本發(fā)明涉及一種用于卷繞裝置的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，所述卷繞裝置用于將絲線卷繞到筒管上，以便形成筒子，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器具有機(jī)架和用于保持筒管的筒子芯軸，其中筒子芯軸被保持在擺動(dòng)桿上，所述擺動(dòng)桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承在機(jī)架中的旋轉(zhuǎn)軸上。

背景技術(shù)：

1、所述類型的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器用在各種結(jié)構(gòu)類型的紡織機(jī)、比如末道紡紗機(jī)、復(fù)繞機(jī)或卷緯機(jī)中。在此，筒子或者筒管可轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承在兩條保持臂之間或者筒子芯軸上。兩條保持臂或者筒子芯軸又在其方面被保持在具有擺動(dòng)軸的共同的擺動(dòng)臂中。在卷繞過程(所謂的卷繞行程)的一開始，筒管安放在支撐輥上并且通過驅(qū)動(dòng)器被置于旋轉(zhuǎn)之中，由此被輸送到支撐輥與筒管之間的絲線或者紗線被卷繞到筒管上并且形成筒子。在此使用各種類型的、具有柱形的或者錐形的形狀的、由不同材料、比如塑料或紙構(gòu)成的筒管。筒管能夠構(gòu)造有或者沒有側(cè)面的法蘭。依賴于所使用的筒管，也已知支撐輥的以下結(jié)構(gòu)，對于所述結(jié)構(gòu)來說支撐輥為了與筒管的結(jié)構(gòu)形式相匹配而在卷繞過程的期間沿著其軸線移動(dòng)。紗線在卷繞的期間用振蕩機(jī)構(gòu)沿著筒管的縱軸線來回運(yùn)動(dòng)，由此在構(gòu)造和形狀方面形成不同類型的繞線。對于筒管的驅(qū)動(dòng)直接通過將筒管接納部或者筒子芯軸中的至少其中之一置于旋轉(zhuǎn)之中的馬達(dá)或者間接地通過平行于筒管來布置的摩擦輥來進(jìn)行。摩擦輥在此同時(shí)用作支撐輥。摩擦輥在此能夠被制作為所謂的帶槽滾筒或者開槽滾筒。在直接驅(qū)動(dòng)筒管時(shí)，絲線的振蕩通過單獨(dú)的鋪設(shè)單元和經(jīng)由單獨(dú)的支撐輥對筒管的支撐來提供。紗線在此被夾緊在支撐輥與筒管或者已經(jīng)處于筒管上的紗線之間并且由此被鋪放在筒管上。

2、通過卷繞過程，所產(chǎn)生的筒子的直徑由于被卷繞到筒管上的絲線而持續(xù)增加。因此，支撐輥與筒管的縱軸線之間的間距擴(kuò)大。由現(xiàn)有技術(shù)已知以下卷繞裝置，所述卷繞裝置為了這種運(yùn)動(dòng)而配備有擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。同樣已知的是，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器能夠配備有角度測量裝置，由此相應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)隨時(shí)知道，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器或者筒管處于哪個(gè)位置中。

3、cn?206692118?u公開了一種擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，其中擺動(dòng)軸間接地由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)通過帶驅(qū)動(dòng)器被傳遞到擺動(dòng)臂上。相對于此，比如ep?3649069a1公開了一種擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，該擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置了對于擺動(dòng)軸的直接驅(qū)動(dòng)。在此，電馬達(dá)通過行星螺旋式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與擺動(dòng)軸耦合。在此不利的是，為了取出完整的筒子所需的筒子的擺動(dòng)必須克服驅(qū)動(dòng)器的自鎖或者所述擺動(dòng)必須通過驅(qū)動(dòng)器本身來進(jìn)行。

4、同樣已知以下卷繞裝置，對于所述卷繞裝置來說擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器沒有自身的驅(qū)動(dòng)器，在此筒管獨(dú)自在卷繞行程的期間通過筒子直徑的擴(kuò)大圍繞著擺動(dòng)軸來偏轉(zhuǎn)。比如，ep1820764?a1公開了一種這樣的卷繞裝置。為了實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)臂的均勻運(yùn)動(dòng)，用氣動(dòng)缸將筒管或者筒子朝帶槽滾筒擠壓。在一種作為替代方案的解決方案中，比如de?19817363?a1或者us6,405,968?b2公開了借助于經(jīng)由步進(jìn)馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)軸從而施加轉(zhuǎn)矩這種方式來調(diào)節(jié)帶槽滾筒與筒子之間的壓緊力的方案，其中擺動(dòng)臂的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過在直徑中增大的筒子本身來引起。

