專利名稱:編織機的速度控制裝置和方法
本發(fā)明涉及一種五月柱(maypole)式編織機的速度控制裝置和方法，尤其是涉及這樣一種速度控制裝置，它能使編織機的運轉速度隨著纏繞在供線托架上的線材數(shù)量的減少而逐漸增大，因而使該編織機以最佳速度運轉，提高了該機的效率。
五月柱式編織機已使用多年，它用于在多種類型的芯材(例如塑料導管之類)上做出單層或多層編織覆蓋物。一般說來，這種傳統(tǒng)型式的編織機裝有一套驅動轉子，這些驅動轉子被可轉動地支承著，并圍繞一個中心編織位置呈圓形排列。第一和第二組供線托架傳送裝置在蛇形交叉的運動軌道中以相反的方向圍繞驅動轉子和中心編織位置運動，因此展開纏繞在供線托架上的線材，并形成編織復蓋物。美國專利NO.3，408，894和NO.3，783，736曾對這種類型的編織機作過介紹。
供線托架傳送裝置與驅動轉子保持嚙合狀態(tài)，并借助于支承凸輪從動件的軸承，從一個驅動轉子轉移到相鄰的驅動轉子。所述的凸輪從動件裝在驅動轉子上，并與裝在每個供線托架傳送裝置上的一個凸輪的凸輪軌道相接合。在不致造成凸輪從動件軸承過度磨損的前提下，這種編織機的最高運轉速度取決于纏繞在供線托架上的線材的初始重量。傳統(tǒng)的做法是根據(jù)纏繞在供線托架上的線材類型選定編織機的最高運轉速度，然后在整個編織運轉中，盡管隨著線材從供線托架上被展開而使纏繞在供線托架上的線材數(shù)量逐漸減少，但始終保持這一最高運轉速度不變，因此這種編織機沒有發(fā)揮最高效率。
考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種編織機用的速度控制裝置和方法，使編織機的運轉速度隨著供線托架上線材數(shù)量和重量的減少而逐漸增大，因此使該機以最佳速度運轉，從而提高了該編織機的效率。
根據(jù)本發(fā)明的速度控制裝置包括探測裝置和控制裝置。探測裝置安裝在鄰近供線托架的運動軌道處，在編織機運轉期間，它能測定供線托架通過被選定的蛇形運動軌道時，供線托架上剩余的線材數(shù)量。而控制裝置由探測裝置操縱，能根據(jù)纏繞在供線托架傳送裝置上的線材數(shù)量的逐漸減少，操縱供線托架傳送裝置，使它們的運轉速度逐漸增大。
探測裝置最好包括一對超聲波探測器，它們相鄰于緊挨著的驅動轉子。因此一個超聲波探測器能測定第一組供線托架中每一個上剩余的線材數(shù)量，而另一個超聲波探測器能測定第二組供線托架中每一個上剩余的線材數(shù)量。鄰近每一個超聲波探測器處還安裝著非接觸型接近開關，在供線托架恰好與它對準時準確地啟動超聲波探測器，以便測定托架上剩余的線材數(shù)量。
編織機可以是單組的，也可以由多組構成，每組配備著16、20或24個供線托架傳送裝置。在對準編織機最后一組處還安裝著一臺引出裝置，以便與編織機同步運轉，拉出已編織過的產品。還為此引出裝置配備了一臺驅動電機，這臺電機裝有一個渦流可變速離合器，該離合器與主驅動軸相連，而主驅動軸延伸到各個編織組并使它們運轉。每個編織組最好都配備接近開關、超聲波探測器及一臺微型計算機。將一臺主計算機與每一臺微型計算機連結在一起共同工作，主計算機中編有程序，使得主驅動軸隨著纏繞在供線托架上的線材數(shù)量的逐漸減少而逐漸增大轉速。主計算機內還編有一種程序，這種程序包括根據(jù)供線托架上的線材類型計算出的速度曲線。例如，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當纏繞在供線托架上的是紗線時，這種被介紹的特殊類型的編織機的驅動轉子能以每分鐘235轉的最高速度運轉而不會引起軸承過度磨損，而當纏繞在供線托架上的是金屬絲時，這種最高速度為每分鐘235轉。當纏繞在供線托架上的是金屬絲時，采用隨著供線托架上的線材數(shù)量減少而逐漸增大編織機的運轉速度這一方法，能使驅動轉子的轉速逐漸增大為每分鐘275轉，這樣，該編織機的平均速度增大了14%，因而提高了該編織機的效率。
