CN1322182A - 纱线制动器和带纱线制动器的喂纱器 - Google Patents

Abstract

在用于喂纱器(F)的纱线制动器(B)中环形的薄壁制动体(D)形成一在圆周方向连续的锥形制动面(C),制动体通过一第一弹簧装置(S1)安装在一环形支承结构(T)的外部区域内,纱线制动器可用该支承结构安装在一固定托架(A)上。制动体(D)是一封闭圆环,其中锥形制动面外部与内径邻接,并由许多放射状向外伸出的以一弯曲度塑性变形的薄片(L)一体地延续,这些薄片构成第一弹簧装置(S1)。弯曲弹性薄片(L)外端在制动体内离制动面(C)一段径向距离处通过一可固定在支承结构上的环形元件(R)连接。在一配备这种纱线制动器的喂纱器中支承结构(T)各个方向可倾侧地支承在托架中的一万向节内,此万向节由形锁合地相互嵌合的环形零件组成。

Description

纱线制动器和带纱线制动器的喂纱器

本发明涉及一种按权利要求1前序部分的纱线制动器以及一种按权利要求17前序部分的喂纱器。

在由DE-U-9406102得知的，安装在一喂丝器上的纱线制动器中制动体是一具有锥台外壳面形状的薄壁金属环形带，其内侧构成与存储转鼓的抽纱边相合作的制动面，制动体借助于一矩形横截面的、整体是锥台形的泡沫材料环支承在一支承结构的外边缘区域内，其中泡沫材料固定粘接在制动体背面上和环形支承结构内。支承结构通过一与纱线制动器中心线同心的轴向螺旋弹簧组件支承在喂纱器的固定托架内。泡沫材料构成一第一弹簧装置，它使制动面可以在纱线通道区域内局部退让，但是也将由轴向螺旋弹簧施加的轴向预紧力传递到制动面上。支承结构是刚性的。第一弹簧装置主要作用在制动面的直径上。所要求的贴附或粘接在制造工艺方面成本较高，并且在纱线制动器运行时容易松脱。其次粘接部位引起不均匀性它在抽出的纱线在制动面和抽纱边缘之间循环运动时引起纱线张力的波动，并可能解体。并非在所有运行条件下都能确保制动体在抽纱边上的无可挑剔的定心。

本发明的目的是，提供一种开头所述这种类型的纱线制动器以及带纱线制动器的喂纱器，这里纱线制动器可以方便地制造并且运行非常可靠，其中制动面可以可靠地定心，并在圆周方向得到特别均匀的变形特性。在喂纱器中应该通过纱线制动器达到带有自动补偿的波动尽可能小的制动效果，这意味着，在纱线速度提高或纱线加速度越来越大时抽出的纱线中的张力增加得尽可能少，使得纱线张力从一灵敏可调的基本张力出发只有极小的变化。其次应该达到一大的调整范围，在此范围内制动效果可以非常灵敏地调整。

按照本发明所提出的任务用权利要求1的特征和并列权利要求17的特征来解决。

纱线制动器可以方便和成本低廉地制造，因为带有内置的和预弯曲的薄片、连接薄片外端的环形元件和环形制动面的制动体是一可方便地预加工的构件，其中不管在加工时还是在装入支承结构时都不需要贴附或粘接部位。薄片提供其在内、外环形部分之间的弹性作用和在圆周方向均匀的和具有大的有效杠杆臂，其中制动体内的轴向预紧力通过支承结构传入，此支承结构可支承在固定托架上。得到一个行程长的弹性区，制动面在圆周方向具有非常均匀的变形特性，并且制动面在抽丝边上无可挑剔地定心。由于行程长的弹簧装置制动面自动补偿了抽纱边圆度可能出现的偏差。因为没有泡沫材料或弹性体材料，也没有粘着部位，可以在长的使用时间内保证保持不变的和既不受老化也不受分解影响的弹性和制动性能。其次确保，由于补偿了抽丝边与一精确的圆形的偏差这种偏差在抽纱点循环一整周中对纱线张力或制动效果的均匀性没有影响。这种制动体结构的一个特殊优点是，在以通过预弯曲的薄片确定的方位定位的制动面和支承结构之间比较长的轴向相对行程上得到一个相对恒定的(平的)弹簧特性，它使得可以在非常弱和非常强之间灵敏地调整制动效果。这种有利的效果来自于，由于预弯曲的薄片制动效果的变动幅度可以分配到一个长的调整行程范围上。

