CN1063242C - 轴向盘式制动器和含有轴向盘式制动器的喂纱器 - Google Patents

Abstract

轴向盘式制动器(B)，特别是用于喂纱器的轴向盘式制动器，所述的盘式制动器包括以预定压力彼此压紧而保持动态平衡和尺寸稳定的制动面(1，2)，所述的制动面中的一个开有一个中央退绕开口，并被装在至少在轴向上可移动支撑的制动元件上，所述制动面中的一个(1)是凸球形，所述的另一个制动面(2)是圆锥形，圆锥轴线至少大致位于盘式制动器(B)的轴线(3)上，在制动面(1，2)接触区(C)内的圆锥母线是凸球形制动面(1)母线的切线(T)，轴向盘式制动器(B)最好装在剑杆或片梭织机的喂纱器(F)储纱滚筒(D)的前端，这样纱线会从所述的储纱滚筒(D)的顶上退绕并象时钟的时针一样沿着纱线引导面(6)旋转，纱线在未偏转的状态下直接进入制动面的接触区，在通过接触区后，纱线只在轴向发生了轻微的偏转。

Description

轴向盘式制动器和含有轴向盘式制动器的喂纱器

本发明涉及了一种轴向盘式制动器以及含有轴向盘式制动器的喂纱器。

在已知WO91/14032的轴向盘式制动器中，制动器用于制动由纺织机从喂纱器的储纱滚筒上进行旋转退绕的纬纱，在一个实施例中，相互接触的制动面准确地垂直于储纱滚筒的轴线。在另一个实施例中，装在储纱滚筒前侧的制动面准确地垂直于储纱滚筒轴线，同时，另一个制动面的形状是漏斗型制动元件的凸圆外沿，其中漏斗的角度大约为180°。在另一个实施例中，垂直于储纱滚筒轴线的制动面与储纱滚筒为一体。如果纱线从储纱滚筒的顶上退绕，纱线象时钟的时针一样旋转，然后从外边基本上沿轴向进入制动面之间。纱线由制动面制动，然后通过大约开在一个制动面的开口从中心进行退绕。在制动面垂直于储纱滚筒轴的实施例中，纱线偏转两个90°。在漏斗型制动元件的实施例中，纱线至少偏转90°。这种强偏转可能在非理想状态下对纱线施加了高负载并可能导致不确定的摩擦状态。因为制动面准确地垂直于储纱滚筒轴线，所以制动元件之一在储纱滚筒轴线上的对准中心不存在问题，然而，制动元件的横向位移可能导致两个制动面间相互接触的改变，其中横向位移是由施加在所述制动元件上的纱线张力的轴向分量而引起的。特别是，随着纱线的强偏转，当纱线进入制动面之间时，摩擦力取决于偏转角度，并随着所述偏转角度的指数函数增加，纱线的强偏转可能被叠加在制动面间实际的制动效果中。这可能导致很大比例的纱线断裂，尤其象廉价羊毛-或低品质棉纱这样易断裂的纱线。

在已知的EP-A-652312喂纱器的纱线制动器中，在圆周上连续延伸的制动面和截头圆锥外层的形状直接与所述喂纱器的储纱滚筒的圆形退绕边接触。所述的制动面截头圆锥外层的轴线大约与所述储纱滚筒的轴线相同。另一个制动面被所述的储纱滚筒的圆形退绕边限定，并且在所述的储纱滚筒轴线上，制动面被设计成与圆弧相配合的曲线。所述圆弧的中心位于所述储纱滚筒内，而在径向上大大地远离储纱滚筒轴线。截头圆锥制动面由变形带形成。在相对于储纱滚筒轴线精确的对准带中心，制动面间的接触区是完整的圆形。如果强迫纱线穿过接触区，就可能发生相对于储纱滚筒轴线的很小的横向位移或截头圆锥外层轴线的倾斜。接触区的几何形状会发生改变而不再为完整的圆形。

本发明的任务是提供一种上面所述的轴向盘式制动器以及喂纱器，这些装置可以生产出具有良好结构的纱线，避免纱线强偏转，并且随着确定了制动面的准确相互对中，制动面间可以准确地相互对准中心。

