專利名稱：摩擦假捻設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種摩擦假捻設備，以下稱為“摩擦設備”，其在紡織機器(所謂 的卷曲變形機器)中應用，該紡織機器將合成制造的長絲加工成能夠由此制造例如女士 長筒襪、游泳及運動服裝等。這種摩擦設備是紡織機器的核心部件。
背景技術：
在摩擦設備中存在三個摩擦錠子。至今這種摩擦錠子共同地通過平皮帶驅(qū)動， 或者每個摩擦設備單個地由一個電動機驅(qū)動，該電動機經(jīng)由一個齒形皮帶驅(qū)動三個錠子 中的一個錠子，并且兩個附加的錠子通過另一個齒形皮帶以相同的轉(zhuǎn)速驅(qū)動，該齒形皮 帶包圍所有三個錠子。通過這種方式，根據(jù)所加工的材料產(chǎn)生6000至20000轉(zhuǎn)/分鐘的 錠子轉(zhuǎn)速。在根據(jù)現(xiàn)有技術(例如DE4110464A1)已知的由電動機驅(qū)動的其它摩擦設備 中，電動機法蘭連接在摩擦設備的下方并且通過聯(lián)軸器與所述摩擦錠子之一相連接，但 是繞錠子以相同的轉(zhuǎn)速運行，如果摩擦設備要打開以便容易地操作，使用最多三個齒形 皮帶用于驅(qū)動錠子。
可以利用6000至20000轉(zhuǎn)/分鐘的工作范圍，如果在需要摩擦錠子，其中臨界 轉(zhuǎn)速的共振不在期望的工作范圍內(nèi)。此外期望的是，各錠子彼此之間的軸間距可以較小 的尺度無級地調(diào)節(jié)，因為當變形加工非常細的長絲、所謂的具有例如僅僅7個單長絲的 微長絲或具有例如400單個長絲的厚長絲時，在相同的軸間距的情況下在變形盤的半徑 上的長絲的幾何形狀是不同的并且可通過安裝具有其它的直徑或其它的半徑的其它的變 形盤而被影響。為了對每種材料獲得最佳的調(diào)節(jié)，需要許多盤，因此非常期望錠子的軸 間距的無級調(diào)節(jié)，因此僅利用一個變形盤類型可以最佳地變形加工盡可能不同類型的材 料，而無需改變太多，以便能夠?qū)γ糠N材料使用盡可能好的調(diào)節(jié)。由此改善變形加工的 材料的質(zhì)量。
在EP 0571580B1中已知一種摩擦設備，其中6000至20000轉(zhuǎn)/分鐘的工作范圍不存在臨界轉(zhuǎn)速的共振。在這種設備中的摩擦錠子中，在軸承裝置的浮動軸承上安裝盤 形彈簧形式的摩擦阻尼器，其通過其軸向力壓到滾動軸承的外環(huán)的端面上并且以期望的 尺度阻尼摩擦錠子的軸的徑向運動。電動機驅(qū)動的摩擦設備的能量消耗根據(jù)現(xiàn)有技術是 220W,因為使用由橡膠制成的齒形皮帶。
迄今為止，沒有已知一種這樣的摩擦設備，其中摩擦錠子的軸間距能夠以較小 的尺度無級地調(diào)節(jié)。
此外期望的是，減少變形設備的能量消耗。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)摩擦設備中的摩擦錠子軸的軸間距以較小尺度例如 士 Imm的無級調(diào)節(jié)。
此外，本發(fā)明的目的在于通過合適的阻尼改善摩擦錠子的振動特性，從而在6000至20000轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)不會由于臨界轉(zhuǎn)速出現(xiàn)共振，并且錠子軸的偏轉(zhuǎn)保持在 IOOmy的窄的限定的范圍內(nèi)。
最后，用于驅(qū)動摩擦設備的能量消耗對于每個摩擦設備而言減小高達80%。
軸間距以較小尺度無級的調(diào)節(jié)可以由此實現(xiàn)，因為摩擦錠子軸相對于錠子安裝 在其中的套筒的外直徑以小的尺度偏心地支承。如果設備的三個錠子安裝在上部基體內(nèi) 并且在其中旋轉(zhuǎn)，那么根據(jù)外直徑相對于錠子中心的位置，通過現(xiàn)有的偏心距得到各錠 子相互間更大或更小的軸間距。對于摩擦設備的完好的功能的條件是，錠子相互間的軸 間距在每次調(diào)節(jié)后都是相同的，亦即各錠子軸必須相互地位于一個等腰三角形內(nèi)。這個 要求通過這種結構滿足，因為錠子軸相互間的軸間距的無級調(diào)節(jié)在現(xiàn)有的偏心距的尺寸 內(nèi)以簡單的方式實現(xiàn)。為了使所選擇的軸間距的調(diào)節(jié)更容易，偏心距的高部位的位置和 在錠子套的端面上的位置通過刻度標記表示，其又通過具有按度劃分的刻度來限定，所 述刻度牢固地設置在基體上。錠子套可以通過輔助工具毫無問題地在基體內(nèi)轉(zhuǎn)動相應的 值，在所述錠子套內(nèi)偏心地支承錠子軸。
本發(fā)明的目的還在于，通過使用兩個在環(huán)形間隙中同極的、由稀土元素制成的 環(huán)形磁鐵來避免在6000至20000轉(zhuǎn)/分鐘的工作范圍內(nèi)的臨界轉(zhuǎn)速的共振。其中環(huán)形磁 鐵不僅代替錠子的滾動軸承(如PCT/EP2006/00似69)，而且同時通過兩個環(huán)形磁鐵的強 的相斥的磁力在環(huán)形間隙中產(chǎn)生足夠大的阻尼，其將在工作范圍的轉(zhuǎn)速下的共振推移。 其在該實施方式中除了環(huán)形磁鐵還額外安裝的、具有非常大的軸承間隙的滾動軸承具有 的功能是將錠子軸在空間內(nèi)的調(diào)節(jié)限定在滾動軸承的軸承間隙的尺寸內(nèi)。在這個支承 布置中，摩擦錠子軸可以與其轉(zhuǎn)速相對應地在空間內(nèi)調(diào)整并且只要轉(zhuǎn)速或運動的質(zhì)量不 發(fā)生改變，所述調(diào)整不發(fā)生改變。
在另一個實施方式中，避免在6000至20000轉(zhuǎn)/分鐘的工作范圍內(nèi)的共振，因 為通過使用兩個相斥、由稀土元素構成的、以同極軸向?qū)χ冒惭b的環(huán)形磁鐵產(chǎn)生大的均 勻的軸向的環(huán)形力，該環(huán)形力將上部的滾動軸承的外環(huán)以其側(cè)面在軸向上如此牢固地壓 靠到摩擦阻尼器上，使得產(chǎn)生足夠大的摩擦阻尼，以在期望的范圍內(nèi)阻止共振。其中由 特殊的橡膠混合物制成的環(huán)繞滾動軸承的外直徑安裝的O形圈確保錠子的徑向偏轉(zhuǎn)保持 在狹窄的限定的范圍內(nèi)，并且在這個支承結構中摩擦錠子軸可以根據(jù)其轉(zhuǎn)速在空間內(nèi)調(diào) 整，并且只要轉(zhuǎn)速或運動的質(zhì)量不發(fā)生改變，所述位置不發(fā)生改變。
可實現(xiàn)大于80%的能量節(jié)約，因為用于驅(qū)動錠子的電動機在至少一個錠子內(nèi)位 于在各支承位置之間(見DE102005023928)并且對于摩擦設備的功能必要的錠子彼此之 間的“旋轉(zhuǎn)方向同向”通過處于嵌接的齒輪和中間齒輪確保。通過這種方式僅僅需要克 服滾動體摩擦和齒輪之間的摩擦，因為電動機不具有鎖定轉(zhuǎn)矩。大于80%的能量節(jié)約能 夠?qū)崿F(xiàn)，因為不再使用齒形皮帶并且齒形皮帶，并且小齒輪之間的摩擦以及橡膠齒形皮 帶內(nèi)部的往復工作在這個結構中不再存在。


圖1示出具有集成的電動機的摩擦錠子的實施例，其中錠子軸偏心于錠子套的 外直徑支承；
圖2示出不具有集成的電動機的摩擦錠子的實施例，其中錠子軸偏心于錠子套的外直徑支承；
圖3示出具有集成的電動機的摩擦錠子的實施例，其中錠子軸同樣偏心于錠子 套的外直徑支承，并且錠子軸在上部區(qū)域內(nèi)的支承以所謂的集成的結構方式實現(xiàn)。在此 省去了滾動軸承的內(nèi)環(huán)；
圖4和5分別示出具有和不具有電動機的摩擦錠子的另外的實施例，其中通過強 的、在環(huán)形間隙中同極的環(huán)形磁鐵實現(xiàn)錠子軸的共振和支承。除了環(huán)形磁鐵，以非常大 的軸承間隙安裝在環(huán)形磁鐵旁邊的滾動軸承僅僅用于將錠子軸在空間內(nèi)的調(diào)節(jié)限定到軸 承間隙的值上；
圖6和7分別示出摩擦設備的上部部分的剖視圖和仰視圖，包括三個安裝的摩擦 錠子，其中一個錠子安裝有集成的電動機并且兩個錠子沒有安裝集成的電動機，此外， 圖6和7也示出通過摩擦設備的直的紡絲路線(Fadenlauf)的方案、從摩擦設備的上部部 分到未示出的摩擦設備的下部部分的插塞連接、用于打開和關閉摩擦設備的方案以及摩 擦錠子在摩擦設備的上部部分的基體內(nèi)以按度劃分的標記和刻度的調(diào)節(jié)方案。
具體實施方式
圖1和圖2示出摩擦錠子的兩個實施方式，其中圖1和圖2的區(qū)別僅僅在于，圖 1設有電動機，而圖2不設有電動機。此外，圖1和圖2還示出錠子軸2相對于錠子套1 的外直徑具有偏心距“e”。在上部的滾動軸承3和下部的滾動軸承4之間集成的電動機 中，電動機的控制器集成在電動機的本身中。
此外，圖1和圖2示出錠子軸環(huán)繞上部的滾動軸承3具有所謂的阻尼器。阻尼 器集成在圖1和圖2的摩擦設備中，以便避免在6000至20000轉(zhuǎn)/分鐘的工作范圍內(nèi)的 臨界轉(zhuǎn)速的共振。臨界速度在6000轉(zhuǎn)/分鐘的共振的偏移如此實現(xiàn)，因為兩個相互排斥 的、在環(huán)形間隙9中同極的、由稀土元素構成的、以緊密的環(huán)形間距安裝的環(huán)形磁鐵7、 8通過間隔環(huán)14、15對滾動軸承3的外環(huán)10施加一均勻的軸向的環(huán)形力，該環(huán)形力足夠 將上部的滾動軸承3的外環(huán)10以其外環(huán)的側(cè)面11在軸向上如此牢固地壓靠到已安裝的薄 的摩擦阻尼器12，使得產(chǎn)生足夠大的摩擦阻尼，該摩擦阻尼在期望的范圍內(nèi)阻止共振，
其中由特殊的橡膠混合物制成的安裝的O形圈13確保錠子的徑向偏轉(zhuǎn)保持在 狹窄的限定的范圍內(nèi)，并且在這個支承結構中，摩擦錠子軸2根據(jù)其在空間內(nèi)的轉(zhuǎn)速調(diào) 節(jié)，并且只要轉(zhuǎn)速或運動的質(zhì)量不發(fā)生改變，位置不發(fā)生改變。
圖3與圖1的區(qū)別僅僅在于不存在滾動軸承3的內(nèi)環(huán)16，因為滾動體17直接 在一滾動體滾道18運行，其位于摩擦錠子軸2上。
在不同于圖1至圖3的實施例的圖4和圖5中，支承和阻尼(亦即使臨界轉(zhuǎn)速 在6000轉(zhuǎn)/分鐘下的共振偏移)通過在環(huán)形間隙22中起作用的非常大的磁力實現(xiàn)，該磁 力通過同極的環(huán)形磁鐵19、20產(chǎn)生，其中環(huán)形磁鐵20牢固地安裝在錠子軸2上，并且環(huán) 形磁鐵19牢固地安裝在錠子套1中。構造有非常大的軸承間隙的滾動軸承21不承擔支 承，而是僅僅將錠子軸2在空間內(nèi)的調(diào)節(jié)限定在滾動軸承21的軸承間隙的值上，并且有 助于將轉(zhuǎn)子23到定子M的環(huán)形間隙保持在所需的距離上。以這樣的方式也阻止兩個環(huán) 形磁鐵19、20在環(huán)形間隙21中能夠相互接觸，出現(xiàn)對錠子軸2施加一個大的徑向力的功 能故障。
圖6和圖7示出按圖1和圖2的摩擦錠子安裝在上部基體25中。箭頭“Y”和 虛線示出沿Y方向可移動的上部基體37，其在上部基體25中無間隙地支承在軸四上， 并且任何時候都可以打開和關閉，以便使待變形的長絲非常容易和簡單地進入到未示出 的疊置的變形盤之間。在按現(xiàn)有技術的摩擦設備中，在實現(xiàn)通過上部基體25的直的紡絲 路線26的同時不可能打開上部基體25。因為待變形的材料的每次折彎都會導致質(zhì)量損 害，實現(xiàn)通過上部基體25的直的紡絲路線沈具有重要的意義。
附圖標記觀、四指向軸，在所述軸上安裝中間齒輪，所述中間齒輪與位于摩擦 錠子軸2上的齒輪30嚙合，并且以這種方式形成按圖1錠子軸2到按圖2的另外兩個摩 擦錠子上的力傳遞和相同的旋轉(zhuǎn)方向。
在上部基體25集成一插塞連接器27，其將按圖1的摩擦錠子的電動機5與控制 線路以及能量線路連接，并且經(jīng)由未示出的下部基體供給電動機5所需的控制和能量。
在圖7中示出在錠子套1的刻度31和在上部基體25上的刻度32，所述刻度使得 相對于錠子軸2較大或較小的軸間距的調(diào)整變得容易，所述的輔助孔33用于容納用于旋 轉(zhuǎn)在上部基體25中的錠子套1的輔助工具。
在另一個實施方式中，用于電動機的控制器電路板和其他的用于驅(qū)動電動機5 所需的電子模塊安裝在殼體34中，其直接固定在上部殼體25中。以這樣的方式，一由 機械元件構成的單元和用于驅(qū)動該單元必需的電子裝置形成一種這樣的完整的摩擦設備 的實施方式。這個措施的目的在于使控制更容易并且減少成本。
通過孔35可以對滾動軸承3和21添加潤滑油，并且通過孔36可以對滾動軸承 4添加潤滑油。
附圖標記清單
1錠子套
2錠子軸
3上部的滾動軸承
4下部的滾動軸承
5電動機
6集成在電動機中的控制器
7由稀土元素構成的環(huán)形磁鐵
8由稀土元素構成的環(huán)形磁鐵
9在各環(huán)形磁鐵之間的環(huán)形間隙
10滾動軸承3的外環(huán)
11滾動軸承3的外環(huán)的側(cè)面
12摩擦阻尼器
13由特殊的橡膠混合物構成的O形圈
14間隔環(huán)
15間隔環(huán)
16滾動軸承3的內(nèi)環(huán)
17滾動軸承3的滾動體
18滾動體滾道
19由稀土元素構成的環(huán)形磁鐵
20由稀土元素構成的環(huán)形磁鐵
21具有加大的軸承間隙的上部滾動軸承
22徑向環(huán)形間隙
23電動機5的轉(zhuǎn)子
24電動機5的定子
25上部的基體
26直的紡絲路線
27用于控制和能量線路的插塞連接器
觀用于中間齒輪的軸
四用于中間齒輪的軸
30在錠子軸2上的齒輪
31在錠子套1上的刻度標記
32按。劃分的刻度
33輔助孔
34用于控制電路板和電子元件的殼體
35用于滾動軸承3和21的潤滑孔
36用于滾動軸承4的潤滑孔
37活動的上部基體
箭頭“Y”
B等腰三角形的軸間距
權利要求
1.根據(jù)圖6和圖7的用于變形合成長絲的摩擦假捻設備，包括一個根據(jù)圖1、圖3或 圖4的摩擦錠子和兩個根據(jù)圖2或圖5的摩擦錠子，所述摩擦錠子在一側(cè)具有懸伸的自由 的錠子軸0)，而在另一側(cè)具有支承及驅(qū)動區(qū)域，其特征在于，錠子軸( 相對于錠子套 (1)以小的偏心距(e)制成，該偏心距的作用是通過在上部基體05)內(nèi)的錠子套(1)的 轉(zhuǎn)動來無級地和均勻地改變等腰三角形的軸間距(B)，其中在圖4和圖5中具有安裝在錠 子套(1)中的環(huán)形磁鐵(19)以及安裝在錠子軸( 上的環(huán)形磁鐵00)，所述環(huán)形磁鐵通 過在環(huán)形間隙0 內(nèi)相對置的、以其大的抵抗的磁力保證支承錠子軸O)的同名磁極以 及通過同樣大小的磁力同時也建立足夠大的阻尼，該阻尼允許錠子軸(2)根據(jù)存在的不 平衡調(diào)整到理想軸上并因而在6000轉(zhuǎn)/分至20000轉(zhuǎn)/分的工作范圍內(nèi)避免臨界轉(zhuǎn)速的 出現(xiàn)的共振，其中安裝在環(huán)形磁鐵旁的滾動軸承以大的軸承間隙構成，使得該滾動 軸承不參與錠子軸( 的支承，而是僅承擔這樣的功能，即將調(diào)整的錠子軸( 在其運 動上限制到軸承間隙的值上，錠子軸O)的偏轉(zhuǎn)應大于滾動軸承的軸承間隙。
2.根據(jù)權利要求1所述的摩擦假捻設備，其特征在于，根據(jù)圖1、圖2和圖3的摩擦 錠子以上部的滾動軸承C3)和兩個相斥、同極的、由稀土元素構成的、以緊密的間距(9) 安裝的環(huán)形磁鐵(7、8)產(chǎn)生大的均勻的軸向的環(huán)形力，該環(huán)形力將上部的滾動軸承(3) 的外環(huán)(10)以其側(cè)面(11)在軸向上如此牢固地壓靠到摩擦阻尼器(1 上，使得產(chǎn)生 足夠大的摩擦阻尼，以在期望的范圍內(nèi)阻止共振，其中由特殊的橡膠混合物制成的安裝 的O形圈(13)確保錠子的、由于存在的不平衡產(chǎn)生的徑向運動保持在狹窄的限定的范圍 內(nèi)，并且在這個支承結構中摩擦錠子軸(2)可以根據(jù)其轉(zhuǎn)速和質(zhì)量調(diào)整到在空間內(nèi)的理 想軸上，并且只要轉(zhuǎn)速或質(zhì)量不發(fā)生改變，所述位置不發(fā)生改變。
3.根據(jù)權利要求1和2所述的摩擦假捻設備，其特征在于，長絲可以在變形時被筆直 地從上到下地引導穿過上部基體05)的自由空間06)，其中為了嵌入長絲，活動的部件 (37)可以打開成使得在摩擦設備的完全裝配的狀態(tài)下安裝的各摩擦盤在空間06)內(nèi)不再 重疊。
4.根據(jù)權利要求1和2所述的摩擦假捻設備，其特征在于，通過在上部基體05)內(nèi) 的錠子套(1)借助孔(3 和未示出的、嵌入孔(3 中的工具可以無級地以小的尺度調(diào)節(jié) 在錠子軸( 的等腰三角形內(nèi)的軸間距(B)，如果該工具向左或向右轉(zhuǎn)動，其中在錠子套 (1)的下側(cè)上的偏心距的標記(31)和圍繞錠子套的按度劃分的刻度(3 的作用是，可以 調(diào)整所述調(diào)節(jié)的必需的行程。
5.根據(jù)權利要求1和2所述的摩擦假捻設備，其特征在于，完整的摩擦設備包括上 部的基體0 和未示出的下部分，其中上部的基體0 在后部區(qū)域內(nèi)具有用于能量和控 制線路的、以插塞連接器(XT)為形式的插塞接頭，在將上部的基體0 插裝到下部分上 時，該插塞連接器毫無問題地與位于下部分中的對應件連接。
6.根據(jù)權利要求1和2所述的摩擦假捻設備，其特征在于，在上部的基體0 的側(cè) 向區(qū)域中存在一區(qū)域(34)，在該區(qū)域中能可靠地安裝具有相應電子裝置的控制電路板， 以便當控制電路板06)不是已經(jīng)一起安裝或集成在電動機內(nèi)并且具有與插塞連接器(XT) 的連接時，在那里實現(xiàn)對于電動機(5)的控制以及從那里將電動機(5)和插塞連接器(XT) 與控制和能量線路連接。
7.根據(jù)權利要求1和2所述的摩擦假捻設備，其特征在于，通過用于驅(qū)動錠子軸(2)的齒輪(30)和未示出的、安裝在軸( 和29)上的中間齒輪使用于驅(qū)動所有安裝的根據(jù) 圖1至圖5的摩擦錠子所需的能量減少約80%，其由特殊的塑料材料制成。
8.根據(jù)權利要求2所述的摩擦假捻設備，其特征在于，摩擦阻尼器(12)與外環(huán)(11) 的側(cè)面的接觸面設有涂層，通過該涂層實現(xiàn)較高的或所期望的摩擦系數(shù)。
9.根據(jù)權利要求2的、按照圖1、2和3的摩擦錠子，其特征在于，滾動軸承(3)代 替通常存在的內(nèi)環(huán)(16)與錠子軸( 及其滾動體滾道(18)集成。
10.根據(jù)權利要求1和2的、按照圖1至圖5的摩擦錠子，其特征在于，滾動軸承(3、 4、21)能通過潤滑孔(35、36)添加潤滑油。
全文摘要
用于變形合成長絲的摩擦假捻設備，包括三個摩擦錠子，其特征在于，軸間距(B)能夠以小的尺度無級地調(diào)節(jié)，并且按照圖1至5的摩擦錠子能夠在空間內(nèi)自由地調(diào)節(jié)，因為存在阻尼，所述阻尼這樣地影響臨界的轉(zhuǎn)速的共振，使得它不位于摩擦錠子的工作范圍內(nèi)，并且摩擦設備能夠打開，以便容易地操縱。
文檔編號D02G1/04GK102021699SQ20091020884
公開日2011年4月20日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權日2009年9月10日
發(fā)明者德特勒夫·格根斯 申請人:德特勒夫·格根斯