在喂纱器中支承结构可以在任何一侧摆动地支承在万向节内，这保证可靠的定心。这与万向节的环形零件的形状锁合有关，这些环形零件不允许没有控制的侧向相对运动，相反支承结构允许最佳的摆动位置，以补偿托架和喂丝器的存储转鼓之间与安装和加工有关的位置误差。这里制动体是一容易更换的易损件。

在制造工艺方面合适的是按照权利要求2作为例如按权利要求4的制动体的一体的组成部分的外部环形元件由一金属薄膜的切割零件制成，例如通过薄片之间的中间空腔的腐蚀或激光切割，并且它接着塑性变形成为弯曲的位型。这样便立即在制动体内内置了一个长行程的第一弹性装置，它附加地保持了处于保证在抽纱边处最佳地工作的方位制动面。因此制动面不需要通过轴向预紧力变形而改变其径向方位，这特别是在调整到弱的制动效果时，例如用于非常细的纱线时是有利的。

作为一种选择按权利要求3薄片的外端可以埋入一塑料环内，尤其是注塑在塑料环内，它可以说成为制动体的一部分。

按权利要求5制动体形锁合地安装在支承结构的一个插座内。挡圈，尤其由塑料制成，本来只是对于运输和安装才需要，并防止制动体掉出来，制动体反正通过轴向预紧力使纱线制动器保持在适合于工作的位置上。

为了得到制动面非常均匀的变形特性和比较软的制动体，按权利要求6每个薄片的拉直长度应该相当于制动面跨度的数倍，并且规定的尺寸是适宜的。这种小的中间空腔也带有好处，纱线在那里不会卡住。

按权利要求7薄片几乎或完全预弯曲到大致径向方位或者甚至弯曲得更厉害，其中在开头它还能延续锥形制动面的母线。制动体的环形元件适宜于位于径向，这使制动体在支承结构中的固定简化。通过薄片在纱线制动器装配前的塑性预弯曲可以根据不同的需要确定软的、内置的弹簧装置的行程长度。

按权利要求8可以通过薄片的多重预弯曲(蛇形曲线分布)达到在薄片长的工作长度时大的调整行程和软的(弹簧)特性。

为了在纱线制动器规定的径向安装空间的条件下可以继续改变第一弹簧装置的柔软性或薄片的工作长度，按权利要求9薄片可以做得偏离径向分布。

按权利要求10选择一种对于纱线制动器的自定心和制动面的符合希望的工作特性有利的轴向预紧力的传递原理。在力从托架传递到制动面时得到这样一种运动学传动链，其中力通过纱线制动器内的一个轴向大行程弹性区从内部较深处首先向外作用在制动体的环形元件上，然后从外通过薄片重新向内一直作用到制动面上，这个长度和对弹性有利的传递路径尽管安装空间在径向和轴向受到规定的限制仍然可以通过纱线制动器的结构设计实现。

按权利要求11连接外环和支承结构座环的轮辐特别适宜于是弯曲弹性臂，它确定纱线制动器内一附加的大行程和软的弹簧装置。通过纱线制动器内第二个串联的弹簧装置带来很多优点，例如特别大的调整行程，良好的自定心性，位置偏差的最佳补偿和制动面的完全脱开，在运动时制动面表现得十分消极或不起作用，也就是说并不产生不希望的动力学作用。后者在高的纱线速度时是重要的。第一和第二弹簧装置的弹簧硬度适宜于大致相同，使得在运行时两个弹簧装置都有效地工作。为了灵敏地调整制动效果，大行程的调整范围特别有利。然而支承结构在横向和对于扭转刚性是比较大的，只是在轴向和倾斜方向比较软。

按权利要求12适宜设置板簧作为支承结构的轮辐，例如八个平放的板簧。制动体内薄片的数量可以高达200个或更多，以便在传递力时得到高的均匀性。

按权利要求13的板簧尺寸选择是有利的。

按权利要求14用两个串联的弹簧装置和力从内部很深处向外，又从外向内传递得到一个总的长行程的、软的纱线制动器，这里制动面呈现在非常均匀的变形特性。

其次如果支承结构的座环是一个万向节组件，它和固定不动的对应嵌合元件构成一万向节，纱线制动器在它里面形锁合地无可挑剔地定心，但是具有各个方向摆动运动自由度，以便在某种情况下补偿固定的托架和存贮转鼓之间存在的制造或安装误差，这样的话按权利要求15对于在圆周方向完全均匀的制动效果特别有利。

按权利要求16纱线制动器的主要构件是无粘着部位的、可拆卸连接的、可预制的单个构件。

在按权利要求的喂纱器中纱线制动器有能力保证从抽出纱线的调整好的基本张力出发使纱线张力的波动非常小，也就是说提供有效的自动补偿效果，按照该效果高的纱线速度或大的纱线加速度不引起纱线张力值得一提的增长，而是在运行时可以达到最佳的、波动小的纱线张力变化曲线。制动效果的变化幅度，从非常弱的制动效果出发，分布在一个长的调整行程上。基本张力或制动效果可以很灵敏地调整。

按权利要求19利用存储转鼓和臂之间全部的对于力的传递可利用的中间空腔和纱线制动器的长行程的弹性。然而只保留很小的有限的对存储转鼓的并且在存储转鼓和抽纱环圈之间的区域内的干预。

借助于图形对本发明对象的实施形式加以说明。它们表示：

图1  带有一纱线制动器的喂纱器的局部透视图，

图2  纱线制动器的透视图，

图3  纱线制动器的分解图，

图4  纱线制动器在喂纱器内的支承区域的轴向剖视，和

图5A；B；C  制动体薄片的三种示意弯曲形式。

图1中表示一仅以正面部分表示的喂纱器F，例如用来给织机供给纬纱，它具有一带有存储面1的存储转鼓T’，存储面通过一例如倒圆的、在圆周方向连续的圆形分布的抽纱边3转化成存储转鼓T’的正面2。从喂纱器F未画出的壳体起一与壳体固定的悬梁4沿喂纱器F的纵侧延伸，直至超过正面2。悬梁4带一臂5，它可借助于一调整装置6沿悬梁4的纵向调整。臂5带有一与存储转鼓T’同心的、用于由织机抽出的纱线的抽纱环圈7，并构成用于纱线制动器B的固定托架A，纱线制动器的作用是，将并排放置的纱圈储存在存储面1上，并通过抽纱环圈使轴向从抽纱边3头顶上抽出的纱线以尽可能均匀的制动效果制动，其中被制动的纬纱在抽出时环绕抽纱边3。

纱线制动器B工作时具有自动补偿效果，也就是说，其调整到基本张力的制动效果与纱线速度或纱线加速度这样地匹配，使得在抽出的纱线内保持完全恒定的张力变化曲线，而与纱线慢还是快或者以较大的还是较小的加速度抽出无关。为此目的纱线制动器在其薄壁制动体D上有一在圆周方向连续的、平面的和锥形的制动面C，制动体借助于支承结构T这样地支承在托架A上，使得制动面C以可调的轴向压紧力压在抽纱边3上，制动面可垂直于其表面法线变形，在圆周方向是抗拉的，并以一环形波在旋转的纱线抽出区内变形。

制动体D例如是一由金属膜、例如由铍铜合金组成的金属膜制成的、壁厚很小(例如0.1至0.8mm)，在圆周方向封闭的圆环，其中环形制动面C通过放射向外伸展成一封闭的环形元件R的薄片L延续，制动体D用这些薄片固定在支承结构T的一外边缘区域外环8内，轮辐9从支承结构的外环8起延伸到一座环10，它与托架A的做成对应嵌合元件11的环形元件按万向节或球铰K的方式配合工作，其铰接中心大致位于存储转鼓轴的延长线上。

薄片L经过塑性变形，因此它具有一弯曲曲率，其中凹弯曲的一侧朝向支承结构T。薄片L确定一弯曲弹簧，它们总体上得到一在制动体内的第一弹簧装置S1。轮辐9同样是弯曲的挠曲弹簧臂，并构成支承结构T内的第二弹簧装置S2。

作为一种选择支承结构T可以仅由外环8组成，它直接支承在悬梁4内一未画出的环形托架内。

图2中纱线制动器B是一结构单元U，它可以方便地安装或重新更换在例如按图1的喂纱器F内。将轴向预紧力传递到制动体D的锥形的、在圆周方向连续的制动面C上的托架A连接在明显地小于制动面C的内径d1的直径d3上，并离制动面一个可观的轴向距离。力的传递首先从内向外通过第二弹簧装置S2进行，其中轮辐9适宜于具有带朝向制动体D的中凹性弯曲面15的弯曲度。轮辐9(径向轮辐)适宜于由板簧14组成，其末端牢固地固定在座环10和外环8上，在它们之间适宜于用和谐的曲率连接。由此得到外环8可相对于座环10轴向弹性运动，并可以完成相对摆动运动。在所示实施形式中设有八个轮辐9。轮辐数量也可以多一些或少一些。径向轮辐9以均匀的间隔设置。板簧14的厚度可以在0.1至1.0mm之间，其宽度大约为3至10mm，尤其是4至5mm。可以采用钢(弹簧钢)板簧，或塑料或者复合材料板簧，可以考虑板簧的厚度或厚度沿其长度变化，以得到一定的弹簧特性。

外环8具有比制动面C的内径d1大得多的直径d2，例如直径d2可以约为d1的180％，而d3约为d1的40％。外环8是形状稳定的。力从该外环通过制动体D或其薄片L向内一直传到制动面C上。其中弯曲弹簧薄片L的长度为锥形制动面C宽度的数倍。

在具体实施形式中制动体D内可以内置200块以上的薄片L，其中在弯曲弹簧薄片之间形成窄的中间空腔13(0.1至0.3mm)。因为中间空腔13保持不致不变的宽度，薄片从制动面C出发向外略为加宽。可以是由一做成圆环形、封闭的金属薄膜切割件的、例如由铍铜合金组成的制动体的厚度例如可以在0.1至0.8mm之间。薄片L的弯曲度例如在压力和温度作用下在一模具中通过塑性变形制成，使得即使在纱线制动器没有预紧力时对于制动面C也保持一在圆周方向均匀的锥角，由制动面C向外延续的薄片L首先可以沿制动面C锥面的母线方向分布，然后逐渐地向外偏转，使它在其末端处具有大致径向的方位(几乎径向、径向、或者甚至翻转过来，或者说多重蛇形曲线地弯曲，相应于图SA，5B，5C)。

图2中表示一用来将制动体D固定在支承结构T内的挡圈12，它可以拆卸，例如可弹性卡入，与外环8连接并夹紧制动体D的外边缘区。

在座环10内可以成形一配合面16，座环对于在某些情况下希望在托架A(图1)中有万向节或球铰功能时必须与图2中未画出的对应嵌入元件配合工作。

图3中以分解图表示纱线制动器B的三个组件T，D，12。在带有其外环8、轮辐9和座环10的支承结构T内径向轮辐9构成第二弹簧装置S2，因此外环8相对于座环10轴向和可倾侧运动地弹性支承。在外环8内可以成形一用于制动体D的环形插座18，某些情况下它也用于挡圈12(虚线表示)，以便可以固定或更换制动体。弹簧装置S1，S2的弹性特性应该相似或几乎相等。

图3中由制动面C向外延续的、其中凹弯曲面17朝向支承结构T的、放射形设置的薄片L在其外端处相互一体地连接在一与制动面C同心的环形元件R内。该环形元件R借助于挡圈12固定在外环8的插座18内，其中挡圈12为了卡住可以配备凸起或环形卡锁凸缘19。挡圈12的径向跨度大致相当于环形元件的径向跨度。环形元件R的方位这样选择，使它大致位于制动体的一径向平面内。但是环形元件R也可以是锥形的。

作为另一种选择可以设想，使制动体D由带有末端外露的薄片的金属或塑料薄膜制成，其外端通过一注塑上去的塑料环(类似于挡圈12)相互连接，其中塑料环既可以构成图3中的环形元件R，又可以构成图3中的挡圈12，制动体D用该塑料环安装在支承结构T内。

在一种具体的实施形式中制动体D的外径约为180mm，而直径d1约为115mm。在用于制动体D的剪裁原材料中其径向宽度为约40mm。座环的内径d3约为45mm，座环离外环8有约40mm的轴向距离。由于薄片L的弯曲度制动面C位于支承结构之内，使得纱线制动器B未安装时，在侧视图内制动面的较大的直径大致与后面的外环8的轮廓重合。由薄片L构成的第一弹簧装置S1的弹簧硬度大致等于第二弹簧装置S2的弹簧硬度。

图4中可以看到在此托架A区域内的万向节或球铰，其中纱线制动器B能够绕存储转鼓T或纱线制动器B的中心线作倾侧运动，以便在抽纱边3上无可挑剔地定心。支承结构T的座环10以其支承面16贴合在对应嵌合元件11的一个例如球形支承面20上，对应嵌合元件装在臂5上，并大致上同心地包围抽纱环圈7。支承面20在内部由一环形凸缘19限定，它也对支承结构T的摆动或倾侧运动起限制作用。

为了改善纱线制动器在存储转鼓T的抽纱边3上的定心，球铰K可能是适宜的。由于依靠串联的第一和第二弹簧装置S1和S2在纱线制动器内存在的柔性或柔软性，作为另一种选择座环10也可以固定支承在臂8上，也就是说不带万向节功能。如果制动体D直接内置在支承结构内，例如通过外环8环绕环形元件R注塑或注塑在弯曲弹簧薄片L的自由端上，那么作为纱线制动器B第三个组件的挡圈12可以取消。这样在更换磨损的制动面C或替换制动体时支承结构T也必须换掉。

Claims (19)

1.用于喂纱器(F)的纱线制动器(B)，具有一环形的、有一在圆形方向连续的锥形制动面(C)的、薄壁制动体(D)，它在中间连接一第一弹簧装置(S1)的情况下安装在一设置在制动体(D)的背向制动面(C)一侧的环形支承结构(T)内，支承结构本身可装在一固定的托架(A)上，其特征在于：在环形制动体(D)内锥形制动面(C)一体地由大量大致放射形向外伸出的弹性薄片(L)延续，它们-在制动体(D)的径向截面内-做得带有预先成形的弯曲度，并在制动面以外一定的径向距离处通过一外部的环形元件(R)相互连接，预先成形的薄片(L)构成制动体(D)内的第一弹簧装置(S1)。

2.按权利要求1的纱线制动器，其特征是：外部的环形元件(R)与薄片(L)是一体的。

3.按权利要求1的纱线制动器，其特征在于：外部的环形元件(R)是一包容薄片末端的由塑料或金属组成的模制件。

4.按权利要求1的纱线制动器，其特征在于：制动体(D)是一金属薄膜的圆环形切割件，其中薄片(L)的弯曲度通过塑性弯曲变形，在某些情况下在温度和压力作用下制成。

5.按权利要求1的纱线制动器，其特征在于：支承结构(T)具有一带一用于制动体(D)的环形元件(R)的圆形插座(18)的刚性好的外环(8)，制动体的环形元件(R)可借助于一最好由塑料制成的挡圈(12)可拆卸地固定在插座(18)内。

6.按权利要求1的纱线制动器，其特征在于：每块薄片(L)拉直的长度相当于制动面(C)宽度的4至8倍，每块薄片在圆周方向看的宽度在0.5至1.5mm之间，薄片(L)之间的中间空腔(13)的宽度在0.1至0.5mm之间。

7.按权利要求1的纱线制动器，其特征在于：每块薄片(L)从制动面(C)的圆锥母线出发逐渐预弯曲到几乎近似径向或径向方位或超过径向的方位，并且尤其是外部的环形元件(R)位于制动体(D)的一径向平面内。

8.按权利要求1的纱线制动器，其特征在于：每块薄片(L)在制动面(C)和外环形元件(R)之间预弯曲成蛇形曲线形。

9.按权利要求1的纱线制动器，其特征在于：薄片(L)-在制动体(D)的轴向视图中-倾斜地或弯曲地偏离径向分布。

10.按权利要求1的纱线制动器，其特征在于：支承结构(T)由一刚性好的外环(8)，一离外环平面一定轴向距离的具有明显小于外环(8)的直径(d3)的同心座环(10)和均匀分布的轮辐(9)，尤其是径向轮辐组成，轮辐将外环(8)与座环(10)连接。

11.按权利要求10的纱线制动器，其特征在于：轮辐(9)做成弯曲弹簧臂，它们将外环(8)与座环(10)可相对轴向和倾侧运动地弹性连接，并构成内置在支承结构(T)内的、纱线制动器(B)的柔软的第二弹簧装置(S2)，其(至少是轴向的)弹簧特征与第一弹簧装置(S1)的轴向弹簧特性相似，并且第二弹簧装置(S2)在横向和扭转方向刚性比较好。

12.按权利要求10或11的纱线制动器，其特征在于：弯曲弹簧臂是弯曲的装在里面的板簧(14)，其末端分别和外环(8)及座环(10)固定连接。

13.按权利要求12的纱线制动器，其特征在于：板簧(14)在厚度为约0.1至1.0mm时具有约4.0至10.0mm，尤其是约5.0mm的宽度。

14.按上述权利要求之任一项的纱线制动器，其特征在于：座环(10)具有一小于制动面(C)内径(d1)的内径(d3)，尤其是约为制动面内径的40％，外环(8)具有一大于制动面内径(d1)的直径(d2)，尤其是内径的约160％。

15.按上述权利要求之任一项的纱线制动器，其特征在于：座环(10)做成一与固定托架(A)的固定对应嵌合元件(11)相配的万向节组件。

16.按上述权利要求之任一项的纱线制动器，其特征在于：至少制动体(D)和支承结构(T)是无粘着部位形锁合和可拆卸地连接的，一结构单元(U)的预制的单个构件。

17.带一纱线制动器(B)的喂纱器(F)，其中喂纱器(F)具有一带一正面的、在圆周方向连续的抽纱边(3)的固定不动的存储转鼓(T’)和一壳体悬梁(4)，悬梁上设有一用于纱线制动器(B)的固定托架(A)，并且纱线制动器(B)具有一带一锥形的、在圆周方向连续的、可径向变形的制动面(C)的制动体(D)，制动体通过一第一弹簧装置(S1)固定在一碗形凹陷的支承结构(T)的外环(8)内，支承结构支架在托架(A)上，制动面(C)用弹性预紧力轴向压在抽纱边(3)上，其特征在于：支承结构(T)在各个方向可倾侧地支承在托架(A)内的一个带有大致位于存储转鼓轴线上的关节中心的万向节(K)内，万向节(K)由两个形锁合地相互嵌合的环形零件组成，其中之一是支承结构(T)的座环(10)，另一个是带一支承面(20)的环形对应嵌合元件(11)。

18.按权利要求17的喂纱器，其特征在于：制动体(D)是一由具有邻接在内径(d1)上的制动面和许多从制动面大致放射状地向外伸出的一体的弹性薄片(L)的金属薄膜组成的封闭圆环，这些薄片构成纱线制动器的第一弹簧装置(S1)；在制动体(D)内薄片(L)在离制动面(C)一定径向距离处通过一固定在支承结构(T)上的环形元件(R)连接；薄片(L)-在制动体的径向截面内-做得带有预成形的弯曲度，其中凹的弯曲面(17)朝向支承结构(T)的内侧；支承结构(T)具有连接外环(8)和座环(10)的轮辐(9)，它们构成纱线制动器的第二弹簧装置(S2)；制动体(D)在制动面(C)之外可观的径向距离处固定在支承结构(T)内，座环(10)以在制动面(C)之外可观的径向距离和离它一定的轴向距离处支承在托架(A)上。

19.按权利要求17的喂纱器，其特征在于：环形对应嵌合元件(11)安装在壳体悬梁(4)内一轴向可调的臂(5)上，并包围喂纱器(F)的抽纱环圈(7)。

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