Нитеподающее устройство с улучшенным движением нити - RU2162816C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к нитеподающему устройству с признаками ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Например, в технологии вязания, а также и в других областях текстильной технологии, часто требуется снабжать места вязки или другие места потребления нити определенным количеством текстильных нитей. Для этого пользуются так называемыми положительными регуляторами движения нити, которые выделяют и подают требуемое количество нитей соответствующему месту потребления нитей, несмотря на соответствующее фактическое убывание нитей у места потребления нитей. Такой регулятор движения нити известен, например, из патента DE 3601586 C1. Этот регулятор движения нити предназначен, в частности для кругловязальных машин, которые имеют места вязки с постоянным потреблением нити. Регулятор движения нити имеет расположенный с возможностью вращения на основной опоре вал, на одном конце которого неподвижно закреплен нитеподающий барабан. Другой конец вала снабжен ременным шкивом, который находится в зацеплении с зубчатым ремнем. Этот зубчатый ремень имеет центральный привод и проходит через ременные шкивы нескольких таких нитеподающих устройств, которые, таким образом, приводятся в движение с постоянным числом оборотов.

Нитеподающий барабан имеет наружную окружную поверхность, по которой проложено несколько проходящих в осевом направлении стержней. Эти стержни концами закреплены в торцевых дисках, которые у обращенной к стержням стороны выполнены в основном коническими. Нитеподающий барабан многократно обвивается подаваемой нитью, так что барабан сматывает нить с бобины и подает к месту вязки. Отходя от барабана с нитью, нить направляется через глазки, которые таким образом определяют траекторию движения нити. Установленный следом за нитеподающим барабаном глазок смещен по оси к нитеподающему барабану настолько, что нить проходит через край нитеподающего барабана. Это способствует соскальзыванию накапливающихся на краю барабана утолщений и может вызывать дополнительный прием витков нити, если нить, вследствие отсутствующего или слишком малого убывания нити в месте вязки и продолжающейся постоянной подачи, провисает или начинает провисать. Нить виснет затем через край и остается лежать на барабане.

Нитеподающие устройства этого конструктивного типа пригодны для случаев применения с постоянным, в основном, расходом нити. Однако, кроме того, существуют случаи применения, при которых потребление нити может подвергаться очень сильным колебаниям во времени. Это имеет место, к примеру, при плосковязальных машинах, в которых нитенаправитель, который подводит нити друг за другом к отдельным иглам, выполняет поступательное движение по всей ширине полосы изделия. Потребление нитей при боковом положении нитеподающего устройства, т.е. при подаче нити поперек полосы изделия, различается при прямом и обратном ходе. Кроме того, расход нити в положении мертвой точки нитенаправителя полностью парализуется. В этих случаях никоим образом нельзя использовать нитеподающие устройства, которые поставляют нить в постоянных во времени количествах. Более того, требуется, чтобы подаваемая нить имела, в основном, постоянное натяжение, чтобы сохранять постоянную величину петли. В связи с этим, из патента DE 19537215 A1 известно нитеподающее устройство, которое имеет приводимое с помощью двигателя нитеподающее колесо. Оно несколько раз обвито нитью. Затем нить через датчик натяжения нити направляется к месту потребления нити. Датчик натяжения нити регулирует число оборотов двигателя нитеподающего колеса с помощью контура регулирования так, чтобы натяжение нити устанавливалось на заданное значение.

Нитеподающее колесо образовано с помощью шести отходящих от центральной ступицы рогулек или проволочных скоб. Они имеют по два плеча, расположенных на расстоянии друг от друга параллельно друг другу, проходящих в радиальном направлении, между которыми закреплен опорный участок, имеющий осевое направление. Опорный участок согнутыми U-образно и выступающими радиально наружу частями переходит в радиальные спицы.

Направление схода нити с нитеподающего колеса так же, как, например, и в патенте DE 4206607, перпендикулярно оси вращения нитеподающего колеса.

В качестве нитеподающего устройства согласно патенту DE 4206607 A1 использовано нитеподающее устройство с перекрещивающимися опорными перемычками для нитей. Таким образом нитеподающее колесо имеет в своей центральной плоскости свой наименьший наружный диаметр, так что подаваемая по центру снаружи нить соскальзывает в это центральное положение. Из него она с помощью нитенаправляющего устройства, выполненного в виде намотанной в форме раструба винтовой пружины, отводится в центральной плоскости нитеподающего колеса.

