专利名称：设置于纺织机，特别是自动络纱筒机上的线或纱气动连接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及设置于纺织机，特别是自动络纱筒机上的气动线或纱连接装置。
纺织机，比如络纱机，特别是具有现代设计的自动络纱筒机已为人们公知，它带有多个工作位置(比如32，60个等)，在许多上述的纺织机中，在其每个工作位置设有线或纱连接装置，如果由于必须要将非正常位置消除，意外的破坏或通道占满从而线或纱无法缠绕而线或纱发生折断，则上述连接装置可将处于工作状态的线或纱恢复连接。在过去，上述连接装置一般包括机械式打结器，但一段时间以来使用不进行打结的线或纱的气动式连接装置在不断增加。对于后述的装置，人们一般称为接合装置，它包括接合腔，上述待连接的线或纱通过纵向槽伸入该腔中，另外压缩空气流射入该腔中以便实现非打结式的气动连接。上述类型的接合装置在本技术领域已公知，并且在DE3437026号专利，US4411128号专利及许多其它文献中进行了描述。
上述采用压缩空气的线或纱的公知连接装置(或接合装置)的典型实例基本包括接合腔，该腔带有纵向槽以便插入待连接的线或纱，将上述接合腔中的纵向槽暂时关闭的盖，对上述待连接的线或纱制备并使它们处于与接合腔中的相对侧孔间隔开的位置的制备部件，将压缩空气射入上述接合部件及接合腔中的供给器，位于接合腔外部固定伸入该腔中的线或纱的夹持器，将从接合腔中的相对侧孔中伸出的线和切断的切割器，将线或纱从制备部件中沿捻接腔的方向撤出从而将线或纱的端部通过向接合腔中喷射压缩空气而按预定长度重合的支杆，一组圆筒凸轮，它用来使连接装置的各个运动部件实现同步运动。为了实现完整的连接过程，圆筒凸轮轴与驱动轴相连从而使上述凸轮旋转完整的360°。
采用上述类型的压缩空气装置对线或纱进行非打结的气动式连接全过程还包括以气动方式对线或纱进行预处理以便解开搓合的纤维并使它们保持平行。作为上述全过程的实例，其按顺序包括以下步骤，这些步骤由圆筒凸轮控制，上述步骤为将二根待连接的线或纱通过纵向槽插入接合腔，这二根线或纱来自相反的方向；从而使线或纱的自由端从接合腔中的相对侧孔伸出；借助盖将接合腔中的纵向槽关闭；将伸入接合腔中的二根线或纱夹持于接合腔的外部；按相对接合腔中的相对侧孔预定距离对从该孔伸出的线或纱切割；将切下的线或纱端置于制备部件中以便对其进行气动式预处理；按预定时间和/或预定压力向制备部件喷射压缩空气；沿接合腔的方向将制备部件从经预处理的线或纱端上拆下以便使该经预处理的线或纱按预定长度重合；向接合腔中喷入压缩空气预定时间以便使线或纱实现有效的气动连接；重新打开盖并释放已连接的线或纱；使接合装置中的各个运动部件回到其原来位置。为了使气动非打结式连接的结果达到最佳，并且就得具有良好外观的结实连接，必须通过设定连接全过程的基本参数以便对接合装置进行适当调整从而适合所处理的线或纱的类型。在压缩空气式接合装置中上述调整特别涉及下述参数a)对射入用来对待连接的线或纱端进行预处理的制备部件中的压缩空气的喷射时间和或压力；b)对射入用来使线或纱实现气动非打结式连接用的接合腔中的压缩空气的喷射时间；c)在将压缩空气射入接合腔中时制备好的线或纱端的重合长度。
因为纺织机，特别是自动络纺筒机可用于对有关支、捻度、材料等具有不同特性的线或纱进行加工，因此每当纺织机或其局部上所加工的线或纱的类型发生改变时，必须对设于纺织机工作位置上的接合装置进行调整，从而保证总是能够实现最佳的气动非打结式连接，上述连接是通过纺织机的工作位置或所加工的线或纱发生了改变的纺织机区段的工作位置上的接合装置来完成的。由于设置于上述纺织机上的接合装置总的数量很大，因此如果要对再个接合装置进行单独的人工调整，则该调整要涉及很大的成本并需要大量的时间，为此纺织机操作人员要经常进行必要的调整从而不利于和有损于接合装置所形成的线的连接质量。
因此利用位于单一远程位置，如头架中或纺织机台上的对接合装置进行整体调整的集中控制系统有利于减少调整所需时间并消除纺织机的停工时间。
调整射入用来使线或纱连接的制备部件中的压缩空气的喷射时间和/或压力以及调整射入用来实现气动非打结式有效连接的接合腔中的压缩空气的喷射时间的控制系统的集中是很简单的并且已经有人提出，它是采用电磁阀以遥控方式分别确定相应的压缩空气流的运动和喷射时间。在此情况下，控制压缩空气进入制备部件和接合腔中的阀不是由相应的控制凸轮来驱动，而是由可遥控所需打开时间的电磁阀代替。调整和远程确定在压缩空气射入接合腔中时制备好的线或纱端的所需重合长度的集中控制系统是较为复杂的，目前尚未实施。在此方面，在传统的接合装置中，上述重合的线或纱端长度是由收回支杆相对其静止位置的移动范围确定的，该范围一般可通过可调节的机械挡块来设立，该挡块是通过人工定位从而限制上述收回支杆从其静止位置向所需要的阀运动。收回支杆的机械挡块的人工位置调整必须分别针对每个接合装置进行，该装置设置于整个纺织机的工作位置或所处理的线或纱要有所变化的纺织机的区段工作位置中。因此上述调整要求花费大量的时间。
本发明的目的主要在于提供一种设置于纺织机上，特别是络纱筒机上的线或纱的气动非打结式连接装置，在该装置中在向接合腔射入压缩空气时待连接的线或纱端的重合长度是通过遥控调整的，因此无需对上述装置进行人工调整。
根据本发明，上述目的是通过下述类型的线或纱气动式连接装置来实现的，该装置的特征在于其本身设有可逆式步进电动机，该电动机可通过电子脉冲遥控从而使控制圆筒的轮组从起始位置沿向外方向逐级旋转，在经过预定的步进数后，使上述凸轮沿反方向旋转，上述装置还设有收回支杆运动控制凸轮，该凸轮具有逐渐上升的外形，特别是阶梯式外形，从而随着控制圆筒凸轮从起始位置沿向外方向旋转步进数的增加，对于凸轮外形上的每个连续上收回支杆相对其静止位置运动的位移逐渐加大，另外如果用来向待连接的线或纱的制备部件中射入压缩空气的阀由上述圆筒凸轮组中的其中一个控制凸轮来驱动，该控制凸轮配有作用滑道和非作用旁路滑道，则可使该阀在圆筒凸轮组沿向外方向旋转期间仅通过其作用滑道打开，并且可防止该阀在该凸轮组沿反向旋转期间打开。
采用本发明的方案，可以使连接装置中的控制圆筒凸轮组沿向外方向和反方向旋转。由于控制用于线或纱端的收回支杆运动的凸轮具有逐渐上升的外形，这样对于上述外形的每个连续点，在沿向外方向旋转期间，收回支杆相对其静止位置的运动的位移逐渐增加，该位移与线或纱从制备部件中沿接合腔方向的准确收回量以及下述相应的预定长度相对应，该长度为在向接合腔射入压缩空气时，经预处理的线或纱端的重合长度。因此只需使控制圆筒凸轮在下述所需点沿向外方向的旋转停止，上述所需点(即进行一定的步进数之后)为驱动收回支杆的控制凸轮外形上的点，则可获得线或纱端重合所需的长度。如果经过沿向外方向的一定步进数后上述步进电动机的旋转方向反向并且该电动机经过反向的相同步进数，则连接装置的控制圆筒凸轮就会沿反方向回到其起始位置。收回支杆从其所运动到达的位置继续移动，在控制圆筒凸轮反向旋转期间，上述收回支杆会使连接装置中的相应受控活动件进行下述运动，将运动与在向外方向旋转期间所实现的运动完全相反。由于给控制下述阀的凸轮设置了旁路滑道，该阀用来向对线或纱端预处理的制备部件内射入压缩空气，上述旁路滑道只是在圆筒凸组中的凸轮驱动上述阀时才形成，则可防止上述阀在圆筒凸轮组反方向旋转期间进行动作，因为此期间进一步向制备部件内射入压缩空气会产生问题。然而应注意到，用于向制备部件内射入压缩空气的上述阀可包括由遥控操纵的电磁阀而不是控制凸轮。还应注意到，对于用来向接合腔内射入压缩控气的阀，可设置单独遥控器，即不依赖于控制凸轮组中的圆筒凸轮。
这可以按公知方式实现，即为此目的再采用另一电磁阀，在线或纱端收回支杆完成所需运动，即控制圆筒凸轮的向外方向的旋转停止之后，必须马上驱动上述电磁阀向接合腔中射入压缩空气。
由于下述事实可使控制圆筒凸轮沿向外方向和反方向旋转，该事实是，即使上述凸轮是连续的并沿单一方向旋转，该凸轮具有这样的外形从而在旋转第一角度期间它们使相应的受控活动件沿一个方向运动，在旋转后续角度期间它们使上述的受控活动件进行与上述运动完全相反的运动。换言之，上述凸轮的外形实际总是相对中心点镜象对称的。该观测结果使得本方案可用来使控制圆筒凸轮组首先从起始位置沿向外旋转方向，之后沿相反的旋转方向旋转。按上述方式，不仅可在收回支杆从其静止位置移动所需位移时使上述的向外旋转方向的旋转中止，从而无需设置机械挡块便可防止收回支杆的进一步运动，而且还可减少一定的连接全过程的持续时间，因为至少直到收回支杆相对其静止位置达到最大位移量无须每次使控制凸轮旋转。根据本发明二次采用了控制圆筒凸轮的外形，从而使受控部件在向外旋转期间沿一个方向运动，而在反方向旋转期间沿完全相反的方向运动。
参照附图结合设置于自动络纱筒机的络纱位置上的连接装置的一个实施例的详细描述可更容易得出本发明。
图1为自动络纱筒机的局部前视图，它表示多个络纱位置；图2为图1所示自动络纱筒机的络纱位置的侧视图；图3为一示意图，它表示在络纱位置需要连接装置介入时络纱筒机的中央电子控制器发出命令；图4和5为处于不同工作阶段的本发明连接装置的俯视图，上述不同工作阶段分别指线或纱端的制备和沿接合腔方向将制备好的线或纱端收回过程；图6为图4和5所示连接装置的侧视图，该图中去消了某些部件；图7为与图6所示侧面相对的上述连接装置的侧视图，该图中去消除某些部件；图8为图解图，它表示各种控制圆筒凸轮的轨迹。
首先参照图1-3，这些图示意示出了公知类型的自动络纱筒机的局部，它表示了多个络纱位置，这些位置在图1中由I、II、III、IV和V表示。在纺织机头中设有计算机型中央电子控制器，它用CE表示，从该控制器可发出各种机器操作命令。络纱位置在图1中实际上超过5个，每个络纱位置基本包括(特别参见图2)通过其可将待重新缠绕的线或纱开卷的卷装10，传感器(纱清除器)11，该传感器11用来监测从卷装10开卷的纱的连续性和状态(不出现异常过厚或其它的缺隐部分)，绕线管12，在其上可重新缠绕纱，它由滚轮13带动旋转。在每个络纱位置还设有装置14，它用来在纱断开(由于意外断开或由于消除传感器11所表示的有缺陷部分的结果)或在实际已占满而必须更换通道筒10时将纱连接起来。
连接装置14连有可旋转吸臂15和可旋转吸臂16，上述臂15用来将纱的下部相对卷装定位，上述臂16用来将纱的上部相对绕线管12定位，并且用来将分别来自卷装10和绕线管12的二个纱插入连接装置14从而可将上述二根纱再次连接。
上面描述的纺织机的部件和结构均属本技术领域的公知技术，在这里无需进一步详述。参见图3所示的控制示意图，如果感器11显示其中一个络纱位置中的处理纱发生异常和/或断开，则该传感器(纱清除器)11就向计算机操纵的电子控制中心CE发出信号，而该中心之后又会给出适合的信号，该信号首先用于使滚轮13停止运动，之后再使其向反方向旋转预定时间，这样便可将一定量的纱从绕线管12上开卷，上述一定量的纱是吸臂携带其进入连接装置14所必需的。与此同时吸臂15也旋转，接纳和定位来自通道10的纱，并且将该纱插入连接装置14中。
现在参照图4-8对设置于络纱位置上的其中一个线或纱连接装置14进行描述。装置14包括空心结构件20，其二个相对的侧边分别由臂21和22(带有其所支承的部件的该臂在图6和7中已删除)盖住。结构件20顶面固定有顶部23，顶部23包括接合腔24，腔24的二个相对端部通过侧孔25，26朝外开口，其顶部设有插入待连接的二根线或纱的纵向槽。另外还设置有活动盖27，它用来在待连接的线或纱插入槽(图4中未示出盖27，为了显示接合腔24故将该盖从头部23拆下)中后临时将接合腔24中的纵向槽盖住。
喷嘴(图中未示出，因为它们均属公知)开口朝向接合腔24从而可向该腔中射入用来形成气动非打结式连接的压缩空气。
在顶部23的每一侧并间隔一定距离按顺序分别设有制备部件28，29，它用来以气动方式对待连接的线或纱端进行预处理，收回支杆30，31，它可从其静止位置(如图4所示)移动可变的距离从而将制备好的线或纱端沿接合腔24收回，分别带有固定件34，35和活动件36，37的夹持器32，33，它用来将进入接合腔24中的线或纱夹持住，侧壁21，22，它还用作纱导向板，切割器38，39，它用来切割分别从接合腔24的相对侧孔25，26伸出的线或纱端。上述的连接装置14中的部件和构件均是公知的。用于对待连接的线或纱端进行气动式预处理的制备部件在图中仅示意示出，作为实例它们可以为DE3804684号专利或相应的US4890451号专利所描述的类型，有关这些制备部件的进一步的结构和操作详细说明可参考上述专利。
参照图6和7，从该图中可看到圆筒40，它以可转动方式固定于连接装置14的空心结构件20内，根据本发明借助固定于装置14的结构件20外侧的可逆步进电动机41该圆筒40从起始位置沿向外方向逐级旋转，之后再次相反方向旋转。电动机41可通过电子脉冲遥控操纵，该电子脉冲是由计算机操纵的电子控制中心CE发出的，如图3所示。
在旋转圆筒40的圆周设有多个凸轮滑道，从而可控制连接装置14中的活动部件的运动。特别是，在第一异型道42(图7左边)的一侧的形状为逐渐上升的图形，它在图示实施例为阶梯状，它用来使收回支杆30和31运动。在此方面，角钢状杆43绕轴44旋转，该杆43通过固定其一端的滚轮销与异型滑道42相接触，该杆43的另一端作用于铰接于点45的收回支杆31。在结构件20的另一侧，收回支杆31的铰接轴45支承有齿形部46(如图6所示)，该齿形部46与另一齿形部47相啮合，该齿形部47与相对的收回杆30刚性连接/铰接于铰点48。当在电动机41的步进控制下圆筒40从起始位置沿向外方向旋转时，异型滑道42使收回支杆30、31从其静止位置(如图5所示)澡下述方向逐渐旋转，该方向是将线或纱沿接空24收回的方向，上述线或纱已事先在制备部件28，29中处理，滑道的上升外形的每个点与支杆30，31的旋转的预定角度相对应，该角度随圆筒40沿向外方向的旋转而逐渐增加。
借助杆51第二凸轮滑道49可控制盖27绕铰轴50的打开和关闭，该杆的一端通过滚轮销与滑道外形相配合，其另一端与盖支架刚性连接的臂(参见图7)相配合。
第三和第四凸轮滑道52、53分别用来控制切割器38，39中的活动件(或刀片)以及夹持器32，33中的活动件36，37的运动，第五凸轮滑道54设于第三和第四凸轮滑道52，53之间的圆筒40的圆周上。该滑道54在图示实施例中用来控制一个阀(图7中仅示出该阀中的操纵杆55)，该阀用来向制备部件中射入压缩空气以便将线或纱连接。就该第五滑道54来说，应注意到对应于其作用部分，通过该部分滑道54利用杆56，57操作阀(参见图6)，滑道54还包括非作用旁路滑道54a以便防止在圆筒40沿收回方向旋转过程中阀打开(借助杆55)。如图6所示，杆56铰接于铰点58处，它通过滚轮销59与凸轮滑道54相配合，该杆借助凸轮滑道54的作用部分偏转(沿图6逆时针方向)并绕铰点58旋转，从而作用于角钢形杆57并操纵阀杆55(使该阀下降)，上述过程仅当圆筒40沿向外方向(如图6中箭头60所示)旋转时进行，而当圆筒40沿反方向向回旋转时，杆56的滚轮销59沿非作用旁路滑道54a运动，其结果是杆56未发生偏转，从而可防止阀的再次动作(打开)，当使从起始位置(图8中用0°表示)沿向外方向(图8中箭头60)已逐级旋转的圆筒40沿恢复到其起始位置的相反收回方向逐级旋转时，借助上述阀可将压缩空气射入制备部件28，29中。
根据逐渐上升外形，特别是阶梯式的滑道42所确定的收回杆30，31相对其静止位置的变化位移，图8中的图形示意出圆筒40中的各个凸轮的滑道，另外还用内圆61上的点示出下述时刻；在该时刻必须驱动阀向接合腔24内射入压缩空气。为了将压缩空气射入接合腔24，在本实施例中，每个连接装置14设有外部电磁阀62(如图3所示)，它由计算机操纵的电子控制中心CE直接控制，当打开时该电磁阀可使压缩空气通过管63，该管63与设置于连接装置14的结构20上的连接件64连接。该连接件64通过管65(在图4中示意出)与喷嘴连接，上述管65设于结构件20和顶部23内部，上述喷嘴开口朝向接合腔24内部。
上面描述的连接装置主要按如下方式操作。当设于纺织机络纱位置之一的传感器11向电子控制中心CE显示出在缠绕位置所处理的纱出现异常和/或断开时，该控制中心CE就发出控制脉冲或信号以便使位于上述络纱位置的滚轮13停止运动，之后使该滚轮13沿反方向旋转，从而使吸筒15和16旋转以使纱定位于通道和绕线管侧边，并使它们插入相应的连接装置14的接合腔24中。之后相应连接装置14中的电动机41就会首先沿向外方向逐级行进，这样借助连接装置14便完成了纱的气动非打结式连接过程。由于凸轮滑道49的作用，连接装置14中盖27封闭，借助凸轮滑道52和53将进入接合腔24中的纱夹持住，借助相同的滑道52和53切割器38和39可切割从接合腔24伸出的纱端。之后切好的纱端被吸入制备部件28，29中作预处理，通过阀杆55凸轮滑道54的作用使用于向制备部件(参见图4所示阶段)射入压缩空气的阀打开。随着圆筒40沿向外方向的逐级旋转的进行，凸轮滑道42使收回支杆30，31从其静止位置移开，并沿接合腔24(如图5所示阶段)的方向将经预处理的纱端从制备部件28，29中收回。
根据络纱机区段中所处理的纱的类型和特性，上述区段与形成纱的气动非打结式连接的络纱位置有关，可将下述参数事先集中存入电子控制中心中，该参数涉及在向接合腔射入压缩空气时所需纱的重合长度，射入压缩空气的时刻和持续时间。特别是，要从电动机41的起始位置沿向外方向设定步进数，这样也就确定了包括凸轮滑道的圆筒40的步进数，上述步进数是这样考虑的，即在沿向外方向经过上述步进数时，圆筒40位于下述工作位置，该位置对应凸轮滑道42的下述形状，该形状与为了实现经预处理的纱端重合所需长度收回支杆30，31从其静止位置旋转的所需转动量相对应。因此在经过沿向外方向的设定步进数后，电动机41自动停止，之后该电动机41会收到下述脉冲，该脉冲是使该电机沿反方向旋转所必要的，这样就会使带有凸轮滑道的圆筒40再回到其静止位置，并使各受控活动件回到其静止位置。
根据电动机41经历的步进数确定下述时刻，在该时刻要向电磁阀62发出电子脉冲/向接合腔24射入压缩空气，上述时刻也就是在收回支杆30，31停留在其所需到达位置(如图8给出的位于圆61上的图形中所示)后的一个预定时间。
显然，如果射入用来制备待连接纱端的部件中的压缩空气的喷射时间也调整的话，则必须单独地而不是借助凸轮滑道和与其配合的杆56，57对滑动其可向制备部件中射入压缩空气的阀进行操纵。在此情况下，电磁阀可按公知方式由来自计算机操纵的电子控制中心CE的信号直接操纵使用。在此情况下，在圆筒40上设有设置凸轮滑道54，也没有设置旁路滑道54a。
根据上面描述，显然由于本发明所提供的方案，可以遥控调整在向形成气动非打结式连接的接合腔中射入压缩空气时经预处理的纱端的重合长度。其它的基本参数(射入制备部件和接合腔中的压缩空气的喷射时间)可不通过连接装置的控制圆筒凸轮，而是借助适合的从外侧单独操纵的电磁阀进行遥控调整。
本说明已提到，根据本发明，控制收回支杆30，31运动的凸轮42在其作用部分必须具有逐渐上升的外形，从而随着从起始位置沿向外方向的凸轮组的步进数的增加，对上述外形中的每个连续点，收回支杆30，31相对其静止位置的位移逐渐增加。然而最好上述形状为阶梯形从而对于每个角位，在受控收回支杆30，31运动时能有更准确的参考点。
权利要求
1.一种线或纱气动非打结式连接装置，它设置于纺织机，特别是自动络纱筒机上，它包括接合腔，该腔带有用来插入待连接的线或纱的纵向槽，临时将接合腔中的纵向槽关闭的盖，对待连接的线或纱进行气动式制备并使该线或纱与接合腔中的相对侧孔保持一定距离的制备部件，向制备部件和接合腔内射入压缩空气的供给器，位于接合腔外部夹持伸入该腔内的线或纱的夹持器，沿接合腔方向将线或纱从制备部件中收回的支杆，用来使连接装置中的各个活动件进行同步运动的一组圆筒凸轮，其特征在于该装置设有可逆式步进电动机，它通过电子脉冲遥控驱动从而使上述控制凸轮组从起始位置沿向外旋转方向步进旋转，之后在经历预定的步进数后使上述凸轮组沿反方向旋转，上述控制凸轮组包括一个凸轮，该凸轮具有逐渐上升的外形，最好是阶梯式形状，从而可控制收回支杆的运动，这样随着从控制凸轮的起始位置开始沿向外旋转方向的步进数的增加，对于该凸轮外形上的每个连续点，收回支杆相对其静止位置运动的位移量逐渐增加，另外如果通过圆筒凸轮组中的一个控制凸轮驱动下述阀，该阀用于向制备部件内射入压缩空气，上述凸轮配有作用滑道和非作用旁路滑道，以便在圆筒凸轮组沿向外旋转方向旋转期间仅通过作用滑道将该阀打开，并且可防止该阀在该圆周凸轮组沿反方向旋转期间打开。
2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于为了向接合腔内射入压缩空气还设有电磁阀，它是在下述过程之后马上通过连接装置的控制圆筒凸轮单独(分别)遥控驱动的，上述过程为收回支杆从其静止位置移动所需位移，而圆筒凸轮组沿向外旋转方向的步进数刚好完成。
全文摘要
一种线或纱气动非打结式连接装置，它设置于自动络纱筒机的络纱位置，该装置本身设有可逆式步进电动机，该电机使控制圆筒凸轮首先从起始位置沿向外方向，然后沿相反方向逐级旋转从而对各个活动件的同步运动控制，上述凸轮组包括具有逐渐上升外形，最好是阶梯形状的凸轮从而对下述支杆的运动进行控制，该支杆沿接合腔的方向将经预处理的线或纱从制备部件中收回从而借助所设定的步进数，以及相应的所述凸轮的形状上的点对收回支杆相对其静止位置的运动范围，进而对在向形成非打结式连接的接合腔射入压缩空气时线或纱的重合所需长度进行调整。
文档编号B65H69/06GK1140772SQ9610426
公开日1997年1月22日 申请日期1996年3月20日 优先权日1995年3月21日
发明者毛罗·普雷米 申请人:梅斯丹股份公司