所述的任务可根据本发明的权利要求1的特征和具有权利要求4特征的喂纱器而实现。

根据本发明的一种用于喂纱器的轴向盘式制动器，所述的盘式制动器包括一根轴和绕着轴对称地可旋转设置的稳定制动面，制动面以预定的接触压力在轴向彼此压紧，所述的制动面在盘式制动器的外圆上开了一个入口间隙，所述制动面的下游具有一个中心退绕开口，所述的制动面设置在至少在轴向上可移动支撑的制动元件上，至少在所述制动面的接触区内，所述的一个制动面是一个凸球形，其球心至少近似在盘式制动器的轴线上，所述的另一个制动面是圆锥形，圆锥轴线与盘式制动器的轴线大致重合，并且在两个制动面的所述接触区内的圆锥母线是球形制动面基圆的切线。

根据权利要求4的一种用于纺织机的喂纱器，特别是用于抛射体织机或片梭/剑杆织机的喂纱器，所述的喂纱器包括从顶上退绕纱线的储纱滚筒，储纱滚筒的前端设有一个退绕区，退绕区限定了圆形导纱面，并且所述的喂纱器还包括一个在所述储纱滚筒前端与所述的储纱滚筒同轴的轴向盘式制动器，所述的盘式制动器包括制动面，制动面彼此轴向压紧形成了两个稳定的制动面，并且制动面绕着所述的储纱滚筒的轴线对称地旋转，其特征在于：至少在所述制动面的接触区内，所述制动面中的一个是一个凸球形，其球心至少近似处于储纱滚筒的轴线上，而另一个制动面是圆锥形的，其圆锥轴线近似与储纱滚筒的轴线重合，在所述接触区中圆锥的母线是球形制动面基圆的切线，所述圆锥母线的理论延长线大约与所述的纱线引导面相切。

由于球形制动面和与球形制动面接触的圆锥制动面间的共同作用，相互作用的接触区是倾斜的，在接触区退绕的纱线被制动，纱线从外部引入到中心退绕开口，并同时象时钟的时针一样绕着盘式制动器的轴线旋转。这样得到了具有弱偏转及几何结构良好的纱线。引入的纱线直接进入接触区，在接触区后面仅进行了轻微地偏转后，进入了退绕开口。另外，因为圆锥轴线相对于与轴向盘式制动器或储纱滚筒的轴线偏转后，接触区仍保留着完整的圆形，相应地即使球形制动面发生了位移，制动面的相互作用仍形成了恒定的接触关系和制动面适当的相互对中。由于几何关系，所述的完整圆形的直径保持不变。因为从引导面传输过来的纱线未经偏转就进入了盘式制动器，同时纱线象时钟的时针一样缓慢旋转并在制动面接触区的后面仅发生了轻微偏转，由此良好的纱线结构使纱线断裂的可能性很小。因为偏转角度的强指数效应，相应偏转角度减小和避免在盘式制动器进入区发生任何偏转对纱线具有特别积极的效果。事实上，纱线只在接触区被制动，这样制动面的恒定的制动力使得流出纱线保持良好的、几乎不变的张力。因为接触区内整个圆形保持不变，制动面倾向于以正确的方式进行自动相互对中，所以制动面间偶尔产生的相对位移也不能改变制动面间的接触和制动关系。由于锥形制动面和凸球形制动面间良好的相互作用，制造或装配公差对制动效果也没有显著的影响。凸球形制动面设置在纱线的入口侧。球形的中心分别位于盘式制动器或储纱滚筒的轴线上。

在权利要求2所述的实施例中，切线方向基本上确定了纱线入口的方向，所述切线与盘式制动器的轴线的夹角小于90°，使得纱线在入口侧具有未偏转的最理想的几何结构并只在退绕侧发生了轻微偏转。

在权利要求3所述的实施例中，盘式制动器的制动直径小于纱线引导面的直径。纱线经过最理想的通道未偏转地进入了盘式制动器中。

在权利要求5所述的实施例中，储纱滚筒本身的前侧限定了球形制动面或支撑了具有所述的球形制动面的制动体。另一个制动元件被支撑在具有重要的本身可移动的支架上。制动驱动器以一个作用力驱动着所述的制动元件，其中作用力以可压缩的形式产生理想的制动效果，使得制动元件在自动保持制动效果不变的纱线退绕动态阶段完成所需全部的移动。因为制动作用元件最靠近储纱滚筒，所以在储纱滚筒的轴线方向上节省了空间。

