Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДАЧИ И ПРИЕМА НИТИ С ПОСТОЯННЫМ НАТЯЖЕНИЕМ В ТЕКСТИЛЬНОЙ МАШИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройству для подачи нити к текстильной машине, периодически воздействующей на нить, т.е. текстильной машине такого типа, в которой нить используют в течение следующих друг за другом периодов времени, прерываемых периодами времени, в течение которых нить не используют в упомянутой машине, причем упомянутую подачу нити осуществляют с постоянным натяжением; причем изобретение относится к устройству такого типа, которое определено во вводной части основного пункта формулы изобретения.

Изобретение также относится к способу контролирования нити, осуществляемому с помощью упомянутого выше устройства.

Устройства для контролирования подачи нити с постоянным натяжением к текстильной машине известны в течение некоторого периода времени. Обычно эти устройства состоят из датчика, посредством которого определяют натяжение нити, соединенного с измерительной и процессорной цепью, с помощью которой можно регулировать на основании использования обратной связи работу электродвигателя (например, шагового или бесщеточного электродвигателя), предназначенного для воздействия путем торможения или ускорения на ролик или шкив, воздействующий непосредственно на нить для того, чтобы подавать ее с постоянным натяжением. Датчик обычно располагают между текстильной машиной и упомянутым шкивом, скорость вращения которого увеличивают или уменьшают на основании сравнения величины измеренного натяжения с заданным значением.

Такое устройство известно, например, из европейского патента ЕР 950742.

Такие устройства для подачи нити с постоянным натяжением (CTD) широко используют в настоящее время, в частности, для контролирования нити при подаче к текстильным машинам, например к кругловязальной машине малого диаметра, для изготовления колготок или к машинам среднего диаметра, известным как «соответствующие размеру тела» («боди сайз») и предназначенным для изготовления трикотажного нижнего белья. Существует, однако, много других областей применения, в которых упомянутые устройства могут быть с успехом использованы для обеспечения эффективности и качества трикотажа изготавливаемых изделий, например, на машинах для изготовления мужских носков или для медицинских чулочно-носочных изделий, на вязальных машинах большого диаметра с механизмами для вязания ластичного переплетения, на плосковязальных машинах, ткацких станках или машинах, для переработки хлопчатобумажной пряжи с автоматической сменой нитеводителей. Любые недостатки, возникающие при использовании известных устройств упомянутого выше типа, относятся к способу работы таких машин, которые воздействуют на нить периодически, т.е. нить сматывают (с бобины или подобной паковки) и используют для изготовления части изделия; затем сматывание данной нити прерывают и продолжают изготовление изделия, используя другую нить, после чего вновь продолжают изготовление упомянутой части изделия (например, джемпера некоторого вида). В качестве примера можно указать носочные вязальные автоматы или машины для изготовления мужских носков или медицинских чулочно-носочных изделий, которые обычно могут работать в периодическом режиме для изготовления кармана, необходимого для выработки носка и пятки изделия. Во время изготовления трикотажной трубки для ног эти машины работают в режиме вращения цилиндрического элемента, например непрерывно в направлении против часовой стрелки для формирования трикотажа на ней с помощью соответствующих элементов для захвата нити, специально предназначенных для этой цели, например игл и платин, тогда как, в противоположность этому, во время наработки пятки и носка эти машины работают в так называемом периодическом режиме. Во время этой операции нить, подаваемую к текстильной машине, захватывают с помощью упомянутых захватывающих элементов и затем высвобождают в результате периодического движения, необходимого для формирования существенной части трикотажного изделия, например пятки. Для приема упомянутой нити во время ее высвобождения и для предотвращения ее накопления в машине такие машины оснащены известными механическими и/или пневматическими натяжными элементами, обычно выполненными в виде гибких рычагов, воздействующих на нить и соединенных с соответствующими натяжными пружинами.

Сходные способы натяжения используют на плосковязальных машинах, которые, как известно, содержат каретку, перемещаемую вдоль прямолинейной поверхности, на которой размещены рабочие элементы для формирования трикотажа, или иглы. Эти перемещения производят в одном направлении для формирования одного ряда петель трикотажа и в противоположном направлении - для формирования следующего ряда петель. Нить, которую надлежит контролировать, подают во время этих реверсивных ходов каретки, на которой расположены известным способом направляющие для подачи нити. Контролирование выполняют также с помощью механических, пневматических и/или магнитных элементов, также приводимых в действие гибкими рычагами, воздействующими на нить для ее натяжения.

Аналогичным образом на кругловязальных машинах для выработки ластичного переплетения используют маленькие натяжные рычажки, которые обычно также действуют, как электрические выключатели, если имеется недостаточное количество нити. Назначением этих рычажков является контролирование переключения направителя нити и оттяжка избыточного количества нити, накопившегося во время этого изменения направления, а также любого провисания нити, если оно чрезмерно, например, такого которое указывает на обрыв нити. Упомянутые выше машины обладают также недостатком, заключающимся в том, что они не останавливаются, когда нить, соединенная с натяжными рычажками, обрывается; такое несрабатывание останова происходит из-за накопления пыли и остатков нити на рычажках, которые препятствуют их правильному движению (так как они не следуют за провисом нити). Кроме того, так как упомянутые натяжные рычаги невозможно точно отрегулировать по силе, с которой они воздействуют на нить, с их помощью невозможно обеспечить точное натяжение нити, контролируемой с их помощью, в частности, из-за широкого диапазона свойств и типов нити, применяемых в настоящее время.

Наконец, посредством упомянутых натяжных приемных устройств часто невозможно остановить текстильную машину, если нить не полностью отсутствует; в этом случае при обрыве нити ниже по ходу ее движения от натяжного устройства нить, если она толстая или ворсистая, может остаться в контакте с устройством, в результате чего не возникает условие (провисание), достаточное для того, чтобы позволить устройству остановить текстильную машину.

Кроме того, в таких машинах не используют известные контролирующие устройства для обеспечения «постоянного натяжения» нити, их невозможно использовать из-за их конструкции, существующей в настоящее время, и их режим работы таков, что в некоторых случаях может генерироваться ошибочный сигнал каждый раз, когда нить, контролируемая с их помощью, перестает перемещаться, таким образом приводя к очевидному неудобству. В других случаях известные устройства указанного типа могут вызывать блокирование, что приводит к накапливанию или провисанию нити в машине, из-за чего требуется наличие механических элементов или ее натяжение; если такое натяжение не осуществляется, то в результате возникают неприемлемые условия для работы.

Целью настоящего изобретения является создание устройства для обеспечения постоянного натяжения нити, которое можно также использовать в таких текстильных машинах, в которых на нить воздействуют периодически.

Особой целью настоящего изобретения является создание устройства, с помощью которого можно подавать нить к текстильной машине указанного типа с программируемым постоянным натяжением и автоматически принимать эту нить также с программируемым постоянным натяжением, чтобы повысить качество изделия путем исключения известных помех, возникающих из-за неожиданных колебаний натяжения при сматывании нитей с обычных катушек или бобин и из-за постепенного изменения натяжения, происходящего из-за естественного уменьшения диаметра намотки нити на катушках или бобинах.

Другой целью настоящего изобретения является создание устройства, с помощью которого можно полностью исключить применение обычных натяжных элементов для натяжения нити в упомянутых текстильных машинах, в результате чего может быть достигнуто снижение стоимости, упрощение конструкции текстильной машины и повышение ее эффективности.

Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение возможности программирования натяжения нити при подаче, которое отличается от натяжения нити при ее приеме, для обеспечения возможности повышения качества и точности контролирования этого требующего повышенного внимания рабочего процесса на таких текстильных машинах.

Дополнительной целью настоящего изобретения является создание устройства, с помощью которого можно принимать нить с запрограммированным натяжением, если она провисла, и останавливать текстильную машину только в том случае, если натяжение этой нити падает ниже определенного запрограммированного порогового значения в течение периода времени, превышающего определенное значение, которое тоже можно запрограммировать.

Эти и другие цели, которые станут очевидными для специалиста в данной области, достигаются с помощью устройства, выполненного согласно прилагаемой формуле изобретения.

Настоящее изобретение станет более понятным при ознакомлении с прилагаемыми чертежами, приведенными только в качестве примера, не ограничивающего объем изобретения, на которых изображено:

на Фиг.1 - вид спереди устройства согласно изобретению;

на Фиг.2 - блок-схема одного варианта исполнения способа согласно изобретению при определении направления вращения части устройства, представленной на Фиг.1;

на Фиг.3 - блок-схема последовательности технологических операций, на которой проиллюстрирована стадия способа согласно изобретению во время определения условий натяжения, при которых подается сигнал тревоги, возникающих в результате установления с помощью датчика обрыва или провисания нити.

Устройство 1 (см. Фиг.1) для подачи нити 2 «при постоянном натяжении» к текстильной машине 3 такого типа, которая работает с периодическим продвижением (в определенном выше смысле) нити 2. Это устройство содержит корпус 4 (например, коробчатого типа). С этим корпусом связано колесо с канавкой или шкив 5, приводимый в движение исполнительным механизмом (не показан). Этот исполнительный механизм может представлять собой электродвигатель (например, шагового или бесщеточного типа), связанный с той поверхностью корпуса 4, расположенной против поверхности 7, со стороны которой находится шкив 5. Такое устройство 1 взаимодействует с каждой нитью 2, подаваемой к машине, причем упомянутую нить сматывают с бобины В и наматывают в виде одного или большего числа витков вокруг шкива 5 (или просто удерживают в контакте с ним).

Нить взаимодействует с нитенаправляющими втулками 8 и 9, с помощью которых направляют ее относительно шкива 5 (или паковки, с которой подают нить) по направлению к текстильной машине 3.

Шкив непосредственно или опосредованно соединен с элементом 12, с помощью которого определяют его вращение и, следовательно, измеряют скорость этого вращения. Этот элемент может представлять собой магнитный датчик 13, связанный с корпусом 4 и взаимодействующий с магнитом 15, связанным со шкивом или известным датчиком Холла, связанным с двигателем (например, бесщеточным двигателем с вмонтированным датчиком Холла), с помощью которого сообщают движение шкиву 3.

На корпусе 4 также установлен элемент 16 для измерения натяжения нити 2, направленной к машине 3; этот элемент представляет собой элемент известного типа и может содержать обычный магнитный датчик, пьезоэлектрический датчик, тензодатчик, подпружиненный рычаг или другой известный датчик.

Элемент 16, с помощью которого определяют натяжение, измерительный элемент 12 для определения скорости вращения шкива и двигатель, соединенный с последним (шкивом), соединены с блоком (не показан) для контролирования и регулирования подачи нити 2 к текстильной машине 3. Предпочтительно, чтобы этот блок для контролирования (предпочтительно микропроцессор) был связан с устройством 1 (установленным в корпусе 4) и чтобы с его помощью можно было посредством соединения с упомянутыми измерительными элементами измерять правильно и точно количество нити (в метрах в минуту), подаваемое к машине, используя оценочные алгоритмы, посредством которых учитывают как измеренное натяжения нити 2, так и скорость вращения шкива.

К блоку для контролирования присоединены обычные элементы для настройки, связанные с корпусом 4; эти элементы представляют собой, например, интерфейсную клавиатуру 18, расположенную на поверхности 7 корпуса 4. На этой поверхности также предпочтительно расположен дисплей 19, на котором демонстрируют данные, поступающие от блока для контролирования, которые измеряют с его помощью, например скорость подачи, количество нити, поданной к текстильной машине 3, ее натяжение и другие данные, относящиеся к нити или к самому блоку (запрограммированное натяжение и другие функции, программируемые с помощью устройства, сигналы тревоги и т.п.).

Согласно изобретению устройство 1 используют для подачи нити при постоянном ее натяжении «Т», которую перемещают периодически по направлению к и от текстильной машины 3 на основании предварительно заданных рабочих этапов. В частности, устройством 1 подают нить при постоянном натяжении Т (предварительно заданном) и в то же время тянут посредством машины 3 и, когда приостанавливают втягивание нити машиной 3, что определяется конкретным процессом изготовления предмета нижнего белья, устройством 1 оттягивают нить обратно от машины путем натяжения также при постоянном натяжении (которое во время оттяжки нити обозначено как R), которое может отличаться от натяжения Т при подаче. Как натяжение R, так и натяжение Т могут быть запрограммированы, например, на основании типа используемой нити (натуральной или синтетической), ее эластичности и т.д.

Для работы в описанном выше режиме шкив 5 можно вращать в одном направлении, а именно в том, при котором осуществляют подачу нити 2 к текстильной машине 3, как в случае использования известных устройств для подачи нити при постоянном натяжении нити. Вращение в двух направлениях (по часовой стрелке или против часовой стрелки) всегда выполняется по команде блока для контролирования путем воздействия на исполнительный механизм шкива на основании значений натяжения Т или R, измеряемых постоянно с помощью элемента 16.

Анализируя блок-схему на Фиг.2, можно понять способ, предложенный в изобретении, и относительное действие и работоспособность устройства, описанного со ссылками на Фиг.1.

При пуске (пусковой блок 20 на Фиг.2) с помощью устройства 1 сравнивают (блок 21) измеренное натяжение «М» с заданным натяжением при подаче «Т». Если измеренное натяжение больше (М>Т), то устройство выбирает решение регулировать натяжение и подает нить с заданным значением Т и, следовательно, подает сигнал на вращение исполнительного механизма в направлении по часовой стрелке (блок 22) (см. Фиг.2). Таким образом, количество нити, смотанной с бобины 2 и поданной к текстильной машине 3, увеличивают для того, чтобы снизить значение измеренного натяжения М, до тех пор, пока оно не сравняется с заданным натяжением Т.

Устройством затем продолжают подавать нить при постоянном натяжении Т до тех пор, пока измеренное натяжение не станет меньше значения Т (М<Т; блок 23); в этом случае с помощью исполнительного механизма, воздействующего на шкив 5, уменьшают эту последнюю величину путем торможения шкива для поддержания заданного значения Т. Во время работы устройства постоянно ведут мониторинг натяжения нити 2, и если при торможении шкива 5 для достижения равномерного натяжения нити достигают точку, в которой она останавливается (блок 24), не достигнув желаемого натяжения, то с помощью блока для контролирования определяют, что натяжение нити меньше заданного натяжения Т и что нить остановилась, т.е. что текстильная машина выполняет операцию, при которой не требуется использование нити 2, контролирование движения которой осуществляют. В этом случае с помощью блока для контролирования сравнивают измеренное натяжение с натяжением R при приеме (блок 25).

Если в результате такого сравнения оказывается, что измеренное натяжение «М» меньше натяжения «R» при приеме (M<R), то устройство начинает воздействовать на шкив 5, приводимый в направлении SX против часовой стрелки с помощью соответствующего исполнительного механизма для достижения натяжения нити, равного заданному значению натяжения R при приеме (блок 26). Нить, следовательно, принимают и поддерживают на этом значении натяжения при постоянном контролировании натяжения М (блок 27). Нить, следовательно, наматывают обратно на шкив 5, который останавливается тогда, когда достигается натяжение при приеме, равное R.

Когда для работы текстильной машины 3 вновь требуется нить 2, ее тянут по направлению к машине 3. В этот момент с помощью блока для контролирования вновь начинают измерять натяжение, сравнивая его с предварительно заданным значением Т и продолжают производить такое сравнение до тех пор, пока измеренное значение М не станет больше значения натяжения Т (блок 29), причем в этот момент работа начинается вновь с блока 22. Во время этого начального сравнения шкив 5 выстаивает.

Когда значение измеренного натяжения превышает эталонное значение Т, система возвращается к подаче нити и поддержанию ее натяжения постоянным на значении Т путем опять-таки вращения исполнительного механизма в направлении DX по часовой стрелке, в то же время ожидая снова, когда нить остановится для смены направления ее движения, чтобы снова задействовать функцию приема нити (М<R; блок 30).

Если сравнение, выполняемое блоком 21, дает отрицательный результат, то действие устройства 1 содержит сравнение измеренного значения натяжения М с натяжением R при приеме (блок 30), с которого действие продолжается согласно тому, как это описано выше относительно блока 22 или блока 26. Другими словами, блоком для контролирования измеряют значение текущего натяжения М посредством чувствительного элемента 16 и сравнивают его с эталонными значениями R и T; на основании результатов такого сравнения блок для контролирования воздействует на исполнительный механизм шкива 5 для того, чтобы сделать измеренное натяжение М равным эталонному значению R или T. Если после этого сравнения и действия значение натяжения изменяется при последующей попытке с помощью устройства 1 компенсировать натяжение посредством соответствующего этапа регулирования угловой или окружной скорости шкива 5, но приводит к останову шкива, то с помощью блока для контролирования определяют изменение в состоянии использования нити (например, переход из состояния натяжения со стороны бобины к состоянию останова) и понуждают шкив 5 вращаться в противоположном направлении. При изменении направления вращения с помощью блока выполняют ту же процедуру мониторинга и возможного регулирования измеренного натяжения нити до тех пор, пока это регулирование натяжения снова не понудит к останову шкива. В этот момент направление вращения шкива вновь изменяется для того, чтобы достичь заданного значения натяжения при подаче нити к текстильной машине или для приема.

Далее, со ссылкой на Фиг.3 приведено описание процедуры, используемой для активизации сигнала тревоги, указывающего на то, что нить оборвана или провисла. При пуске (ПУСК, блок 31 на Фиг.3) устройством 1 производят сравнение (блок 32) измеренного натяжения М с запрограммированным натяжением R при приеме (М<R). Если измеренное натяжение равно или больше значения R, то счетчик погрешности натяжения CNT-ET загружается значением, равным заданному времени сигнала тревоги ТА (блок 33). Если, однако, измеренное значение меньше, то производят новое сравнение измеренного значения М со значением, равным установленной погрешности натяжения ЕТ (М<ЕТ; блок 34).

Согласно этому последнему сравнению, если измеренное значение не меньше установленной погрешности натяжения ЕТ, то система возвращается к предыдущему сравнению М<R. Если, однако, из сравнения М<ET следует, что измеренное значение меньше, то значение на таймере сигнала тревоги уменьшается до значения CNT-ET-1 (блок 35) и затем проверяют, достигло ли значение на таймере нуля (блок 36). Если результат отрицательный, то система вновь возвращается к сравнению M<R; если положительный, то текстильная машина останавливается в этом положении, так как в данный момент нить оборвана или провисла (блок 37). Предпочтительно также генерируется сигнал тревоги.

После останова текстильной машины система ожидает автоматического перевода в исходное состояние или перевода в исходное состояние вручную оператором (блок 38, ПЕРЕВОД В ИСХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ), ответственным за повторный пуск текстильной машины, для повторного пуска системы с начального сравнения M<R. При более сложном варианте исполнения устройства согласно изобретению во время приема может быть также необходимо принять нить, накопившуюся выше по направлению движения нити от устройства для подачи нити вблизи втулки 8 на Фиг.1. В этом случае с помощью устройства согласно настоящему изобретению можно включить, синхронно с упомянутой стадией приема, электромагнитный клапан 50, обеспечивая удар воздуха у горловины трубки 51 (позиция 51 отсутствует) соответствующей длины, например 200 мм, через которую нить, подаваемая ко втулке 8, проходит. Таким образом создают эффект Вентури, посредством которого можно протянуть нить через трубу и, следовательно, принять избыток нити, который может накопиться между упомянутой втулкой 8 и шкивом 5, таким образом предотвращая образование скопления или узлов, которые могут понудить нить оборваться. Электромагнитный клапан 50 контролируют с помощью блока для контролирования устройства 1.

Другие варианты исполнения могут быть предложены исходя из предыдущего описания и их следует рассматривать как лежащие в пределах объема настоящего изобретения.