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电子方法控制纱线的给纱装置

阅读:324发布:2020-12-17

专利汇可以提供电子方法控制纱线的给纱装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种给纱装置,具有一个给纱部件[15,150],与驱动它的频控 电机 [3]相连;还设有一个 纱线 张 力 探测器[21],发出电 信号 ,经调节 电路 [52]控制电机;为保证用纱量突变时仍满意地供纱,设置了一个形成贮存纱线段的装置[21,19],以满足电机起动过程对纱线的需求,与其相配还有检测调节装置[28,50至55],使贮存纱线段最晚在电机起动后自动回到初始长度;此外调节电路还具有使加载电机能跟得上 频率 变化的电路结构[63]。,下面是电子方法控制纱线的给纱装置专利的具体信息内容。

1、在纺织机尤其是针织机上用电子方法控制纱线的给纱装置,该装置具有:
-一个可转动的基本上无滑动地送纱的给纱部件(5,152);
-一个可旋转地连接到该给纱部件的驱动电动机(3),以分别在稳态和包含起动,加速、减速和制动的暂态下运行;
-连到该电动机和对该电动机供以可变频率的功率,以便在此频率下控制电动机的运转速度和状态的可变频率发生器(54,55,56);
-在给纱部件和纺织机之间某位置上连到纱线的纱线张力探测器(20,21,28),以发出一个代表纱线张力的电信号;和
-调节装置(52),该装置接收张力信号,输出一控制所述可变频率发生器的信号,以便给电动机(3)供以使纱线张力维持在一预定指令值频率的电功率;所述给纱装置的特征在于:
在给纱部件(5)至纺织机的纱线行程上所设置的贮存纱线段形成装置(15,16,19),该形成装置具有在预定行程范围内运动的运动导纱部件(21)和至少一个固定导纱部件(15,16,158),所述部件(21)与一个电流可调的用于产生控制力的电磁式额定值调整装置(25)相连接,从而施加一个与其上纱线拉力方向相反的可调节控制力;该部件(21)还与检测器的信号发送器(28)相连接,该发送器产生一个与所述部件(21)位置进而与纱线余量有关的信号,
所述调节装置(52),具有一个至少在电机(3)起动或停转期间限制频率信号(53)的频率变化的电路装置(63,64),以使加载了的电机能保持与供电频率同步,使电机停转时提供的多余纱线成为贮存纱线段,并使贮存纱线段最迟在电机起动后再次自动补足到一个初始长度。
2、如权利要求1所述的给纱装置,其特征在于:所述电路装置(63,64)包括一个为接收所述纱线张力信号而连接的积分器。
3、如权利要求2所述的给纱装置,其特征在于:与电机(3)在张力下起动时对可变频率之变化率的控制有关的一个积分器(63)的时间常数大于用于当电机(3)停转时限制可变频率的控制变化率的另一积分器(64)的时间常数。
4、如权利要求3所述的给纱装置,所述两个积分器(63,64)包括一个RC电路(72,73,76),即电阻部件(72,73)和电容性部件(76);依据所述一个或另一个积分器而改变电阻部件值的控制开关装置(T2)控制所述可变频率的变化率。
5、如权利要求1-4之任一个所述的给纱装置,其特征在于所述信号发生器(28)是一个监测与所述运动导纱部件(21)相连接的部件(32)位置的光电信号发生器。
6、如权利要求5所述的给纱装置,其特征在于由所述光电信号发生器监测的所述部件(32)是一个限定为如下功能的非线性元件,即,当其受所述光电信号发生器监测时,则随着运动导纱部件(21)对参考位置的偏离增大所述信号发生器的输出侧的位置信号增大程度较小。
7、如权利要求1-4之一所述的给纱装置,其特征在于:设置有纱线张力产生装置(25)其对所述运动导纱部件(21)施加一个恒定的纱线张力。
8、如权利要求1-4任一权利要求所述的给纱装置,其特征在于:所述运动导纱部件是一个可转动的、至少带有一个导纱机构(19)的导纱杆(21)。
9、如权利要求1-4之一所述的给纱装置,其特征在于:所述电磁式额定值调整装置(25)与调节电路(52)相连接,在由信号发送器(28)发出的电信号发生变化时,该调节电路会向此信号接入一个补偿信号,该补偿信号以一个与纱线张力变化作用相反的方式影响控制力。
10、如权利要求9所述的给纱装置,其特征在于:所述补偿信号是由信号发送器(28)发出的信号经微分器(59)处理而得到的。
11、如权利要求1至4中任何一个权利要求所述的给纱装置,其特征在于:所述电磁式额定值调整装置(25)有一个供来自中央发送器的、调节控制力的信号所使用的输入端(在62处)。
12、如权利要求11所述的给纱装置,其特征在于:在运动导纱部件(21)可移动的所述预定行程的极限位置上设置了极限止动装置(33,34);还设置了与所述部件(21)共同起作用的探测器(35,36;43,44),该探测器至少发出一个对电机(3)或纺织机的制动信号,以限制部件(21)的运动行程。
13、如权利要求1所述的给纱装置,其特征在于:所述调节电路(52)具有一个供来自外同步电源的同步信号(107)使用的输入端(106);该电机(3)在达到与设定的纱线张力命令值相应的转速后,通过调节电路(52)自动地与同步信号(107)同步。
14、如权利要求13所述的给纱装置,其特征在于:所述调节电路(52)连接有一个由控制电路(108)控制的电子开关(105),该控制电路(108)包括用来将通向该控制电路的同步信号(107)与表示纱线张力且由信号发送器(28)发出的信号作比较,并根据比较结果向电子开关(105)发出转换信号的部件。
15、如权利要求1所述的给纱装置,其特征在于:所述电机是一个步进电机(3)。
16、如权利要求1所述的给纱装置,其特征在于:所述信号发送器(28)发出一个贮存纱线段状态的模拟信号,所述调节电路(52)具有模拟信号处理的电路结构装置(63,64,65,66)和电压/频率变换器(67),该电压/频率转换器产生一个频率信号(53)以控制可变频率发生装置(54,55,56)。
17、如权利要求16所述的给纱装置,其特征在于:所述电路装置包括至少一个积分器(63,64)并在其与电压/频率变换器(67)之间设置了一个传输信号电压的阈值电路(65)。
18、如权利要求16所述的纱线装置,其特征在于:所述电压/频率变换器(67)具有一个可调节的零点抑制电路,以提供为控制电机的起动/制动频率的最小输出频率并使其与电机的起动/停止频率特性和要求相适应。
19、如权利要求18所述的给纱装置,其特征在于:还包括连到电压/频率变换器(67)以改变电压对频率的变换率或其陡度的装置(84)。
20、如权利要求1所述的给纱装置,其特征在于:还设置有装置(120)用于在电机(3)停转时通过调节电路(52)将纱线张力维持在等于或者小于所述命令值的预定值。
21、如权利要求20所述的给纱装置,其特征在于:所述纱线张力维持装置(120)构成所述调节电路(52)的一部分并供以所述纱线贮存状态信号;
所述信号发送器提供代表贮存纱线段形成装置中纱线贮量的纱线贮存状态信号,当该信号表示贮存纱线段长度超过预定值时,所述纱线张力维持装置便控制所述调节电路,从而控制纱线张力产生装置以施加一个较低预定值张力,使所述运动导纱部件(21)在第二区(C区)内移动,而当所述纱线贮存状态信号代表正常纱线贮量时,则所述调节电路控制纱线张力产生装置以施加所述预定值张力使所述导纱部件21在其行程的第一区(A+B-C区)内移。
22、如权利要求21所述的给纱装置,其特征在于:所述导纱部件(21)的运动行程有一个工作区(A区),在该区内正常运行的导纱杆(21)位于一个由给纱速度确定的位置;且与该工作区(A区)相邻的是一个停止区(B区);当导纱部件(21)位于停止区(B区)时,调节电路(52)处理由信号发送器(28)发出的信号,使电机(3)停止转动。
23、如权利要求1所述的给纱装置,其特征在于:所述给纱部件包括一个贮纱轮(5)或者一个纱线滚筒,纱线缠绕在其上,借助于此贮纱轮或纱线滚筒,纱线基本上可以无滑动地进行送纱。
24、如权利要求1所述的给纱装置,其特征在于:所述给纱部件包括一个与纱线退绕筒(152)或纱线卷装筒外圆周边摩擦配合连接的驱动辊(150)。
25、如权利要求24所述的给纱装置,其特征在于:所述驱动辊(150)和另一个与其轴平行、间隔放置的圆柱形辊(151)一起可转动地安装在一个共同的支承体(1)上,平方向互相对齐,至少形成一个安放纱线退绕筒的地方,其间隔小于纱线退绕筒筒芯的直径。
26、如权利要求25所述的给纱装置,其特征在于:所述第二个辊(151)与一个使其具有和驱动辊(150)相同圆周速度的驱动装置(159,160)相连接,该驱动装置与驱动辊的驱动器(3)强制同步。
27、如权利要求25所述的给纱装置,其特征在于:所述第二个辊(151)由一个自身的频控电机(3)驱动,该频控电机与驱动辊的驱动电机以电子方式同步运行。
28、如权利要求26所述的给纱装置,其特征在于:两个辊子(150,151)由一个形状匹配的传动机构(159,160)来彼此同步。
29、如权利要求25至28中任何一个权利要求所述的给纱装置,其特征在于:所述两个辊子(150,151)可转动地支承在支承体(1)上,从其两侧伸出,至少在两对侧形成两个安放纱线退绕筒的地方。(图14)。
30、如权利要求23至28中任何一个权利要求所述的给纱装置,其特征在于:至少两个纱线退绕筒配有一个共用的电子调节电路(52)。