在权利要求6所述的实施例中，制动体通过倾斜移动或径向移动自动地对准制动元件各自相对位置。

权利要求7所述的实施例中的制动体易于制造并可长时间保持一定的制动效果。临时设置的凸缘和中心凹槽增加了制动体的稳定性并使制动体易于固定。向后延伸的凸缘是安全因素，这一结构简单防止了纱线从制动体后面进入。

权利要求8所述的实施例中的制动元件易于制造并可长时间保持恒定的效果，临时设置的外凸缘增加了制动元件的稳定并防止纱线在制动元件后面意外进入。纱线漏斗可使纱线轻微退绕并能在此安装一个具有最适宜摩擦和偏转的导纱眼。

用权利要求9所述的圆锥角的范围能得到特别好的纱线结构，为了得到匀称的纱线结构，圆锥角在90°到160°之间，并且其最佳值大约为120°。

考虑到盘式制动器即时和灵敏的反应，权利要求10所限定的盘式制动器的直径范围是适宜的。所述制动面圆形接触区的直径是纱线引导面最大直径的10％至50％之间，最好约为20％。在接触区内具有这种相对较小的直径可以制造出重量较轻的盘式制动器元件。最好沿着引导面象时钟的时针一样旋转的纱线在引导面和接触区之间可自由地移动相对很长的距离，这样在所述距离内纱线本身的移动不能有效地传输到接触区，这种移动对制动效果是有害的。另外，在纱线引导面和接触区间所述长自由纱线的距离导致了时针般快速的旋转运动，这样纱线以准确地径向方向被引入到与纱线的直线速度无关的接触区内。

在权利要求11所述的实施例中，在制动面间的接触力可利用弹簧元件来进行准确地选择，如果必需的话，制动元件可产生压缩接触力(当结头通过时也是)。特别重要的是，弹簧元件的作用直径与接触区的直径相同，使得由所述弹簧元件产生直线力传输到接触区。

在权利要求12所述的实施例中，固定在凸缘上的膜防止纱线从制动元件的后面进入。另外，为了让纱线顺利地穿过(手动或利用气动导纱器)，利用膜和吸入腔的吸入作用，制动元件可从制动体上升起。所述的膜对正常制动效果没有任何有害影响。然而，所述的膜可能有助于制动元件的对中。

权利要求13所述的实施例在喂纱器里装入了一个可控制的轴向盘式制动器。在取决引纬周期的每个插入周期中，为了改变制动效果，这种盘式制动器可适用于抛射体织机或片梭/剑杆织机。在操作阶段中回位驱动器与轴向盘式制动器脱开或松开，在操作阶段中不需要或仅需要很小的制动，例如在开始插入、转换阶段或插入的结束之后。利用弹簧元件可调节基本制动效果，而回位驱动器可降低或调整制动效果。

权利要求14所述的实施例的特征是机器可在很长时间内保持瞬时和灵敏的反应。

因为纱线进入盘式制动器的时针运动是盘式制动器的最佳作用的基础，所以，最好轴向盘式制动器与第二个上游制动装置结合，如作用在储纱滚筒的纱线引导面区域内的制动装置，它是为了在轴向盘式制动器的入口稳定具有很低张力的纱线。所述的第二个制动装置可以是一个装有硬毛的制动环或者通过接触与储纱滚筒相互作用的类似元件。球形或锥形制动面的几何形状不必是准确的球形或圆锥形。因为制动面的相对位移很小，所以万一两个制动面略微偏离精确几何球形或圆锥形，也能得到轴向盘式制动器最理想的操作。

参照附图将进一步地解释本发明的实施例，在图中：

图1是轴向盘式制动器的第一个实施例的纵向截面图，和

图2是具有一个轴向盘式制动器的喂纱器前端的纵向截面图。

图1中的轴向盘式制动器B由它的最重要元件制动体K组成，与制动体共轴的一个制动元件E压紧在制动体上，使得在制动体K和制动元件E间提供了制动面1，2，制动面1，2绕着盘式制动器B的轴线3对称地旋转，制动面1，2在圆环形接触区C彼此产生可选择的预压。轴向盘式制动器B用于制动被牵伸穿过制动面1，2之间的纱线(未显示)，轴向盘式制动器终点的含义为被牵伸穿过的纱线在平行于纱线制动器轴线3的方向上运行并经历了一个S形位移后进入了所述的轴线3。在操作中，未画出的纱线正从外部的入口间隙i进入图1，其中入口间隙在制动体K和制动元件E之间，然后纱线通过接触区C，最后通过制动元件E的设置在中心的退绕开口e，轴向地退绕。

