圆型编带机

本发明涉及权利要求1的前序部分所述的一种圆型编带机。

众所周知的编带机主要有两种类型。过去主要采用的一种类型 是筒子架在线或绳的编织或交叉所需的交叉通道内自身实现其运 动(maypole原理)。然而，现在主要采用的另一种类型是两组筒 子在相对方向上实现圆形运动，仅一组绳在另一组绳的筒子上面和 下面交替通过(高速编带原理)。本发明仅涉及第二种类型的圆型 编带机。

有各种用于绳的往返运动的系统。

最多数量的已知圆型编带机通过摆杆操纵，这些摆杆被枢轴地 固定在一端并且在前端具有导绳件，借助于曲柄，编心轮或控制凸 轮方式使其往返运动(例如，DE-PS2743893，EP0441 604A1)。然后导绳件完成大致正弦曲线运动。在正循环的筒子组 的高速转动下这就导致了摆杆的往返类似抖动的摆动，这在反向点 处引起高弯曲应力以及摆杆的过度摆动，并且由于结构上的原因存 在着问题(例如高磨损)。此外，正弦曲线运动的过程其结果是由 于正弦曲线在交叉区内运行比较平坦，如果进行高排列例如“2上 -2下”，“3上-3下”(编带结构)或其它类型代替简单的“1 上-1下”(编带结构)的话，绕该机的圆周安装的筒子的数量不 得不比较少或筒子之间的距离不得不比较大。如果借助于连接到一 曲柄臂上的一驱动连杆，与理论的正弦曲线运动相比，在交叉区域 内使摆杆的摆动加速而在反向区域内延迟其摆动(DE3937 334A1)，则确实能部分避免所述缺点。然而与此相关的抖动效应 以及结构上的问题由此只能减少到较小的程度。

为了避免这种抖动效应，已知的是将导绳件设置在恒定转动地 曲柄滑杆的一端，因此控制曲柄滑杆的循环运动以致导绳沿螺线形 外摆线的路径运动(DE4009494A1)，其结果是为了也能这样进 行“2上-2下”的编带结构，其有导绳件的曲柄滑杆在交叉操作 中具有最大的角速度，但是运动非常慢或者在两个交叉之间几乎处 于静止状态。然而，在这一解决方案中在交叉区中的曲线过程部分 也是比较平坦，因此筒子间距不得不较大并且不能足以经济地进行 “2上-2下”搭接以及高值搭接(laps)。除此之外，还具有尤 其当处理粘性材料的绳时各个绳加捻或捻在一起的危险。

为此，服从于同一申请人的在先中国专利申请No.95109121.2 的目的是提供一种如此类型的圆型编带机，其基本描述如下：即可 在很大程度上避免移动导绳件的零件的抖动而仍能实现筒子间相 对较小的距离，并且可方便以及经济地完成“3上-3下”的编带 方式甚至更高的方式。

通过一圆型编带机可达到上述目的，这种圆型编带机的特征在 于：设置的导绳件可在导向轨道(导槽)内往复运动，这些导向轨 道的径向大致设置成相对于转动轴线成锐角，并且杆大致设置在导 向轨道的延伸方向，并以连杆的方式使其一端铰接于导绳件上，而 其另一端则铰接到相应的旋转曲柄杆上(参见同一申请人的中国专 利申请No.95109121.2)。这种编带机的优点在于：导绳件基本上 在直线型而非圆型轨道上运动，如果导绳件被固定到能摆动的杆 上，则就会沿圆型轨道运动。结果是，借助于以连杆方式的曲柄机 构的作用，驱动导绳件的杆可大致在其纵向前后运动而非摆动，由 此大大避免了往复抖动运动。此外，同一申请人的中国专利申请 No.95109121.2所述的曲柄杆最好是由驱动装置驱动，该驱动装置 能产生此种叠加的正弦曲线运动，即与理论上的正弦旋转运动相 比，这种形式的曲柄杆的角速度在相应于导槽区域的反转点较小， 而在反转点之间的区域则较大。

