CN103282296B - 利用摩擦制动的自补偿丝线张力控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于调节丝状材料从线轴的收回的自补偿张力控制装置（20），包括保持凸轮表面（140）的固定支撑件（22）和可旋转地承载线轴的心轴组件（30）。施加给丝状材料的张力与偏置力相反，所述张力使所述心轴组件相对于所述固定支撑件（22）线性运动。制动机构（120）包括：制动鼓（121），其可随所述心轴组件旋转；制动靴（123），其适合于与所述制动鼓接合；以及摇杆臂（130），其与所述凸轮表面接合。在施加给所述丝状材料的所述张力减小并且不能克服所述偏置力时，凸轮滚柱（136）与所述凸轮表面（140）接合并且使所述制动靴在所述制动鼓上产生制动力。在所述偏置力与所述张力平衡时，所述丝状材料以稳定速率收回。

Description

利用摩擦制动的自补偿丝线张力控制装置

技术领域

本发明总体上涉及用于调节张力量的自动张力控制装置，在所述张力下，从线轴收回丝状材料。更具体而言，本发明涉及这种张力控制装置，该装置易于通过操作参数的变化在丝状材料内保持基本上恒定的张力。更具体而言，本发明涉及这种张力控制装置，该装置使用横向可移动的心轴托架，该托架利用凸轮致动的摩擦制动器进行操作，从而易于在丝线内保持基本上恒定的张力。

背景技术

丝状材料包括单股和多股纤维、平带或制造为较长长度且方便地缠绕在线轴上的管状物。各种丝状材料可为天然或合成纤维、玻璃或金属。这种材料通常用作塑料或弹性化合物的加强物，或者其本身可制造成整体式物品，与在纺织工业或轮胎工业中一样。无论如何应用，习惯上都是在丝状材料的使用位置处或使用位置附近从线轴收回该丝状材料。为了便于进行这种移除，线轴通常安装在心轴或释放（let-off）装置上，在收回丝线时，该心轴或释放装置允许线轴旋转。

张力控制装置的一个主要功能在于，在从线轴收回丝线时，提供丝线的均匀张力。当缠绕到线轴上的丝线的重量和直径由于丝线的使用和/或如果收回的速度变化而减小时，这种要求也适用。而且，在采用多张力控制装置的系统中，使得收回张力在所有装置间基本一致是必要的。该装置的另一个功能在于，在停止收回时，施加额外的张力（或制动力），从而由于线轴及其含有物的动量，使丝线在线轴上的拆散最小化。在停止的状态中，这种制动力也可用于在线轴在其上加载的期间保持心轴稳定地旋转。

已经研制出与线轴架一起使用的多种制动装置。在张力比从线轴放出或收回所需要的张力大的情况下，很多这样的制动装置被用来放出丝线。由于张力减小，且随着丝线的松弛，施加制动力以便使线轴的旋转减慢。而且，为了适应不同的丝线在不同条件下进行的操作，保持在丝线中的张力量必须可变。在过去，具有可变的张力控制的这种线轴架通常要求进行多个单独的调整并且需要并没有如期望般紧凑。由于腾空了线轴，一些设计甚至要求在放出或收回丝线时进行张力调整。在其他情况下，线轴架已经显示了不期望的摆动或脉动，该摆动或脉动为在所需张力附近具有周期性变化的形式，尤其是在高张力的应用中。

根据申请人的美国专利号3,899,143，具有一种用于轮胎工业中的商业上更成功的张力控制装置。该装置具有支撑结构，该结构承载线轴支撑件以及独立安装的可旋转的枢转轴。固定在枢转轴上的第一杠杆臂承载引导件和制动器，所述引导件用于在从安装在线轴支撑件上的线轴收回丝状材料时，拉紧该丝状材料，所述制动器选择性地与线轴支撑件接合。固定在枢转轴上的第二杠杆臂与气缸操作性地连接，该气缸产生通过枢转轴传递给第一杠杆臂的偏置力。

根据美国专利号3,899,143的张力控制装置已经显示了在多种条件下并且在具有多种丝线的情况下的示例性操作特性。然而，存在这些张力控制装置不是非常适合的几种情形。已经发现，控制臂和导向滚轮易受可能由缠绕在线轴上的材料的纠缠所造成的过度张力的损害。在丝状材料为粗规格线的情况下，导向滚轮使丝线的形状“歪曲”或变形。这可能产生不太令人满意的最终产品或者需要提供额外的制造设备以拉直导线。目前还没有用于从线轴适当地分配粗丝状材料的综合装置。然而，第三个问题在于，控制臂和滚轮阻碍在线轴架组件上紧密地安装多个张力控制器。

