CN104843542A - 带有旋转卷线轴和纱线缠开传感器的储存纱线馈送器 - Google Patents

Abstract

一种相对于电动机外壳(16)可转动地被支承的机动的纱线缠绕旋转卷线轴(12)，其适于让多圈的纱线圈(Y)缠绕在其自身上，一旦下游机器请求，纱线圈(Y)便适于缠开来。纱线缠开传感器，其记数从旋转卷线轴(12)中缠开的纱线圈，所述纱线缠开传感器包括：光发射装置(42)和光接收装置(44)，两者与电动机外壳(16)集成在一起，所述光发射装置(42)和所述光接收装置(44)之一具有环形构造，其可操作地面对所述纱线从其中缠开的旋转卷线轴(12)的环形表面(30a)。与旋转卷线轴(12)集成在一起的光导装置(66)，其通过形成在环形表面(30a)上的光路(30c)，将来自所述光发射装置(42)的光线导向到所述光接收装置(44)。根据因纱线在光路(30c)上经过造成光线的暗淡，来确定纱线从旋转卷线轴(12)中的缠开。

Description

带有旋转卷线轴和纱线缠开传感器的储存纱线馈送器

技术领域

本发明涉及一种带有旋转卷线轴和纱线缠开传感器的储存纱线馈送器。

背景技术

众所周知，在纺织过程中，通过多个所谓的“储存”纱线馈送器，可将纱线馈送到纺织机，例如，圆织机。储存纱线馈送器通常设置有卷线轴，其具有缠绕在其上的多圈纱线圈，一旦下游机器要求，纱线圈便适于缠开。当纱线从卷线轴上缠开时，纱线可通过两种方式进行加载：用围绕与卷线轴的轴线同轴的轴线转动的机动的旋转臂来再加载，或在本文所考虑的馈送器的情形中，通过驱动卷线轴旋转来再加载，在该情形中，该卷线轴必须是机动的。

正如本技术领域内技术人员所熟知的，非常重要的是，为了稳定由馈送器递送的纱线张力，要将储存在卷线轴上的纱线量基本上在最佳的水平上保持恒定。事实上，低于最佳水平之下的库存减少会造成纱线张力过度上升，导致最终产品的缺陷。相反，库存增长超过最佳水平则会造成纱线积累在卷线轴的递送端处，使得纱线圈不均匀地交迭，其结果造成馈送过程异常。

在EP 2 592 032中，以如下的方式来控制电动机的转动，相对于初始加载过程中缠绕在卷线轴上的预定纱线量，将纱线量保持在基本上恒定不变。馈送器设置有布置在卷线轴的递送端处的传感器，且设置有三个，或甚至更多个静止的光电管，它们围绕卷线轴的轴线等角度地间距开，用以探测缠开的纱线。基于光电管启动的顺序，控制单元便可确定纱线是卷绕还是缠开，并以如下方式来进行控制：在稳态中，纱线的缠绕量等于纱线缠开量，这样，传感器探测不到任何纱线的缠开。因此，在稳态中，外面的观察者将会看到纱线基本上无转动的移动，因为沿一个方向的缠绕速度等于沿相对方向的缠开速度。

因此，对于EP 2 592 032中所揭示的***来说，传感器本质上不能提供有关从卷线轴缠开的纱线量的绝对的二元信息，但只是基于缠绕的纱线量的相对信息。

发明内容

本发明的主要目的是提供带有旋转卷线轴和纱线缠开传感器的储存纱线馈送器，其在本质上能够提供有关纱线在任何稳态/瞬态中从卷线轴上缠开的纱线量的精确、可靠的绝对信息。

上述的目的和优点从下面的描述中将会变得更加清晰，通过具有如权利要求1所述特征的纱线馈送器来达到上述的目的和优点，而从属的权利要求陈述了本发明其它的(尽管是第二位的)富有优点的特征。

附图说明

现将参照几个优选的非排外的实施例来详细地描述本发明，在附图中，借助于非限制性实例来显示优选非排外的实施例，附图中：

图1是立体图，显示根据本发明第一实施例的设置有纱线缠开传感器的纱线馈送器；

图2是图1所示纱线馈送器的轴向剖视图；

图3是立体图，示出了图1所示纱线缠开传感器的部件；

图4是图3所示部件的轴向剖视图；

图5是沿线V-V剖切的图4的剖视图；

图6示出了图2所示放大比例的第一细节；

图7示出了图2所示放大比例的第二细节；

图8示意地示出了根据本发明第一替代实施例的纱线缠开传感器；

图9是类似于图2的视图，其示出根据本发明第二替代实施例的纱线缠开传感器；

图10是立体图，示出了图9所示纱线缠开传感器的部件；

图11示出了图9所示放大比例的第一细节；

图12示出了图9所示放大比例的第二细节。

具体实施方式

参照以上附图，储存纱线馈送器10包括具有多圈缠绕在其上的纱线Y的纱线缠绕卷线轴12，多圈的纱线Y形成库存S，并根据总体的下游机器(未示出)的要求，纱线Y适于缠开。当纱线从卷线轴12缠开时，电动机14驱动卷线轴12转动而从卷轴(未示出)中拉出新鲜纱线，并以新线圈形式缠绕在其自身上。