与此不同，服从于本申请的目的是：为扩大上述原理的应用范 围，提出了用于导绳件的驱动机构的进一步的设计。

权利要求1的特征部分的特征用于实现该目的。

本发明的其它有利的特征出现于从属权利要求中。

下面结合附图，通过以示例的方式给出的实施例，将更详细地 描述本发明。其中：

图1是根据同一申请人的中国专利申请No95109121.2的圆型 编带机的局部断开的正视图；

图2是大约沿图1中的线II-II通过圆型编带机的上半部并放 大的垂直剖面图；

图3、4分别表示导绳件在不同位置时，相应于图2的根据本 发明的圆型编带机的垂直剖面；

图5以放大的方式表示通过用于驱动导绳件的椭圆齿轮的类似 于图3和图4的垂直剖面；

图6表示沿图5的VI-VI线方向通过齿轮的水平剖面；

图7示意性地表示图5与图6所述的齿轮机构的两个椭圆齿轮 的不同位置；而

图8是根据图3-7的圆型编带机操作时其导绳件运动的轨迹 简图。

图1和图2以示例的方式示出了同一申请人的中国专利申请 No.95109121.2所述的带有水平设置的转动轴线1(图2)的圆型 编带机。一转动支承件3(图2)固定在一底架2上并且一毂5借 助于轴承装置4安装在其上，并可绕转动轴线1转动。该毂5载有 一环形的，大致为圆形的并垂直设置的转子6。许多轴承装置7以 距转动轴线1恒定的径向距离装配在转子6上并且以等角间距绕该 转动轴线分布，许多轴8并行于转动轴线1被转动地安装在这些轴 承装置中。小齿轮9以及齿轮10一个在一个之后轴向地安装在这 些轴8的前端。每个小齿轮9与一静止齿11相啮合，该静止齿轮 11设置在转子6的前面并与转动轴线1共轴。当转动转子6时，小 齿轮9象一行星齿轮一样在用作一太阳齿轮的齿轮11上作转动。

转子6还有同样大致为环形和圆形的支承件12，另外，该支承 件12借助于轴承装置14在里面可转动地安装在转子支承件3上并 借助于径向位于轴8的外部并平行于该轴8的销13在齿轮10的前 面固定在转子6上。该支承件12借助于另一轴承装置15支承在轴 8的前端，在转子6和支承件12之间内中间小齿轮17借助于轴承 装置16可转动地安装在销13上并与齿轮10相啮合。正如图1特 别示出的那样，在本实施例中有带有小齿轮9和齿轮10的12个轴 8，绕转动轴线1设置，而两个中间小齿轮17与每个齿轮10相连， 而其一些销13位于与转动轴线1共轴线的一圆上。

均匀间隔的部分18固定在支承件12的外圆周上并且形成有例 如成沟状的滚动轨道，并径向向外开口，即，图2中向上开口。相 应的部分20借助于间隔的支承托架21固定在转子6上，滚子轨 道，例如也成沟状形成在其中，并径向向内开口，即图2中向下开 口。此外，部分20轴向地设置在部分18的前面并比部分18离转 动轴线1具有更大的径向间距。

部分18，20的滚子轨道分别用来容纳滚子23和24，滚子分 别可转动地安装在支承销25和26上，其轴线平行于转动轴线1的 轴。这些销25、26固定到筒架27上，筒架象部分18、20那样 绕转动轴线1以均匀间隔分布。另外，带有内齿29的环形部分28 (图1)固定在销25上，并与中间小齿轮17相啮合。在中间小齿 轮17的圆周方向上设有的环形部分28具有这样的长度，即，每个 环形部分28在相对于转子6作转动期间总是与至少一个中间小齿 轮17相啮合，与其瞬间位置无关，而在各个环形部分28之间必然 存在径向自由空间或缝隙。滚子23，24相应地被如此装配在筒子 架27上以致于在相对于转子6作转动期间每个筒子架27在每个部 分18、20中由至少两个滚子23，24总是被积极地导向，而与其 瞬间位置无关，同时，在各个筒子架之间必然存在着缝隙或径向自 由空间。部分18，20以及齿29的滚子轨道位于与转动轴线1共 轴线的圆上。

筒子架27带有第一组前或内筒子31，线或绳32从每个筒子上 绕过由一张力调节器33控制的滚子34被导向到编织点35，在该 编织点处被编织的材料36随着其沿转动轴线1的方向(图2中箭 头V)的输送而被纺织成带。

另外的线或绳37自第2组后或外筒子38喂入，外筒子由支座 39固定在托架21上，而且线绳也绕过由张力调节器40所控制的滚 子41被喂到编织点35处。根据图1的实例分别有12个前和后筒 子31和38。

通过安装在底架2上的驱动电机42实现圆型编带机的驱动，该 电机42经齿轮43驱动一驱动小齿轮44，而小齿轮44与固定在毂 5上的一齿轮45相啮合。

接通驱动电机42，结果毂5和转子6，支承件12，部分18和 20以及后筒子38按一选定方向例如顺时针方向如图1中箭头所示 转动。小齿轮9在齿轮11的圆周上滚动，所以这些部件以及10顺 时针转动，反向时逆时针驱动这些中间小齿轮。通过适合地设定各 种齿轮或小齿轮的尺寸，以这样的高速度实现中间小齿轮17的转 动，以致于与其啮合的齿轮29，筒子架27以及筒子31在部分18， 20的滚子轨道中以逆时方向(图1中箭头S)并以与转子6相同的 角速度但相反向地运动。