一种克服与现有技术相关的上述问题的方法在于，提供一种张力控制装置，其中，由可枢转地安装的心轴组件承载线轴，该心轴组件可随着可枢转地安装的制动组件运动，如美国专利号6,098,910中所示。通过利用与制动组件接合的固定凸轮，每当丝状材料没有预定的张力时，心轴的旋转就被阻止。制动组件设有具有凸轮轴承的可滑动块，这些凸轮轴承被弹簧偏置而抵着由凸轮提供的曲线凸轮表面。这就根据施加给丝状材料的张力量，而提供制动力的逐步但牢固的应用或者移除。在从线轴解开所述材料时，通过凸轮施加的制动力响应于所述材料的变化的张力进行调整。增大的张力由此作用在可枢转地安装的心轴组件上，使得制动力以逐渐增大的量减轻，从而易于将丝线保持在恒定的张力中；相反，逐渐减小的张力导致施加更大的制动力，在张力为零时，为完全制动（在该装置的极限内）。虽然本技术进行了改进，具有可枢转地安装的心轴的上述张力控制装置利用摆动运动，来提供心轴和线轴的位移。然而，由于重力随着角位移而变化，所以这种摆动运动对操作张力施加重力的影响。结果，重力可为该装置的期望张力输出的几倍。

在本技术领域中还众所周知的是，使用磁性涡流制动器，来提供线轴（从线轴收回丝状材料）的后退张力。在一种已知的装置中，涡流盘随着线轴旋转，并且控制臂枢转地安装在线轴附近。丝状材料经过安装在控制臂的一端的导向滚轮。控制臂的相对端承载磁性材料。丝状材料的张力限定为超过用以使控制臂枢转或运动的力。该力的大小可由加压的隔膜式气缸调整。如果丝线的张力超过控制臂的力，那么磁性制动材料运动而远离涡流盘并且线轴上的制动力减小。如果丝线的张力小于控制臂的力以及隔膜的力，那么磁性制动材料朝着涡流盘运动并且线轴上的制动力增大。然而，使用控制臂会具有上述的问题：使丝状材料变形，由于过度张力而损坏导向轮，并且阻止这种装置在线轴架组件上彼此紧密地安装。

鉴于上述装置的缺点，在本技术领域中依然需要一种张力控制装置，该装置使重力最小化，同时依然提供不使用控制臂和导向轮的装置的益处。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一方面在于，提供一种通过摩擦制动的自补偿丝线张力控制装置。

本发明的另一个方面在于，提供一种用于调节从线轴收回丝状材料的操作的自补偿张力控制装置，其包括：固定支撑件，所述固定支撑件保持凸轮表面；心轴组件，所述心轴组件由所述固定支撑件承载，所述心轴组件可旋转地承载丝状材料的线轴，其中，施加给丝状材料的张力与偏置力相反，使得心轴组件相对于所述固定支撑件线性运动；以及制动机构，包括：制动鼓，其可随所述心轴组件旋转；制动靴（brake shoe），其适合于与所述制动鼓接合；以及摇杆臂，其在一端具有可与所述凸轮表面接合的凸轮滚轮并且在相对端具有与所述制动靴耦接的突柱（stud），其中，在施加给丝状材料的张力减小并且不能克服偏置力时，所述凸轮滚轮与所述凸轮表面接合并且使得制动靴在突柱端部处在所述制动鼓上生成制动力，并且其中，在所述偏置力与所述张力平衡时，以稳定的速率放出所述丝状材料。

附图说明

根据以下描述、所附权利要求以及附图，本发明的这个和其他特征和优点将被更好地理解，附图中：

图1为体现本发明概念的示出为处于制动位置中的利用摩擦制动的自补偿丝线张力控制装置的前等距视图，其中，丝状材料的线轴以阴影部分显示，并且其中，该装置控制丝状材料的收回张力；

图2为显示为处于非制动位置中的张力控制装置的前等距视图；

图3为显示为处于制动位置中的张力控制装置的后等距视图；

图4为张力控制装置的顶视图；

图5为局部脱离的处于非制动位置中的张力控制装置的正视图；

图6为局部脱离的处于制动位置中的张力控制装置的正视图；

图7为沿着图5的线7-7截取的张力控制装置的局部截面图；

图8为在心轴移除的情况下沿着图4的线8-8截取的张力控制装置的前视截面图，以便显示直线机构，该机构允许心轴组件横向运动为与根据本发明概念的摩擦制动系统构成关系以及与其脱离关系；

图9为体现本发明概念的显示为处于制动位置中的替换的利用摩擦制动的自补偿丝线张力控制装置的前等距视图，其中，丝状材料的线轴以阴影部分显示，并且其中，该装置控制丝状材料的收回张力；

图10为替换的张力控制装置的前等距视图，其中装置显示为处于非制动位置中；

图11为替换的张力控制装置的后等距视图，其中装置显示为处于非制动位置中；

图12为替换的张力控制装置的顶视图；

图13为替换的控制装置的底视图；

图14为局部脱离的处于非制动位置中的替换张力控制装置的正视图；

图15为局部脱离的处于制动位置中的替换张力控制装置的正视图；以及

图16为沿着图14的线16-16截取的局部脱离的替换张力控制装置的截面图，其显示了摩擦制动系统的部件以及线性球轴套机构，该机构允许心轴组件横向运动为与根据本发明概念的摩擦制动系统构成关系以及与其脱离关系。

具体实施方式

一种根据本发明概念的利用摩擦制动的示例性自补偿丝线张力控制装置总体上由标号20表示，如图1-图8中所示。张力控制装置20包括固定支撑件22，该固定支撑件附置至线轴架或其他支撑结构或者作为线轴架或其他支撑结构的一部分，所述线轴架或其他支撑结构作为将丝状材料的各股线处理为成品制成品的机器的部件。要理解的是，线轴架可能根据需要支撑多个装置20。固定支撑件22包括支撑架24，该支撑架通过螺栓、焊接或其他固定附接装置安装在线轴架上。支撑架24包括上部支撑臂26A和基本上从所述上部支撑臂垂直延伸的下部支撑臂26B，并且其中，支撑臂26用于支撑或承载控制装置20的其他部件。隔膜式致动器支架28从上部支撑臂26A垂直地并且朝外地延伸，但是在某些实施方式中，其可以直接从框架24延伸。

心轴组件总体上由标号30表示，所述心轴组件通过固定支撑件22与总体上由标号34表示的直线机构一起承载。在继续进行描述时，将详细讨论心轴组件30和直线机构34之间的相互关系。

心轴组件30承载丝状材料的线轴S，所述丝状材料被拉动，从而促使所述线轴进行旋转运动。如图1中所示，将丝状材料拉到所述装置的右边，如由大写字母T表示的，使得线轴S进行顺时针旋转。换言之，将张力（T）施加给丝状材料，促使线轴旋转。技术人员会理解的是，可从另外的方向放出丝线以使线轴进行逆时针旋转，只要对控制装置20的部件进行适当的修改以允许具有这种配置，或者如果颠倒地安装整个装置即可。

心轴组件30包括心轴40，该心轴可旋转地容纳在托架42内并且从所述托架轴向延伸。如在图7中可最佳地看出，轴承44置于心轴40和托架42之间，以允许心轴40进行旋转运动。如图1-图4中所示，托架42包括制动端46。驱动板52在制动端46附近，该驱动板附接至轴向延伸穿过其中的心轴40并且随着该心轴旋转。所述心轴具有锥形端54，以允许容易地装载线轴S。驱动销56以与心轴相同的方向从驱动板52延伸，并且自心轴40沿径向移位。驱动销56容纳在线轴的内部部分或毂（hub）内，并且有助于在线轴和心轴组件之间传递旋转和制动力。换言之，在从线轴放出或拉出丝线时，由于施加张力，因此将提供给线轴的旋转力传递给驱动销56、驱动板52以及心轴40。同样，要描述的是，施加给心轴的制动力通过驱动板、驱动销以及线轴传递以使得线轴的旋转减慢或停止。

在图1-图3和图8中可最佳地看出，托架42包括一对前托架臂66A/B和一对后托架臂68A/B，所述前托架臂和后托架臂从托架的每一侧沿径向延伸。托架臂66、68设置在托架的前端和后端，并且后缀用于表示哪个托架臂靠近张力控制装置的其他特征。具体而言，前托架臂66A设置在所述装置的加载组件附近，而前托架臂66B设置在所述装置的相对侧附近。以相同的方式，后托架臂68A靠近加载组件侧，而后托架臂68B靠近相对侧。每个托架臂66A/B和68A/B具有从其中延伸穿过的托架臂孔70。要理解的是，托架臂66A和66B以相反的方向从彼此延伸，并且定向成分开大约180°。托架臂68A和68B也远离彼此延伸。结果，托架臂从托架42径向延伸，以成为直线机构34的部件。凸头（nose）72从托架42的顶侧径向延伸并且以大约90°的角度延伸远离任一对托架臂。

凸头孔74延伸穿过凸头72。托架凸缘75从托架基本上垂直地延伸。具体而言，凸缘75从托架42的顶侧延伸并且在前部托架臂66之间邻近地延伸。枢转销孔76延伸穿过凸缘75，该枢转销孔容纳从两侧延伸的枢转销77。

直线机构34将托架臂66A/B和68A/B与支撑臂26A和26B互连。在继续进行描述时，将变得显而易见的是，直线机构允许心轴40进行线性运动。尤其地，施加给丝状材料的张力的变化使心轴40相对于固定支撑件基本上水平地且线性地左右（side to side）运动。直线机构34包括一对下臂调整片（tab）78，这对下臂调整片间隔开并且基本上垂直地从支撑臂26B延伸。每个调整片78具有延伸穿过其中的彼此对准的调整片孔80。机构34也包括一对间隔开的上臂调整片82，这对上臂调整片彼此间彼此隔开并且基本上垂直地从支撑臂26A延伸。每个调整片82包括基本上彼此对准的调整片孔84。

连杆臂将调整片78与托架臂66A和68A互连，并且将调整片82与托架臂66B和68B互连。具体而言，下部连杆臂88包括横穿地延伸穿过其每端的一对连杆臂孔90。每个连杆臂孔90与调整片孔80对准，并且容纳穿过其中的连杆枢转销92。连杆臂88的另一端与托架臂66A和68A连接，其中，枢轴销92延伸穿过相应的连杆臂孔90和臂孔70。以相似的方式，上部连杆臂94将托架臂66B和68B与调整片臂82连接。连杆臂94具有横穿地延伸穿过其每端的连杆臂孔96。一个连杆臂孔94与托架臂孔70对准，以便容纳枢转销98。下部连杆臂94的另一端通过连杆枢转销98与下臂调整片82及其各自的调整片孔84连接，前述的连杆枢转销延伸穿过另一个连杆臂孔96。技术人员会理解的是，使用连杆臂88和94将托架臂66A、66B和68A、68B与上臂调整片78和下臂调整片82互连，从而形成直线机构34，该直线机构允许心轴组件30左右移动。进一步要理解的是，该运动在心轴40处基本上为线性。

使用加载组件100来生成偏置力，以在初始定位心轴组件30相对于将被讨论的制动机构的线性关系。尤其地，加载组件包括隔膜式致动器102，其中，一端安装到隔膜式致动器支架28。空气管104的一端连接至隔膜式致动器102，并且相对端连接至加压空气系统（未显示）。活塞杆106从隔膜式致动器102的与空气管相对的端部延伸，并且连接至与凸头72相互配合的U形钩110。U形钩110具有与凸头孔74对准的凸头端孔114，其中，U形钩销112延伸穿过凸头端孔114和凸头孔74，以便将杆106连接至托架42。通过隔膜式致动器102，经由空气管104施加预定量的压力，以便使活塞杆106朝外延伸并且使心轴组件30运动至将会被描述的制动位置中。通过心轴组件和/或直线机构的重力或者相对于固定支撑件的倾斜定向，可生成其他偏置力。

制动机构120主要连接至离支撑板24最远的上臂调整片82并且由该上臂调整片承载。机构120也通过枢轴销77由凸缘75支撑。机构120也通过心轴与托架耦接，后面会进行描述。制动机构120包括圆形制动鼓121，该制动鼓随着心轴40和驱动板52旋转并且连接至该心轴和驱动板。鼓121提供平滑外直径制动表面122。制动靴123与鼓121相关联，该制动靴具有任意数量的摩擦垫124，所述摩擦垫可与制动表面122接合。

在图5-图7中可最佳地看出，螺纹杆125从制动靴123的大约中心部分延伸。具体而言，杆125的螺纹端容纳在制动靴123内并且固定到该制动靴。弹簧126设置在杆125的延伸部分之上。杆轴环127进一步可滑动地设置在杆125之上，该杆轴环将与制动靴123相邻的弹簧126锁位。轴环销128横穿地延伸穿过杆轴环127。轴环销128和杆轴环127具有穿过其中的开口129，以便可滑动地容纳杆125。实际上，在杆轴环127和轴环销128、以及在杆125的外部直径之间提供净空间隙。要讨论的是，轴环127和轴环销128的运动压缩弹簧126，以用于致动制动机构。

摇杆臂130为制动机构120的另一部分，并且将固定支撑件与托架组件耦接。特别地，摇杆臂130包括一对相对的摇杆板131，这对摇杆板间隔开并且彼此平行。在摇杆板的一端处具有一对对准的轴环销孔132，这对轴环销孔可枢转地容纳轴环销128的各自的端部。摇杆板131也包括一对对准的枢转孔133，这对枢转孔容纳枢转销77。如上所述，枢转销77由支架75支撑，并且允许枢转销在固定位置中旋转。每个摇杆板131也提供滚轮孔135，所述滚轴孔彼此对准并且位于突柱孔132的相对端处。凸轮滚轮136由滚轮孔135承载并且设置在板131之间。

凸轮托架138安装并且固定至直线机构的上部调整片。支架138提供凸轮表面140，该凸轮表面为曲线型的并且被凸轮滚轮136接合。因此，在托架左右移动时，滚轮136沿着凸轮表面140运行。技术人员将会理解的是，直线机构34的左右运动造成轻微的摆动运动。虽然心轴40始终以直线运动，但是机构34在连杆臂连接处略微向上和向下摆动。鉴于这种向上的摆动运动，凸轮表面140提供合适的曲线表面，以确保丝状材料的受控张力。在将张力施加给丝状材料并且该张力足以克服由加载组件100提供的偏置力时，托架放置在中间的局部加载的位置中，如图2中所示。

在操作时，在将线轴S装载到心轴组件30上并且将气压施加给加载组件100之后，张力控制装置准备进行操作。施加给加载组件100的空气压力使得由加载组件100传送的力基本上等于所需的收回张力。初始地，直线机构34被来自加载组件100的力偏置，使得滚轮136沿着凸轮表面140向上移动，以便施加制动力。初始地，或者在丝状材料的张力突然释放或者不足以克服加载力时，托架组件随之背离所施加的力运动，并且凸轮滚轮136沿着曲线凸轮表面140向上运动。在发生这种情况时，摇杆臂130在枢转销77处向上枢转，从而迫使杆轴环127和轴环销128沿着杆125向下，从而压缩弹簧126并且将制动靴123并且尤其是摩擦垫124推动到制动鼓的制动表面122上。制动力通过制动鼓、驱动板52以及驱动销56传递，从而控制线轴的旋转。实际上，制动力使线轴的旋转减慢，并且在丝状材料的收回减慢或停止时，使线轴的旋转减慢或者停止。在丝状材料内产生的张力与加载组件的偏置力相反，从而造成直线机构（与心轴组件30和线轴S一起）从凸轮表面140的上部分移出或者远离该上部分，直到丝状材料的张力与加载组件100的力基本上平衡为止。换言之，在由加载组件所施加的偏置力或由装置20的配置所提供的其他力等于施加给丝状材料的张力或者与该张力平衡时，允许以稳定的速率放出或收回丝状材料。在这些力彼此抵消时，心轴组件相对于固定支撑件线性运动。在大部分实施例中，线性运动基本上为水平的，但是根据心轴组件相对于固定支撑件如何定向，该线性运动可具有其他方向。

如果收回丝状材料的速度发生变化，或者如果缠绕在线轴上的材料的直径发生变化，那么只要加载组件的力在所述装置的操作极限内，则直线机构（与心轴组件30和线轴S一起）的运动就自动调整为由加载组件100传递的力。为了改变丝状材料的操作张力，仅仅需要改变施加给加载组件100的压力，或者酌情通过另外方式改变偏置力。

显然，在收回速度停止时，收回张力降为零，这是因为线轴S和心轴组件30与制动鼓121不再一起旋转，并且不产生摩擦力或减速阻力。换言之，在收回速度变慢时，张力减小并且不能克服偏置力，然后，凸轮滚轮136朝着并且沿着向上倾斜的曲线凸轮表面140运动，使得由衬垫124在制动表面122上施加制动力。

技术人员会理解的是，除随着线轴的重量而变化的摩擦力以外，直线机构消除了重力的作用，但是通过在接头内使用耐摩擦轴承来使该摩擦力无效。这个实施方式进一步的有利之处在于，不需要控制臂，从而避免了以下潜在的问题：在现有技术中使用的控制臂磨损以及通过控制臂交织在一起的丝状材料纠结。而且，去掉控制臂极大地减小了该装置20的总尺寸。这就允许将更多的装置放置在线轴架上，或者允许将相同数量的装置放置在尺寸更小的线轴架上。这就节省了制造现场的空间，从而允许改进工作流程，并且具有其他益处。此外，由于线轴架的上部行的高度降低，所以更容易装载线轴。

现在参看图9-图16，可见显示了张力控制装置的一个替换的实施例。在这个实施例中，直线机构由线性球轴套机构代替，根据由丝状材料施加的拔出力，该线性球轴套机构也允许托架组件进行线性运动。除了代替直线机构的球轴套机构的具体操作特征，替换实施例基本上通过相同的方式进行操作。并且，所有的部件基本上相同，除了更换了直线机构以外。在适当的情况下，相同的参考标号用于相同的部件，并且将那些特征结合入本实施例中。在这个实施例中，装置150包括支撑架152，该支撑架承载总体上由标号153表示的线性球轴套机构。支撑架固定至线轴架结构中，与在上述实施例中一样。一对间隔开的支撑臂154和160以基本上垂直并且间隔开的方式从支撑架152延伸。每个支撑臂154、160具有至少一个开口，并且在所显示的实施例中，分别具有一对轨道开口156和162，这对轨道开口彼此对准。

隔膜式致动器托架158从支撑臂160延伸并且承载加载组件100，如该加载组件如在上述实施例中所述的那样进行操作。然而，在这个实施例中，加载组件100与托架的下侧耦接。制动托架164从托架170延伸并且承载制动机构120。

在这个实施例中，使用托架170，该托架可滑动地安装至在支撑件臂154和160之间延伸的滑轨172上。具体而言，滑轨172承载并安装在轨道开口156和162内。托架170包括两对托架轴套174，这两对托架轴套安装到托架的顶部并且可滑动地容纳滑轨172。换言之，一对托架轴套174与每个滑轨172相关联。当然，任意数量的托架轴套可与每个滑轨相关联。由此，根据由丝状材料施加的张力以及由加载组件100施加的偏置力，托架170沿着滑轨172线性运动。

在查看图9-图16之后，将会理解的是，制动鼓由心轴承载并随着心轴的旋转进行旋转，并且所述制动鼓邻近托架的线轴端安装。而且，包括制动靴的制动机构120邻近驱动板52安装。然而，技术人员会理解的是，只要制动鼓121同样移动到托架的相同侧，那么必要时，制动机构120可放置在托架170的另一侧上。

装置150的球轴套实施例的操作与装置20的球轴套的操作相似，并且采用那些操作特征。在初始将张力施加给丝状材料时，加载组件100或其他结构特征施加偏置力，以将托架170和制动鼓121保持为紧密邻近制动机构。在克服偏置力时，丝状材料上的张力在基本上水平且线性的方向上将心轴组件拉动远离制动机构120，并且允许线轴随着所施加的减小的制动力而旋转。如果丝状材料上的张力或力突然释放并且线轴继续旋转，那么加载组件100朝着制动机构水平地并且线性地向后推动支架组件170。结果，滚轮136沿着基本上线性的凸轮表面140'向上移动。在这个实施例中，由于支架170仅仅可沿着滑轨线性移动，所以凸轮表面基本上为线性的，这与在另外实施例中的曲线型相反。无论如何，摇杆臂130的枢转会导致制动靴123朝着制动表面122运动。此时，摩擦垫124与制动表面接合并且相应的制动力产生，以便使心轴的旋转减慢或停止，并且因此使线轴的旋转减慢或停止。

要理解的是，装置150与装置20具有很多相同的益处和优点。虽然球轴套的摩擦力低，但是由于滑轨偏斜，所以这些球轴套确实具有充足的摩擦力，以干扰重型线轴负荷的作用。然而，在与丝状材料的轻型线轴一起使用的情况下，该装置可能是有益的。

因此，可见上述结构及其使用方法已经满足本发明的目标。虽然根据专利法规，仅仅详细地提出和描述了最佳方式和优选实施例，但是要理解的是，本发明不限于此或由此受限制。因此，为了理解本发明的真实范围和广度，应参考以下权利要求书。

Claims (13)

1.一种用于调节丝状材料从线轴的收回的自补偿张力控制装置，所述自补偿张力控制装置包括：

固定支撑件，所述固定支撑件保持凸轮表面；

心轴组件，所述心轴组件由所述固定支撑件承载，所述心轴组件能够旋转地承载丝状材料的所述线轴；

将所述固定支撑件耦接至所述心轴组件的机构，所述机构允许所述心轴组件根据施加给所述丝状材料的张力基本上水平地且线性地运动，所述张力与偏置力相反，所述张力使得所述心轴组件相对于所述固定支撑件线性运动；以及

制动机构，所述制动机构包括：

制动鼓，所述制动鼓能够随所述心轴组件旋转；

制动靴，所述制动靴适合于与所述制动鼓接合；以及

摇杆臂，所述摇杆臂在一端具有能够与所述凸轮表面接合的凸轮滚轮并且在相对端具有与所述制动靴相关联的杆轴环，

其中，在施加给所述丝状材料的所述张力减小并且不能克服所述偏置力时，所述凸轮滚轮与所述凸轮表面接合并且使得所述杆轴环和所述制动靴在所述制动鼓上产生制动力，并且其中，在所述偏置力与所述张力平衡时，所述丝状材料以稳定速率收回。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，将所述固定支撑件耦接至所述心轴组件的机构包括：

直线机构，所述直线机构将所述固定支撑件与所述心轴组件耦接。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述心轴组件包括心轴，该心轴能够旋转地容纳在一托架内，所述托架具有一对间隔开的托架臂，所述托架臂从所述托架的相对侧径向地延伸，每个所述托架臂具有其托架臂孔，并且其中，所述固定支撑件包括：

支撑架；

上部支撑臂，所述上部支撑臂从所述支撑架的一侧延伸；以及

下部支撑臂，所述下部支撑臂从所述支撑架的另一侧延伸；每个所述上部支撑臂和所述下部支撑臂具有彼此对准的间隔开的臂调整片孔。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述直线机构进一步包括：

第一连杆臂，所述第一连杆臂能够枢转地连接所述上部支撑臂和所述一对所述托架臂中的一个；以及

第二连杆臂，所述第二连杆臂能够枢转地连接所述下部支撑臂和所述一对所述托架臂中的另一个。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述托架能够旋转地承载所述制动鼓并且具有心轴端，所述心轴从所述心轴端延伸，所述心轴端具有与所述心轴以相同的方向延伸的驱动销，所述驱动销适合于被所述线轴接合，以便所述线轴的旋转引起所述制动鼓的旋转。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述凸轮表面为曲线型的。

7.根据权利要求2所述的装置，进一步包括：

加载组件，所述加载组件安装至所述固定支撑件并且与所述心轴组件耦接，以便将所述偏置力提供给所述心轴组件并且使所述凸轮滚轮运动至与所述凸轮表面接合。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，将所述固定支撑件耦接至所述心轴组件的机构进一步包括：

球轴套机构，所述球轴套机构将所述固定支撑件与所述心轴组件耦接。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述心轴组件包括心轴，该心轴能够旋转地容纳在一托架内，所述托架安装有至少一个托架轴套，并且其中，所述固定支撑件包括：相对的支撑臂，每个支撑臂具有彼此对准的至少一个轨道开口；以及至少一个滑轨，所述滑轨具有容纳在所述轨道开口内的相对端。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述至少一个滑轨能够滑动地容纳在所述至少一个托架轴套内。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述制动鼓和所述心轴从所述托架延伸，所述托架还保持与所述心轴以相同的方向延伸的驱动销，所述驱动销适合于被所述线轴接合，以便所述线轴的旋转引起所述制动鼓的旋转。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述凸轮表面为线性的。

13.根据权利要求8所述的装置，进一步包括：

加载组件，所述加载组件安装至所述固定支撑件并且与所述心轴组件耦接，以便将所述偏置力提供给所述心轴组件并且使所述凸轮滚轮运动至与所述凸轮表面接合。