在图1中，所述的制动面1球形凸起，并且它的球心在盘式制动器B的轴线3上。与制动面1相配合的制动元件E的另一个制动面2是锥形的，它在公共的接触区C与凸球形制动面接触。因此锥形制动面2的直母线在凸球形制动面1处形成了一切线T。所述切线T与盘式制动器B的轴线3的夹角小于90°。锥角α可在90°至160°之间，但适宜的锥角约为120°。锥形制动面2的圆锥轴线5大约与轴向盘式制动器的轴线3同轴。

在纱线直线地进入入口间隙i处设有与轴线3同心的圆形纱线引导面6，纱线被引导到入口间隙i中，使得它在退绕运动中象时钟的时针一样绕着轴线3进行旋转，并且趋向于轴线3的方向大约径向运行(参见轴线3的方向)。纱线引导面的直径大于接触区C的整个圆形的直径。接触区C的整个圆形的直径可能占所述纱线引导面6的直径的10％至50％之间，较好占15％至25％或者约17％，最好占20％。

在制动体K的轴向上，可装有沿圆周连续的凸缘7和一个中心凹槽8。具有衬套10的固定元件9嵌入到凹槽8中，以在支承体10处支撑制动体K，使得支承体能以有限的形式向所有的侧面倾斜。另外，为了让制动体完成有限的径向移动，在此留有径向间隙11。可能在图1的左侧，制动体K上装有一个软的中心弹簧。制动体K的倾斜中心12最好大致位于接触区C的平面内。

通常制动元件E是一种漏斗形设计。一个外径向凸缘13是锥形制动面2的延伸。所述制动面2的中心装有所述退绕开口e，在所示的例子中，开口e被开有导纱眼的漏斗段限定。一个圆形管段16是所述的漏斗段14的延伸，并且它作为一个导向段，可在轴向导轨17中以很小的间隙滑动。在接触区C的制动面1，2间的接触力由弹簧元件如螺旋簧产生。弹簧元件18的作用直径基本上与接触区C整个圆形直径一致。

为了更清楚地显示图1制动体K的凸球形制动面1，制动面1的轮廓由点划线延长。

在支承体10处被支撑的制动面对应地形成了单一的制动面，制动元件E和制动体K适宜的材料为稳定型的金属-或塑料成型件。用轻金属制成制动体K和制动元件E具有特殊的优点，至少在制动面1，2上提供一个耐磨涂层。

在图2中，轴向盘式制动器B(例如根据图1)在结构上与一个喂纱器F为一体，成为所谓纬线输出制动器，图中仅显示了所述喂纱器F的储纱滚筒D的前端与机架20。喂纱器F还装有外壳(未示出)，外壳容纳卷绕元件的一个驱动电机、一个驱动所述卷绕元件的驱动轴和一个用于所述储纱滚筒D的轴承，用于未示出的纺织机，特别是抛射体引纬织机或片梭/剑杆织机中的储纱滚筒上的纬纱Y在中间被储存以用于织机的后续消耗。所述的纺织机从储纱滚筒D的顶上并且在轴线方向上(轴向盘式制动器B的轴线3与储纱滚筒D的轴线一致)牵引纱线Y。纱线路径以点划线表示，储纱滚筒D的锥形头部形成了制动体K的支承体10。如图1和2所示，在储纱滚筒D的前端圆形或锥形退绕区19限定了所述纱线的引导面6。纱线Y从制动体K和制动元件E之间的外部进入之前的退绕过程中，对应于两个制动面的接触区C的锥形制动面母线的切线T方向上，纱线Y经过纱线引导面6并象时钟的时针一样在圆形方向上旋转。然后，纱线通过接触区C内的两个制动面间的接触力来制动。随后，纱线偏转进入轴向退绕方向。在纱线直接进入轴向盘式制动器B之前的纱线引导面6的区域内，纱线Y从轴线方向偏转α/2，即：锥形制动面的锥角的一半。在通过接触区之后，纱线Y再偏转α/2的角度进入轴向退绕方向。最好圆锥制动面的圆锥角α是纱线引导面6的外直径和纱线引导面6与进入轴向盘式制动器的偏转区之间的轴向距离的夹角，使得在引导面6上纱线的偏转与轴向盘式制动器内部的偏转大约相同。

制动元件E的纵向导轨17是与机架20相连的支撑装置21的一部分。在支撑装置21中装有制动驱动器A。在最简单的实施例中，弹簧元件18作为制动驱动器A。所述的弹簧元件18压紧制动元件E，制动元件E以预定的轴向作用力压紧制动体K，其中，轴向作用力可用调节螺钉25进行调整。通过旋转调节螺钉25和调整用于弹簧元件18的止动器24，在支撑装置21内的轴线方向上调整轴向作用力。在另一个实施例中(虚线所示)，为了减少或调整制动效果，还在支撑装置21内装有一个可控制的回位驱动器30。支撑装置21沿与弹簧元件18的作用方向相反的方向作用于制动元件E上。所述的回位驱动器30可根据引纬周期被驱动并且以电、电磁或气动方式驱动。

在图2中，制动元件E的外凸缘13固定在环形膜26上，膜26的外缘固定在支撑装置21上，使得膜26限定了支撑装置21吸入腔27的边界。通过吸入腔27与吸入压力源相连通，制动元件E能在图3中向右侧移动，并且如为了穿过一根新纱线，制动元件E能完全与制动体K分离。在所示实施例的支撑装置21的内部，设有一个喷射-吸入-吹出喷管28，由此在压力作用下产生一种抽吸拖力，抽吸力作用于制动面间，同时为了吸入纱线，吹入气流直接吹向右侧，并把纱线吹到右侧，纱线被预先引入到随后分离的制动面区域。当抽吸力传到吸入腔27，作用于喷射嘴28以后，抽吸力也可直接作用于膜26。膜26或回位驱动器30在制动元件E的箭头29的方向上产生强制移动。

纱线沿着引导面6象时针一样的旋转运动和进入轴向盘式制动器B，是轴向盘式制动器具有的特别重要功能。因为纱线Y的消耗如织机上纱线的消耗是断断续续的，使得在纱线的消耗过程中，纱线的速度是变化的，因此最好在轴向盘式制动器的上游提供第二个纱线制动器22。所述的第二个纱线制动器22被支撑在机架20的支架23上，并与储纱滚筒的退绕区19相配合。在所示实施例中的所述第二个纱线制动装置装有橡胶膜和一个截头圆锥外层的制动带。也可使用普通已知的薄环(straw ring)和所谓的薄片制动器或者有限带来替代，有限带平滑地放置在储纱滚筒的圆周，由拉紧装置拉紧。所述的第二个制动装置22仅给纱线一很低基本拉力，以确保纱线Y离开储纱滚筒D的卷绕而进入轴向盘式制动器入口间隙i不松开并且要正确地运行，这样在该区域中限制或抑制了气圈的形成。

Claims (16)

1．轴向盘式制动器(B)，特别是用于喂纱器(F)的轴向盘式制动器，所述的盘式制动器包括一根轴和绕着轴对称地可旋转的设置的稳定制动面(1，2)，制动面以预定的接触压力在轴向彼此压紧，所述的制动面(1，2)在盘式制动器的外圆上开有一个入口间隙(i)，所述制动面的下游具有一个中心退绕开口(e)，所述的制动面设置在至少在轴向上可移动支撑的制动元件(E)上，其特征在于：至少在所述制动面(1，2)的接触区(C)内，所述的一个制动面(1)是一个凸球形，其球心(4)至少近似在盘式制动器(B)的轴线(3)上，所述的另一个制动面(2)是圆锥形，圆锥轴线(5)与盘式制动器(B)的轴线(3)大致重合，并且在两个制动面(1，2)的所述接触区内(C)的圆锥母线是球形制动面(1)基圆的切线(T)。

2．如权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于：所述的切线(T)与盘式制动器(B)的轴线(3)的夹角小于90°，并且切线大致确定了纱线进入所述入口间隙(i)的方向。

3．如权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于：在所述的盘式制动器(B)的上游，装有一个与盘式制动器同心的、圆形纱线引导面(6)，引导面的外径大于所述盘式制动器(B)的外径，在制动面(1，2)间的接触区(C)在所述盘式制动器(B)的轴向上远离所述的纱线引导面(6)，这样，在所述接触区(C)中的所述切线(T)的理论延长线近似与纱线引导面(6)相切。

4．用于纺织机的喂纱器(F)，特别是用于抛射体织机或片梭/剑杆织机的喂纱器，所述的喂纱器包括从顶上退绕纱线的储纱滚筒(D)，储纱滚筒(D)的前端设有一个退绕区(19)，退绕区限定了圆形导纱面(6)，并且所述的喂纱器还包括一个在所述储纱滚筒前端与所述的储纱滚筒(D)同轴的轴向盘式制动器(B)，所述的盘式制动器(B)包括制动面(1，2)，制动面彼此轴向压紧形成了两个稳定的制动面(1，2)，并且制动面绕着所述的储纱滚筒(D)的轴线(3)对称地旋转，其特征在于：至少在所述制动面(1，2)的接触区(C)内，所述制动面中的一个(1)是一个凸球形，其球心(4)至少近似处于储纱滚筒(D)的轴线(3)上，而另一个制动面是圆锥形的，其圆锥轴线近似与储纱滚筒(D)的轴线(3)重合，在所述接触区(C)中圆锥的母线是球形制动面(1)基圆的切线(T)，所述圆锥母线的理论延长线大约与所述的纱线引导面(6)相切。

5．如权利要求4所述的喂纱器，其特征在于：所述的制动面(1)成整体设置在储纱滚筒(D)的前边，或装在支撑于所述储纱滚筒(D)前边的制动体(K)上，另一个制动面(2)装在制动元件(E)处，制动元件在与所述储纱滚筒(D)分离的支承装置(21)中可轴向移动，在所述的支撑装置(21)中的制动驱动器(A)在至少一个轴线方向上产生一个驱动力，并驱动所述的制动元件(E)。

6．如权利要求5所述的喂纱器，其特征在于：制动体(K)被支撑在所述储纱滚筒(D)的前端(10)，这样它可绕着支撑中心(12)向各边倾斜。

7．如权利要求6所述的喂纱器，其特征在于，利用径向间隙(11)另外支撑制动体。

8．如权利要求5、6或7所述的喂纱器，其特征在于：所述的制动体(K)由金属或塑料制成。

9．如权利要求8所述的喂纱器，其特征在于，所述制动体(K)的形状为具有一个凸缘(7)和中凹槽(8)的球形帽罩。

10．如权利要求5所述的喂纱器，其特征在于：所述的制动元件(E)是由金属或塑料制成，它的形状是截头圆锥外层的漏斗形。

11．如权利要求10所述的喂纱器，其特征在于，所述漏斗形制动元件(E)是具有一个外凸缘(13)和一个中心纱线漏斗(14)的漏斗形，漏斗的角度小于所述圆锥形制动面(2)的锥角(α)。

12．如权利要求5所述的喂纱器，其特征在于：所述制动驱动器(A)至少装有一个与所述的制动元件(E)接触的弹簧元件(18)，它们在与所述制动面(1，2)的接触区(C)大致轴向对齐的圆上相互接触。

13．如权利要求8所述的喂纱器，其特征在于：膜(26)固定在制动元件(E)的外缘或凸缘(13)上，膜与所述的支承装置(21)一起形成了与抽吸压力源(28)相连的吸入腔(27)的界面。

14．如权利要求9所述的喂纱器，其特征在于，膜(26)固定在制动元件(E)的外缘或凸缘(13)上，膜与所述的支承装置(21)一起形成了与抽吸压力源(28)相连的吸入腔(27)的界面。

15．如权利要求5所述的喂纱器，其特征在于：所述的制动驱动器(A)装有一个电动的、电磁驱动的、或气动的回位驱动器(30)，它与所述的制动元件(E)相连，它的轴向驱动力与所述弹簧元件(18)的驱动力相反。

16．如权利要求5所述的喂纱器，其特征在于：至少所述的制动元件(E)是轻金属成形件，并作用于涂有耐磨层的所述制动面(1，2)上。

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