如图2所示，电动机14被容纳在馈送器10的电动机外壳16内，并包括固定在电动机外壳16内的环形定子18，以及***在环形定子18内且配装到中空驱动轴22的转子20。中空驱动轴22通过一对滚动轴承24、26被支承在电动机外壳16内，并以突出部分22a突出到电动机外壳16外面，该突出部分22a具有键合到其上的卷线轴12。

卷线轴12包括线圈分离装置28，其适于沿纵向方向使卷线轴12上的线圈保持彼此间距开。线圈分离装置28本身是公知的，因此这里将不再作详细讨论。

卷线轴12的递送端用盖子30盖住。盖子30的外表面具有环形表面，尤其是圆柱形表面30a，纱线从该表面缠开，还具有倒圆的递送边缘30b。

馈送器10还设置有本身公知的制动装置32，其由平行于卷线轴12的轴线从电动机外壳16突出出来的臂33支承。

制动装置32包括中空的截头锥形的制动构件34，其由弹性装置36偏置，以用其内表面同轴地邻接抵靠盖子30的倒圆的递送边缘30b上，以便通过摩擦力将静态制动作用施加到缠开的纱线上。该制动作用可用调节钮38手工地调整，调节钮38控制着纳入在臂33内的调整装置39，其本身是公知的，因此这里不再作详细讨论。

纱线导向眼孔O导向从馈送器中跑出的纱线Y，纱线导向眼孔O也由臂33支承。

控制单元经过编程后用以驱动电动机14，以将卷线轴12上的库存稳定在预定的最佳水平上。尤其是，纱线的库存根据以下两方面确定：从卷线轴12缠开的圈数以及缠绕在卷线轴12上的圈数。

缠绕在卷线轴12上的圈数可以本身公知的方式，根据转速或电动机14的位置来计算。

为探测缠开的线圈，纱线馈送器10设置有传感器40，其包括发光装置42和光接收装置44，两者与电动机外壳16集成在一起，其中一个具有环形构造，该构造可操作地面向卷线轴的圆柱形表面30a，以及与卷线轴12集成在一起的光导装置，该装置布置成从发光装置42到光接收装置44导向光线通过圆柱形表面30a上形成的光路30c；因此，根据光路30c上方经过的纱线造成光线变暗，便可确定一圈纱线已从卷线轴12上缠开。

在本发明的第一实施例中，如图1-7所示，发光装置42具有上述的环形构造，用以产生环形的光束，环形光束径向地和连续地赋予圆柱形表面30a的整个***。

尤其是，发光装置42包括光源，光源有利地由红外光发光二极管46组成，该发光二极管可操作地连接到纳入在臂33内的控制单元的第一电路板48。发光二极管46布置成沿着朝向卷线轴12的径向方向发射线性的红外光束。布置在卷线轴12和发光二极管46之间的环形光导50夹心在附连到臂33上的两个环形支承件51a、51b之间。

环形光导50分别显示在图3和4中，其具有环形的光传播部分52和光***切向部分54，其切向地从环形部分52突出出来，并终止在面向发光二极管46的入口表面56。

发光二极管46产生的线性红外光束撞击在入口表面56上，该红外光束通过切向突出部分54被引导到环形部分52内，其中，光束通过全内反射传播。

环形部分52具有大致L形的横截面外形(图4)。形成在L形两个分支之间的外边缘58倾斜成45°角。如图5中详细地所示，环形表面59界限了面离外边缘58那侧上的环形部分52，环形表面59的形状做成让环形部分52内传播的光线反射到朝向外边缘58的纵向方向内(图5)。有利地是，环形表面59压花成三角形外形。斜切边缘58沿径向方向向内反射光线90°(图4)。因此，产生了连续的环形的红外光束，其从环形光导50的内圆柱形边缘60突出出来，并赋予圆柱形表面30a。

环形光导50较佳地由诸如聚碳酸脂、PMMA等的透明材料制成。

现特别地参照图图6和7，对于该实施例，光导装置包括光学器件62，其纳入在盖子30内且适于聚焦来自环形光导50的光线朝向光纤缆66的入口端64。光纤缆66被容纳在中空驱动轴22和其突出部分22a内，并具有其相对端或出口端68，气密通过夹具70附连到中空驱动轴22的后端(即，面离突出部分22a的端部)。光纤缆66的出口端68面向接收光的装置44，在这里所述的实施例中，接收光的装置44有利地包括接收红外光的二极管72，其可操作地连接到控制单元的第二电路板74，该电路板被容纳在电动机外壳16内。

光学器件62包括圆柱形壳76，其同轴地容纳在盖子30的径向圆柱形座78内，其在圆柱形表面30a上敞开以形成上述的光路30c。圆柱形壳76的内端被轴向固定螺母80关闭住，光纤缆66的入口端64***到该螺母80内。容纳在圆柱形壳76内的球形透镜82夹心在螺母80和圆柱形壳76的环形内凸台84之间。环形内凸台84内部形成标定孔85，其适于隔膜开从环形光导50跑出来的红外光束。隔膜开的光束通过球形透镜82朝向光纤缆66的入口端64聚焦。通向光路30c的圆柱形壳76的轴向端部被透明材料的盘形窗口86闭合，例如，玻璃，其布置在圆柱形表面30a的同样高度上。圆柱形壳76通过旋入到盖子30内的埋头螺钉87而被固定住。

在操作中，如图1所示，每次一圈纱线从卷线轴12缠开时，纱线在光路32c上经过，由此，使发光二极管46产生的红外光束变暗淡。控制单元探测到光线的中断，并因此记数缠开一圈纱线。

可以容易地理解到，不管卷线轴转速如何，根据本发明的传感器允许以绝对数记下缠开纱线的圈数，而不是相对于缠绕在卷线轴上的圈数的相对数，这在本披露开始时所讨论的现有技术中会出现该种相对记数。

图8示意性地示出了本发明的另一替代的实施例。在该实施例中，在前面实施例中光导装置包括光纤缆66，该光导装置现被容纳在卷线轴内的镜面166(图7中未示出)替代，其相对于卷线轴的轴线倾斜45°角。发光二极管146产生的红外光束首先通过环形光导150转换为环形光束，然后，再通过与卷线轴集成一体的光学器件162转换为直线的光束，发光二极管146产生的红外光束通过镜面166反射90°，最后撞击在接收二极管172上。其它适于使光束保持足够细的传统的光学器件190、192，可分别设置在环形光导150和镜面166之间以及镜面166和接收二极管172之间。

图9-12示出了本发明的另一实施例，其中，光导装置布置成通过光路投射直线的向外光束，而光接收装置具有上述的环形构造，用以接收光束。对类似于先前实施例的元件的描述将不再重复。

对于该实施例，光发射装置包括红外光发射二极管246，其布置在驱动轴222的后端的前面，并可操作地连接到容纳在馈送器210的电动机外壳216内的电路板247(图9和11)。

光接收装置244包括安装在环形电路板273上的一系列接收二极管272(图10)，它们安装在等角度间距开的位置处。环形电路板273包围卷线轴212，并可操作地连接到容纳在臂233内的电路板248。

接收二极管272可操作地面对盖子230的圆柱形表面230a(图12)。盖子230具有通向圆柱形表面230a的径向贯通通道278以形成光路230c。容纳在径向贯通通道278内的管形支承件277在其外端处被盘形窗口286关闭，该盘形窗口286由透明材料制成，例如，玻璃，其布置在圆柱形表面230a的同样高度处。管形支承件277通过旋入到盖子230内的埋头螺钉287固定住。

对于该实施例，光导装置还包括光学器件262，其***在驱动轴222的后端内，以校准由发光二极管246发射的光线。光学器件262包括球形透镜282，其被锁定在座子内，该座子形成在凸缘螺母280和轴向开孔的有螺纹的帽276之间，凸缘螺母280旋入到驱动轴222后端内，而轴向开孔的有螺纹的帽276旋入到凸缘螺母280内。由发光二极管246产生并由球形透镜282校准的光束，以类似于上述第二实施例的方式，通过中空驱动轴222，并通过纳入在卷线轴212内的镜面266朝向接收二极管272反射。镜面266相对于卷线轴212的轴线倾斜成45°角，以朝向径向贯通通道278将光束反射到管形支承件277内。有利地是，镜面266附连到纳入在盖子230内的支承件267。

这里已经描述了本发明的几个优选的实施例，但当然本技术领域内技术人员在权利要求书的范围之内可作出许多改变。例如，根据本发明的纱线缠开传感器可位于卷线轴的位置处，以简单地用作为储存传感器，其适于提供有关卷线轴预定区域处的库存存在/缺席的二元信息。此外，在以上描述的前两个实施例中，环形光导包围卷线轴，由此，光发射装置和光接收装置径向地彼此面对，以截取倒圆的递送边缘上游的纱线。然而，可将光发射装置同轴地布置在卷线轴的递送端前面，以便截取倒圆的递送边缘下游的纱线。

Claims (12)

1.一种储存纱线馈送器(10)，包括：

-机动的纱线缠绕旋转卷线轴(12)，其相对于电动机外壳(16)可转动地支承，并适于让多圈的纱线圈(Y)缠绕在其自身上，一旦下游机器请求，纱线圈(Y)便适于缠开来，以及

-纱线缠开传感器，其适于记数从旋转卷线轴(12)中缠开的纱线圈，其特征在于，所述纱线缠开传感器包括：

-与电动机外壳(16)集成在一起的光发射装置(42)，

-与电动机外壳(16)集成在一起的光接收装置(44)，

-所述光发射装置(42)和所述光接收装置(44)的其中之一具有环形构造，其可操作地面对所述纱线从其中缠开的旋转卷线轴(12)的环形表面(30a)，以及

-与旋转卷线轴(12)集成在一起的光导装置(66)，其布置成通过形成在所述环形表面(30a)上的光路(30c)，将来自所述光发射装置(42)的光线导向到所述光接收装置(44)，

由此，根据因所述纱线在所述光路(30c)上经过造成光线的暗淡，来确定纱线从旋转卷线轴(12)中的缠开。

2.如权利要求1所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述光导装置包括光纤缆(66)。

3.如权利要求1所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述光导装置包括镜面(166)，其布置成通过所述光路将来自所述光发射装置(146)的光线反射到所述光接收装置(172)。

4.如权利要求1至3中任一项所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述光发射装置(42)具有所述环形的构造，用以产生赋予所述旋转卷线轴(12)的所述环形表面(30a)的环形光束。

5.如权利要求4所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述光发射装置(42)包括光源(46)和环形光导(50)，光源(46)适于产生直线的光束，而环形光导(50)布置在所述旋转卷线轴(12)和所述光源(46)之间，并成形为将所述直线光束转换为所述环形光束。

6.如权利要求5所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述环形光导(50)具有光传播的环形部分(52)和光***的切向部分(54)，所述光***的切向部分(54)从所述环形部分(52)切向地突出，并终止在面向所述光源(64)的入口表面(56)，以接收直线的光束和将其引导到所述环形部分(52)内。

7.如权利要求6所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述环形部分(52)同轴地包围旋转卷线轴(12)，并具有大致的L形的横截面外形，该横截面外形具有：

-形成在所述L形的两个弯折部分之间的倾斜的外边缘(58)，以及

-环形面(59)，其在面离所述倾斜外边缘(58)的端部处，轴向地界限所述环形部分(52)并具有处理过的表面，该表面适于沿着朝向所述倾斜外边缘(58)的纵向方向，反射传播在所述环形部分(52)内的光线(I)，

由此，赋予所述倾斜外边缘(58)的光线朝向所述旋转卷线轴的所述环形表面(30a)径向反射成直角。

8.如权利要求4所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述光导装置包括具有入口端(64)的光纤缆(66)，所述入口端布置成通过光学器件(62)接收所述环形光束，所述光学器件(62)与旋转卷线轴(12)形成一体，并设置有透镜(82)，该透镜布置成将所述环形光束聚焦到所述入口端(64)，以及面向所述光接收装置(72)的出口端(68)。

9.如权利要求8所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述光学器件(62)包括计量孔(85)，其相对于环形光束的进入方向布置在所述透镜(82)的上游，所述计量孔(85)适于隔膜开所述环形光束。

10.如权利要求1所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述光导装置布置成通过所述光路(230c)向外投射光束，所述光接收装置(244)具有所述环形构造，以接收所述光束。

11.如权利要求10所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述光接收装置(244)包括包围所述旋转卷线轴(212)的多个光接收器(272)。

12.如权利要求1至11中任一项所述的储存纱线馈送器，其特征在于，所述旋转卷线轴(12)安装在中空的驱动轴(22)上，通过所述光导装置(66)从所述光发射装置(46)传输到所述光接收装置(72)的所述光线，通过该中空的驱动轴(22)。