5、此外，已知的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的已知的實(shí)施方式的不利之處在于，通過其結(jié)構(gòu)引起的受限制的可重復(fù)性一方面在直接驅(qū)動(dòng)器的情況下通過其自鎖來產(chǎn)生或者在帶傳動(dòng)裝置的情況下通過彈性來產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、由此，本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種用于將絲線卷緯到筒管上的卷繞裝置的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，該擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器能夠通過其無間隙性來實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動(dòng)。

2、該任務(wù)通過具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的一種裝置和一種方法來解決。

3、提出一種用于卷繞裝置的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，所述卷繞裝置用于將絲線卷繞到筒管上，以用于形成筒子，其中擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器具有驅(qū)動(dòng)軸和擺動(dòng)軸以及布置在驅(qū)動(dòng)軸中的馬達(dá)和第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級，該第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級帶有處于擺動(dòng)軸中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出端，其中在所述兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級中分別設(shè)置有冠狀齒輪。帶有冠狀齒輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在其結(jié)構(gòu)形式方面是錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在此，對于冠狀齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來說能夠?qū)崿F(xiàn)超過90％的高效率。對于冠狀齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來說，冠狀齒輪與圓柱齒輪共同作用，由此能夠?qū)崿F(xiàn)高的減速比。也能夠通過相應(yīng)的齒部將冠狀齒輪的旋轉(zhuǎn)無間隙地傳遞到圓柱齒輪上并且反之亦可。比如，對圓柱齒輪來說使用直齒部或者斜齒部。除了無間隙性之外，冠狀齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)類型而對細(xì)微的角度偏移不敏感。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，可能由卷繞裝置傳遞到擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器上的振動(dòng)對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級的運(yùn)行可靠性沒有影響。

4、優(yōu)選通過第一小齒輪設(shè)置了在馬達(dá)與第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級的第一冠狀齒輪之間的連接，其中第一小齒輪防扭轉(zhuǎn)地與馬達(dá)的轉(zhuǎn)子連接。第一小齒輪與第一冠狀齒輪形成第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級。作為小齒輪是指有齒的圓柱齒輪連同固定地被保持其上的軸。軸和圓柱齒輪也能夠是一體的。圓柱齒輪的齒部能夠被設(shè)置為直齒部、斜齒部、弧形齒部或錐齒部。通過小齒輪的插入，在馬達(dá)與第一冠狀齒輪之間實(shí)現(xiàn)高達(dá)1比10的高的第一減速比。在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級中同樣設(shè)置了第二冠狀齒輪和所屬的第二小齒輪。其中也能夠在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級中實(shí)現(xiàn)高達(dá)1比10的減速比。通過第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級的連接，對所提出的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器來說，產(chǎn)生高達(dá)1比100的減速比。在此，在減速比為比如1比90的情況下，對圍繞著擺動(dòng)軸的2度的轉(zhuǎn)動(dòng)來說產(chǎn)生馬達(dá)的一半的轉(zhuǎn)動(dòng)。已經(jīng)證實(shí)，處于1比16到1比64的范圍內(nèi)的總減速比對卷繞裝置的運(yùn)行來說應(yīng)該是優(yōu)選的。由此，擺動(dòng)軸的位置的非常細(xì)小的變化是可能的。

5、第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級的冠狀齒輪有利地通過第二小齒輪處于作用連接之中，其中第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級的第一冠狀齒輪和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級的第二小齒輪通過共同的軸來連接。通過第一小齒輪的第一圓柱齒輪來驅(qū)動(dòng)第一冠狀齒輪。第一小齒輪和第一冠狀齒輪形成第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級。第一冠狀齒輪抗扭轉(zhuǎn)地被保持在與第二小齒輪共有的軸上，由此第一冠狀齒輪和第二圓柱齒輪具有相同的轉(zhuǎn)速。通過共同的軸來實(shí)現(xiàn)簡單的結(jié)構(gòu)。在第二小齒輪與第一冠狀齒輪之間能夠設(shè)置接合器。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級能夠彼此分開地構(gòu)造或者也能夠被取代。在本專利申請的意義上，第一冠狀齒輪和第二小齒輪的、通過接合器來閉鎖的軸視為共同的軸。現(xiàn)在，通過這個(gè)第二小齒輪或者第二圓柱齒輪來驅(qū)動(dòng)第二冠狀齒輪。第二冠狀齒輪的軸代表著擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的輸出軸。相應(yīng)的卷繞裝置的擺動(dòng)軸能夠與第二冠狀齒輪的軸連接。

6、優(yōu)選馬達(dá)具有角度測量裝置。用馬達(dá)的角度測量裝置，能夠在通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)級換算之后查明擺動(dòng)軸的精確位置。通過擺動(dòng)軸的位置，控制機(jī)構(gòu)能夠算出筒子的直徑并且從中算出直至筒子完成的持續(xù)時(shí)間。作為替代方案，角度測量裝置也能夠直接被設(shè)置在擺動(dòng)軸上，但是該角度測量裝置比較不精確，因?yàn)閿[動(dòng)軸相應(yīng)于筒子的增大的直徑分別扭轉(zhuǎn)了僅僅幾角分。

7、此外，提出一種用于將絲線卷繞到筒管上的卷繞裝置。卷繞裝置具有至少一條擁有擺動(dòng)軸的擺動(dòng)臂和布置在擺動(dòng)臂上的筒管接納部以及用于支承筒管的支撐輥，其中擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器被設(shè)置用于根據(jù)前面的描述使擺動(dòng)臂圍繞著擺動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)。筒管接納部能夠以筒子芯軸的形式來實(shí)施。作為支撐輥，使用簡單的可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐輥或被驅(qū)動(dòng)的摩擦輥以及帶槽滾筒。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，筒子芯軸的驅(qū)動(dòng)器布置在杠桿臂上。這個(gè)同樣對筒管在支撐輥上的支承力產(chǎn)生影響的驅(qū)動(dòng)器的附加重量能夠通過擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)來接受。對于筒子芯軸的這種直接驅(qū)動(dòng)取代借助于支撐輥對筒子進(jìn)行的間接驅(qū)動(dòng)，由此能夠?qū)砝@速度進(jìn)行無滑移的調(diào)節(jié)。也產(chǎn)生更少的、呈摩擦和機(jī)械傳遞的形式的損耗，這實(shí)現(xiàn)了筒子驅(qū)動(dòng)器的更少的能耗。

8、有利地設(shè)置了控制機(jī)構(gòu)，其中在所述控制機(jī)構(gòu)中設(shè)置了紗線粗細(xì)的輸入。如果控制機(jī)構(gòu)知道紗線粗細(xì)，則能夠通過該控制機(jī)構(gòu)來計(jì)算在卷繞行程的期間擺動(dòng)臂的必要的運(yùn)動(dòng)。在將絡(luò)紗鋪放到筒子上之后，使擺動(dòng)臂以紗線粗細(xì)的幅度偏轉(zhuǎn)。卷繞的完成通過筒子的旋轉(zhuǎn)和絲線的振蕩而為控制機(jī)構(gòu)所知道。

9、優(yōu)選設(shè)置了力測量裝置，以用于查明作用到擺動(dòng)臂上的支承力。借助于力測量裝置來確定在考慮到機(jī)械技術(shù)上的事實(shí)的情況下與筒管或者筒子在支撐輥上的支承力直接成比例的量。在此，不是直接測量在筒子或者筒管與支撐輥之間的支承力，而是測量作用到擺動(dòng)臂上的力。在此，應(yīng)該對擺動(dòng)臂與筒子芯軸的可能存在的驅(qū)動(dòng)器一起以及筒子芯軸本身的自重在其對力測量的影響方面加以考慮。從中對力測量產(chǎn)生影響的力在筒子的直徑由于擺動(dòng)臂的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)增大時(shí)變化，并且在筒子芯軸與擺動(dòng)臂的位置固定地被安置的旋轉(zhuǎn)軸之間的水平距離隨之變化時(shí)變化。

10、力測量裝置能夠被實(shí)施為液壓的或機(jī)械的力測量裝置。力測量裝置有利地被實(shí)施為布置在擺動(dòng)臂的兩個(gè)部件之間的測力計(jì)。這能夠?qū)崿F(xiàn)簡單而緊湊的結(jié)構(gòu)方式，測力計(jì)也能夠以簡單的方式直接與控制機(jī)構(gòu)耦合。在測力計(jì)中，能夠使用不同的結(jié)構(gòu)類型的所謂的力接收器。比如已知以下力接收器的使用，對于所述力接收器來說力作用到有彈性的彈性體上并且使其變形。彈性體的變形通過電阻應(yīng)變片來轉(zhuǎn)換為電壓的變化，所述電阻應(yīng)變片的電阻隨著應(yīng)變而變化。通過測量放大器來記錄電壓并且由此記錄應(yīng)變變化。所述應(yīng)變變化能夠根據(jù)彈性體的彈性特性而被換算為力測量值。作為彈性體，使用彎曲梁、環(huán)形扭簧或其它結(jié)構(gòu)形式。在稱重單元的另一種結(jié)構(gòu)類型中，使用壓電陶瓷元件。在此，通過壓電材料的定向變形，在壓電晶體的單位晶胞的內(nèi)部形成微小的偶極子。在晶體的所有單位晶胞中的與此關(guān)聯(lián)的電場范圍內(nèi)的總和引起宏觀上可測量的電壓，所述電壓能夠被換算為力測量值。測力計(jì)由現(xiàn)有技術(shù)已知并且今天在力測量和重量測量中得到廣泛推廣。作為力測量裝置在擺動(dòng)臂中的布置的替代方案，力測量能夠直接在擺動(dòng)臂的軸上進(jìn)行。在此，軸同時(shí)為了支架與擺動(dòng)臂之間的可擺動(dòng)的連接的功能而被實(shí)施為力測量裝置的力導(dǎo)入構(gòu)件。

11、有利地如此根據(jù)力測量通過控制機(jī)構(gòu)來確定擺動(dòng)臂圍繞著擺動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)，使得筒子在支撐輥上的支承力是恒定的。通過在卷繞過程的期間的恒定的壓力條件，能夠?qū)Ρ徽归_的絲線長度進(jìn)行精確的計(jì)算。在整個(gè)卷繞行程的范圍內(nèi)，由于恒定的支承力而實(shí)現(xiàn)均勻的卷繞密度，由此產(chǎn)生紗線粗細(xì)相對于筒子直徑的恒定比例。

12、優(yōu)選設(shè)置了兩條擺動(dòng)臂，其具有共同的擺動(dòng)軸并且分別具有布置在擺動(dòng)臂上的筒管接納部并且具有用于支承筒管的支撐輥。由此產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)是，能夠制造較大的筒子，因?yàn)橥ㄟ^對于筒管的雙側(cè)的支承將力分布到兩條擺動(dòng)臂上并且實(shí)現(xiàn)筒子的較大的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。

13、優(yōu)選卷繞機(jī)或者復(fù)繞機(jī)配備有按照上述說明的卷繞裝置，這使得機(jī)器本身操作簡單并且制造成本低廉。在達(dá)到預(yù)先給定的筒子直徑時(shí)，停止卷繞并且通過擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器將筒子從支撐輥上抬離。預(yù)先給定的筒子直徑能夠以不同的方式來確定。能夠通過卷繞速度來確定或者計(jì)算被卷起的絲線的長度并且由此推斷出當(dāng)前的筒子直徑。此外，也能夠通過傳感器來檢測擺動(dòng)桿的偏移并且從中推斷出筒子直徑。表述“達(dá)到預(yù)先給定的筒子直徑”由此也能夠是指特定的絲線長度的預(yù)先規(guī)定、卷繞的持續(xù)時(shí)間或擺動(dòng)臂的擺動(dòng)程度。如果筒子被抬離，則能夠在人工地或自動(dòng)地松開筒子芯軸的夾緊裝置之后或期間人工地或者借助于自動(dòng)取出裝置將該筒子從筒子芯軸上取下。在被提起的狀態(tài)中，完成的筒子的最終重量能夠通過力測量裝置來確定。