说明书全文

发明涉及一种供纺织机(尤其是针织机)使用的、用电子学方法控制纱线的给纱装置。它具有一个可转动的、基本上无滑动送纱的给纱部件,该给纱部件还配有多个导纱部件,并与一个对其进行驱动的频控电机相连接;在给纱部件之后的纱线行程上有一个监测来自该部件的纱线、且发出电信号的纱线张力探测器;还具有一个对此信号进行处理的电子调节电路,它向电机输送一个频率信号,使被监测的纱线张力维持在一个控制值。

在美国专利说明书US3,858,416中公开的这种给纱装置中,探测装置有一个本身作线性运动、并对通过它的纱线进行监测的导纱部件,并且发出一个表示纱线张力的模拟张力信号,该模拟信号用来与一个固定大小的设定控制张力作比较。

对与失调相应的张力差值进行放大,并处理成一个调节信号,将其作为频率信号送往给纱部件的频控驱动电机。驱动电机上附装有一个信号发送器,它发出一个表示驱动电机转速,即单位时间给纱量的信号,这个信号(根据换向开关位置)可以与一个转换成模拟张力的同步信号进行比较,该同步信号由另一个用来测量装有给纱装置的圆型针织机的针筒转速的信号发送器来提供。这样得到的、与张力差相应的失调由调节器处理成一个提供给电机的调节信号,从而电机的转速以及给纱速度与圆型针织机的针筒同步。通过相应的手工操作换向开关,可以有选择性地控制不变的纱线张力或者控制一个与圆型针织机转速成固定关系的供纱量。

这样一种给纱装置的主要困难在于:它不能跟上纱线张力或者纱线行进速度的迅速变化。例如在圆型针织机所谓的横条调线运行时出现了用纱量非常快的变化,这在一定程度上也适用于提花机。如在通用的圆形针织机中,横条调线运行期间成圈位置处的用纱量通常约为4米/秒。如果那时横条调线装置按照其程序停止喂入以这种速度行进着的纱线,而在这同时喂送一条还未使用的、静止不动的新纱线,则这种换线是在几分之一毫秒之内发生的。这也就意味着,旧纱线在这很短的时间间隔内从4米/秒的送进速度变为停止状态,而新纱线必须在这同样短的时间间隔内被加速到4米/秒的全供纱速度。电机和给纱部件的惯性矩必将阻碍这样快速的加速,结果使纱线内产生不允许的峰值纱线张力。另一方面电机的停转惯性运动特性使其不能在所要求的短时间间隔内停下来,这样在给纱部件停下来前多送的纱线会打成结绕,且完全失去了纱线张力。

虽然频控电机(也就是同步电机或者步进电机)具有能精确地进行调节控制的优点,但是在起动或停转过程,其频率不能任意快速地从起动频率提高到与稳态运行相应的频率,也不能任意快速地从稳态运行频率下降到停止频率,因为电机不再能使其转速跟上这种快速变化的频率;它失去同步而停了下来。

出于这些原因,该公知的给纱装置仅仅适用于那些用纱量不发生迅速或突然变化的纺织机,例如适用于那些生产平纹筒状织物的圆形针织机。

本发明的目的是提供一种用电子学方法控制纱线张力的给纱装置,其结构简单、运行可靠、功率低,特别适用于横条调线运行的圆型针织机,在那里用纱量会出现迅速而突然地改变,必须要保证在那样的情况下仍能提供纱线张力尽可能不变的纱线。

为达到此目的,对本文开始部分所提到的给纱装置本发明采用下述解决方案:在给纱部件和纱线张力探测器之间的纱线行程上、设置了一个形成起自动调节作用的贮存纱线段的装置,该贮存纱线段的长度是这样确定的,使其能满足电机起动过程对纱线的需求;这个形成贮存纱线段的装置配有一个检测调节装置,使贮存纱线段最晚在电机起动后再次自动回到初始长度;该调节电路具有一个至少在电机起动过程期间限制频率信号的频率变化的电路结构,使加载了的电机能跟得上频率变化。

如果在这种给纱装置中对纱线需求量出现突变时,例如横条调线装置将在此之前处于静止状态的纱线送入时,瞬时的对纱线的需求是由上述贮存纱线段来补足的,而在这同时使电机加速。这种电机加速是按照其起动特性来完成的,不会出现电机失去同步这种危险。另一方面,从贮存纱线段来取得纱线不会承受过大的应力

对纱线的需求突然明显地减小时(例如在横条调线装置停止喂入此纱线时),用纱处不再从与电机相连接、处于停转惯性运动过程的给纱部件取纱,因此提供了过多的纱线,导致产生环结、纱线失去张力;为避免出现这种情况,最好使调节电路中的电路结构,至少在电机停转过程中限制频率信号的 频率变化,使加载了的电机能跟得上频率的变化;同时在形成起自动调节作用的贮存纱线段的装置上附装有检测调节装置,以便将在电机停转过程提供的多余的纱量接纳成为贮存纱线段,从而始终保持纱线张力。为了根据与导纱部件相连接的电机的起动特性或者停转惯性运动特性来限制频率信号的频率变化,在一个较佳实施例中,调节电路中的电路结构有一个对由张力探测器发出的电信号进行处理的积分器,该积分器的时间常数以及电机起动阶段或停转阶段的持续时间是这样确定的,使电机总是能跟得上频率变化而不失去同步。由于在电机加速时,不仅其质量惯性而且其摩擦力矩也对驱动力矩起相反的作用,而在电机减速时摩擦力矩起制动作用,所以让与电机起动过程有关的积分器的时间常数大于与停转过程有关的积分器的时间常数是合适的。在一个简单的、实际的例子中是按下述方式来实现的:两个积分器由一个RC网络构成,其欧姆电阻根据信号可以在两个不同的值之间转换。

形成起自动调节作用的贮存纱线段的装置最好有一个在预定的行程范围内运动的导纱部件,它至少还配有一个固定导纱部件,该固定导纱部件和运动导纱部件构成了一个增长了的纱线行程;该运动导纱部件上施加了一个与作用在其上的纱线拉力方向相反的、可调节的控制力,且它与探测器的信号发送器相连接,该信号发送器产生一个与运动导纱部件位置有关的信号,作为表示纱线张力的信号。

运动导纱部件位置的监测可以用一个结构上十分简单的方式来完成。在一个较佳的实施例中信号发送器是一个监测运动导纱部件或者与其相连接的部件的光电信号发送器,这种信号发送器特别适用于上述目的,因为它对运动导纱部件不施加任何可能影响控制精度的作用力。

由信号发送器产生的信号可以与运动导纱部件当时的位置满足一个预定的函数关系,这样一来,当导纱部件向着增加纱线张力方向增加偏移时,该信号非线性地增加(unterproportional    zunehmen),从而运动导纱部件的偏移不会增加得太过分。

由信号发送器发出的信号不仅表示纱线张力的变化,而且也表示导纱部件的位置,因而也表示了贮存纱线段的长短,该信号使得调节电路向那个与导纱部件相连的电机送出一个调节信号,该调节信号影响电机的转速和给纱速度,一方面使纱线张力保持在其预定的控制值另一方面通过导纱部件的位置使贮存纱线段在导纱部件偏离时总是回到其初始长度(取决于纱线行进速度)。

加到运动导纱部件上的控制力可以通过一个多少有一点陡弹簧特性曲线的控制弹簧来施加。然而当这种控制力基本上是常数、与行程无关时已证明是适用的。为此,运动导纱部件可以与一个产生控制力的电磁式额定值调整装置相连接,该额定值调整装置的调节电流是可调的。这样的电磁式额定值调整装置可以是一个永磁直流电机或者是一个与动圈式测量仪的测量机构相当的结构。对于这样一种产生额定力矩的额定值调整装置来说,如果运动导纱部件是一个可转动的、带有一个导纱机构且与额定值调整装置的轴作刚性连接的导纱杆时,得到了特别简单的情况。电磁式额定值调整装置具有可以用非常简单的电子学方式来调节控制力的优点。

不需要在电路上化费较大的成本,就可以将电磁式额定值调整装置与调节电路连接起来,当信号发送器发出的电信号出现变化时,该调节电路会向此信号接入一个补偿信号,该补偿信号以一个与纱线张力变化作用相反的方式来影响控制力。这样可以实现:在突然增加或减少用纱量时阻止运动导纱部件偏离得太远,且可以使其很快地回到它的控制位置,从而只需要很短的调节时间。与此同时,如果补偿信号是由信号发送器发出的信号经微分器而得到的,则能符合要求。

此外,电磁式额定值调整装置也可以有一个供来自中央发送器的、调节控制力的信号所使用的输入端,从而有可能远距离调节由给纱装置提供的纱线的张力。尤其在多系统圆型针织机情况,提供了一种在机器运行期间由中央站不费力地临时调节各个针织系统的纱线张力或者按程序改变纱线张力的可能性。

最后最好限止运动导纱部件的运动行程,在极限位置附近还设置了与导纱部件共同起作用的探测器,该探测器各发出一个电机和/或机器的切断信号。因此当出现断纱时使机器停车的专用停车开关成为多余的了。也可以在运动导纱部件的一个极限位置,仅仅使电机和给纱部件停下来;因此实现了由用纱处接受的纱线量来控制给纱装置。如果用纱处不再退纱,则导纱部件移动到其运动行程的一个极限位置;有关的探测器向电机发出一个切断信号, 从而中断给纱。在电机到达停转之前所提供的多余的纱线量将如上面开始部分所说明的那样以贮存纱线段的方式接收下来,不会使纱线失去纱线张力。

在针织机正常运行时,希望向各个成圈位置输送一个精确预定的,与机器转速有关的纱线量。为了实现这,调节电路可以有一个供来自外同步电源(例如圆型针织机的测速发电机)的同步信号使用的输入端,该电机在达到与设定纱线张力控制值相应的转速后通过调节电路自动地与同步信号同步。

给纱部件的驱动电机是用频率进行调节的,它可以是一种同步电机,尤其是一种步进电机。

在新给纱装置的实际设计构思中,最好让与运动导纱部件相连接的信号发送器发出一个模拟信号,调节电路具有一个串接在处理该模拟信号的电路结构之后的电压/频率变换器,该电压/频率变换器发出一个频率信号。与此同时,在积分器和电压/频率变换器之间设置了一个传输信号电压的阈值电路,它阻止低于下阈值的电压到达电压/频率变换器的输入端。此外,在电压/频率变换器的输出侧最好有一个可调节的零点抑制,这样一来,输出频率与该电机的起动/停止频率相匹配。为了能改变与一定纱线行进速度相关的导纱部件的位置以及改变贮存纱线段的长度,电压/频率变换器有一个改变其陡度的装置。

在电机停转时,最好通过调节电路使纱线张力保持在一个等于设定控制值的预定值或者一个小于设定控制值的预定值。为了避免在纱线张力调节到一个较高值时由静止状态纱线所施加的拉力影响针织物品的质量或者使夹紧在横条调线装置夹纱板中的纱线滑脱,在调节电路中有一个可自动改变纱线张力控制值的电路是符合要求的,借助于该电路,当起自动调节作用的贮存纱线段比初始长度大得超过预定的尺度时,纱线张力下降到预定的较小的值,而在贮存纱线段再次变小时该纱线张力可调节回到其初始值。

在给纱装置的一个实施例中,给纱部件是一个贮纱轮或者一个纱线滚筒,纱线缠绕在其上,借助于贮纱轮或者纱线滚筒,纱线基本上可以无滑动地进行送纱。但是本发明也可以以同样方式应用于另一种给纱装置,在那里给纱部件至少具有一个与纱线退绕筒或纱线卷装筒外圆周边摩擦配合连接的圆柱形驱动辊。在这种给纱装置中纱线退绕筒通过其外圆周边与位于那里的驱动辊摩擦配合耦合而被驱动,这样的给纱装置特别适用于高弹性纱线。

其它的新给纱装置的改进形式是从属权利要求的保护对象。

下面结合附图对本发明的实施例进行描述:

图1是本发明给纱装置的示意透视图;

图2是图1所示给纱装置沿图1Ⅱ-Ⅲ线剖开的侧视图,图中未画出输入侧的纱线张力装置;

图3是图1所示给纱装置的另一种实施例的局部剖视图,剖面位置与视图方向与图2类似;

图4是图1所示给纱装置的第三种实施例的局部剖视图,剖面位置与视图方向与图2类似;

图5是表示图1所示给纱装置的电机和贮纱轮的起动特性曲线图;

图6是表示图1所示给纱装置的电机和贮纱轮停转时惯性运动特性曲线图;

图7是图1所示给纱装置中的电子控制部分的示意电路方框图;

图8是图7电路方框图的电路简化图;

图9是说明图1给纱装置中导纱杆的位置与光电信号发送器发出的信号之间的函数关系图;

图10是类似于图7的、与外同步源同步的图1所示给纱装置的电路方框图;

图11是图8电路中用来降低纱线张力的那一部分电路的线路图;

图12是说明图1给纱装置的导纱杆在其运动行程内的不同区域的示意图;

图13是表示本发明给纱装置的另一种特别适用于退绕高弹性纱线的实施例的示意透视图;

图14是图13所示给纱装置的另一种实施例的示意透视图;

图15是图13所示给纱装置的示意侧视剖面图,比例尺度与图13不一样;

图16是图13或14所示给纱装置的侧视图,示意地表示了驱动辊驱动的一种实施例。

图1示意描述的给纱装置有一个固定在支承架〔2〕上的外罩〔1〕,该支承架固定在图中未画出的圆形针织机的机架上,在该区域还设置了供外罩〔1〕内部的电气电子元件用的接线端子板(Anschlupeinrichtung,图中未画出)。如图2所示,在外罩〔1〕上部空腔内安放了一个步进电机〔3〕,该步进电机〔3〕的轴〔4〕通过外罩前壁上的相 应开口向外伸出,它驱动安装在轴〔4〕上、与轴一起转动的贮纱轮〔5〕。贮纱轮包括一个安装在轴〔4〕上的轮毂〔6〕以及许多端部与轮毂〔6〕相连、基本上是U形的金属丝支承箍,每一个金属丝支承箍有一个基本上与轴平行的支承纱线的部分〔8〕以及与该区相邻接的倾斜导向部分〔9〕。为使外罩很好地散热,步进电机〔3〕与其支承板一起固定在由轻金属制成的板式散热器〔10〕上,并将散热器外侧拧到外罩〔1〕前壁的外侧,基本上在贮纱轮〔5〕后部延伸。散热器〔10〕有散热片〔11〕这些散热片〔11〕加大了向周围空气散热的表面。

除了贮纱轮给纱部件外,在外罩〔1〕上还设置了一些固定不动的给纱部件,它们包括外罩顶部托架〔12〕上的进纱导纱孔〔13〕、一个位于外罩前壁上贮纱轮〔5〕附近的导纱钩〔14〕以及二个位于外罩上贮纱轮〔5〕出纱侧的出纱导纱孔〔15,16〕。

从图上未画出的纱线源(例如筒纱)处来的纱线,通过进纱导纱孔〔13〕,经位于托架〔12〕上可调节的圆盘式纱线张力装置〔18〕和导纱钩〔14〕行进到金属丝支承箍〔7〕的倾斜导向部分〔9〕附近的纱线滚筒〔5〕上。该倾斜导向部分把在其上所形成的纱线缠绕圈推到金属丝支承箍〔7〕的支承纱线部分〔8〕,在其上形成由许多纱线缠绕圈〔190〕(见图2)构成的纱线贮存层,这纱线贮存层和窄的纱线支承部分一起保证了纱线在贮存轮5的周边上形成基本上无滑动的跟随运动。

纱线〔17〕从纱线贮存层出来,通过出纱侧第1个固定导纱孔〔15〕,再从那里行进到作为运动导纱部件的导纱杆〔21〕一端的导纱孔〔19〕,该导纱杆的另一端位于外罩〔1〕上,并可相对于外罩摆动,纱线从导纱杆上的导纱孔再回到第2个固定导纱孔〔16〕,第2个固定导纱孔的位置位于第1个固定导纱孔〔15〕的下方,但侧向直接与其相邻。

纱线从第2个固定导纱孔〔16〕行进到图中未画出的用纱的地方,在针织机的情况送到针织处的织针上。

在进纱一侧,位于纱线张力装置〔18〕和导纱钩〔14〕之间的纱线由一个断纱检测器来监测,断纱时,该探测器切换一个由检测器臂拨动的、位于外罩〔1〕上的开关,于是开关发出一个使机器停止工作的断电信号。

在贮纱轮〔5〕出纱侧,可摆动的导纱杆〔21〕及位于固定导纱孔〔15,16〕之间的、导纱杆上的导纱孔〔19〕形成一个基本上是V形的、被加长了的纱线行程,它产生了起自动调节作用的贮存纱线段,其长短取决于导纱杆的角位置。

从图2可得知,在被隔板〔23〕隔开的外罩下部〔24〕内,在外罩的前壁上固定了一个小直流电机〔25〕,它的轴〔26〕穿过外罩前壁上相应的开口伸出,其上有一个可与其一起转动的L形操作杆〔27〕,该操作杆〔27〕的一端横向搭钩在导纱杆〔21〕上,就图1而言,促导纱杆〔21〕向逆时针方向偏转。

永磁直流电机〔25〕作为最常用的钟形转子电机由于与其连接的导纱杆有一个受到限制的转动角度范围,则可以用一个与动圈测量仪的检测机构类似的结构来代替;它构成一个电磁式额定值调整装置,通过操作杆〔27〕向导纱杆〔21〕及其导纱孔〔19〕施加一个精确预定的、可调节的控制力,这个控制力与穿过导纱孔〔19〕的纱线施加在其上的、大小取决于纱线张力的拉力方向相反,也就是说就图1而言,该控制力是指向左方的。

在导纱杆〔21〕的轴上连接着一个测量导纱杆〔21〕角度位置的光电信号发送器〔28〕,正如下面还要详细说明的那样,该信号发送器〔28〕发出一个表示穿过导纱杆〔21〕导纱孔〔19〕的纱线〔17〕的张力的信号;该信号同时也表示了导纱杆〔21〕的角度位置以及上面已提到过的贮存纱线段的长度。

信号发送器〔28〕由一个发光二极管〔29〕和一个位于发光二极管光束通路上的光敏晶体三极管〔30〕组成,两者都安装在固定到外罩内的支架上。一个固定在导纱杆〔21〕轴〔20〕上的遮光板〔32〕或多或少地以其边缘伸入到发光二极管〔29〕的光路上,遮光板的边缘基本上具有如图9所示的、遵循指数函数系系的结构。

根据导纱杆〔21〕的偏转,遮光板〔32〕或多或少挡住发光二极管〔29〕发射至光敏晶体三极管〔30〕上的光,从而在光敏晶体三极管〔30〕的输出端产生一个模拟信号,这信号与导纱杆〔21〕的角度位置满足一个固定的、由遮光板〔32〕形状所决定的函数关系。

导纱杆〔21〕的摆动在其二个转动方向上受到二个挡销〔33,34〕的限制(图1)。如果不取走纱线,则导纱杆〔21〕位于左挡销〔33〕的附近;随着给纱速度的增加〔即增加贮纱轮〔5〕的转速)导纱杆〔21〕向右运动到另一个挡销〔34〕,在正常运行时不可能到达该 挡销处。导纱杆〔21〕仅仅在设备出现故障情况才到达左挡销〔33〕或右挡销〔34〕处。

如果出现断纱,或者由于其它原因从贮纱轮〔5〕退绕的纱线失去张力时,导纱杆〔21〕向着左挡销〔33〕摆动,并被左挡销〔33〕挡住而停止偏转;另一方面,例如由于纱线上有一个结头,不能通过导纱孔,则就图1而言,导纱杆〔21〕被向右拉去,它的运动受到右挡〔34〕的限制。

在外罩下部空腔〔24〕内的导纱杆〔21〕的轴〔20〕上设置一个与轴一起转动的、偏心的开关控制件〔35〕,它与装在外罩〔1〕中的开关〔36〕相配用,在导纱杆〔21〕走到左挡销〔33〕或右挡销〔34〕之前,通过偏心开关控制件〔35〕的突出部分来操作作为位置探测器的开关〔36〕,发出使机器停车的信号。在断纱检测器〔22〕作出响应或者拨动开关〔36〕而发出停车信号时,位于外罩〔1〕底侧上的彩色发光区〔37〕内的信号光源就发出光来。用这种方法有可能迅速确定圆形针织机内出现问题的位置。

在外罩〔1〕上设置了一个可从外面操作的电位器〔39〕(图1),它位于下面将要详细说明的直流电机〔25〕的控制电路中,且允许用来调节由电机施加在导纱杆〔21〕上的控制力,从而调节了纱线张力。此外,在外罩〔1〕上电位器〔39〕的上方,设置了一个总开关,它允许接通或关掉给纱装置的总电源,这样一来,在总电源切断状态整个设备没有电流,无论是开关〔36〕还是断纱检测器〔22〕不再会发出停机信号。在总开关接通时,指示灯〔41〕指示给纱装置处于运行准备状态,而在同一外罩壁上的按键〔42〕允许对贮纱轮〔5〕作手工卷绕,或者自动卷绕上准确圈数的贮存纱层。

图3实施例与上面按图1和图2说明的实施例的区别仅仅在于:操作杆〔27〕和导纱杆两者各与一个永磁直流电机〔25或25a〕或者另一种起同样作用的电磁式额定值调整装置相连接,从而由这两个直流电机〔25,25a〕来提供一个与作用在导纱孔〔19〕上的纱线张力相反方向的控制力。在某些应用情况下它有这样的优点:可以只用二个较小的电机来代替相当大的电机。信号发送器〔28〕也安装在与操作杆〔27〕相连的直流电机〔25〕的轴〔26〕上;它的结构已经根据图2作了说明;同样的部件采用了同样的附图标记。在这种情况下,在导纱杆〔21〕上附接了一个无接触的限位检测装置来代替图2的偏心开关控制件〔35〕和开关〔36〕,该无接触的限位检测器由一个安装在轴〔26a〕上的、有相应形状的遮光板〔43〕和一个光栅〔44〕组成,遮光板〔43〕根据导纱杆〔21〕的角度位置或多或少地进入了该光栅〔44〕的光路中。当导纱杆〔21〕到达二个挡销〔33,34〕附近的限制位置时,光栅〔44〕的光敏晶体三极管就发出电路断开信号。

图4实施例基本上类似于图1、2所示的实施例,其区别在于:代替偏心开关控制件〔35〕和开关〔36〕设置了如图3实施例的无接触光电限位检测器〔43-45〕,它的遮光板〔43〕直接连接在与导纱杆直接连接的电流电机〔25〕的轴〔26〕上。在这种情况下,未采用操作杆〔27〕。

在图7、8中描述了驱动贮纱轮〔5〕的步进电机〔3〕的电路和起额定值调整装置作用的直流电机〔25〕的电路;

