸极转子33，它是热压在轴11的滚花段11γ上的。它同装在外壳端盖18内的霍尔传感器34相结合用来测量长度和转数。因为极环28的直径太小而转子17的极数又太少，所以对精确的长度测量就不太适用。传感器的信号通过信号导线34a引至络筒位置计算器35进行计算。络筒位置计算器再次借助给定的信号对摩擦滚筒电动机15的控制装置30按给定的转数进行调节。因此络筒位置计算器35与控制装置30之间通过信号导线35a相连接。
本实施例表示一种带有轴向横动槽筒的摩擦滚筒传动装置。用双向箭头36所示的横动是通过一偏心驱动装置37来实现的。此偏心驱动装置包括一摆动的杠杆38，其一端39紧贴在一可移动的端盖部件18s上。此可移动的端盖部件18s是由几个部件构成的。杠杆38的末端39靠在帽盖18sk上，而它又支撑在一环形部件18sr上。在环形部件18sr内装有向心滚珠轴承20，它就是轴11的止推轴承。环形部件18sr的圆周滑装在外壳端盖部件18a之中。因此环形部件18sr通过一压力弹簧40支撑在紧固在侧壁12上的外壳端盖部件18a上。借助于压力弹簧40使环形部件18sr从而端盖18sk压在杠杆38的弯曲末端39上。因为向心轴承20是与可移动环18sr牢固相连的，所以使轴11与其上所装的但图中未表示的摩擦滚筒一起压向右侧直至达到固定的末端位置为止。套装在端盖18sk上同时又将端盖部件18a抱住的一个弹性防护罩41用来保护轴承和可移动环18sr免受污染。
摆动形杠杆38可转动地装在该工作部位的外壳侧壁12的一个铰42上。在其另一端43上装有一辊子44。此辊子44支撑在轮45上。如图中的直线46所示，轮45是偏心地装在轴47上，而轴47位于图中未表示的该工作部位的机组的外壳内。轴47上还同心地装有一齿轮48，它同电动机50的驱动小齿轮49相啮合。位于该工作部位的外壳内的电动机50通过其信号导线50a同络筒位置计算器35相连接，它规定电动机50的转速从而规定轴11的横动频率。
当小齿轮49由电动机50驱动而旋转时，与其啮合的齿轮48也转动。因此轮45也同样被驱动。从这里所示的初始位置起，轴线46围绕着轴47的中心线51而回转并导致一偏心的圆周运动。在旋转180°以后，轮45的轴线46处于位置46′。轮45便占据用虚线表示的轮廓45′，从而使辊子44移动一行程52。当辊子44以此行程向右移动到位置44′时，杠杆38便绕铰42摆动，使其末端39按箭头方向53压向帽盖18sk，它继而压向端盖的可移动部件18sr，通过环18sr的移动，滚珠轴承20连同轴11一起按箭头方向53而向左移动。
当辊子44占据用虚线表示的位置44′时，根据杠杆定律摆动形杠杆38的末端39按箭头方向53向左移动一预先规定的行程。因此轴11和转子17以及轴上所装的摩擦滚筒也向左移动直到用虚线表示的位置为止。实际的移动量约3毫米。因此交叉筒子边缘上的纱层位移能够这样来调节使它具有均匀的边缘结构，横动频率能借助络筒位置计算器通过电动机的转速来给定。
在横动过程中应予注意使霍尔传感器能可靠地接收到由凸极转子所遮盖的信号。鉴于此原因，极环28和凸极转子33应制成相当的宽度以便在横动时能覆盖霍尔传感器。
在后继180°的半圈中，轮45又回到原来的位置，因此辊子44也摆回到原来所示的位置，而且杠杆38在弹簧40的压力下向右偏离。轴11回到原来的位置。在轴11的横动过程中，杠杆38不断地围绕铰42摆动，如双向箭头54所示。
按本这一实施例所产生的横动与由法国专利公告1，436，308所述的摩擦滚筒的横动相比，所不同的是横动与摩擦滚筒的旋转无关。例如通过络筒位置计算器对横动的控制是与摩擦滚筒的旋转无关而仅取决于纱线参数或筒子的直径。
图3表示向外壳端盖18方向看的电动机15的视面，这里端盖18已取下。可以看到在凸极转子33的旁边设有嵌装在侧壁12的空隙14中的电动机15无外壳叠装26上的对中心突出块27。对中心突出块能防止定子叠装在外壳内的转动。图中还表示出霍尔传感器34相对于凸极转子33的位置，另外还表示了向定子绕组馈电的绕组电缆32的位置以及霍尔传感器的信号导线29a的位置。
图4表示无横动的轴11通过向心滚珠轴承20在电动机15外壳端盖18中的轴向轴承结构。同图1中所表示的相反，在轴11的滚花段11r上还热压套装了凸极转子33用以测量纱线长度和确定由清纱器剪切的废纱长度，通过把它的外壳端盖更换成如图2所示的外壳端盖便能实现轴的横动。通过装入一横动传动装置便能把这样装备的络筒部位容易地改装成一具有横动的摩擦滚筒的络筒部位。
权利要求
1.在生产筒子的纺纱机的一个工作部位上用于纱线卷装的卷绕装置，其中纱线卷装各由一自身的电动机所驱动的摩擦滚筒来驱动，而且电动机和摩擦滚筒设置在该工作部位的机组的外壳内，其特征在于，该工作部位(1)的外壳(14)被设计成用以直接接纳电动机(15)的定子绕组(16)，而且轴(11)在该工作部位(1)的外壳侧壁(12)内只有径向的支承而止推轴承(20)则设在电动机一侧。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，摩擦滚筒(5)及其驱动电动机(5)的转子(17)共同装在一根通轴(11)上。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，电动机(15)的外壳端盖(18)装有轴(11)的止推轴承(20)，并在松开摩擦滚筒(5)和电动机(15)的外壳端盖(18)以后，轴(11)连同转子(17)可从电动机(15)的定子绕组(16)中抽出。
4.根据权利要求1至3中之一的装置，其特征在于，摩擦滚筒(5)是一个槽筒用以把纱线(2)铺放在筒子(7)的纱线卷装(6)上。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于，为了在筒子(7)的边缘上用摩擦滚筒(5)交替地进行纱线分层，对轴(11)提供一横动运动(36)的驱动装置(37)。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于，轴(11)的止推轴承(20)用一弹簧(40)支撑在驱动电动机(15)的外壳端盖(18a)上，而且产生横动运动(36)的驱动(37)装置与止推轴承(20)一起起作用。
7.根据权利要求1至6中之一的装置，其特征在于，摩擦滚筒(5)的驱动电动机(15)是一电子换向的直流电动机。
全文摘要
在一生产筒子的纺纱机的工作部位上，卷绕装置上的纱线卷装各由一摩擦滚筒来驱动。摩擦滚筒一般是通过在该工作部位的外壳侧壁上用法兰安装的驱动电动机来驱动的，驱动电动机需要占用空间而且在维修时需要拆装摩擦滚筒和电动机法兰安装所需的附加校正。按照本发明的建议，为了简化摩擦滚筒的驱动装置，工作部位(1)的外壳直接用以接纳电动机(15)的定子绕组(16)，并把摩擦滚筒(5)和其驱动电动机(15)的转子(17)共同装在一根通轴(11)上。
文档编号B65H54/42GK1109840SQ9411763
公开日1995年10月11日 申请日期1994年10月25日 优先权日1993年10月25日
发明者F·J·赫尔曼斯, W·齐特津, U·沃尔茨 申请人:W·施拉夫霍斯特公司