在某種情況下，例如當線材在供線組件上纏繞不合適時，可能需要用繞滿的供線組件替換一個或多個已用掉一部分的供線組件，而剩下的已用掉一部分的供線組件仍留在機器上。在這種情況下，本發(fā)明速度控制裝置的探測裝置將探測出編織機上具有繞滿的供線組件，于是自動調整運轉速度到一個較小的合適數(shù)值，以便防止裝有繞滿的供線組件的凸輪從動件軸承的過度磨損。
下面結合附圖進行介紹，使本發(fā)明的目的和優(yōu)點表達得更為清楚楚。
圖1為三組式編織機的平面圖，編織機上使用了本發(fā)明的速度控制裝置;
圖2為圖1所示編織機的側視圖，圖中剖去了隔音罩中段的側壁;
圖3為實際上沿著圖2的3-3線剖切的一組編織機的放大的后視立面圖，圖中未畫出隔音罩;
圖4為實際上沿著圖2的4-4線剖切的垂直斷面的局部放大視圖，表示出探測裝置和接近開關相對于供線托架傳送裝置的蛇形交叉的運動軌道的位置;
圖5為實際上沿著圖4的5-5線剖切的垂直斷面圖;
圖6為沿著圖5的6-6線剖切的垂直斷面圖，表示出相鄰的驅動轉子可傳動地相互連結的樣式，以及用來將轉動分配到供線托架傳送裝置的行星齒輪布置;
圖7為通過一個驅動轉子剖切的垂直斷面圖，表示出后軸承組以及由這些軸承支承的凸輪從動件;
圖8為圖7中所示的一個后軸承和凸輪從動件的放大斷面圖;
圖9為實際上沿著圖5的9-9線剖切的略帶示意的局部垂直斷面圖1表示出第一和第二組供線托架傳送裝置的運動方式，即在蛇形交叉的運動軌道中繞著中心編織位置作相反方向的運動。
上述圖中所表示的編織機具有目前正在由梅耶·懷爾德曼(Mayer Wildman)企業(yè)制造和出售的NO.MR-11型BRAIDMATIC(商標)的式樣，而引出裝置具有目前正在由梅耶·懷爾德曼企業(yè)制造和出售的NO.MC-2型的式樣。但是很顯然，本發(fā)明的速度控制裝置也能被用于其它五月柱式編織機，使其運轉速度隨著纏繞在供線托架傳送裝置上的線材數(shù)量的減少而逐漸增大，因而提高了該編織機的效率，且不會造成支承凸輪從動件的軸承過度磨損，此處所述的凸輪從動件使供線托架傳送裝置保持在驅動轉子的應有位置上。
在圖1和圖2中，概括地將各個組分別標為A、B和C，它們都安置在一個隔音罩中，罩上裝有進出門11(見圖2)，因此操作者能進入罩10進行維修，更換供線托架等工作。將一根軟管或其它型式適合的芯材12引入中心編織位置，并穿過每個編織組A、B和C，使芯材在各組中逐層地編織上復蓋物。然后引出裝置(此組件的標號為20)以大小適當?shù)膹埩头闲枰乃俣龋瑢⒁呀浖由蠌蜕w物的軟管拉出。一對履帶式鏈軌板21、22(見圖1)與已加上復蓋物的軟管的相對側面嚙合，并使該軟管對準一個適用的纏繞卷筒或類似物件(未示出)。借助于主驅動電機23(見圖2)，將運動分別傳給鏈軌板21、22，電機23上裝有一個渦流可變速離合器24，其用途將在后文中敘述。一根主驅動軸25以某一端與可變速離合器24傳動連結，然后延伸到每一個編織組A、B、C，并與它們傳動連結。