从电路方框图(图7)可知,由信号发送器〔28〕的光敏晶体三极管〔30〕发出的模拟信号表示了导纱杆〔21〕的角度位置,即贮存纱线短的长度以及表示了通过该贮存纱线段区的纱线〔17〕的张力,它经低通滤波器〔50〕和电压跟随器(线性放大器)〔51〕送往调节电路〔52〕,调节电路〔52〕处理该信号,并在其输出侧产生一个确定的脉冲重复频率的频率信号,该频率信号用波形〔53〕来表示,并送到电机控制电路〔54〕。该电机控制电路〔54〕经过一个串接在其后的功率输出级〔55〕以一个相应的步进脉冲序列形式向步进电机输送一个位置信号。低通滤波器〔50〕从来自信号发送器的模拟信号中滤去高频扰动信号,例如由导纱杆〔21〕机械振动所产生的扰动信号。电压跟随器在有相当低输出阻抗的输出端提供了一个与导纱杆〔21〕当时角度位置α有关的信号电势。在图9中表示了该输送到调节电路〔52〕输入端的信号电势U与导纱杆〔21〕角度位置的函数关系(该函数关系由遮光板〔32〕的特定形状来决定);正如已经指出的那样,这种关系遵从一个近似的指数函数关系;因此该特征曲线是设计成累进的,以便在增加单位时间的给纱量时所需的导纱杆〔21〕的角位置不会过份增加。

用作额定值调整装置的永磁直流电机〔25〕由稳流电源〔56〕经功率输出级〔57〕向其提供稳定电流,从而在电机轴〔26〕上产生一个恒定的转矩,而与操作杆〔27〕的角度位置无关。该转矩的大小以及纱线 张力的控制值可以通过上面提到过的电位器〔39〕来加以调节。

此外,由电压跟随器〔51〕发生的模拟电压信号通过一个与电位器〔39〕相耦合的另一个电位器〔58〕输送到进行信号微分处理的微分元件〔59〕上。微分元件〔59〕输出端通过一个加法元件〔60〕和一个电压跟随器〔61〕和电位器〔39〕(即稳流电源〔56〕的设定值输入处)相连。用这种方式,把一个补偿信号加到稳流电源〔56〕的设定值输入处,这个信号对于相当低的纱线张力(约小于3磅)的设定值是有效的,并且在出现突然的平衡失调时该信号影响由直流电机〔25〕施加到操作杆〔27〕上的转矩,使导纱杆〔21〕往回移动到设定的角位置。

最后还可通过分离元件〔62〕和加法元件〔60〕以及电压跟随器〔61〕将来自外信号源(例如圆型针织机中全部或部分给纱装置的中央控制系统)的外部控制信号经电位计〔39〕输送到稳流电源〔56〕的设定值输入处。这个信号允许遥控直流电机〔25〕的转矩,因而也遥控了施加在导纱杆〔21〕上的控制力。

在稳定运行时,步进电机〔3〕以由频率信号〔53〕确定的转速驱动贮纱轮〔5〕,从而使纱线以相应速度送到用纱的地方。导纱杆〔21〕处于二个挡销〔33,34〕之间的一个确定的角度位置;由纱线〔17〕经过导纱孔〔19〕施加在导纱杆〔21〕上的力与由直流电机〔25〕产生的、经过操作杆〔27〕作用在导纱杆〔21〕上的控制力相平衡。

在出现平衡失调时,例如用纱量减少时,导纱杆〔21〕开始偏离它设定的角度位置,从而加到调节电路〔52〕上的模拟电压信号U+△U有一个相应的变化,调节电路〔52〕调节步进电机〔3〕的控制信号〔53〕,以便与给纱速度相适应,直到再次到达稳定状态,在此稳定状态,导纱杆〔21〕位于一个固定的角度位置,在这个位置纱线张力与操作杆〔27〕施加的控制力平衡。由于该控制力与操作杆〔27〕和导纱杆〔21〕的角度位置无关,是个常数,所以在调节范围内的每一种给纱速度下(即单位时间的给纱量),稳定运行时其张力是不变的。

在用纱量出现非常快的、突然的改变时,如作横条调线运行的圆型针织机在调线装置进行调线时所出现的变化情况下,步进电机〔3〕及与其相连的贮纱轮〔5〕和在贮纱轮上的纱线〔17〕惯性太大,以致于跟不上这快速的调节过程。例如在上面提到的调线运行过程中,换上新线时,先前处于停止的纱线必须在几分之一毫秒时间内加速到近似于4米/秒的正常用纱量。然而步进电机〔3〕仅仅在那由起动特性所给定的限度内才能跟得上控制信号〔53〕的频率改变(频率增加)。图5和图6表示上述典型给纱装置实施例中步进电机〔3〕的起动特性和停车时的惯性运动特性。由图5可知,步进电机〔3〕至少需要约50毫秒来达到贮纱轮〔5〕具有4米/秒的圆周速度。如果试图使其加速得更快一些,则电机〔3〕与频率信号〔53〕不同步而停转。

众所周知步进电机有一个起动/停止频率,所以图5所示的特性曲线不通过零点。

上述基本内容也适用于给纱停止的情况;这个过程仅仅可以在低于由图6所示的停车的惯性运动特性曲线的区域中发生,除非步进电机〔3〕与频率信号〔53〕失去同步。

为了避免在迅速加大用纱量时上述电机及其所控制部件组成的单元的惯性使贮纱轮〔5〕出纱侧的纱线张力出现不允许的增加,甚至扯断,另一方面为了避免在用纱突然中断时随着步进电机〔3〕作缓慢转动的贮纱轮〔5〕继续送进过多的纱线,使纱线形成环结、失去张力而拨动机器停车开关,则采用了下述措施:

如前面已说明的那样,在固定导纱孔〔15,16〕和运动导纱孔〔19〕之间有贮存纱线段。这种贮存纱线段的长短是这样确定的:在由起动特性曲线(图5)所给定的步进电机〔3〕的起动时间内,该贮存纱线段的长度满足了对纱线的需要。这个长度可以根据已知的起动特性曲线和起动阶段对纱线的需求用简单的方法计算出来;该给纱装置可以通过合适地选择导纱杆〔21〕的长度和其调节角度范围的大小对贮存纱线段的长短进行调节。

此外,在调节装置〔52〕中设置了一个基本上由两个积分器〔63,64〕组成的电路,该电路具有一个分别与步进电机〔3〕的起动特性曲线和停转惯性运动特性曲线相适应的时间常数,因而该电路这样来限制了步进电机〔3〕起动或停止转动期间频率信号〔53〕的频率随时间的变化,使得由纱线〔17〕和贮纱轮〔5〕等所加载的步进电机〔3〕能跟得上频率的变化。实际上,这意味着,受频率信号〔53〕控制的步进电机〔3〕的起动特性曲线和停转时惯性运动特性曲线位于图5或图6所示的相应特性曲线之下。

因而可以实现:在步进电机〔3〕起动期期间,用纱处能由贮存纱线段来满中对纱线的需求,同时通过那个与导纱杆角度位置无关的直流电机〔25〕的控制转矩,使纱线张力始终保持在其控制值。在此期间,步进电机〔3〕同时能在电机起动特征曲线所确定的时间内将贮纱轮〔5〕加速到与所要求的纱线送进速度相应的转速,这保证了步进电机〔3〕与频率信号〔53〕同步。

由于信号发送器〔28〕探测了导纱杆〔21〕的角度位置,所以导纱杆〔21〕随着步进电机〔3〕转速的增加,也就是随着贮纱轮〔5〕单位时间给纱量的增加,由操作杆〔27〕带动,自动地逐渐运动到一个与稳定运行(即在此运行条件下贮纱轮〔5〕的给纱量恰好等于用纱量)相应的角度位置。一旦到达这种稳定运行状态,导纱杆〔21〕再次处于挡销〔33,34〕之间、由给纱速度所确定的中间位置;也就是说,此贮存纱线段再次建立到达其初始值。

在给纱突然中断时情况基本相同。在这种情况下,用纱量开始突然减少;操作杆〔27〕使导纱杆〔21〕逐渐偏转,从而未再被取走的纱以贮存纱线段方式贮存起来。同时信号发送器〔28〕发出表示导纱杆〔21〕偏转的信号;调节电路〔52〕改变频率信号〔53〕的频率,使步进电机〔3〕停止转动,在那里频率改变速度由积分器〔64〕限制在图6中位于停转惯性运动特性曲线之下的一个值中,从而该步进电机〔3〕直到电机停止运动之前,精确地跟上频率信号〔53〕的频率变化。

由于在步进电机〔3〕和与其连接的部件停止运动的过程中,摩擦力矩起作用,产生附加的制动,这体现在停转惯性运动特性曲线和起动特性曲线之间的差别上,所以与步进电机〔3〕停转惯性运动有关的积分器〔64〕的时间常数小于与其起动有关的积分器〔63〕的时间常数。通常两个时间常数的比值小于4∶1。

由积分器〔63,64〕构成的电路之后串接了一个二极管电路〔65〕,其输出通过一个低通滤波器〔66〕与一个提供频率信号〔53〕的电压/频率变换器〔67〕相连接。二极管电路〔65〕成一个阈值电路,将阻止低于下阈值的信号电压送到电压/频率变换器〔67〕,否则该信号电压会导致向步进电机〔3〕发出一个对其来说是不允许的低频频率信号。低通滤波器〔66〕滤掉了电压/频率转换器〔67〕的干扰信号

由于上述原因,在电压/频率变换器的输出侧形成一个零点抑制(Nullpunktsunterdrückung)。此外还可以改变其特性曲线的陡度,从而能符合要求地调节导纱杆〔21〕的角度位置以及贮存纱线段的长度,以适应确定的稳定给纱速度。

在图8中详细描述了与图7电路方框图相应的电路,在此仅限于对其主要单元进行说明。

在信号发送器〔8〕的光敏晶体三极管〔30〕之后,通过由电阻〔70〕和电容器〔71〕组成的低通滤波器〔50〕串接了一个带有发射极电阻〔90〕的发射极跟随电路中的晶体三极管T1,它构成一个电压跟随器〔51〕。电阻〔72〕与晶体三极管T1的发射极相连,在此电阻〔72〕后面再接上晶体管T2发射极电路中的电阻〔73〕,晶体管T2的基极经过电阻〔74〕与机壳相连,并经过二极管〔75〕与晶体管T1的发射极相连。晶体管T2上并联一个电容〔76〕。

电容〔76〕和电阻〔72〕一起基本上构成了与电机起动有关的积分器〔63〕,其时间常数,譬如说为100毫秒。

如果在步进电机〔3〕停止转动的过程,由于导纱杆〔21〕相应偏移,在晶体管T1发射极上发出的电压信号相对于电容器〔76〕上的电位是负的,那末作为发射极跟随器的晶体管T2使电阻〔73〕与电阻〔72〕并联,与电容〔76〕并联。因此晶体管T2起到一个使电阻〔73〕与电阻〔72〕并联的开关作用。

在电容〔76〕之后接上由两个二极管〔77,78〕构成的二极管电路〔65〕,这两个二极管〔77,78〕上跨接了一个电容〔79〕。借助于二极管〔77,78〕,电容器〔76〕的平坦放电曲线在低电压部分受到抑制。为了在步进电机〔3〕起动时电压/频率变换器〔67〕得到及时响应,两个二极管〔77,78〕上跨接了电容〔79〕,选择电容的容量使其仅仅在电压出现突变时才有效。

由电阻〔72,73〕以及电容〔76〕构成的积分器〔64〕的停转时间常数大约为与起动有关的积分器〔63〕的时间常数的1/4积分器〔63〕正如所说那样由电阻〔72〕和电容〔76〕构成。由于二极管电路〔65〕,大约只需要2-3个停转时间常数,步进电机〔3〕就完全切断。

紧接在二极管电路〔65〕之后是由电阻〔80〕和电容〔81〕组成的滤波器〔66〕,滤波器〔66〕的输出侧与电压/频率变换器〔67〕(4151/IC1)相连接。

通过分压器〔82,83〕在由集成电路(IC)构成的电压/频率变换器〔67〕的相应控制输入处向该变换 器偏置一个预定的负偏压(约50毫伏)。借助这种零点抑制,可以达到:在导纱杆〔21〕的限制位置,肯定不会输出脉冲,也就是说没有频率信号,在其余的情况下,电压/频率变换器〔67〕产生一个频率信号〔53〕,该频率信号的脉冲重复频率正比于输入信号的电位。电压/频率变换器〔67〕的陡度可以用电位器〔84〕来调节。这样一来,导纱杆〔21〕位于挡销〔33,34〕之间区域的一个确定的静止位置对应着一个特定的给纱速度。借助于用电容〔86〕跨接的外电阻〔85〕,来调节频率信号〔53〕的最大脉冲频率,使得相应于单位时间最大送纱量的导纱杆〔21〕的终端位置,即电压/频率变换器〔67〕的输入〔87〕有最大的信号电压时,送纱量约为10米/秒。

电阻〔88,89〕以及电容〔91,92〕仅仅是用来作为构成电压/频率变换器〔67〕的集成电路的符合运行条件的电路匹配,因此不需要对此作进一步解释。

向导纱杆〔21〕施加控制力的直流电机〔25〕是一个永磁直流电机,由稳流电源〔56〕提供稳定的电流,稳流电源〔56〕是由IC2-PPL3717型集成电路构成的,这集成电路同时含有一个功率输出级〔57〕。通过向该集成电路输入端〔910〕输送一个电压信号,电机电流以及由直流电机〔25〕施加的转矩精确地调节到当时所希望的值。为此目的所需要的信号电压在调节电位器〔39〕的滑动触头处抽头取出,并经过一个由晶体管T3构成的发射极跟随器输入到稳流电源集成电路的输入端〔910〕。调节范围的上限利用电位器〔93〕来确定,而下限用一个由晶体管T4和发射极电阻〔94〕构成的发射极跟随器来确定;发射极跟随器和加法元件〔60〕(图7)构成了电压跟随器〔61〕。可以通过一个由电阻〔95〕和串接的二极管〔96〕组成的隔离器〔62〕将遥控信号S送到晶体管T4基极上,借助于该信号来改变由电位器〔39〕调节的电压值,也可以将微分器〔59〕产生的补偿信号发送到此晶体管T4的基极上。该微分器〔59〕主要由一个电容〔97〕以及一个由二极管〔98〕跨接的电阻〔99〕组成。补偿信号的调节通过电位器〔58〕来产生,将由晶体管T1和串接的发射极电阻〔90〕组成的电压跟随器〔51〕输入端的模拟信号送到电位器〔58〕。两个电位器〔58,93〕的滑动触头彼此连接。此外补偿信号的接入是按下述方式来适应整个导纱杆机构(包括直流电机〔25〕)的物理性能的:这种接入最好仅仅在相当低的纱线张力调节(≤3磅)时才有效。这尤其是通过合适地设计此电位器〔58〕以及相应的电阻〔100〕来实现的。电阻〔101,102〕用来使调节范围大体线性化。二极管〔98〕阻止负电压脉冲减小已调节好的电机电流值。隔离器〔62〕的二极管〔96〕所起的作用是使发送到电位器〔39〕的电机电流值只能增加而不会减小。

上面所介绍的给纱装置实施例是自给式的,也就是说该装置不必与外信号源同步而始终使纱线张力保持在一个预定的控制值,与给纱速度(即用纱量)无关,在运行过程中每一种送纱量都是用积极式给纱方式提供的。

通过对电路的简单扩展(如图所示),给纱装置也能由外同步信号(如由圆型针织机的中央动量矩发送器提供的外同步信号)来进行控制,使给纱量与该同步信号同步。这种运行方式对于高速调色线针织机和织袜机等是很重要的。在这种针织机中,针织速度和由此而产生的给纱速度位于该步进电机〔3〕起动/停止频率所规定的下限之上。

由于上述结构的给纱装置能够通过纱线贮存层的暂时性退空或贮存而跟得上换线时给纱量相当快的变化,所以给纱装置非常适用于这种机器。随着换线,贮纱轮〔5〕和步进电机〔3〕加速,产生一种积极式给纱,以保证得到一种绝对均匀的产品。给纱装置从起动过程所说的自给式运行转换成与外同步信号同步的积极式运行是自动发生的,所以对此不需要辅助的外加手段,如独立的控制脉冲。

在图10中,为更好理解而必需画入的图7方框图中的那一部分电路采用了相同的附图标记,对它们不再作进一步详细的说明。

在调节电路〔52〕的输出端和控制电路〔54〕之间设置了一个电子开关〔105〕,该电子开关〔105〕允许有选择地提供由调节电路〔52〕发出的频率信号〔53〕(自给运行)或者提供一个经输入端〔106〕、由外同步源输入的同步频率信号〔107〕。用一个控制电路〔108〕来触发电子开关〔105〕,该控制电路包括一个电压/频率变换器〔109〕、一个可调电位器〔110〕和一个具有一定滞后的比较器〔111〕。电压/频率变换器〔109〕把外同步频率信号〔107〕转换成一个模拟电压,该模拟电压经电阻〔112〕加到可调电位器〔110〕上,该电位器的另一侧经电阻〔113〕接收来自积分器〔63,64〕输出端的模拟信号。比较〔111〕比较这两个电压,如果这两个电压相等,即由调节电路〔52〕加到步进电机〔3〕上的脉冲频率达到同步频率信号〔107〕 的频率,就向电子开关〔105〕发出一个转换信号。可调电位器〔110〕允许调节转换电平。

如果步进电机〔3〕的起动过程结束,导纱杆〔21〕进入与稳态运行下行纱速度相应的位置,从而在积分器〔63,64〕输出端通过电阻〔113〕接收到的模拟信号也有一确定的值。通过将此值与相应于外同步频率信号〔107〕的模拟电压作比较,比较器〔111〕自动地识别了步进电机〔3〕起动过程的结束,因而发出一个从自给式运行到积极式运行的转换信号。对于该电子开关〔105〕的反向转换,例如横条调线装置停止喂纱时的情况是差不多的。

如果在横条调线装置停止喂纱时贮纱轮〔5〕上的退纱中断,则由直流电机〔25〕经操作杆〔27〕使导纱杆〔21〕向着图7所示的左面停止位置偏转。在此过程中,由信号发送器〔28〕发出的与位置有关的信号经调节电路〔52〕以上面已经说明过的方式来影响步进电机〔3〕,从而逐渐降低其转速,因而相应逐渐减少单位时间的给纱量。一旦处于由二个挡销〔33,34〕限制的运动路径内的导纱杆〔21〕以向左挡销〔33〕的方向进入某一确定的区域(所谓的停止区),步进电机〔3〕停止运动。然而导纱杆〔21〕不是瞬时就停下来,而以它自身的系统惯性慢慢地行进到停止区,直到步进电机事实上趋于停止。另一方面穿过导纱孔〔19〕的纱线在由直流电机〔25〕施加控制力的导纱杆〔21〕的作用下再次被拉紧,因此阻止导纱杆〔21〕作进一步运动。在用纱侧由横条调线装置夹紧的纱线在另一侧由步进电机〔3〕的停止转矩来夹持住,它借助于导纱杆〔21〕和直流电机〔25〕保持由电位器〔39〕所设定的控制值。特别在相当高的纱线张力控制值时存在着此停止喂纱的纱线慢慢被拉出夹纱板的危险,结果在下一步喂纱时出现运行中断。在圆型针织机长时间停车(例如过夜)时这样保持纱线张力会产生问题,例如对最后一行线圈横列中的线圈成形产生不利的影响。这个问题在加工纱线张力大于3磅(30mN)的橡筋线(Gummifaeden)时特别容易出现。

必要时该困难可以用图11稍加改进的调节电路来解决。

在图11所描述的电路〔120〕能选择性地应用到图8的电路中代替其中用虚线表示的采用同一附图标记的电路部分。相应的连接点用a至d来表示。

在电路部分〔120〕中,在晶体管T1的集电极回路中设置了一个可调电位器〔121〕。那来自光敏晶体三极管〔30〕的、表示导纱杆〔21〕位置的模拟信号在晶体管T1集电极回路中实际上旋转了180°,通过可调电位器〔121〕的滑动触头送到一个作为开关放大器的P-N-P晶体管T5的基极上。在晶体管T5的发射极回路内有一个发射极电阻(大约560欧姆),而晶体管T5集电极经过一个负反馈电阻〔123〕与基极相连。此外,电位器〔93〕(图8)及串接在其后的电路元件经连接点b位于晶体管T5集电极回路中。

由负反馈电阻〔123〕产生的从晶体管T5集电极到基极的负反馈阻止基极到达某一电压电位时集电极电位的突然反转。只要导纱杆〔21〕的运动是平稳的,这种转换不发生滞后,而且也是平滑地进行的。同时电阻〔123〕(大约100千欧姆)用来调节步进电机〔3〕停止运转时由导纱杆〔21〕施加到纱线上的纱线张力的下限值。

如果导纱杆〔21〕向左偏转到使步进电机3停止转动的位置(图10)-如在调线运行中停止喂纱时-,也就是说如果导纱杆〔21〕位于其运动行程中的停止区域时,晶体管T5上实际没有电流。然而两个电位器〔93,39〕那时还通过负反馈电阻〔123〕得到一个小电流,它足以在晶体管T3基极上产生一个电压降,使该晶体管T3在其发射极通过集成电路IC的输入端〔910〕向作为稳流电源〔56〕的集成电路IC发送一个大大降低了的电压信号。这会导致这样的结果:以一个相应减小了的激发电流加载直流电机〔25〕上,从而由操作杆〔27〕施加在导纱杆〔21〕的控制力下降到一个与此相应的低限值,例如相当于0.5磅的纱线张力。

在贮纱轮〔5〕停止运转时,其一端由横条调线装置的夹纱板夹持住的、停止喂给的纱线保持在这种相当低的、无害的张力状态下。

一旦横条调线装置再次将此纱线喂入时,导纱杆〔21〕迅速向右(图10)移动。光敏晶体三极管〔30〕向晶体管T1发出一个相应的、与位置有关的模拟信号。在达到一个确定的张力阈值时,晶体管T5完全导通,因此它的集电极电位近似达到+V值,则电位器〔93,39〕再次处于+V值,这相应于图8所示的初始状态,且允许可调电位器〔39,93〕起到完全正常的作用。

上述电路部分〔120〕的功能产生了图12示意表示的给纱装置的工作方式:

绕着平轴〔20〕摆动的导纱杆〔21〕被两个挡销 〔33,34〕限定的运动行程相当于其上导纱孔〔19〕的圆弧形行程。该整个运动行程可以分成多个区:

如果导纱杆〔21〕位于用A表示的、与右挡销〔34〕相邻的第一区,那么导纱杆处于正常工作的扇形区,在该区由电位器〔39〕设定的控制力施加在穿过导纱孔〔19〕的纱线上,从而纱线保持一个相应的、不变的纱线张力。起自动调节作用的贮存纱线段,具有它的初始长度;导纱杆〔21〕在工作区A的位置取决于行纱速度,因而取决于步进电机〔3〕所需的转速。

第二区(停止扇形区)B紧接着第一区(即工作区)A,并一直延伸到左挡销〔33〕。一旦导纱杆〔21〕越过A、B这两个区的边界且进入停止区B时(例如:在横条调纱装置停止喂入此纱时),步进电机〔3〕被切断电源。在步进电机的停转惯性运动特性曲线所确定的时间之后导纱杆停止下来,如同在说明调节电路〔52〕时所详细描述的那样。

借助于上述电路部分〔120〕的功能,停止区B还可细分出一个第三区C,在该区内纱线张力下降,而在余下的区域(即B-C区)还保持在工作区A内设定的纱线张力控制值。

如果在以相当高的速度编织横条纹时突然停止喂入此纱时,导纱杆〔21〕以其系统惯性进入工作区B,直到步进电机〔3〕停转、纱线再次拴紧并阻止导纱杆〔21〕继续运转为止。该导纱杆在停止区B中所达到的精确位置或“侵入深度”取决于纱线是在什么样的速度和张力下停止喂纱以及该停止喂纱发生得多快。如果导纱杆〔21〕保持在停止区B中与工作区A相邻的B-C区,则在步进电机停下来时纱线张力保持在由电位器〔39〕设定的、适用于针织运行的控制值。