Подобные нитеподающие устройства предназначены для подачи эластичных нитей. Такими нитями являются, например, эластановые нити или другие синтетические нити. Благодаря своей эластичности они не гарантируют точности при контроле натяжения нити. Проблематичным может также оказаться то, что часто очень тонкие (толщиной в волос) нити склонны к тому, чтобы уложиться витками друг на друга или образовать сцепленные друг с другом витки.

Воспроизводимого и плавного, равномерного во времени отделения поставляемых нитеподающим колесом количеств нитей от лежащих на нитеподающем колесе витков трудно достичь, в особенности, при переменных числах оборотов. Необходимо, однако, чтобы нить при высоких или, иначе говоря, критических числах оборотов, сходила с нитеподающего колеса свободно, а не захватывалась, зацепляясь так, как это могло бы привести к движению в обратном направлении и тем самым к обрыву нити.

Исходя из этого задачей изобретения является создать нитеподающее устройство, которое с большой надежностью может подавать нить при переменных скоростях движения нити.

Эта задача решается с помощью нитеподающего устройства с признаками п. 1 формулы изобретения.

Нитеподающее устройство согласно изобретению имеет приводимое с помощью двигателя нитеподающее колесо, которое размещено с возможностью вращения вокруг жестко установленной оси. Траектория движения нити установлена при этом такой, что нить сходит не точно тангенциально относительно нитеподающего колеса, а под острым углом к касательной. Иными словами, нить сходит под острым углом к плоскости, направление нормали к которой совпадает с осью вращения нитеподающего колеса. Сходящая нить движется таким образом от расположенной на нитеподающем колесе намотки, содержащей лишь небольшое количество витков. Она отделяется от нитеподающего колеса вследствие (большей частью незначительного) натяжения нити на пути движения нити после нитеподающего колеса.

Сход нити с нитеподающего колеса под острым углом согласно изобретению позволяет, таким образом, осуществлять чистую размотку, неожиданным образом почти полностью не зависящую от числа оборотов, т.е. как при низких числах оборотов, так и при высоких числах оборотов, а также при внезапных фазах ускорения или торможения. Наклонное положение нитеподающего колеса способствует установлению расстояния между отдельными витками намотки нити на нитеподающем колесе. Витки не сцепляются друг с другом и не лежат друг на друге. В то время, как при высоких числах оборотов устанавливающиеся центробежные силы, воздействующие на нить, а также радиальные воздушные потоки способствуют более эффективному отделению нити от нитеподающего колеса, так что в этом случае отделение может осуществляться легче, размотка под острым углом поддерживает этот процесс также при очень низких числах оборотов или при почти остановке нитеподающего колеса. С другой стороны, отделение сходящей нити от нитеподающего колеса при высоких числах оборотов должно осуществляться очень быстро, потому что в распоряжении для этого имеется лишь немного времени. Размотка под острым углом способствует также и в этом случае благоприятному сходу нити. Растягивающее напряжение нити создает осевую компоненту усилий, которая через точку схода (нити) более или менее далеко входит в намотку и приводит к тому, что нить начинает скользить в осевом направлении перед точкой схода. Точка схода может находиться на расстоянии от соседнего витка. Таким образом, можно достичь, чтобы независимо от числа оборотов угловое положение точки, в которой сходящая нить отделяется от нитеподающего колеса, оставалось постоянным. Если непосредственно за нитеподающим колесом располагается датчик натяжения нити без установленных между ними нитенаправляющих средств, глазков или т.п., то это имеет большое значение для постоянства натяжения нити. Если бы точка схода сместилась вперед или назад в окружном направлении нитеподающего колеса, то угловые параметры нити, проходящей через датчик натяжения нити, экстремально изменились бы, что сделало бы невозможным правильное регистрирование натяжения нити. Ставшее возможным, благодаря изобретению, постоянство точки схода позволяет, однако, опять-таки осуществлять правильную регистрацию натяжения нити с помощью датчика натяжения нити без установки дополнительных нитенаправляющих средств.

С помощью изобретения становится поэтому возможным на пути движения нити после нитеподающего колеса обходиться минимумом нитенаправляющих средств, как например глазков, штифтов или т.п. Это дает преимущества в отношении воздействующего на нить трения, которое в противном случае исказило бы значения натяжения нити.