在圖3所示，每個編織組包括一個垂直延伸的主框架30，主驅動軸25從主驅動的下部穿過。借助于傳動鏈36，將主驅動軸25與一套變速齒輪(此組件標號為35)傳動連結。變速齒輪35將轉動傳到主傳動齒輪40上，而每一個主傳動齒輪被固定在各自的驅動轉子上。所述驅動轉子組件的標號為45，在圖3中用圍繞中心編織位置呈圓形排列的點劃線表示。驅動轉子45可轉動地支承在短軸46的前端位置，而短軸46的后部用軸承座47固定在框架30上(見圖5)。
每個驅動轉子45都裝有各自的驅動轉子后圓盤50和驅動轉子前圓盤51(見圖7)。圓盤50和51與傳動齒輪40傳動連結，并且都包含四個等間距的半圓形傳送裝置支承凹口52，用來容納和可轉動地支承每個供線托架傳送裝置上互相隔開的兩個部分。第一和第二組供線托架傳送裝置組件分別標號為55A和55B，它們由驅動轉子45支承，并且沿著蛇形交叉的運動軌道，按相反方向圍繞著中心編織位置運動，如圖4和9所示。在這些附圖中，第一組供線托架傳送裝置55A在一條蛇形運動軌道中按逆時針方向圍繞中心編織位置運動，而第二組供線托架傳送裝置55B則沿著另一條蛇形運動軌道按順時針方向運動。
從圖5的上部看得最為清楚，每一個供線托架傳送裝置55A、55B都包括一個后支承部分60和一個前支承部分61，后支承部分60適合于坐落在轉子后圓盤50的半圓形支承凹口52中，而前支承部分61則適合于坐落在轉子前圓盤51的半圓形支承凹口52中。在支承部分60、61之間設置一個帶槽的凸緣62，以便與固定在驅動轉子45的軸殼上并位于轉子后圓盤50和轉子前圓盤51之間的定位楔塊63接合。此處，楔塊63與帶槽凸緣62的接合，能防止供線托架傳送裝置55A、55B沿轉動軸縱向發(fā)生移動。
小傳動齒輪64固定在供線托架傳送裝置的軸上，與后支承部分60相鄰(見圖5和6)。該小傳動齒輪64與一個系列的行星齒輪65傳動嚙合，而行星齒輪可轉動地支承在主傳動齒輪40上，并且與安裝在短軸46上的中心齒輪66傳動嚙合。
每一組供線托架傳送裝置55A、55B上固定著一個凸輪70，凸輪上都具有面朝后和面朝前的半圓形凸輪軌道71、72。前軸承75(見圖5)被固定在轉子前圓盤51中，并可轉動地支承著凸輪從動件76，所述凸輪從動件76適于跟凸輪70的面朝前的凸輪軌道72相接合。而后軸承80(見圖7)則被支承在驅動轉子45的軸承臂上，并可轉動地支承著凸輪從動件81，所述從動件81適于跟凸輪70的面朝后的凸輪軌道71相接合。如圖9所示，凸輪軌道71、72與各自的凸輪從動件81、76接合，因而當驅動轉子45轉動時，能將供線托架傳送裝置55A、55B保持在轉子后圓盤50和轉子前圓盤51的凹口52之中。如果編織機以高于設計值的速度運轉，軸承75、80容易受到過度的磨損。這是因為錠子需要更換，因而供線托架處于懸臂狀態(tài)，致使軸承得不到良好的支承。
編織機能夠采用的最高運轉速度主要取決于纏繞在供線托架85(見圖5)上的線材類型和數(shù)量，而所述托架85支承在供線托架傳送裝置55A、55B的前端。例如，當裝在供線托架85上的是一筒重約7磅的紗線時，驅動轉子45的最高運轉速度為每分鐘235轉;而當裝在供線托架85上的是一捆重約20磅的金屬絲時，驅動轉子45的最高運轉速度為每分鐘225轉。傳統(tǒng)的工作情況是從供線托架85上裝滿線材開始編織起，直到所有線材從供線托架85上展開用畢為止，編織機始終以所述的最高速度運轉。
本發(fā)明的速度控制裝置使編織機的運轉方式與恒定連續(xù)運轉這一傳統(tǒng)方式大不相同，此速度控制裝置包括探測裝置和控制裝置。探測裝置用于在不中斷編織的連續(xù)運轉期間測定供線托架上實際剩下的線材數(shù)量;而控制裝置由探測裝置操縱，能根據(jù)所測得的纏繞在供線托架上的線材的數(shù)量減少，逐漸增大供線托架傳送裝置的運轉速度。因此，在編織機上采用本發(fā)明的速度控制裝置和方法的結果是此編織機以供線托架繞滿線材時所允許的最高運轉速度開始編織，然后逐漸增大運轉速度，直至有時驅動轉子的運轉速度超過每分鐘275轉，例如當供線托架85上的線材快要用光時就是這樣。
當纏繞在供線托架85上的線材數(shù)量減少時，本發(fā)明的速度控制裝置和方法使第一、第二組供線托架傳送裝置55A、55B的運轉速度逐漸增加，從而也使該編織機的效率平均提高約14%。所述速度控制裝置包括探測裝置，它安裝在鄰近供線托架傳送裝置55A和55B的運動軌道外，在編織機運轉期間，能測定第一和第二組供線托架傳送裝置55A和55B在通過被選定的蛇形運動軌道期間供線托架上剩余的線材數(shù)量。本發(fā)明的速度控制裝置還包括控制裝置，它由探測裝置操縱，能根據(jù)纏繞在供線托架85上的線材的數(shù)量減少，操縱第一和第二組供線托架傳動裝置55A、55B，使它們的運轉速度逐漸增大。
更準確地說，本發(fā)明的速度控制裝置包括一個第一超聲波探測器90A，它支承在編織機的每一組A、B、C的框架30的上部，并與第一組供線托架傳送裝置55A所支承的供線托架85的運動軌道相鄰(見圖4)。如圖4所示，一個第二超聲波探測器90B也被支承在框架30的上部，并且與由第二組供線托架傳送裝置55B所支承的供線托架85的運動軌道相鄰，因為傳送裝置55B是沿著這條蛇形的運動軌道、繞著右邊的驅動轉子45的上邊緣部分通過的。
盡管市場提供的多種探測器均可使用，但業(yè)已證明，由馬薩(Massa)產品有限公司生產的E-201型超聲波測距組件是一種令人滿意的探測器。探測器90A、90B均裝備有一個發(fā)射振子和一個接收振子，這兩個振子由電子組件相互聯(lián)系。所發(fā)射出的一束狹窄的聲脈沖用于十分準確地測出由此通過的每個供線托架85上的線材筒直徑。然后將測得的這一尺寸信息發(fā)送給相應的、與探測器90A和90B相連的微型計算機。
在框架30上鄰近第一組供線托架傳送裝置55A的運動軌道處但裝有一個第一電感式接近開關91A(見圖4)。在框架30上還裝著一個第二電感式接近開關91B，用于在供線托架傳送裝置55B通過此處時探測出傳送裝置55B的前支承部分61正在經過此處(見圖5)。裝備接近開關91A、91B是為了準確地啟動探測器90A、90B，從而當供線托架85在它們圍繞中心編織位置的蛇形交叉運動軌道中通過此處時，準確地測出供線托架85上剩余的線材數(shù)量。目前能提供的可以應用的接近開關應該有多種類型。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，有一種目前能提供的接近開關是能應用于本發(fā)明的，這種接近開關是由維特-魯脫計數(shù)組織(Veeder-Root Digital Systems)制造的，型號為NPN5-30VDC。
如上所述，當供線托架85通過探測器90A、90B時，探測器準確地檢測出托架上剩余的線材數(shù)量，然后將這一信息送往與編織組A、B、C相連的各自的微型計算機95A、95B和95C，如同圖1中示意地表達的那樣。這些微型計算機再與一臺計算機100相連，而這臺主計算機以電子方式連結和控制渦流可變速離合器24的輸出端速度，從而逐漸增大主驅動軸25的轉速。因此，第一和第二組供線托架傳送裝置55A、55B的運轉速度，是根據(jù)所測得的纏繞在供線托架85上的線材的減少數(shù)量而逐漸增大的。
盡管上面介紹，主驅動軸25的轉速是由一臺渦流可變速離合器24控制的，但很顯然，也能使用其它類型的可變驅動器，或者使用各種類型的可變速電機。例如，可以將一臺直流可變速電機與主驅動軸25直接相連，也可以將一臺交流變頻電機與主驅動軸25直接相連。
更可取的是，主計算機100能提供多方面的程序，其中包括能纏繞在供線托架85上的多種類型線材所適用的最佳速度曲線。由于主計算機100中存有一信息，操作者僅僅需要使主計算機按照纏繞在供線托架85上的線材類型工作即可。編入主計算機100程序的速度曲線將根據(jù)纏繞在供線托架85上的線材的減少數(shù)量，自動地增大第一和第二組供線托架傳送裝置55A、55B的運轉速度。
本發(fā)明目前的最佳實施例已在上文中結合附圖作了詳細介紹，盡管使用了一些專門的術語，但僅用作一般性介紹，不起限制作用，本發(fā)明的范圍由下面的權利要求
加以確定。
權利要求
1.一種編織機，它包括第一和第二組供線托架傳送裝置，每一個所述傳送裝置上裝有一個供線托架，供線托架上纏繞著適于在編織機運轉期間展開的線材，一組驅動轉子，它們被可轉動地支承著，圍繞一個中心編織位置呈圓形排列，并且支承著所述的第一和第二組供線托架傳送裝置；驅動裝置，它用來使相鄰的驅動轉子產生相反方向的轉動，并使所述的第一、第二組供線托架傳送裝置在蛇形交叉的運動軌道內產生方向相反的圍繞中心編織位置的運動，此外還配備有速度控制裝置，它根據(jù)纏繞在所述供線托架上的線材數(shù)量的減少，逐漸地增大所述第一、第二供線托架傳送裝置的運轉速度，因而也提高了所述編織機的效率。
2.根據(jù)權利要求
1所述的編織機，其中，所述速度控制裝置包括a)探測裝置，它安裝在鄰近所述供線托架傳送裝置的運動軌道處，在編織機運轉期間，它能測定所述第一、第二組供線托架傳送裝置通過被選定的蛇形運動軌道期間，供線托架上剩余的線材數(shù)量;b)控制裝置，它由探測裝置操縱，能根據(jù)所測得的纏繞在所述供線托架上的線材數(shù)量的減少，操縱第一、第二組供線托架傳送裝置，使它們的運轉速度逐漸增大;
3.根據(jù)權利要求
2所述的編織機，其中，所述探測裝置包括一個第一超聲波探測器，它支承在所述第一組供線托架傳送裝置的運動軌道附近;一個第二超聲波探測器，它支承在所述第二組供線托架傳送裝置的運動軌道附近;
4.根據(jù)權利要求
3所述的編織機，其中，還包括各自的第一、第二接近開關，它們與所述的第一、第二探測器連結在一起共同工作，當所述供線托架傳送裝置運動到應測定上面剩余的線材數(shù)量的位置時，所述接近開關操縱開啟所述第一、第二探測器。
5.根據(jù)權利要求
2所述的編織機，其中，所述驅動裝置包括一個可變速的驅動裝置，而所述的控制裝置根據(jù)所測得的纏繞在所述供線托架傳送裝置上線材數(shù)量的減少，逐漸增大所述可變速驅動裝置的速度和所述第一、第二組供線托架傳送裝置的運轉速度;
6.根據(jù)權利要求
2所述的編織機，其中，所述控制裝置包括計算機系統(tǒng)，它用于接收來自探測裝置的、標志纏繞在所述供線托架上的線材數(shù)量的信息，然后根據(jù)在供線托架上線材數(shù)量減少的信息，逐漸增大所述第一、第二組供線托架傳送裝置的運轉速度;
7.根據(jù)權利要求
6所述的編織機，其中包括多個編織組，所述驅動裝置包括一臺驅動電機和一個與其相連的可變速裝置，一根與各個所述編織組傳動相連的主驅動軸。其中，所述計算機系統(tǒng)與所述可變速裝置連結在一起共同工作，以便根據(jù)所測得的供線托架上線材數(shù)量的減少，逐漸地增大所述主驅動軸的轉速。
8.根據(jù)權利要求
7所述的編織機，其中所述計算機系統(tǒng)包括與每個編織組相連的微型計算機，以及一臺主計算機，主計算機與所述的各臺微型計算機相連，還與所述可變速裝置相連;
9.根據(jù)權利要求
7所述的編織機，包括一臺已編織物料引出裝置，用來從所述編織機拉出已編織物料。其中，所述驅動電機、可變速裝置與所述已編織物料引出裝置傳動連結，所述計算機系統(tǒng)以與增大主驅動軸轉速同樣的速率，逐漸地增大所述已編織物料引出裝置的速度;
10.一種操縱編織機的方法，所述編織機包括一組供線托架傳送裝置，它們圍繞一個中心編織位置運轉;以及安裝在每個供線托架傳送裝置上的供線托架，托架上面繞滿所供應的線材，在編織機運轉期間再從上面展開這些線材，所述方法包括下列步驟a)開始時，操縱該編織機以與繞滿在供線托架上的線材的類型和數(shù)量相適應的最高速度運轉;b)在編織機運轉期間，隨著線材從供線托架上被展開，上面剩余的線材數(shù)量逐漸減少，相應地逐漸增大該編織機的運轉速度;
11.一種操縱編織機以最佳速度運轉的方法，該機包括一組供線托架傳送裝置，它們圍繞一個中心編織位置運轉，以及安裝在每個供線托架傳送裝置上的供線托架，開始時供線托架上繞滿所供應的線材，在編織機運轉期間再從上面展開這些線材，所述方法包括下列步驟a)開始時，操縱該編織機以與繞滿在供線托架上的線材的類型和數(shù)量相適應的最佳速度運轉;b)在該編織機連結運轉期間探測所供應線材所減少的數(shù)量;c)將探測得的所供應線材數(shù)量與裝有所測數(shù)量線材的機器的最佳速度作比較;d)根據(jù)測得的所供應線材的數(shù)量減小，增大該編織機的運轉速度，以保持該機處于最佳速度狀態(tài)。
12.根據(jù)權利要求
10所述的方法，包括一個在供線托架傳送裝置圍繞中心編織位置的運動軌道的一個預定地點啟動探測所供應線材數(shù)量減小的步驟;
13.根據(jù)權利要求
12所述的方法，其中，探測所供應線材的數(shù)量減少，是在每個供線托架通過每個運動軌道的預定地點時被啟動而進行的。
專利摘要
本發(fā)明的編織機速度控制裝置和方法，能操縱編織機供線托架傳送裝置的運轉速度，使它隨著纏繞在供線托架上的線材數(shù)量的減少而逐漸增大，因而提高了該編織機的效率。此速度控制裝置包括一個超聲波探測器，它安裝在鄰近供線托架傳送裝置的運動軌道處，因此在供線托架通過每個運動軌道的探測器時，能探測出供線托架上剩余的線材數(shù)量。還配備一些計算機，以便根據(jù)所測得的供線托架上線材的減少量，逐漸增大供線托架傳送裝置的運轉速度。
文檔編號D04C3/38GK87103841SQ87103841
公開日1988年6月29日 申請日期1987年5月26日
發(fā)明者湯馬斯·安托尼·弗舍爾 申請人:邁耶·懷爾德曼工業(yè)公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan