本发明涉及如权利要求1所述的装置、如权利要求35和36所述的 喂纱器以及如权利要求37所述的方法，当走动纱线在其路径上受到变 化极快的应力时本发明可以用来控制纱线的张力。

控制纱线张力十分重要，为的是可在许多织造操作中得到最高的效 率，例如在将纬纱插入到一台如现代无梭织机那样的高效织机中，或 将一组纱线喂入到整经机内，或在其他一些操作中。在所有这些活动 中，纱线被牵拉的方式常可使纱线张力有较大变化。一个具体例子是 在无梭织机中插入纬纱，其时纬纱要以极其高和极其多变的速度导 入，这会在纱线内产生高峰张力，甚至可使纱线断裂。

已知有一些机械装置能根据纱线的张力来控制纱线的制动，从而使 纱线内维持一个远离极高值并且不会有急剧变化的、基本上恒定的张 力。这些装置配有制动器，能机械地对任何时刻纱线内存在的张力作 出反应，使当张力增加时制动器施加在纱线上的制动力降低，反过来 也是一样。制动是根据纱线的张力值机械地被调节的。在检测以高频 发生的张力变化时，该机械装置一般具有缓慢的响应时间。之所以会 发生这种缺点，是因为在纱线张力发生变化时，纱线张力是通过与纱 线接合并易于运动的机械零件来检测然后再调整制动的。虽然这些机 械零件的质量很小，但还是有惯性和弹性，以致它们会动态地与纱线 互相作用，交换动能和弹性能，特别是当纱线张力发生突然变化时。 这些动态变化会使响应变慢，并降低这些装置控制制动器以及纱线张 力的有效性。另外，机械零件和纱线动态的相互作用对现有的纱线状 况会有不稳定的影响，并且会相当严重地改变纱线的张力，特别是当 张力变化很快而在机械零件和纱线之间的动态相互作用连续发生时。 这些已知装置除了对张力变化的反应速度缓慢以外，在检测纱线张力 时始终不能以完全被动的姿态对待要检测的纱线，总是要多少改变其 张力值，从而降低制动调整的有效性。另外，这些已知装置并不能测 量出纱线张力的绝对值或数值，仅限于检测纱线张力的相对变化，由 此来控制纱线的制动。

由于这些已知装置并不具有能将有效张力值显示的特性，因此它们 不能准确地设定张力值，只能作经验的调整(通常是借助于操作者的 “感觉”来完成的)。

美国专利5,316,051示出了一种配装在喂纱器的滚筒前端的截圆锥 形的帽罩，用来直接加压在来自贮纱并在帽罩和滚筒之间通过的纱线 上。这种制动器将一制动力施加在纱线上，该制动力响应从制动器本 身出来的纱线的张力。实际上，这个输出纱线的张力包括一个取向为 轴向并能反过来作用在帽罩上的张力分量，应从帽罩施加在纱线上的 制动力中将该力减除。该轴向的张力分量使制动力降低。因此，如果 纱线张力趋向增加，那么制动器就会成比例地降低其制动力。这种制 动器能降低纱线张力的峰值并使张力模式变得平滑，但不能完全停止 对纱线的制动，即该纱线永远不能完全脱离与制动器的接合来尽可能 多地降低纱线的张力。这种制动器不能完全消除纱线在制动器出口处 的张力，纱线将永远保持与制动器接合并被帽罩制动。

已知有些装置可用来控制喂纱器上的纱线张力，这种装置设有一个 纱线张力计，它装在与喂纱器滚筒同轴的导纱眼上。由于导纱眼的轴 向位移会引起多个参数的变化，通过对这些变化的测量便可测出张 力，因为使导纱眼位移的力取决于纱线的张力。在该情况下，允许导 纱眼在该力的作用下沿轴向自由移动。这些装置具有与纱线交换动能 和/或弹性能的倾向，这样就会导致导纱眼有发生振动的危险。这种麻 烦意味着张力测量一般都是有误差的，并且当纱线以极高而快速变化 的速度从滚筒上被牵拉出来时，其张力测量是完全不可靠的。

本发明的一个目的是要提供一种纱线张力控制装置，它在测量纱线 张力时具有高响应速度和高精度。这一点可用权利要求1中所说明的 装置来实现。

本发明另一个目的是要提供一种纱线张力控制装置，它可显示有效 的张力值，因此操作者就能用来方便地设定所需张力的阈值，并能在 随后的时间内控制张力与所需值之间的偏差，如果发现偏差不正常， 就可及时采取措施。这一点可用权利要求11中所说明的纱线张力控制 装置来实现。

本发明还有一个目的是要提供一种纱线张力控制装置，它除了测量 纱线张力以外，还要在改变施加在纱线上的制动力方面具有高响应速 度和高精度，以便能用有效而及时的方式进行干预，从而改正纱线的 张力并将它基本维持在设计的模式内。特别是当纱线受到变化极快的 应力而纱线正在沿着其路径行进时，该路径可根据需要脱离与纱线的 接合，这样来完全消除施加在纱线上的制动。这一点可用权利要求12 所限定的装置来实现。

按照本发明的另一方面，与纱线接合的可移动的导引件是与弹性的 退纱装置联结在一起的，该装置能用手调整并且被布置在可移动的导 引件与纱线张力传感器装置之间，以便用来将纱线缩回并使它经常保 持张力，防止它变得松弛。

按照本发明的另一个方面，纱线张力传感器装置的电动机可被用来 可靠地驱动导引件，以便使纱线退回并使它获得张力，这可用于纱线 趋向变松弛的情况下，例如在将纬纱插入到无梭织机内的周期即将结 束时。

本发明的装置能够特别有利地应用在无梭织机上，因为它能在纬纱 插入阶段中根据有效地作用在纱线上的张力控制纬纱的制动，而不是 象已知的系统中那样采用与织机周期相关或同步的方式进行控制。本 发明的构思允许在喂纱器的出口处控制纱线的张力，然后以高速将纱 线喂入织机。该纱线以高速移动通过一个导纱眼，并将力施加在导纱 眼上，该力取决于纱线的张力。

就与喂纱器结合面言，这里公开了另一个实施例，其中采用本发明 的装置来控制纱线的张力，例如权利要求21中所说的实施例。

本发明的装置和方法可提供相当大的利益，例如喂纱器中的纱线在 退绕时通常遵循的路径可以不变，又如纱线张力的测量能从一个张力 元件获得，该元件的有效值与纱线的实际张力相似。实际上，本发明 的装置还有利地利用了纱线在通过与滚筒同轴的导纱眼而到织机的路 程上所发生的偏移。导纱眼相对于滚筒的布置造成纱线对导纱眼有一 个很大的偏移角，因为纱线要从滚筒的外圆周面上即贮纱所在地沿着 滚筒径向的路径移动，才能到达导纱眼。所说大偏移的作用是，纱线 施加在导纱眼上的力与要测量的张力以及纱线所受的偏移成正比，它 具有与纱线实际张力相似的很大的张力值，因此能对所说纱线张力进 行精确而可靠的测量。

在附图中：

图1为控制纱线张力用装置的透视图；

图2为图1装置的电路方块图；

图3为图1所示装置的一种变型的透视图；

图4为图3所示变型的部分剖开的顶视图；

图5为在图1或图3所示变型中沿V-V线剖开的横截面图；

图6为图1中细节的放大视图；

图7为图5所示制动器的一种变型；

图8为示出装置操作参数的时间过程的图解；

图9为图1所示装置装有机械联接装置时的透视图；

图10为图9中某些细节的变型；

图11为用于图1和图3所示装置的减振器的一种形式的概略图；

图12为图11中所示减振器的另一种构造形式；

图13为图2所示方块图的一种变型；

图14为图1所示装置的一种变型(退纱装置)的侧向部分横截面 图；

图15为图14所示变型的前视图；

图16为图1所示装置的操作的一个模式，将纱线退回的流程图；

图17为与喂纱器联结的装置的纵剖面图；

图18为图17所示装置的第一种变型；

图19为图17所示装置的第二种变型；

图20为图17所示装置的第三种变型；

图21为图20所示变型中某些细节的放大前视图；

图22为图20所示变型的一个不同实施例的放大视图；

图23为图17所示装置加有制动器的一种变型；

图24为图23所示设有制动器的一种变型的不同构造；

图25为图17-20和图23-24所示装置和变型的电路方块图；

图26为图17所示装置的另一种装有帽罩制动器的变型；

图27为在织机上插入纬纱时用来控制纱线张力的参数的时间模 式；

图28为将图2、图13和图25的电路方块图中的某些部分更详细 地示出的电路图；

图29为图28所示电路图的一种变型。

在图1中，有一装置30作用在一根按箭头32所示方向沿着一条路 径移动的纱线31上。该纱线被安装在装置30的固定结构34上的导纱 眼33导引。设置一个适宜测量纱线张力的纱线张力传感器装置36以 后也被称为“张力计”，它通过一个与纱线31接合的导引件而作用在 一部分纱线上。张力传感器装置36具有电子控制装置，其上有一被电 磁力驱动的可动控制元件。

电磁控制装置和相对可移动的控制元件可由一台装在结构34上的 直流电动机37和其转子40构成，后者能环绕电动机37的壳体旋转并 有一根轴38从壳体上伸出。可动导引件具有例如一根连结在轴38上 的杆41，能够使一部分纱线从两个导纱眼之间的直线轨迹上偏移，纱 线张力传感器装置36就作用在这部分纱线上。

由杆41在纱线上相对于直线轨迹而造成的一般偏移角α可自动形 成(图3和5)，只要由纱线31将一力F施加到杆41上即可。假定 纱线31和杆41之间的摩擦力忽略不计，F值等于2T sinα，其中T 为纱线的张力。张力计36还具有一个与电动机37的转子40成为一体 的圆盘42，其上设有一槽43(图6)。在使用时，后者与一位置传 感器44对齐，并在这个对齐的条件下，建立起转子40和杆41的既定 测量位置(其后也被称为参照位置)。在这个杆41的测量位置上给出 纱线31的角偏移。槽43与传感器44的对齐可用信号记录下来，并在 传感器上配备光学元件46，这样就可检测出槽43离开对齐状态的位 移，由此可检测出杆41离开测量位置的位移。

其他型式的传感器，例如霍尔效应传感器或电感传感器也可使用来 为杆41离开测量位置的位移发出信号。这个测量位置可对应于纱线的 一个极小的偏移角α，如只有几度，这样当纱线31在杆41上滑动时在 纱线上引起的外加张力实际上可忽略不计。

在图2中，方块指一些上面业已说明的元件，因此用同一标号指 出。控制回路51可以接受来自传感器44的信号S，指出圆盘42相对 于它与传感器44对齐位置的位移，因此也就是杆41相对于其测量位 置的位移。根据这个信号S，回路51将一个电流I送给电动机37， 电流I的强度和方向可使圆盘42基本不动地维持在对齐位置上，在瞬 间就可把力F通过杆41施加在轴38上的阻力转矩平衡掉，不管力F 的值以及由此而作用在纱线31上的张力T(F＝2T sinα)有多大。

任何时候当电流值变化很快时，应防止在电流I内产生振荡。这种 振荡通常属于二次振荡现象，并且如果记录得很精细，会发生瞬间纱 线张力测量误差。对这问题，控制回路51的一种特别有效的构造形式 采用了数码控制技术，可参阅关于图13所示变型的说明。

由于在张力变化时，杆41、电动机37的转子40和圆盘42实际 上保持不动，因此它们的惯性和弹性对张力T的检测不会有负面的、 不稳定的冲击。就检测纱线31的张力T而言，杆41、转子40和圆盘 42的表现就象它们实际上是静止的并且没有惯性和弹性那样。控制回 路51能按PWD模式(Power With Modulation)驱动电动机37，也就 是说按脉冲的模式将电力供给电动机37，并使电流I随之作模拟的变 化。当纱线31不再受到任何张力时，杆41和转子40都不再受到应力， 因此电流I具有零值或相应于最小电流阈值的极低值，以便用来控制没 有转矩作用其上的转子40的位置。当纱线内具有张力T时，杆41就 受到一个与张力成比例的力F，并将一个阻力转矩施加在电动机37的 转子40上。阻力转矩等于F与其相对于电动机37轴线的力臂的乘积， 它被电流I产生的主动转矩平衡。由于直流电动机所产生的主动转矩与 供给电动机的电流成正比，因此力F和纱线31内的张力T都与电流I 成正比。

对纱线31的偏移角α的所有值，电流I都与张力T成正比。假定 T维持不变，那么电流I会随着α的减小而减小，因为F也相应地减小。 此时即使角度α的值极小，如小于10度，该装置也能提供一个指示张 力T的电流，因此纱线31在杆41上的滑动实际上不能影响到纱线31 的张力T。

检测电流I的回路52(图2)被连接到将电流I供给电动机37的 线路中，该回路具有高阻抗，因此不会影响到电流I的值。而回路52 本身能产生一个指示电流I的信号C。最好，将信号C交给过滤器回 路53处理，以便将在操作控制回路51时常会发生的振荡和噪音从信 号C中过滤掉。这样过滤器53便能在输出端产生过滤过的指示电流I 的信号，该信号被送往纱线张力的张力测量回路54。测量回路54本 身被安排为从这个过滤过的信号获得纱线张力的有效值，并下令把这 个值显示在显示器58上。回路54能够用比测量频率低得多的频率适 时修改显示器58上的张力值，为的是使张力值有一定的稳定性以便阅 读。

为了校准测量回路54，设置一个电位计55以便进行调整。在显示 器58上显示的张力值应与纱线31的张力样本值符合。当电位计55被 调整时，由外部测量工具如测力计施力于纱线31上，以便沿箭头32 的方向上将它拉住。

设定回路56能接受来自回路54的纱线张力测量信号，并被连接到 一个按钮59或功能相当的元件上。按钮59可被操作者按下，以便将 与设定张力值相应的数据TREF存储在回路56内。在实地工作时，操 作者可用手改变纱线张力，并观察在显示器58上显示的值，如果该值 等于他所希望设定的值，就可按下按钮59，这样所说TREF值就被存 储在回路56内。

图3示出一个与图1类似的装置60，其中张力计36采用电磁铁 61来代替直流电动机37。这个电磁铁61被连结到固定结构34上，并 具有一个铁芯、一个绕在铁芯62上的线圈63和一个设在铁芯62的两 个延伸臂66和67之间的衔铁64(图4)。衔铁64有一端部与两延 伸臂66和67的端面形成一个空气间隙68。铁芯63被控制回路51(图 2)供给电流I’(图4)，并产生一个磁场，能被铁芯62传送到空气 间隙68，越过该间隙，并在那里相应地产生一个磁力FE，该磁力FE 能将衔铁64吸引到一个相应于所说空气间隙68处在最小磁阻状态的 位置。衔铁64被连结到一根轴69上，该轴69可旋转地与固定结构34 耦合，使该衔铁64能相对于两个延伸臂66和67的端面而沿纵向移动。

衔铁64与延伸臂66和67以及它们在空气间隙68中几何位置的 一个例子在图4中示出。磁力FE趋于使衔铁64移动到两个延伸臂66 和67之间的空间内，使衔铁面向延伸臂66和67端面的面积增加。另 外，空气间隙68的几何形状使它能够做到，对供给线圈63的给定电 流I’，磁力FE可有一个基本上为恒定的方向，使衔铁64能相对于两 个延伸臂作相当宽的纵向位移。空气间隙68的这种性能主要是由于衔 铁64在移动时，空气间隙68的几何形状基本没有改变，这是因为衔 铁的两个侧面与延伸臂66和67保持着恒定的距离。轴69被设置为基 本上与张力计36所要作用的那部分纱线31平行，在轴69的一端支承 着杆41，该杆与纱线31接合使它偏移一个角度α。有一位置传感器 71，例如为光学式的并具有发射部件72和接收部件73的传感器，与 衔铁64的一个角对齐，当衔铁从一个相对于延伸臂66和67的固定参 照位置位移时便发出信号。所说参照位置是在衔铁64相对于延伸臂66 和67的位移区内选定的，在该区域内磁力FE具有一个实际上为恒定 的值。

在电磁铁61中，作用在衔铁64上的磁力FE可以具有一个单一的 方向，那就是降低空气间隙68磁阻的方向。电动机37施加在其转子 40上的主动转矩可有两个相反的方向，使转子能在两个方向旋转，与 此不同，电磁铁61的磁路通常能使激发的磁力适宜地沿一个方向作用 在衔铁64上，而与线圈63内的电流方向无关。

为了与磁力FE配合，使衔铁64在其参照位置上基本不动，可使 衔铁64与弹性定位装置连结，例如设置两个弹簧74，弹簧74被固定 到从结构34伸出的柱子76上，同时还连结到杆41上。这些柱子中的 一个或两个能沿箭头77的方向调节，以便将杆41调整到正确的测量 位置上，在该位置上该杆41能将在两导纱眼33之间的纱线31从直线 喂纱轨迹偏移所需的角度α。

装置60的电路图基本上与图2所示电路图相当，只是图2中的电 流I、电动机37和传感器44被电流I’、电磁铁61和传感器71替代； 另外，将电流I’传给装置60的电磁铁61的控制回路51也与将电流I 传给装置30的电动机37的方式不同。在装置60中，控制回路51不 需要在两个相反的方向上将电流I’送给电磁铁61。这与装置30的情 况不同，其中电流I可沿两个不同的方向送给电动机37，为的是要在 转子40上产生相反的偏转转矩，以便将它保持在测量位置。

控制回路51根据来自传感器71的信号指明由于纱线31内张力T 的变化而引起衔铁64从测量位置的位移，将电流I’送给线圈63，使 由这个电流I’激发的磁力FE能够对轴69产生一个转矩，该转矩足可 抵制纱线31作用在杆41端头上的力F对轴69产生的转矩。

关于用电流I’激发磁力FE来抵制力F一事，由于磁力FE总是沿 着一个基本恒定的方向使衔铁64能作较大的位移，因此磁力FE可容 易地用电流I’来控制，使它迅速地具有能抵制力F的值。

回路51用来控制电流I’的信号只是那些指示衔铁64在与力FE相 反方向上的位移，也就是直接与纱线张力变化有关的位移。衔铁64在 与力FE同一方向上位移的任何信号都被控制回路51用来抵消电流I’， 因此只有依靠弹簧74才使衔铁64返回测量位置。如前多次所述，电 磁铁61所产生的磁力FE不能从反方向作用在衔铁64上，弹簧74的 作用足可弥补这个缺陷。

磁力FE只能作用在一个单一的方向上，弹簧的弹性力则对称地从 两个相反的方向作用在杆41上，来自两个方向的作用合作而又统一， 目的是为了在纱线31张力T发生变化时能够抵制杆41的所有偏离测 量位置的位移。相对轴69，力FE和F及弹簧74的弹性力所产生的转 矩经常在进行平衡，办法是使电流I’随着衔铁64离开其参照位置的位 移而变，因此在纱线31张力T发生变化时，杆41、轴69和衔铁64 基本维持不动。这样电流I’就可指示纱线31的张力，并可由测量回路 54(图2)进行测量，其方式基本上与已经说明过的装置30相同。

制动器81(图1和图3)可与纱线张力传感器装置36组合在一起， 对尚未到达杆41的那部分纱线产生作用，并用纱线张力传感器装置36 检测其张力。

在图1和图5中，制动器81具有两个压力元件82和83，它们互 相面对并相互抵压，而纱线31则插置其间。在一个实施例中，元件82 和83可以是板状。元件82被固定在结构34上并连成一体。元件82 可自由移动以便根据纱线31的横向尺寸而改变其与元件83的距离。 元件82支承在一个设有槽86的支座84上以便能在连接到结构34的 悬臂88一端的销钉87上滑动。

压力元件82和83通过磁路被抵压在一起。该磁路包括元件82、 铁芯91和绕在铁芯上的线圈89，其中铁芯与结构34连成一体并被设 置在元件83旁。压力元件82由铁磁性材料制成，不象元件83是由非 磁性材料如不锈钢制成，这样当在线圈89内通以电流If时，元件82 就可闭合在铁芯91上，使线圈89产生的磁力线92形成环路。元件82 与铁芯91之间形成两个空气间隙93，这两个空气间隙93正好对着两 个压力元件82和83之间距离最小的区域，在这两个压力元件之间产 生的磁性吸引力构成能够有效地作用在纱线31上的制动力FR。在板 82上与空气间隙93对应的区域还装有由铁磁性材料制成的吸引件94， 以便使力FR进一步增加。

按钮59(图2)被用来调节制动器81的操作。按钮59可用两种 模式或位置操作，在第一个位置上，除了存储TREF值外，它还使制 动器81的制动回路96在调制的制动条件下进行操作。在将按钮59按 到这个第一位置时，TREF值保持恒定，不会有任何改变，一直到按 钮59在该第一位置上被再次启动。而在第二位置，通过设定回路56， 按钮59就将制动回路96的操作从调制的制动模式切换到恒定的制动 模式，其中制动器81被通以恒定的电流If，从而在纱线31上产生一 个恒定的制动力。

比较回路57能够同时接受设定的TREF值和由测量回路54提供 的、相当于瞬时纱线张力值的TIST值，并作为提供给制动回路96的 一个输出信号，指出在TREF和TIST这两个值中哪一个值较高。如 果回路57发出的信号是TIST值比TREF值高，制动回路96将被设 定到调制制动操作上，这时所说制动回路96会自动全部或部分降低供 给制动器81的电流If，从而取消或至少减小在纱线31上的制动力。 反之，如果比较回路57发出的信号是TIST低于TREF，那么制动回 路96就要开始重新将电流If供给制动器81，用瞬时或渐进的方式使 它恢复到正常值，从而增加在纱线上的制动力。

当制动回路96被按钮59调节到恒定制动操作时，回路57所作出 的比较结果就不再被用来调节回路96，该回路96就继续将恒定的制 动力施加在纱线上。回路96能用电位器97手动调节，将制动设定在 恒定制动模式上，或设定电流If的额定值来制动，该值在相应于阈值 TREF调制的制动模式中。在后一种情况下，电位器97和按钮59可 一同使用，首先操作电位器97，用手动方式改变纱线的制动力并改变 在显示器58上显示的张力值，一直到显示的值为所需的TREF值，然 后在该点上操作按钮59，设定这个TREF值。

图7示出装置101(制动器81的变型)，其中磁路相对于非磁性 材料制成的固定压力元件或板102被完全设置在同一侧。该磁路具有 一个也是板状的、由铁磁性材料制成的压力元件103，其作用如同一 个可移动的衔铁，还有一个铁芯104及一个或多个绕在铁芯104上的 线圈106，能被供给电流以便产生磁力线107。铁芯104和板103之 间形成空气间隙108，它被磁力线107穿过从而产生磁力FM。与图5 的制动器81不同的是，空气间隙108并不使通过与纱线接触的两个板 103和102表面的磁力线闭合。

板103被弹簧109推向固定在结构104上的板102，从而将压力 施加到从这两板103和102之间通过的纱线31上。弹簧109施加在板 102上的载荷C能手动调节，只是通过旋钮111改变弹簧109的长度 即可。在旋钮111上装着一个腿，该腿用螺纹旋在支座112上，该支 座能在结构34上旋转，以便使板103和102移动而相互离开。可移板 103在被支承着并可以相对固定板102并且还参照切向力垂直移动，该 切向力是纱线31在板103上滑动时由纱线施加在板上的滑动摩擦力。 例如，板103上可设有一个销钉，该销钉能沿着铁芯104上相应的孔 (未示出)滑动。

在装置101中，磁力线107所产生的磁力能够克服弹簧109的载 荷C的作用，使板103从板102移开，以便降低对纱线的制动力。在 这情况下，磁力FM对纱线31的张力T具有负面的作用，当磁力增加 时制动力增大，因此纱线31的张力T就降低。制动器101也可在两种 模式下操作，在恒定制动模式下操作时，制动力被固定，并通过旋钮 111改变载荷C而被调节；在调制制动模式下操作时，如同对制动器 81所说明的那样，根据参照值TREF和瞬时张力值TIST的比较，将 电流供给线圈106，以便产生磁力FM。

在恒定制动模式下与制动器81比较，在装置101中的制动器具有 不吸收能量的额外优点，因为没有电流流动通过线圈106。另外，如 果磁力FM压倒弹簧109的力C，那么板103和102将开启，而纱线 31将完全从被夹持状态下得到解脱。

这个能够使两块板相对于纱线31而开启和关闭的特征在早先说过 的制动器81上也可以做到，只要在该制动器81上设置一个弹簧(未 在图中示出)，而该弹簧能在板82上施加一个方向与磁力FR相反的 力即可。当磁力变为零值时，板82即可从板83上移开。例如，这个 弹簧可被放置在槽86之内并在支承板82的支座84与销钉87之间产 生作用，使支座84在销钉87上滑动而离开制动器81。

当制动器81和制动器101在调制制动模式下工作时，制动器81 和制动器101的板82、83和103、102可分别刚性地联结以便变更 制动力。在这两种制动器中，空气间隙93和108都被设置在板与纱线 接触的表面附近。在空气间隙内产生的磁力直接作用在这些表面上， 并在实际中不让这些板具有弹性的性质，这种弹性性质在制动力随着 相应的磁力变化而变化时能扰乱对制动力的控制。弹性性能是不好的， 具体表现在这些板会弯曲或变形，从而获得弹性能以便用来增加它们 相对的力。然后当板降低它们的压力时这种弹性能被板释放。在调制 制动的模式下，这种弹性能会降低制动力被控制的速度，这会使制动 调制的有效性降低。按照上述特征，在制动力变化的过程中，板的任 何部件都不会产生变形，也就不可能存储弹性能。如果在产生可用来 确定制动力的磁力的空气间隙和直接与纱线接触能有效地制动纱线的 板的表面之间布置着板的弹性部件，变形及弹性能的存储就有可能发 生。

图8中的图解指出当在早先说过的调制制动的模式下用制动器制 动纱线时采用刚性模式和弹性模式工作所得到的不同的纱线张力型 式。

实线图形113所指为用刚性模式操作制动器的情况，图中示出当张 力T超过一个相应于设定张力TREF的阈值Ts，然后制动电流If被 取消或至少被减小时，纱线张力只有在一个极短的时间Δt内会继续增 长，接着它会很快地返回到阈值Ts之下。

虚线图形114所指为用弹性模式操作制动器的情况，图中示出在 Ts被超过后，张力还要继续增长一段时间Δt1，这段时间显然比Δt大， 并在阈值Ts之上有一较长的游动，然后再返回到阈值之下。因此，在 采用刚性制动器时，电流If以高的频率变动(实线图116)，制动力 将立即响应电流If，结果，所得到的张力T的行程对阈值Ts将只有 很小的偏差。反之，在采用弹性制动器时，电流If以低得多的频率变 化(虚线图117)，这时制动力追随在电流If之后有一段滞后时间， 张力T对设定值Ts有较大偏差。

例如，电流If可不以阶梯式变化，如图8所示那样，即当阈值Ts 被超过时，电流If立即从一设定的额定值Is降至零值，反之亦然，当 张力降至Ts之下时，电流立即从零值升到Is值；可以使用斜坡式的变 化方法，不论阈值张力Ts被超过或是张力降至阈值之下，电流If都是 逐渐变化的。

另外，在制动器81和101中，布置在与纱线接触的表面和产生磁 力的空气间隙之间的部件可以做得非常轻。它们的轻巧连同能刚性地 操作而不变形的性能使制动器81和101能够根据纱线张力传感器装置 36的指令迅速而准确地控制纱线31的制动。这样本发明的装置就能立 刻即“实时”修改纱线张力的正规行程，并强制它遵循所需的行程， 即使在常规行程中，由于纱线前进速度的快速变化而引起许多快而频 繁且高的张力峰值时，如同在将纬纱插入到现代的剑杆式、片棱式、 或喷气式的无梭织机中时所发生的那样，也可以这样做。

图9所示的装置120与图1中的型式30不同之处在于在杆41和 电动机37之间增加了一个机械联接装置，其目的在于使轴38相对于 转子40旋转时，其旋转角比杆41的旋转角大。因此与装置30比，装 置120能得到较大的响应速度和精度，同时也可使用尺寸较小的电动 机。较大的速度和精度主要依赖这样一个事实，即圆盘42的角位移已 比杆41的角位移放大，因此对杆41每一次由于纱线31张力T的变化 而引起的相对于其参照位置的角位移能以较大的速度发出信号。另 外，可使用小尺寸的电动机，使作用在其上的转矩以与杆41的角位移 的放大率成反比的比例变小。联接装置具有两个相啮合的齿轮121和 122，其中齿轮121有比齿轮122大的节圆直径，它连结在轴123上可 在该结构中旋转，而齿轮122被连结在电动机37的轴38上。

图10所示的机械联接装置由一个划分成两部件126和127的臂124 构成，这两部件各有一端分别连结到轴123和电动机37的轴38上， 它们的其他两端在臂124内通过可变形元件128互相连接。部件126 比部件127长，这样臂124就能在放大之后将杆41的角位移传送给轴 38，同时使元件128变形。

为了降低由于张力变化而在杆41和转子40中可能引发的机械振 动，图11中设有减振装置，该装置能与杆41和转子40配合阻尼其位 移。减振装置可具有一个设置在杆41和电动机37的轴38之间的橡胶 元件131。

图12中的减振装置129具有一个连接到轴38上并支承着杆41的 壳体132，该壳体132密封，其内充有粘性液体133，还有一个重块 134可在壳体132内自由转动，但被填充在壳体和可转动重块之间的粘 性液体133制动。重块134的角位移发生得比壳体132和杆41的角位 移晚，因为它们被液体133阻尼，由于共同受到反作用，因此杆41和 壳体132的角位移也受到阻尼。

图13示出图2中电路方块图的一种变型。在该变型中某些在图2 被分开的回路现在结合在一起成为一个单独的回路或微控制器141。 该微控制器141设有计算部(CPU)142、存储器143及模拟/数码 转换部(A/D)144，并且能够通过A/D部144接收由信号C的取样 和保持回路146取得的样本值，而信号C又是由电流检测回路52提供 给回路146的。根据这些样本值，微控制器141控制制动回路96和显 示器58，在显示器58上显示从纱线31测得的张力值。另外微控制器 141用导线147连到位置控制回路148上，数码信号可双向传送，而该 回路148是派定用数码来控制电动机37的。微控制器141和位置控制 回路148是数码式位置控制中的一部分。数码式位置控制比起模拟式 控制具有无可置疑的优点，例如具有较大的精度和速度及实际上对噪 音不敏感等。在微控制器141的存储器143中，存储着能管理本发明 装置30的各种不同操作的程序。该程序能实现多种功能，如适时修改 并在显示器58上显示各种数据，包括在给定时间内测得的张力T的最 大值，在给定时间内计算出来的平均张力值及与张力性质有关的其他 统计数据，还有其他一些功能。上面列出的这些值或者只是计算并存 储在存储器143内，在操作者要求将它们显示之前就预先存入，或者 它们可按规定的时间间隔自动显示。微控制器能用RESET按钮149 进行调整，以便将装置30重新设定，使上述程序重新从头开始，并且 在用调制制动模式操作该装置的情况下，可用一个或多个设定按钮 151，以与按钮59类似的方式设定纱线31的张力的阈值Ts，或者将 装置设定使之按恒定制动模式操作。

上述电路图也可用于图3中的装置60，其中电磁铁61被用来替代 电动机37。图13在电动机37附近示出可用来替代它的电磁铁61和 传感器71。但从电动机37改为电磁铁61时，与位置控制回路148供 给电流的方式不同，对电动机37可双向供电，对电磁铁61只能单向 供电。

在检测张力T时，用来作为纱线31的导引件的杆41，当纱线趋 于松弛时也可用作纱线的收缩器。图14所示的弹性纱线的收缩装置具 有一个设在杆41和轴38之间的弹簧161，它能将一转矩施加在杆41 上，使它趋于沿箭头162的方向旋转(图15)。因此，这个转矩作用 在杆41上的方向与纱线31所产生的力F的作用方向相反，具有一连 串卷绕圈的弹簧161围绕轴38设置，其可调节的一端连结在一个调节 旋钮163上，其另一端则连结在一套筒164上，该套筒164与轴38同 轴并可在其上旋转，在套筒上连结着杆41。旋钮163用来调节弹簧施 加在套筒164上的载荷，相对于轴38转动弹簧161的可调节端就可给 弹簧圈提供量值可变的转矩。为了将旋钮163锁定在多个调节位置上， 设有锁定装置166，该装置例如可具有一个藏在旋钮163内的小球， 该小球在被一个弹簧推动时可耦合到在轴38外周表面上所设的许多凹 坑中的一个内。

尽管轴38被保持在由圆盘42和位置传感器44对齐所限定的测量 位置保持不动，但通过弹簧161用弹性装置连接到轴38上的杆41在 纱线31的张力发生变化时能够振动。为了限制这个振动并将能指示纱 线31张力的转矩传送给轴38，套筒164用一单向联接件167和一粘 性接头168可滑动地安装在轴38上。单向联接件167设在套筒164和 粘性接头168之间，并且只有当杆41在由纱线张力决定的力F的作用 下，沿与箭头162相反的方向旋转时才能使杆41和套筒164与粘性接 头168成为一个整体作用。

将单向联接件167与轴38连接在一起的粘性接头168具有一个旋 转的突缘169，它被封闭在一个壳体171内并通过粘性液体与壳体的 内表面耦合。粘性液体充满在旋转突缘169和壳体171之间的空间内， 密封垫172可以防止粘性液体从壳体171渗出。密封垫被固定在轴38 上，因此轴38受到突缘169以粘滞方式相对壳体171旋转时施加在密 封垫上的同样的转矩。该转矩取决于纱线31施加在杆41上的力，因 此也取决于纱线的张力T。由于杆41的旋转被阻尼，粘性接头168可 确保杆41在纱线31的张力发生变化时，仍能以基本上恒定的速度旋 转，这样就能在很少受到杆41惯性所产生的干扰的条件下进行纱线张 力的测量。另外，当单向联接件167使套筒164能相对于粘性接头168 按箭头162的方向自由转动，即当弹簧161所施加的载荷超过纱线张 力施加在杆41上的F时，杆41就会旋转，使纱线收缩并将张力施加 在松弛的纱线上。因此，当杆41必须用作退纱器时，它将转动得很快， 其方式与公知的退纱器相似，其杆只是用来使纱线退缩。

由于杆41能环绕轴38旋转，因此作用其上的力F不仅会随纱线 31的张力T而变，而且还随纱线的偏移角α而变，或者采用同一标号， 随着角θ(图15)而变，θ标志着杆41的角位置。为了将杆41的角 位置考虑进去而得到张力的准确测量，设置一个角位置传感器173， 它能将一个指示杆41各种位置的信号POS传送给测量回路54和微控 制器141，为的是可用来调整对纱线31的张力的测量。位置传感器173 可具有一个连结在固定结构34上的光学组件174和一个与套筒164成 一整体的叶片，其上制有与杆的各个不同位置对应的切口，能够在光 学组件174上造成光学干涉从而产生POS信号。

除了采用弹性装置161使杆41还被用作退纱器以外，作为替代办 法，还可利用纱线31张力T的测量值来驱动电动机37，使之借助杆 41可靠地作用在纱线31上，将一个具有预定值的力作用其上，以使纱 线收缩并使它获得张力。

图16示出作为退纱器使用的电动机37的操作。将一个能够产生这 种操作形式的程序存储在微控制器141的存储器143内。方块181指 示电动机37的正常状态，其中转子40被保持在测量位置不动，以便 测量纱线31的张力。决策方法182就一个固定时间TPREF进行测量， 判断纱线张力是否保持为零或至少很低，如果是，就进到方块183， 其中电动机37被用作退纱器；如果不是，就继续将电动机37保持在 测量状态181。在方块183中，电动机37产生一个转矩，以便将一预 定的力通过杆41施加在纱线31上，该杆进而转动并离开测量位置。 在方块184中，由位置传感器44提供的信号S被用来检测杆41是否 又移动到测量位置。如果是，就返回到方块181，在那里电动机锁定 其上并将杆保持在测量位置上不动，使纱线31的张力能被测量。如果 不是，相应于方块183的状态就被维持，电动机37用来使纱线31退 缩并张紧。

在纬纱插入周期行将结束时会发生这样一种典型现象，其时纱线内 的张力在一定时间内会自我取消。因此在这种时候，应使电动机37象 退纱器那样操作。然后在下一个插纱周期开始时再立即返回作为张力 计，其时杆41会由于纱线的牵引突然被转动，随后杆41在移动通过 测量位置时就被锁定。

用来控制纱线的张力的装置能与喂纱器190(图17-20)联用， 例如无梭织机的纬纱喂纱器。该喂纱器190设有一个滚筒191，其轴 线为192，在滚筒上卷绕着许多纱圈196作为贮纱。纱圈能被退绕， 以便沿箭头193所示方向将纱线31导送给图上没有示出的织机。控制 纱线张力的装置被布置在滚筒191的前方，在那里它被至少部分支承 在一个与喂纱器190的固定结构成为整体的支座194上。该装置还具 有纱线张力测量装置(“张力计”)，该装置包括设有可动控制元件 的电磁控制装置。

在喂纱器190中，为了使纱线31有规则地从贮纱圈196退绕而不 发生缠结或纱圈的滑动或一般的无序的运动，当纱线从贮纱上被拉出 沿着滚筒191的径向移动到轴线192上时，需要在一定程度上使纱线 贴近在滚筒191上。这一般可以通过在纱线刚刚脱离贮纱圈196时， 沿着纱线运行的轨迹将纱线31轻压在滚筒191上的方法来做到。有一 柔性的帽罩197(或类似的元件)被安排抵压在滚筒191的倒圆端上， 为的是使在滚筒191和帽罩197之间穿过的纱线31在它被拉出而沿着 倒圆端的圆周移动时受压而被制动。帽罩197可沿轴线192调节，因 此可改变其施加在滚筒191上的压力，从而也可改变纱线31的被制动 的程度。

控制纱线张力的装置或者只是涉及纱线张力计，或者涉及张力计与 制动器的组合，其中张力计和制动器能够互补地合作来控制纱线的张 力。

在前一种情况下，由于纱线张力测量装置实际上并不能影响所说张 力，而只是限于检测其值，这样帽罩197就成为唯一有效的制动元件， 因此它被用来调节操作张力，在此张力下纱线31被喂纱器送到织机 中。这意味着，在没有制动器与纱线张力测量装置一起操作的场合，帽 罩197通常都要沿轴线192调节，以便根据纱线31从其贮纱线中规则 退绕出时所需的最低量，将一个更稳定的制动力施加在纱线31上。

在另一方面，当该装置设有可与纱线张力测量装置配合使用的制动 器时，制动器就负责限定将纱线31送往织机所需的张力，并且在这种 情况下，柔性的帽罩197只是被调节用来将已定的极小的制动力施加 在纱线31上。

在图17的装置200中，纱线张力计201沿轴线192设置并对称地 环绕该轴线，以便通过输出通道202将纱线输送给织机。在纱线张力 计201中，电磁控制装置由一磁路构成，其结构与通常被称为“音圈” 式的永久磁铁线性电动机类似；另外可动控制元件是由一个与轴线192 同轴并部分沉浸在上述磁路所产生的磁力线中的线圈203构成。纱线 张力计201还具有一个套筒204，该套筒通过一与轴线192同轴的突 缘206支承着线圈203。在套筒204的一端装着一个导纱眼207，它 可以使纱线31朝轴线192偏转。当纱线31从帽罩197出来环绕导纱 眼旋转时，导纱眼207能沿径向接受纱线31(图17-20)。

磁路能够通过磁铁208产生一个磁场并形成一个被磁场穿过的环 形空气间隙209。线圈203的中心部分沿着该间隙209延伸。套筒204 可连接到固定部件194上，但条件是它要保持沿轴线192移动的能力， 这样导纱眼207和线圈203就都能沿所说轴线移动。例如，套筒204 可被滑动接纳在一个装有球轴承的支座211内，以便能在较低的摩擦 力下沿轴向移动。而导纱眼207则受到一个轴向力FA，其大小取决于 纱线31内的张力T和纱线31相对于导纱眼207的偏移角。

如用β(图17)代表纱线偏移角的补角(准确的偏移角事实上等 于(180°-β))，那么轴向力FA可用下式算出：FA＝2T (cos(β/2))2。另一种可滑动地配装在支座211内的办法是，套筒 204可用膜片212(图23)或等同的弹性元件弹性地连接在固定部件 194上，该膜片在沿轴线192的方向具有弹性，而在与它垂直的方向具 有刚性，可以导引管状套筒204并使它只能沿轴线192移动。位置传 感器213能将信号S1发给位置控制回路214(图25)，信号的内容 是线圈203相对于给定测量位置沿着轴线192的轴向位移和相应的由 轴向力FA造成的导纱眼207的等同的轴向位移，而控制回路214能根 据收自传感器213的信号S1，将电流I1供给线圈203。位置传感器 213可包括一个由发射器、接收器及与导纱眼207成为一体的叶片216 构成的光学组件和线圈203，其中叶片216能在接收器的方向上截断 发射器发出的信号，以便产生位置信号S1。磁路具有两个由铁磁性材 料制成的铁芯217和218，它们具有相对轴线192对称的形状并被布 置在永久磁铁208的两侧，目的是要把永久磁铁产生的磁场传送到空 气间隙209，以便在线圈203被供以电流I1时，磁场能沿轴线192的 方向在所说线圈203上产生磁驱动力。

在操作装置200时，线圈203相对于其测量位置的任何轴向位移， 或者类似地，导纱眼207相对于其与所说测量位置对应的休止位置的 轴向位移都被传感器213检出而将信号发给控制回路214，该控制回 路能根据这些收自传感器213的信号操作来防止线圈203显著偏离其 测量位置。为此目的，控制回路214可将一个电流I1送给线圈203， 以便在线圈203上产生一个磁驱动力，其大小和方向正好能抵制和平 衡纱线在导纱眼207的区域内所造成的轴向力FA。

因此在力FA发生变化和纱线31的张力相应地发生变化时，线圈 203实际上被保持在测量位置不动，从而使纱线31和导纱眼207之间 所有的动能和弹性能的交换实际上变得都不显著。这样电流I1就在瞬 时间与力FA之值适应，进而可指示纱线31内的张力T。

另外，与纱线在导纱眼207处偏移相关的角β一般接近90度，它 所限定的力FA(按照早先所给的公式FA＝2T(cos(β/2))2)，该力 虽然与张力T在数量上属于同一等级，但无论如何，对于相等的张力 T值，该力FA要比图1中的相应力F高得多(在该情况下，F＝2T sin(α)，而α是相当小的)。因此，电流I1为了平衡力FA，与用来平 衡力F的电流I之值相比，也将具有一个较高而显著的值，这将大大 有利于张力T测量的精确和可靠性。

供给线圈203的电流I1由一回路219(图25)检出，从而产生一 个信号C1，该信号被取样回路221取作样本，然后被送到微控制器 222，由它从作为样本的C1信号中提供有效的张力值T，并将这个值 显示在显示器223上，其方式与结合图2和图13的流程业已说明的方 式相似。

微控制器222具有一个计算单元(CPU)224，一个能够存储计 划用来控制装置200的各项操作的程序的存储器225，和一个能够接 收信号C1的取样值的模拟/数码转换部226(A/D)。最后微控制器 222被连接到一个RESET按钮227上以便用来重新设定装置200。

在图18中，装置230包括由一个电磁铁构成的纱线张力测量装置 201的电磁控制装置。该装置具有一金属材料的壳体231，一个设在壳 体231内能够供以电流I2的绕组232，一个滑动衬套233，和一个与 轴线192同轴并可沿所说轴线滑动且被轴衬233支承着的圆筒形衔铁 234。衔铁234构成可动控制元件。导纱眼207通过套筒236被连接到 圆筒形衔铁234上，由套筒236将纱线31张力的各种变化所造成的导 纱眼207的每一个轴向位移传送给圆筒状衔铁。还设有由两个弹簧237 构成的弹性装置，其功能与以前说明过的变型件60(图3)的两个弹 簧74相似。所说弹簧被布置在壳体231和具有导纱眼207的组件之间， 以及套筒236和衔铁234之间，并作用在所说组件上，将它弹性地夹 持在沿着轴线192的一个平衡位置上，在该位置上两个弹簧互补地互 相平衡(测量位置)。张力计201具有一个霍尔效应传感器，它与衔 铁相关联，以便检测由于纱线31张力T的变化而引起的相对于其测量 位置的轴向位移。

用电磁铁来操作装置230不同于装置200的操作，因为要在纱线 31的张力发生变化时使衔铁234基本上不动地保持在测量位置，不可 能将一反向的磁力施加在所说衔铁234上。事实上，与图3所示装置 类似，由电磁铁产生并作用在衔铁234上的磁力不管绕组232内电流 I2的方向如何，只能具有一个单一的方向。因为这个缘故，供给绕组 232的电流I2只在一个方向传入，如同图25中右边结合装置230所指 明的那样。

衔铁234在沿着轴线192的一个单一的方向上受到磁力的作用， 该力能与力FA抗衡，并且是由电流I2根据衔铁的轴向位移激发出来 的，该轴向位移的方向与力FA的方向相符。衔铁234在沿着所说轴线 192的两个方向上还受到弹簧237的弹性力的作用。因此被电流I2激 发的磁力能与由弹簧237提供的弹性力合作，将衔铁234维持在其测 量位置并使电流I2具有一个可指示纱线31张力的值。

图19中的纱线张力控制装置240包括纱线张力测量装置201，电磁 控制装置和相应的由一台电动机241及其转子构成的可动控制元件。 电动机由控制回路214(图25)所供电流I3供能，并用支架242在 一个设在滚筒191一侧的区域内连结到喂纱器190的结构194上。电 动机241的转子设有一轴243，该轴与杆244的一端相连，该杆的另 一端支承在导纱眼207上。轴243因此受到一个转矩，其值等于作用 在导纱眼207上并取决于纱线31的张力T的力FA乘上力FA相对于 轴243的力臂所得的乘积。该力臂主要是由杆244的长度决定的。还 设有位置传感器246，它能与和轴243成整体结构的叶片245以及杆 244合作就电动机241的转子相对于一个给定的测量位置的每一次转 动，不管如何小，发出信号。

操作装置240具有比以前的装置200和230更大的优点，因为它 不会在导纱眼207周围的区域内造成任何障碍，因此能够在这区域舒 适地进行操作，例如用手将纱线31穿入到导纱眼207内。

在图20所示的装置250中，电磁控制装置和相关的可动控制元件 分别由扁平形的电动机251及其扁平形的绕组252构成。电动机251 可归类为旋转的音圈促动器。相当于旋转线圈的绕组252可以接收电 流I4并由一个框架253支承着，该框架枢支地装在一个固定销254上， 使所说绕组252能在两个永久磁铁256(图21)之间旋转，并与这两 个磁铁保持恒定的距离。永久磁铁256被一壳体257支承着，该壳体 用支架258连结到固定结构194上并被制成弯成U形的金属片。永久 磁铁256能产生可以与供有电流I4的绕组相互作用的磁场，这样便能 产生一个作用在绕组上的磁力使它环绕销254旋转。磁力可使扁平绕 组252或是按顺时针向或是按反时针向旋转，这取决于绕组252内电 流I4的方向。框架253被连接到杆259的一端上，在该杆的另一端支 承着导纱眼207。最后有一光学位置传感器261被设置在固定结构194 和框架253之间以便就绕组252离开给定测量位置而作出的任何位移 发出信号，该位移是由于取决于纱线31的张力T的力FA在发生变化 时所造成的导纱眼207的轴向位移引起的。

在图20和21中，绕组252、框架253、杆259和导纱眼207形 成一个紧凑的组合，它可以比作一个枢支地装在销钉254上的平衡器 的杠杆。因此导纱眼207的位移和绕组252相应的位移间的关系就等 于导纱眼207和绕组252各自离开销钉254的径向距离之间的关系。 要想在测量纱线张力时得到最大的响应速度，采用这种外形设计可使 装置得到最理想的尺寸。

在装置250中，一个主要的优点是它能在测量位置的周围作角位 移，即使这个角位移很小，不象其他实施例，如装置200，其中相应 的零件只能作直线的位移。枢支在销钉254上的装置250的所说部件 受到的是很小的转动摩擦力，该摩擦力一般取决于作用在导纱眼207 上的纱线张力的分量。而在装置200中，套筒204被限制只能沿着轴 线192滑动，造成一个小的滑动摩擦力作用在套筒204上。在装置250 中，平衡器杠杆的支点在杠杆上的位置、两个力臂段、和环绕支点的 惯性力矩等均可导致得到最佳的性能。这个装置并没有零部件同心地 布置在导纱眼207上或其附近。因此在导纱眼207周围的区域内能随 便活动。装置250的操作基本上与上面所说的相同。图25的电路方块 图在其底部的右边概略地示出这些纱线张力控制装置200、230、240 和250和图中的其余部分是如何进行电连接的。装置200、240和250 均以相似的方式操作，而采用电磁铁的装置230则设有单向供给电流 I2的设施。

图22示出了框架253在支架258上的安装情况，在这里框架253 不是枢支在支架258上，而是用一块弹性板262连接在支架上。所说 板能与作用在绕组252上的磁力弹性地配合，从而使绕组在其测量位 置上基本保持不动。

图23中的装置270除了张力计201以外，还具有一个电磁式制动 器271。制动器271能与张力计201配合，对纱线31根据由张力计201 测得的纱线张力来进行制动。制动器271被布置在纱线31的输送路径 上，就在张力计201的紧前面，因此张力计所接收到的纱线31直接来 自于制动器271。制动器271具有两个互相面对的圆盘272和273， 它们与轴线192同轴并能压迫夹在其间的纱线，其中第一圆盘被布置 在滚筒191的附近，而第二圆盘则靠近纱线的输出通道202。这个圆 盘273还设有中心孔274，通过该孔纱线31就进入导纱眼207内。导 纱眼本身被设置在孔274内，采用这种方式，便可以在纱线轨迹的大 部分偏移过程中将纱线31朝轴线192的方向导引。圆盘272是固定的， 而圆盘273可沿轴向在支座194上的导轨281上移动，这样便能适应 纱线31的断面尺寸。有一包括线圈277、铁芯278和圆盘273(由铁 磁性材料制成)在内的磁路276能将圆盘273抵压在圆盘272(为非 磁性材料)上，这样当纱线31在两圆盘272和273之间通过时便可随 时改变施加在纱线31上的瞬时制动力。

制动器271由一制动回路279(图25)控制，它能在恒定制动模 式下或调制制动模式下进行操作。为此目的，设有一个送往制动器271 的电流If的调节器282(图25)，以便手动调节施加在纱线31上的 制动力，还有一个设定按钮283，以便用来设定纱线张力T的参照值， 必须根据该值调制制动器271，其方式基本上与上面结合图2和13说 明的相同。

图24示出的装置290(与装置270类似)，其中制动器271被制 动器291替换，制动器291能产生一个磁力，当以调制制动模式工作 时，该磁力应从弹簧292所施加的机械力中减去，从而改变施加在纱 线31上的制动力，其方式与上面结合装置81和101所说明的相同。 制动器291具有两个被弹簧292推置在一起的圆盘293和294，当通 过一个空气间隙296对一个与圆盘294配合的磁路进行操作时，便可 将这两个圆盘分开，接下来，圆盘294被一线圈297产生的磁场穿过， 通过一个铁芯298将之朝空气间隙296移动。由弹簧292施加在圆盘 293和294上的压力可用手动调节，办法是用一可沿轴线192移动的带 螺纹的环形螺帽299，拧到装置290的固定部件302上。圆盘294能 够沿轴向在铁芯298上制出的导轨301上滑动，为的是能够适应纱线 31的横向尺寸并能移动离开固定圆盘293。圆盘294有一中心孔303， 其中接纳着纱线张力计203的导纱眼207(参见图17和23)。

与制动器81和101相似，制动器271和291的零部件被布置在产 生磁力的空气间隙之间，零部件的表面与纱线接触，其特点是具有很 高的机械传递性。这些零部件最好做得很轻，但却能刚性地操作，不 会发生弹性变形。

装在喂纱器190上并对纱线张力测量装置201(今后也被称为纱 线张力传感器装置201)作出响应的制动器并不限于上面所说明的制 动器271和290。在另一个实施例中，与张力测量装置201关联的制 动器为一形状与上面所说的帽罩197类似的环状帽罩制动器300(图 26)，它被布置在滚筒191的一个倒圆的边缘上。环状帽罩制动器300 也可利用其他制动装置。

制动器300所产生的制动力的调制是在纱线刚从滚筒191上的贮 纱圈196出来时就作用在纱线上的，而不是作用在导纱眼207的区域， 如同制动器271和291的情况那样。为了调制制动力，环状帽罩制动 器300被连结到电机械致动装置上，由该装置驱动并根据纱线张力传 感器装置201的信号，改变帽罩施加在滚筒191的倒圆边缘上的压力。 这些电机械致动装置驱动环状帽罩制动器300的操作，和目的基本上 与制动器271和291所用的电机械装置类似，都是能快速改变纱线31 的制动力，但由于位置不同并且制动器300的环状帽罩具有较大制动 面，所以在结构上与制动器271和291所用的电机械装置有所不同。

图26中的装置310是纱线张力测量装置201与抵压在滚筒191一 端倒圆边缘304上的环状帽罩制动器300的组合。帽罩制动器300具 有一个薄而不能延伸的连续体305，其形状如一截圆锥并对称于轴线 192。截圆锥体305本身在松开时是柔性的，但当借助于弹性装置306 的推动使该截锥体305在拉力下紧压在滚筒191上时，它具有实际上 不发生变形的外形。当弹性装置306和/或与截锥体305本身连结的电 机械致动装置施加在截圆锥体305上的载荷发生变化时，该截圆锥体 305应基本上保持不产生变形。

在载荷发生变化时，截圆锥体305不会被弯折，只是在通过纱线的 位置有些局部变形，这一事实使截圆锥体305在结构和操作上具有自 己的特点，与以前的实施例中采用的帽罩197不同。为了更好地了解 截圆锥体305与帽罩197的不同，应该记住，帽罩197是为了适应与 制动器300的截圆锥体305完全不同的操作条件而设计的。截圆锥体 305的操作目的是为了调制制动力，而帽罩197的布置是为了在整个操 作期内施加一个恒定的制动力。最好，帽罩197在操作前便有选择地 调节好，从而可改变和设置制动作用。帽罩197通常这样构造，在沿 着轴线192的方向调节时它可以发生弯曲，从而改变施加在滚筒191 上的压力。但要注意的是，帽罩197的这种柔性并不会对其操作产生 负面的影响，因为帽罩197在操作时保持一个基本稳定的外形。帽罩 197可由多条金属带构成，在手动调节时，它们可以弯曲并改变施加在 滚筒上的压力。也可以不用金属带，而代之以可弯曲的刷子。

由于具有在操作时基本上不变的外形，截圆锥体305能对电机械致 动装置的指令极快地作出响应，从而改变它施加在滚筒191上的压力。 电机械致动装置，例如可具有一个固紧在固定结构194上的环状磁铁 307、一个线圈308和一个环状的铁芯309。为了达到这个高响应性， 在截圆锥体305的一端紧固着一个突缘311，它能被磁铁307吸引， 克服弹性装置306的弹力，降低截锥体305施加在滚筒191上，也就 是施加在纱线31上的压力。弹性装置306可用一可移动的支座312调 节其相对于喂纱器190的机架194的位置，这样来改变其施加在滚筒 191上的压力。也可以调节在磁铁307和突缘311之间的空气间隙315 以便设定磁铁307对突缘311的吸引力。

控制单元317接收来自纱线张力测量装置201的信号S，将电流 以IBAL供给装置201以便平衡由纱线张力T作用在导纱眼207上的 力，从而使该导纱眼207基本上不动地保持在预定位置，并且根据电 流IBAL的值，将电流IM供给磁铁307，以便调制纱线31上的制动 力。

采用图26的装置310，由测量装置201控制的制动力将从原来用 弹性装置306手动设置的制动力中减去。也可设想其他方案，例如可 用被纱线张力测量装置控制的电磁装置将截圆锥体305可靠地抵压在 纱线31上，并且电磁装置可藏在滚筒191内，设置在截锥体305的前 方。

在纱线张力测量装置201与制动装置的其他可能的组合形式中，制 动装置可具有多个制动器，它们的制动作用主要是通过纱线的移动轨 迹的弯曲而实现的。这些制动器也被称作乘积效果(multiplying effect)制动器，专门备有与纱线接合的导引件，可使纱线沿一条从笔 直的路径横向偏移的路径运动。为了调制纱线的制动力，这些制动器 被布置在装置201的下游，沿着纱线31的输送方向，设有可移动的导 引件，能够相对于固定的导引件而移动，以便改变纱线路径的横向偏 移，这样也就改变了纱线被绕在可移动的和固定的导引件上的角度。

所有上述实施例都是在插入织机梭口时控制纬纱的张力T的。图 27示出在插入到片梭织机或剑杆织机内、采用传统的型式操作而没有 使用本发明的装置时纬纱张力的特性曲线(曲线a)。

图27中的粗实曲线b则示出使用本发明的装置后纬纱张力的特性 曲线。在传统型式的操作中，纱线张力T的周期的通常特征是具有两 个截然有别的部分，这是织机的两个夹纬器，一个送纬、一个接纬的 速度特性曲线(曲线f)的真实反映。在插入到织机梭口内时，纬纱所 遇到的摩擦量在很大程度上决定着其张力，并在事实上第一次近似地 正比于纬纱被两个夹纬器夹持时的速度。由于这个原因，在周期的每 一部分上有一最大的张力峰值，它大致与夹纬器的最大速度条件对 应，并且由于同样原因，在整个周期的中心部分上通常有一点，在那 里张力会趋于零，它相应于纬纱在两个夹纬器间交接的情况，交接是 在纱线速度实际上为零时进行的。在插入开始时，一般存在一纱线被 急剧加速时所造成的峰值C。图27示出本装置可用来防止纱线张力T 的特性曲线紧密地与夹纬器的速度Vp的特性曲线相关连，否则会造成 峰值。本装置可将张力T维持得与预定的张力特性曲线非常接近，例 如由恒定的阈值水平TMAX所限定的那样，而与夹纬器的速度周期无 关。根据被制动器吸收的电流的曲线d，制动器相应地把制动力FB施 加在纱线上，可以看到制动器反复地介入到织机周期的每一部分中， 以便调制制动力FB，这样来使张力基本上与限定值TMAX接近，而 可不受纱线速度变化的影响。每一次阈值TMAX被张力T跨越时，无 论沿上升方向还是在下降方向，制动力FB将相应降低或增加，这时制 动器就立即介入以便改变制动力FB。

在周期开始而纬纱被加速时，制动器几乎立即失效(曲线d的部 分h)，从而可防止初始张力峰值。而在中心部分，当纬纱在两个夹 纬器之间被交接时，制动器却保持有较长时间起作用(曲线d的部分 e)，这样来使纱线31在交接时处在张力下。另外，在一个插入周期 C1与下一个周期C2之间的一段时间内，制动器停止调制并产生一个 恒定的制动力(曲线d的部分g)。在这段时间内，纱线停止不动， 它所受到的是一个基本上为零或合理的低值的静张力，尽管在此时制 动器仍然抵压在纱线上，便纱线并不相对于制动器滑动。

类似的分析也可结合其他型式的织机如喷气织机或片梭织机作 出。

采用装置270、290和310时，纱线张力在插入到织机梭口内时 受到控制但并不对纱线的移动轨迹产生任何侧向偏移。制动器具有两 个面或导引面从两个相反侧加压在纱线上，如同一个夹钳那样，以便 导引纱线并在插入时控制其张力。这些导引面在操作时基本上维持不 动，并设有相对于纱线的移动路线产生横向运动(固定的导引件或夹 持制动器)。

作为固定导引制动器的替代方案，可用可动导引件来早期改变纱线 在横向上的移动轨迹从而控制纱线的张力(可动导引件或纱线的侧向 偏移制动器)。这些制动器与固定导引制动器不同。由于这些不同， 会在纱线插入到织机内的过程中在控制纱线的张力时使可动导引制动 器的效果不如固定导引制动器。

如果要使纱线横向偏移，或使用可动导引式制动器，假定所有其他 条件都相同，在插入时将会得到一个很低的纱线张力控制速度，因为 在控制纱线的张力时，可动导引件要从一个位置移动到另一个位置， 这需要相当长的时间。类似的可动导引件还可具有可退缩的导引件， 它们分别布置在两个固定导引件之间，从正面的意义上说它是可控 的，它可用耒使一部分纱线相对于固定的导引件沿侧向发生偏移。这 样，就能改变纱线绕在固定的或可退缩的导引件上的角度，结果就可 改变导引件的摩擦作用所施加在那部分纱线上的制动力，从而可改变 纱线的张力。类似的可动导引件还可包括被动操作的导引件，例如那 些在纱线的张力作用下会屈服的导引件。在这两种情况下，该装置在 控制纱线张力的响应速度上肯定都要受到可动导引件在完成其运动时 所需时间的制约。而固定导引制动器是没有这种制约的。

用改变纱线绕在可动和/或固定导引件上的角度来改变纱线的制动 力的可动导引制动器的作用基本上是通过纱线张力的乘积效果来完成 的。这些可动导引制动器基本上能象制动器的输入处的纱线张力放大 器那样操作。因此制动器输出的纱线张力的大小就取决于输入的张力 值。如果输入的张力值为零，那么象上述那样改变纱线的绕角并不会 在纱线的张力上产生任何变动效果。因此这些制动器最好被限制使用 在纱线输入张力不为零的情况，最好该纱线的张力需要控制。

至于固定导引制动器，它是通过压力与纱线相配合的。由于它与纱 线接触并且与电磁装置相关联以改变其施加在纱线上的压力，这些固 定导引件实际上能够把压力施加在纱线上而不必依靠纱线的初始输入 张力及其数值的大小。固定导引制动器还有个优点是不会使纱线发生 任何横向运动，而该横向运动如果太快的话，由于其横向惯性会在纱 线内造成相应的张力。用夹持制动器操作不会在横向上改变纱线的移 动轨迹，这样基本上可免除对纱线张力控制的速度和精度会产生负面 影响的任何动力现象。在遇到高而快速变化的插入速度时，固定导引 制动器在插入周期的所有部分都能介入从而改变制动力FB，其敏捷和 频繁足可保证对连续的纱线张力的实时控制，哪怕纱线张力有极小的 偏差，也能迅速把它恢复到纱线张力编程所预定的形式。

本装置(当装有固定导引制动器时，专用的，但不是唯一的)还可 得到令人吃惊的效果，那就是在插入纱线线时可完全不管织机周期而 使纱线张力得到控制，即不需与这个织机周期同步，也不需接受来自 织机周期控制单元的往何指令。这是因为本装置能以极高的速度和精 度介入对张力进行控制。显然这并不排除下面这种组合形式，即本发 明的装置可与织机周期控制单元互相配合，以便可在周期中的预定时 间介入。

在图28中，供给电磁控制装置320以便使相对可动控制件321(相 当于转子40、衔铁64、线圈203、可动线圈旋转促动件251的绕组 252等)保持不动的平衡电流CUR1是由驱动回路322根据模拟补偿 信号S1产生的。该模拟信号可由比较器回路322在检测位置传感器323 分出的模拟信号S与定值参照信号RIF之差后得出。RIF信号相当于 当可动件321准确地在其预定位置时由位置传感器323发出的信号。 电流CUR1由回路232控制，目的是要防止可动元件321发生离开其 预定位置的任何显著位移，电流值则用抽样法测量，将电压施加在电 阻R的两端，让电流CUR1流动通过该电阻R，用具有高阻抗的测量 回路326来测量以免显著地改变CUR1的值。

图29示出一个比较器回路327，该回路用来将来自位置传感323 的信号S与回路328产生的锯齿形信号比较，并根据比较的结果输出 逻辑信号S2。该逻辑信号S2适宜用来控制一个门329，该门被设置 在开关回路331和时钟回路或时间基准332之间，时钟回路332用来 产生恒定的频率信号CK。于是，门329就决定能不能让信号CK通 过并用信号CK来控制开关回路331的接通，从而允许或禁止发电机 333将平衡电流CUR2供给电磁装置，最后计数回路234确定该门起 作用并允许信号CK通过的时间的百分比，这样便能计算出在任何时 间供给电磁装置320的平衡电流CUR2。