В предпочтительном варианте выполнения первый участок пути движения нити расположен перед нитеподающим колесом, в радиальном направлении к оси вращения нитеподающего колеса, параллельно пути движения нити после нитеподающего колеса. Таким образом, ось вращения нитеподающего колеса расположена под острым углом относительно прямого, в остальном, пути движения нити. Однако, первый и второй участки пути движения нити смещены относительно друг друга в направлении оси вращения нитеподающего колеса на некоторую величину, которая, предпочтительно, больше, чем произведение толщины нити на количество витков. Это способствует движению скольжения нити по подающему колесу в осевом направлении. Оно вызывается наматываемой на нитеподающее колесо нитью, которая сдвигает имеющиеся витки в сторону. Благодаря наклонному положению, движение скольжения можно особенно улучшить вблизи схода нити, так последний виток отделяется от предпоследнего, не сцепляясь с ним. При определенных обстоятельствах можно достичь того, чтобы оба витка отделялись друг от друга уже близко перед точкой, в которой нить приподнимается от нитеподающего колеса.

Благодаря наклонному положению нитеподающего колеса относительно пути движения нити, кроме того, становится возможным, чтобы направляющая для нити, которая расположена следом за нитеподающим колесом, направляла нить лишь в поперечном направлении, которое по отношению к нитенаправляющему колесу является, например, окружным направлением. Это означает, что нить здесь еще не может двигаться в направлении, параллельном оси вращения, фактическая точка схода устанавливается автоматически вследствие наклонного положения нитеподающего колеса относительно поступающей нити, в соответствии с тем наклоном, который больше наклона, который определяет намотку с прилегающими друг к другу витками. В отношении осевого направления нитеподающего колеса речь идет о свободном направлении нити, т.е. не имеется в наличии никакой направляющей.

Расположенное следом за нитеподающим колесом нитенаправляющее устройство может быть выполнено одновременно в виде датчика натяжения нити. Нить проходит через датчик (штифт) под тупым углом, предпочтительно более 130^o. Небольшое отклонение у штифта поддерживает трение незначительным. Вследствие постоянства точки схода с нитеподающего колеса этот угол можно поддерживать достаточно постоянным, что позволяет получать и гарантировать воспроизводимые результаты измерений. Нитенаправляющее устройство, в частности, в виде штифта расположено, по существу, неподвижно и имеет продольную ось, которая с осью вращения составляет острый угол, который предпочтительно меньше 10^o.

Кроме того, направляющее приспособление и получающийся между нитеподающим колесом и направляющим приспособлением участок пути движения нити расположены в одной плоскости, которая разрезает нитеподающее колесо по всей его окружности.

Нитенаправляющие глазки на входе и выходе нитеподающего устройства обеспечивают, наконец, что расположенные вне нитеподающего устройства влияющие факторы, как, например, позиционирование бобин или других нитенаправляющих средств, не имеют никакого влияния на характеристики нитеподающего колеса.

Нитеподающее колесо имеет, предпочтительно, облегченную конструкцию с небольшим числом радиальных спиц, так что оно может быстро ускоряться и останавливаться, для чего служит соответствующим образом регулируемый или управляемый двигатель. Радиальные спицы для этого образованы, например, проволочными скобами, которые определяют многоугольную опору для нити на наружной поверхности нитеподающего колеса. Соответствующие радиальные участки сориентированы, в основном, в осевом направлении или под небольшим острым углом по отношению к оси вращения, так что опора имеет несколько конусообразную форму.

Отдельные радиальные спицы могут быть расположены в ступице на равных угловых расстояниях друг от друга. Однако, угловые расстояния можно также изменять, чтобы избежать возбуждения собственных колебаний нити при прохождении с различными числами оборотов.

Предпочтительные детали вариантов выполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения и вытекают из чертежей, а также относящегося к ним описания. В чертежах наглядно представлен один пример выполнения изобретения. При этом:
фиг. 1 - нитеподающее устройство в схематическом изображении, в перспективе;
фиг. 2 - нитеподающее устройство по фиг. 1, в упрощенном виде сбоку для наглядного изображения движения нити на нитеподающем колесе.

На фиг. 1 наглядно показано нитеподающее устройство 1, которое может найти применение, например, для подачи эластановых нитей на плосковязальных машинах или также для подачи других нитей к местам потребления нитей на других машинах. Нитеподающее устройство 1 служит для того, чтобы сматывать нить 2 с источника нити, например с бобины, и транспортировать ее вдоль пути 3 движения нити к не представленному далее наглядно месту потребления нити. Это должно осуществляться, по возможности, в количестве, соответствующем потребности, или с постоянным натяжением нити.

Нитеподающее устройство 1 имеет корпус 4, в передней, в основном, плоской стороне 5 которого расположено нитеподающее колесо 6, которое служит для того, чтобы транспортировать нить 2 в соответствии с потребностью. Нитеподающее колесо 6, как показывает фиг. 2, установлено с возможностью вращения вокруг оси 7. Для этого его закрепляют на приводном валу 8 электродвигателя 9, выполненного предпочтительно в виде двигателя с дисковым магнитным ротором и неподвижно установленного во внутреннем пространстве корпуса 4. Нитеподающее колесо 6 выполнено в виде облегченной конструкции. Начиная от его ступицы 9, по радиусу в направлении наружу проходят рогульки или спицы 11, которые образованы проволочными скобами. Они выполнены одинаковыми между собой. Каждая спица 11 имеет два проходящих на расстоянии друг от друга, параллельно друг другу от ступицы 9 в радиальном направлении радиальных накопительных участка 13, 14, которые на наружной окружной поверхности нитеподающего колеса 6 связаны друг с другом с помощью опорной перемычки 15. Как вытекает из фиг. 2, опорные перемычки 15 представляют собой, в основном, прямые части проволоки, которые направлены под острым углом по отношению к оси 7 вращения. На обоих концах они переходят с радиальным выступом 16, 17 в радиальные накопительные части 13, 14.

В данном примере выполнения предусмотрено шесть спиц 11, которые расположены на равных угловых расстояниях в 60^o. Можно, однако, выбрать различные углы, чтобы избежать возбуждения колебаний на нити 2.

Двигатель 9 с дисковым магнитным ротором и нитеподающее колесо 6 относятся к контуру регулирования для регулирования транспортировки нити в зависимости от натяжения нити 2. Оно регистрируется датчиком 21, который расположен следом за нитеподающим колесом 6 на передней стороне 5 корпуса 4 нитеподающего устройства 1. Датчик 21 натяжения нити имеет опорный штифт 22, который связан с датчиком силы. Он регистрирует зависящие от натяжения нити незначительные движения штифта 22 в поперечном направлении. Оно показано на фиг. 1 стрелкой 23. Между нитеподающим колесом 6 и опорным штифтом 22 датчика 21 натяжения нити предпочтительно не предусмотрено никаких других нитенаправляющих или ведущих средств.

Для установления пути 3 движения нити, кроме нитеподающего колеса 6 и опорного штифта 22 датчика 21 натяжения нити, служит расположенный перед нитеподающим колесом 6 входной глазок 25 для нити и расположенный следом за датчиком 21 натяжения нити выходной глазок 26 для нити. Они расположены таким образом, что определяют первый участок 31 пути 3 движения нити перед нитеподающим колесом 6 и второй участок 32 пути 3 движения нити после нитеподающего колеса 6 с параллельным смещением относительно друг друга, как это вытекает из фиг. 2. Это положение в пространстве первого и второго участков 31, 32 пути 3 движения нити получается вследствие положения входного глазка 25 для нити и выходного глазка 26 для нити в сочетании с наклонным положением нитеподающего колеса 6 и, при необходимости, соответствующей ориентации опорного штифта или его продольной центральной оси 33. Нить 2 после того, как она прошла входной глазок 25 для нити и первый участок 31 пути движения нити, в первый раз касается нитеподающего колеса 6 в точке касания 35. Отсюда она направляется по меньшей мере в один виток вокруг нитеподающего колеса до точки схода 36, которая смещена относительно оси 7 вращения нитеподающего колеса 6 по оси к точке 35 касания.

Полученное за счет позиционирования входного глазка 25 для нити и выходного глазка 26 для нити осевое смещение между этими обеими точками 35, 36 больше, чем заданный толщиной нити 2 шаг витков на нитеподающем колесе 6, так что сходящая нить 2 не касается витков, лежащих на нитеподающем колесе 6. Что касается показанной на фиг. 2 штрихпунктирной линией средней плоскости 41 нитеподающего колеса 6, перпендикулярно к которой расположена ось 7 вращения, то это достигается расположением входного глазка 25 для нити под средней плоскостью 41 и расположением выходного глазка 26 для нити над этой средней плоскостью 41. Применительно к нити 2 это означает, что первый участок 31 траектории движения нити на виде сбоку (фиг. 2) параллельно смещен относительно выходного участка 32, причем параллельное смещение больше, чем число имеющихся на нитеподающем колесе 6 витков, умноженных на толщину нити. Таким образом, получается острый угол между траекторией 3 движения нити и средней плоскостью 41, который предпочтительно составляет несколько градусов.