为了把交叉绳32，37，按编带的特有方式绕在被编织的材料 料36上，一组筒子的绳在另一组的筒子之间必须往返地作周期性 地运动。通常，后筒子38的绳停在前筒子31之间运动通过，为此 至少在交叉运动期间不仅在前筒子31之间而且也在支承筒子的部 分之间必须留有适当尺寸的缝隙或自由空间，在本实施例中在部分 18，20和筒子架27之间以及也在托架21之间或转子6以及也能 在支承件12内设有这些缝隙或自由空间。

这种类型的圆型编带机通常对于本领域的技术人员来说是公 知，因此不必作更详细地解释。作为预防措施起见，参见本文开始 引证的公开物，其内容为本公开的一部分。

在本实施例中，后筒子38的绳37在前筒子31之间周期地运动 通过。为此，来自每个筒子38的绳37首先绕过一偏转滚子47， 进而通过一导绳件48例如一导眼而被喂到编织点35处，根据图2 导绳件48在一弯曲的导向轨道49上被引导，在弯曲的导向轨道上 与在一线性导向轨道上是等效的，该导绳件48通过由一驱动单元 51驱动的一相应杆50作往复运动。一弯曲的导向轨道49能使从导 绳件48到编结点35的距离在运动的整个路径上基本上保持恒定。

在示例性的实施例中，后筒子38的绳37通过前筒子31周期性 地运动。为此，每个筒子38的绳37首先绕过一偏转滚子47，并 且从该处通过一导绳件48，例如一吊耳而连到编织点35处。与图 2相应地，导绳件48被连到大致为直线型的导槽49内，并分别通 过大致纵向延伸的杆50而前后移动，而杆50则由齿轮装置51驱 动。

如图2所示，每一导槽49设置成与转动轴线1相隔一径向距 离，并且最好是大致处于相同的共用平面内，其轴线的延长线与转 动轴线1最好形成一锐角。因此所有导绳件48的导槽49的轴线与 旋转轴线1基本上位于一旋转圆锥上并以轴线1为回转轴。如果从 编织点35至导槽的每端的距离基本上相同，则即使导槽49为直线 型的，编织点35到导绳件48沿导槽49的所有位置的距离仅略有 不同。

然而，根据一最优形式的实施例，导槽49在随旋转轴线1形成 的平面上是微微弯曲的，即沿着一圆形路径，其半径相应于离编织 点35的距离。这种方式中，可以在整个运动路径使编织点35到导 绳件48的距离完全保持恒定。

同样重要的是位于相连的导绳件48的两个反转点处的每根杆 50(即当导绳件48到达导槽49的端部时)基本上设置在导槽49 的延伸方向。杆50的完全退缩位置示于图2中。在这种方式中， 杆50承受拉伸或压缩应力，但不承受弯曲应力，因此即使在高操 作速度下也几乎不会发生过度摆动或振动，而在已知的圆型编织技 术中因为具有抖动影响，所以就不可避免上述的过度摆动或振动。 最好是，杆50以这种方式运动，即在导绳件48的每一位置，杆50 与导槽49或其相应的切线方向间总是形成一明显地偏离90°的锐 角，也就是说即使在中间位置时，杆50也只承受轻微的弯曲应力。 因此，与一连杆类似，杆50完成基本上在其纵轴方向的平移运动。 在该过程中，杆之远离导绳件48的那一端任何时候也不会发生不 平稳的前后运动，而是按照图2，通过曲柄杆52在环路53上进行 受到导向的圆周运动(箭头W)，这就意味着，即使处于高的操 作速度下，也可大大避免使整个导绳系统遭受机械应力。无需沿圆 形路径移动导绳件48就可取得所有这些优点，并且因而也不会使 各个绳捻在一起。

导槽49最好包括位于导轨上的一滑块，该滑块携带有设计成 一吊耳或类似件的导绳件48，并与杆50的一端铰接。齿轮机构可 设计成不同方式但最好采用这种形式，即与理论上的正弦曲线运动 的情况相比，导绳件48的速度在导槽49的端部较低，而在其中部 则较高。根据同一申请人的在先中国专利申请No.95109121.2，齿 轮机构51或者设计成偏心的，或者设计成可互换齿轮形的。另一 方面，按照本发明，齿轮机构51被设计成椭圆型的，以下将结合 图3-7对其作更详细的描述。在图3和图4中，相同零部件采用 与图1和2中相同的参考标号，并且已经说明过的零部件无需再描 述。此外，在图3和图4中只再次示出了对那些为理解本发明所必 需的零部件。

根据图3-6，每套齿轮装置51包括一齿轮箱壳体57，其以 螺钉连接于转子6上，并且还容纳有一驱动小齿轮58，如图3和4 所示，该小齿轮58采用锥形齿轮的形式，并被固定在轴8远离支 承件12的相应的端部。该驱动小齿轮58驱动一锥形齿盘59(图 5)。该齿盘59固定于轴60上，而轴60则通过轴承61、62可转 动地支承于齿轮箱壳体内，并且其上也携带有固定于其上的一椭圆 齿轮63。平行于轴60，一第二轴64通过轴承65、66可转动地 支承于齿轮箱壳体57内。一第二椭圆齿轮67固定于该轴上并设置 在齿轮箱壳体57内。例如设置有渐开线齿并且其中心线与轴60、 64共轴的两个椭圆齿轮63、67相互啮合，其中椭圆齿轮63为驱 动齿轮，而椭圆齿轮67为从动齿轮。

在轴64伸出齿轮箱壳体57的一端固定有一圆盘68，它也可被 设置在椭圆齿轮67的凹口内并且在离轴的轴线一定距离处携带有 一偏心螺栓69，该螺栓与轴的轴线平行并伸出到圆盘68及齿轮箱 壳体57之外。该偏心螺栓69随着椭圆齿轮67作圆周运动，与圆 盘68一起构成一曲柄，该曲柄的半径对应于偏心螺栓轴线到轴64 的轴线间的距离。

如图3和4所具体描述的，不同于图1和2中的导绳件48不能 沿一刚性导槽49移动，而被固定到一纵向延伸的支撑件70上，该 支承件可作为整体移动并且导绳件例如被设计成穿过支撑件70突 出的一吊耳。为简化，图3和4所示的支撑件70为一杆或尖角刀 状型的元件，其横截面为三角形并带有三个角，导绳件48设置在 离其它两个角相对较远的那个角处。此外，支撑件70的一预设中 央平面处于图3和4的投影面内，该平面还包括有旋转轴线1，即 支撑件70具有一对于其它元件相关的运动，该位置大致对应于图2 中导槽49的位置。

根据图3和4，支撑件70的其它两个角被设置成铰接点71和 72，其铰接轴线垂直于投影面并且成垂直于旋转轴线1。杆73的 一端铰接于铰接点71上，而其另一端则可转动地安装于支承块75 的铰接点74上。支承块75随一组筒子旋转(此处为外侧筒子38) 并为此紧密地连接于例如毂5上。在支承块75的第二铰接点76可 转动地安装有第二杆77的一端，而该杆77的另一端则与支撑件70 的铰接点72相铰接，铰接点74、76的枢轴平行于铰接点71、72 的枢轴。四个铰接点71、72、74及76设置成类似平行四边形状， 如图3和4所示，并且与支撑件70、支承块75以及杆73、77一 起形成一4杆机构，从而摇摆导绳件48。

图3表示导绳件48处于其一极限位置，对应于图2中导槽的右 端，而图4则表示导绳件处于其另一极限位置，对应于图2中导槽 49的左端。由此可清楚地看出，导绳件48在两个极限位置之间沿 虚线所示的路径78运动，该路径78具有与图2中导槽49基本上 一致的路线。然而不同于图2的是，路径78不是一固定安装的导 槽，而是一三维的弯曲段，当借助于4杆机构推压支撑件70时， 导绳件48可在该三维弯曲段上移动，移离如图3所示位置，或者 移入图4所示位置，或者是在其它的圆形路径上移动。4杆机构可 确保支撑件70和导绳件48不会在路径78上横向移动以及在图3 和4所示的投影面上横向移动。而且，可以理解与图2类似，路径 78也可近似于直线形地伸展并与旋转轴线1成锐角，而且其中心最 好位于绳子32的向后侧延伸线上，从而使在导绳件48移动过程中 到编织点之距离的变化尽可能地小。因此，相对于由导绳件48所 实际进行的移动来说，没有什么差别。

由图3和4还可清楚地看出，支撑件70在导绳件48的两个极 限位置之间基本上仅在其纵向进行平移运动。这样就避免了抖动运 动的发生。

偏心螺栓69(图6)(同时也由图3和4简单地示出)，用于 驱动4杆机构71、72、74、76。为此，偏心螺栓69通过这种 方式安装：即通过一轴承81连接在连杆82的一端，而在连杆另一 端则通过一轴承83和一枢销84枢接于杆73上，可由图3、4和6 中看出。为此，在杆73的带有铰接点74的端部，具有由一三角形 延伸部位所图示的一阔宽部，从而使枢销84的轴线也可位于两个 铰接点71，74之间的一预想连接直线之外。这里可以理解连杆82 与杆73、77可在平行的平面内移动，并且偏心螺栓69的轴线以 及枢销84的轴线与铰接点71，72，74及76的枢轴平行地设 置。此外，如图5所示，这些铰接点最好是采用对应于元件83、 84的轴承与枢销来实现。

所述椭圆齿轮的操作大致如下：

由转子6的旋转及同步启动驱动小齿轮78(图6)，结果使两 个椭圆齿轮63、67按图3和4箭头所示方向旋转。在此过程中， 偏心螺栓69在沿从动椭圆齿轮67的中心轴线的圆周路径上以不同 的角速度运转。例如，假设偏心螺栓69由图3所示位置通过椭圆 齿轮顺时针方向转动180°而偏移到图4所示位置，则杆73经连 杆82绕铰接点74摆动，并且由此使得杆77绕铰接点76进到4杆 机构71、72、74及76的一位置，这可由图4看出。与此同时， 由图4可看出导绳件48进入端部位置的位移是由支撑件70引致 的。随着椭圆齿轮再次顺时针方向转动180°，则又会到达图3所 示的位置。

在此，起码可通过铰接点71、72、73、74和76间互相间距 离的对应尺寸、枢销84的相对位置、椭圆齿轮63与67的大小及 曲柄半径、以及通过对编织点35与铰接点74、76间距离的适当 选择就可确定导绳件48要求的运动路径。此外，与通过示例的方 式以及根据图1和2对实施例的描述类似，导绳件48的前后运动 会导致绳子37趋于可任意地位于绳下或绳上，并且以这种方式生 产所需的编织物。

图7表示在驱动椭圆齿轮63的恒定角速度情况下以动椭圆齿 轮67的角速度变化的情况。此处假定椭圆齿轮63以其长轴转动， 从线86处开始，一共转动6步，每步15°，并且是逆时针方向， 而椭圆67也以其长轴转动，从线87处开始，顺时针方向转动对应 于角度1-6的相关的步。由此可看出，角度1大于15°并且是 对应于15°的那一步的最大的旋转角度，而对应于另外的15°的 各步的旋转角度2-6逐渐变小，并且尤其是角度6小于15°。

如果从到达90°(线88)之后的位置开始，椭圆齿轮63逆时 针方向再转动90°，并且因此而使椭圆齿轮67顺时针方向转过 线86，则对应于角度6…1的椭圆齿轮的角速度将逐步降低。通 过适当地布置椭圆齿轮63和67、适当地选择例如偏心螺栓69或 连杆82(图3、4)在导绳件48的反转点的位置、以及通过对杆 73上由枢销84代表的铰接点位置的选择，以这种方式可以确保导 绳件48的运动速率在路径78的中段相对较大，而在路径的端部则 相对较低，尤其是在反转点处。通过这种方式，同时可在很大程度 上避免杆73、77的抖动状运动。

图8简单地示出了随着转子6在箭头方向的转动导绳件48(图 3、4)的一路径，而根据图1，前后筒子31或38的运动则由箭 头r与s表示。由于每一编带机最好具有12个筒子31与38，因此 每个筒子间相隔30°。导绳件48的总行程由II表示。由图8可清 楚地看出行程H的最大部位发生在两个筒子31之间，例如在大约 10°与25°(筒子XII与I)之间或者在大约40°与55°(筒 子I与II)之间。结果，由图8可见，至少在“2上-2下”的方 式中，可以采用相对较大的筒子31、38，即具有较大的固有直径 的筒子，而不会发生因交织的绳子以一不希望的方式相互编绕或者 与机器的零部件相接触而不当地影响编织过程的危险。通过选择所 述的参数，可使导绳件48的运动适于各种个案(具体)的情形并 可相对理论上的正弦曲线运动而作出修改。

本发明并不局限于以示例的方式所描述和给出的实施例，而可 以按若干方式变化。该装置用于个案椭圆齿轮机构尤其是确信无疑 的。此外，通过以图示之外的其它装置来影响导绳件的前后运动也 是可能的。结合图1和2所述的圆型编带机也仅代表一个实施例， 并且是以示例的方式给出，这是因为所述的齿轮机构，只要对其总 体结构作出相应的修改，就可按其原则而应用于所有圆形编带机 上，甚至是应用于这种带有垂直轴线，并设置有前后移动的导绳件 的编带机上，以生产所需的交织织物。