如果此时针织机不能保持住在这纱线张力下的纱线,例如由于横条调线装置的夹纱板有点松,则导纱杆〔21〕在直流电机〔25〕经操作杆〔27〕施加的控制力作用下向着左挡销〔33〕的方向缓慢地前进。一旦操作杆〔21〕进入停止区B中的C区,电路部分〔120〕通过相应减小直流电机〔25〕的激励。使纱线张力自动地减小到相当低的值,例如0.5磅。该张力值在任何情况是如此之小使纱线施加的拉力是无害的。但是它不是0,也不可以低于此值,因为在那种情况下将由开关〔36〕来执行停车功能。虽然在步进电机〔3〕停止转动时导纱杆〔21〕上施加的是一个大大减小的力,但它还由纱线拉住,停在停止区内的一个位置,正由于此保证了纱线在步进电机〔3〕停止转动时仍然位于导纱器中和横条调线装置的织针或夹纱板上,并在下一个进程中按照规定继续进行针织。但是如果导纱杆〔21〕偏转到如此之远,以致到达左挡销〔33〕的附近而触动开关〔36〕时,这就意味着纱线被拉出或拉断了,也就是说无论如何出现了一个运行故障。

在没有运行故障时,导纱杆在用纱重新开始时比较快地从上述停止区B中的某个位置向右回到工作区A,在此时导纱杆以稍微“过剩”(ueberschiepen)的方式运动到与规定的给纱速度相应的稳定角度位置。

在针织机非常快速地运行到高纱线速度或者在高纱速下横条调线装置喂纱时,步进电机〔3〕的开关接通点向左挡销〔33〕方向移动,也就是说贮纱轮〔5〕的退纱较早开始,这取决于退纱开始时的纱线速度。因此这是有优越性的,因为这样一来,尤其是在高纱线速度和低纱线张力情况,由于位于停止区B内的导纱杆〔21〕给出的贮存纱线段在实际上完全被利用,导纱杆〔21〕出进稍微“过剩”。这允许达到一个高的横条调线速度。此外,在正确选择了步进电机〔3〕的开关接通点和纱线张力从较低的值(例如0.5磅)到正常运行控制值(例如5磅)的转换点,则针织机的第一针还得到了几厘米长的低张力纱线,这对针织开始是有好处的,因为这避免了纱线滑脱的危险。此外,从较低的纱线张力值过渡到其运行控制值是平稳地发生的(反之也是这样),因此防止出现颤动。

在上面所描述的、尤其在图1到图4中以具体结构形式来描述的给纱装置具有作为给纱部件的贮纱轮〔5〕,纱线在此贮纱轮〔5〕上多次缠绕形成一个由多个纱线缠绕圈〔190〕组成的纱线贮存层因此保证纱线在贮纱轮〔5〕周边上无滑动地跟随贮纱轮运动,如同上面第10页第5段所说明的那样。这种给纱装置结构尤其适用于由长丝或者短纤维制成的、没有过多弹性的普通纱线。

对于高弹性纱线、包复或无包复的弹力纱来说,采用其它结构的给纱装置是合适的,但是本发明同样可以用在这些结构上。原则上这些给纱装置是这样构成的:纱线退绕筒或纱线卷装筒在其周边上受摩擦而驱动(其细节见杂志《Knitting    International》1985年第6期第47页的描述)。在这种情况下, 本发明的给纱部件是一种与纱线退绕筒或纱线卷装筒周边摩擦连接的圆柱形驱动辊。

在图13-16中描述了这种给纱装置的实施例,其中与已描述过的给纱装置实施例相应的部件采用了同样的附图标记,因此对它们不再另行说明。

在带有支承架〔2〕、上半部内腔中装有步进电机〔3〕的外罩〔1〕上,可转动地安装了两个轴向平行的圆辊〔150,151〕这两个辊〔150,151〕在设备运行位置是水平对准的。这两个辊〔150,151〕形成一个至少供一个纱线退绕筒〔152〕进行退绕的场所。纱线退绕筒〔152〕的筒芯用〔153〕来表示,其外围周面放置在这两个辊子〔150,151〕上。辊子〔150,151〕的间隔小于纱线退绕筒筒芯〔153〕的直径,从而空的纱线退绕筒芯〔153〕不会从两个辊〔150,151〕之间脱落。

两个辊子〔150,151〕可以如图13所示那样仅仅从外罩的一个侧壁伸出;然而出于重量平衡的原因,如图14的布置常常是更合适的,在那里两个辊〔150,151〕可转动地支承在基本垂直的、被平行侧壁限制了的外罩〔1〕的上半部,且同轴地从两侧壁向外伸出,这样在外罩的两侧留出了供纱线退绕筒安放的位置。根据卷筒高度选择辊〔150,151〕的长度。但是也可以设计成这样的实施例:多个纱线退绕筒〔152〕可以同轴地一个接一个地放置在辊对〔150,151〕上。两个辊〔150,151〕在其端部经滚动轴承〔154〕(图15)可转动地支承在端板〔155〕上该端板〔155〕在其两侧经支杆〔156〕刚性连接到外罩〔1〕的上部。

在两个辊子〔150,151〕的下方对每一个供纱线退绕筒退绕的场所设置了一个可以绕水平轴〔157〕自由转动的导纱轮〔158〕,该导纱轮形成一个固定的导纱部件,纱线从那里送到需要用纱的地方。

两个辊子中制成空心轴的辊子〔151〕(图15)直接安装到步进电机〔3〕的轴〔4〕上,辊子与轴一起转动。因此,该空心辊形成一个驱动辊,它与支承在两个辊子〔150,151〕上的纱线退绕筒〔152〕的外圆周边形成摩擦耦合连接。另一辊〔151〕仅仅可转动地支承在外罩〔1〕的上半部。

原则上,两个辊〔150,151〕都可以用作驱动辊,如图16示意说明的那样。在这种情况下,两个辊子〔150,151〕通过连续的齿形皮带〔159〕和安装在辊上的齿形皮带辊与一个固定在步进电机〔3〕的轴上的皮带轮〔160〕作驱动耦合连接。齿形皮带〔159〕可设置在上半部的外罩〔1〕内部。该齿形皮带保证了两个辊子〔150,151〕的转动彼此强制性同步,且与步进电机〔3〕的转动强制性同步,这样两个辊子〔150,151〕的圆周速度始终是相等的。

从支承在辊对〔150,151〕上的纱线退绕筒〔152〕出来的纱线〔17〕在驱动轴〔150〕的作用下以图13-15所示的方式发生偏转,纱线通过导纱杆〔21〕的导纱孔〔19〕,并从那里经导纱轮〔158〕送到需要用纱的地方,从而在驱动辊〔150〕和导纱轮〔158〕之间再次形成起自动调节作用的贮存纱线段;该存贮纱线段以前面所描述过的方式通过导纱杆〔21〕来监测和调节。直流电机〔25〕经操作杆〔27〕向导纱杆〔21〕施加一个与设定的纱线张力相应的额定控制力。这里贮存纱线段是这样确定的,该贮存纱线段使直流电机〔3〕的起动和停转能完成而不出现直流电机与施加在其上的脉冲信号不同步。

在图14所描述的实施例中,在外罩〔1〕的两侧有两个安放纱线退绕筒的地方。通常,从外罩对置侧伸出的两对辊对〔150,151〕中的每一对都有一个各自的驱动步进电机〔3〕,该电机经过各自的导纱杆〔21〕由相应的电子线路(图8)进行调节。每对辊对〔150,151〕的两个辊子可以用各自的齿形皮带驱动,如图16所示那样进行同步;然而,可以设计出一种对所有实施例完全通用的、按下述方式工作的、对辊子〔150,151〕进行电子同步的方案:每个辊以图15所示方式与各自的步进电机〔3〕连接,而两个步进电机彼此用电子学方法进行同步。

另一种作了一些修改的实施例是:对于某些特定的应用,仅仅对其中一个与纱线退绕筒有关的辊对〔150,151〕通过导纱杆〔21〕进行调节,而在另一个纱线退绕筒那里导纱杆〔21〕仅仅拨动一个在断纱时作出响应的普通切断开关。与此相关的辊对〔150,151〕以不变的转速受驱动。

最后还可以设计出一种实施例,多个纱线退绕筒的纱线经过一个带有调节电路的共用导纱杆〔21〕来导送,导纱杆通过调节电路来影响辊子的驱动,使所有监测的纱线保持在设定的纱线张力控制值范围。

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