По отношению к продольному направлению 33 опорного штифта 22 входной глазок 25 и выходной глазок 26 находятся, однако, примерно на одной высоте. Благодаря этому, получается параллельное смещение между набегающей нитью и сходящей нитью. Оно достигается, в конечном итоге, наклонным положением оси 7 вращения. Это наклонное положение в отношении угла подъема витков упомянутой намотки нити на нитеподающем колесе, витки которой прилегают друг к другу, больше, чем получающийся здесь угол подъема. Это означает, что угол α между продольной средней плоскостью 41 и упомянутой соединительной линией между входным глазком 25 и выходным глазком 26 больше, чем угол подъема витков намотки с прилегающими друг к другу витками. Предпочтительно угол α больше, чем удвоенный угол подъема витков. Благодаря этому, получаются расстояния между витками намотки, которые обеспечивают сход нити при всех условиях.

Нитеподающее устройство 1 имеет, кроме того, калибровочное приспособление 45 для датчика 21 натяжения нити. Калибровочное приспособление 45 содержит два опорных штифта 46, 47, которые при нормальной работе нитеподающего устройства 1 отведены от нити 2, т.е. не находятся в зацеплении с нею. В некоторые моменты времени опорные штифты 46, 47 для нити, благодаря срабатыванию втягивающего электромагнита, так смещаются в направлении стрелки 23, что они приподнимают нить 2 от штифта 22 датчика 21 натяжения нити. Это служит для нахождения нулевой точки. В случае необходимости и/или в качестве замены также датчик 21 натяжения нити может двигаться для калибрования.

Описанное нитеподающее устройство работает следующим образом.

В процессе работы датчик 21 натяжения нити регистрирует имеющееся натяжение нити 2 в соответствии с боковым отклонением штифта 22, которое, разумеется, незначительно и лежит в диапазоне одного миллиметра. Расход нити в расположенном после нитеподающего устройства 1 месте потребления нити, например, в месте вязки вязальной машины, снижается с натяжением нити, которое с помощью контура регулирования устанавливается постоянным. Для этого двигатель 9 настроен таким образом, что нитеподающее колесо 6 подает такое количество нити, которое требуется, чтобы поддерживать натяжение нити постоянным. Если натяжение увеличивается, двигатель 9 ускоряется, пока натяжение нити снова не вернется к своему заданному значению. Если натяжение нити падает, то нитеподающее колесо замедляется (при необходимости - до полной остановки), пока снова не установится желательное натяжение нити.

Независимо от числа оборотов нитеподающего колеса 6 поступающая нить 2 вблизи его радиальных выступов 17 движется на наружную окружную поверхность нитеподающего колеса 6 на наклонный участок соответствующего радиального выступа 17, причем все наклонные участки определяют коническую поверхность. Нить 2 охватывает нитеподающее колесо один или несколько раз (три-пять раз) с шагом, который примерно соответствует ее толщине. Нить 2 сходит затем вблизи средней плоскости 41 или над нею, не касаясь радиальных выступов 16. Таким образом, несмотря на то, что нить 2 подается и сходит под острым углом относительно нитеподающего колеса 6, она не касается определяемых радиальными выступами 16, 17 краев нитеподающего колеса. Благодаря наклонному положению оси нитеподающего колеса под углом, который больше угла подъема витков намотки, в точке схода из усилия натяжения нити получается осевая составляющая вследствие наклонного хода нити относительно средней плоскости 3. Сходящая нить 2 не прилипает ни к соседним виткам, ни к нитеподающему колесу на основе механических, электростатических или каких-либо других эффектов. Благодаря этому получается спокойный и равномерный сход нити. В идеальном случае можно также несколько витков или все витки расположить на расстоянии друг от друга.

При нитеподающем устройстве 1, которое имеет связанное с электродвигателем 9 нитеподающее колесо 6 для требуемого положительного движения нити 2, имеется траектория 3 движения нити, которая устанавливается с помощью средств 25, 26 перемещения нити под углом относительно оси 7 вращения нитеподающего колеса 6, который больше суммы 90^o и дополнительного острого угла. Этот дополнительный острый угол α больше, чем угол подъема витков намотки нити на нитеподающем колесе 6, при котором соседние витки прилегают друг к другу. Благодаря этому, получается спокойный сход лежащей на нитеподающем колесе 6 нити 2.

Реферат

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано на текстильных машинах с изменяющимся потреблением нити. В нитеподающем устройстве, которое имеет связанное с электродвигателем нитеподающее колесо для требуемой положительной подачи нити, создается траектория движения нити, которая с помощью нитенаправляющих средств проходит под углом по отношению к оси вращения нитеподающего колеса, который больше, чем сумма 90° и дополнительного острого угла. Этот дополнительный острый угол больше, чем угол подъема витков намотки нити на нитеподающем колесе, на котором соседние витки прилегают друг к другу. Благодаря этому получается спокойный сход расположенной на нитеподающем колесе нити. 17 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула