ES2822567T3 - Freno de hilo de bola para un huso de retorcido de doble hilo - Google Patents
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Abstract
Freno de hilo de bola para un huso de retorcido de doble hilo, que comprende - una carcasa de freno tubular (1) que consta de una sección de carcasa superior (2) y una sección de carcasa inferior (3) conectada de forma desmontable; - un tubo de entrada de hilo (4) montado de forma coaxialmente giratoria en la sección de la carcasa superior (2); - un anillo de superficie de frenado superior (6) asignado al tubo de entrada de hilo (4), cuya regulación de altura se produce girando el tubo de entrada de hilo (4); - una bola de freno (7) que interactúa con este anillo de superficie de frenado (6); - un pistón axialmente desplazable (9) guiado de forma impermeabilizante en la sección de carcasa inferior (3) que - en la cara exterior de su fondo (9.1) orientado hacia arriba presenta un anillo de superficie de frenado inferior (10) y que - por medio de una fuerza de succión se puede reguilar en dirección axial hacia abajo en contra de la fuerza de un resorte de reposición (12), - un dispositivo de regulación de la fuerza de frenado que actúa sobre la unidad de frenado y que consiste en los dos anillos de superficie de frenado y la bola de freno, caracterizado por que - el dispositivo de regulación de la fuerza de frenado está formado por un resorte de regulación de la fuerza de frenado (14) y/o por el resorte de reposición (12) que actúa desde abajo sobre el anillo de la superficie de frenado inferior (10), y - por que el tubo de entrada de hilo (4) se apoya de forma rotatoria y protegida contra el desplazamiento axial y actúa sobre el anillo de superficie de frenado superior (6) a través de un elemento que convierte un movimiento de rotación en un desplazamiento axial.
Description
DESCRIPCIÓN
Freno de hilo de bola para un huso de retorcido de doble hilo
La invención se refiere a un freno de hilo de bola según el preámbulo de la reivindicación 1.
En las máquinas de retorcido de doble hilo, el hilo a retorcer debe ser sometido a una fuerza de tracción de hilo definida antes de entrar en el huso de retorcido. Esta fuerza de tracción del hilo debe ser elegida de manera que se garantice un proceso de retorcido estable durante toda la vida útil de la bobina. El criterio para la tensión necesaria del hilo consiste en que, durante todo el recorrido de la bobina en el disco de almacenamiento, la cantidad de hilo almacenada no debe ser en ningún momento inferior a un valor mínimo para que el balón de hilo se mantenga estable. Si el almacenamiento cae por debajo de este valor, el balón de hilo tiende a colapsarse temporalmente incluso en caso de fallos menores (fluctuaciones de masa en el balón de hilo o enredos en la bobina de alimentación). En este caso se producen contactos indeseables entre el balón de hilo y el borde del bote, lo que puede dar lugar a daños en el hilo o incluso a su rotura. Además, al plegar el hilo de alimentación se prevé, para fomentar el recorrido del hilo, una aleta de retorcido de libre rotación por la que se conduce el hilo de alimentación para aportarlo a través de un guiahilos al tubo de entrada de hilo y al freno de hilo posicionado en el interior de la bobina de alimentación. La aleta de retorcido gira y provoca, además del propio freno del hilo, un cierto frenado del hilo (pretensión), que puede ser variada mediante pesas de carga adicionales.
En la práctica se han obtenido buenos resultados con los llamados frenos de cápsula como frenos de hilo. El principal componente de estos frenos es una cápsula de freno sujetada entre dos anillos de superficie de freno, normalmente dos guiahilos de cerámica, que consta de una parte superior y una parte inferior y un resorte sujetado entre ambas, que presiona las calotas de la cápsula de freno contra los anillos de superficie de freno. El hilo pasa entre dos puntos de sujeción. En las formas de realización convencionales, el efecto de sujeción del resorte y, por lo tanto, la fuerza normal ejercida sobre el hilo y el efecto de frenado sobre el hilo, se ajustan mediante la regulación de la distancia entre los dos anillos de superficie de freno. Con este fin se suele regular la altura del tubo de entrada de hilo, algo que, por una parte, no es deseable por razones de espacio y, por otra parte, por el cambio del ángulo de entrada del hilo en el tubo de entrada del hilo.
Esta regulación se realiza antes de que comience el proceso de retorcido y permanece inalterada durante el proceso de bobinado. Para cubrir el rango de tensión de hilo generalmente usual para diferentes hilos, materiales y tamaños de huso, se dispone de cápsulas de freno con resortes de diferente fuerza, o de cápsulas de freno en las que los resortes pueden ser reemplazados en función de la fuerza de frenado requerida. Este procedimiento es complicado dado que, por una parte, el cambio de la cápsula requiere mucho tiempo y, por otra parte, se necesitan varias variantes de cápsula. Esto conlleva un mayor número de elementos operativos y puede dar lugar a confusiones de la cápsula si ésta no se marca debidamente de forma inequívoca.
El enhebrado necesario del hilo de alimentación en estos frenos y sus guiahilos se lleva a cabo a mano, con ayudas de elementos de enhebrado adecuados (por ejemplo, largos hilos de plástico) o mediante un dispositivo de enhebrado neumático, en el que el hilo se enhebra automáticamente por medio de una corriente de aire de succión a través del paso liberado por efectos neumáticos.
En el documento EP 2336408 B1 se describe, según el preámbulo de la reivindicación 1, un freno de hilo de bola ajustable por medio de una fuerza elástica con un anillo de superficie de frenado superior, un anillo de superficie de frenado inferior y un balón de frenado situado entre estos dos anillos de superficie de frenado. Un resorte de regulación de la fuerza de frenado se sujeta o actúa entre la cara superior del anillo de superficie superior de frenado y un contrasoporte del elemento elástico, lo que puede dar lugar a complicaciones durante el montaje y/o al mantenimiento del freno de hilo. La regulación de la fuerza de frenado se produce por medio de un ajuste de altura escalonado del tubo de entrada del hilo, con lo que cambia la fuerza que actúa sobre el anillo de la superficie de frenado superior. Durante el enhebrado o paso neumático de un hilo o de una hebra, el anillo de superficie de frenado inferior se mueve hacia abajo por medio de una presión negativa, despejando así el camino para un flujo de aire a través del freno, por lo que el hilo aplicado al extremo superior del tubo de entrada de hilo se transporta a través de todo el freno. La bola de freno se desvía lateralmente o se apoya en un elemento receptor que forma parte de la carcasa de freno, liberándose así un camino para el hilo o la hebra. Si se abre la carcasa de freno, por ejemplo, para el mantenimiento general o la limpieza, existe el riesgo de que la bola de freno se caiga y se pierda.
En estos frenos de hilo conocidos, el inconveniente consiste en que las fuerzas de peso de todos los componentes que descansan sobre la bola de freno, como mínimo el resorte de regulación de la fuerza de frenado y el anillo de superficie de frenado (posiblemente un segundo resorte de fuerza de frenado adicional y posiblemente un pistón guía), aumentan el efecto de frenado sobre el hilo. Como resultado, estos sistemas de frenado están limitados en cuanto a fuerzas de tracción de hilo bajas, como las que se necesitan especialmente para los hilos finos.
Por lo tanto, la invención se plantea el objetivo de diseñar un freno de hilo de bola de manera que, incluso con el mismo moldeo de bola, se puedan realizar fuerzas de tracción de hilo más bajas y evitar en gran medida complicaciones durante el montaje o el mantenimiento.
Las características de la reivindicación 1 sirven para resolver esta tarea.
Para evitar un ajuste de altura del tubo de entrada de hilo para la regulación de la fuerza de frenado, la regulación de la fuerza de frenado se realiza sólo mediante el giro del tubo de entrada de hilo. Para ello, el anillo de superficie de frenado superior se integra en un elemento que convierte un movimiento de rotación del tubo de entrada de hilo en un movimiento axial del anillo de superficie de frenado superior.
Con el fin de evitar durante el enhebrado del hilo neumático y el ajuste del anillo de superficie de frenado inferior provocado por el mismo que la bola de freno descanse permanezca en el anillo de superficie de frenado inferior, se prevé según la reivindicación 10 entre los dos anillos de superficie de frenado un dispositivo de sujeción de la bola de freno entre los dos anillos de superficie de frenado que actúa durante el enhebrado del hilo neumático y que está dispuesto en el extremo inferior de un manguito que alberga el anillo de superficie de frenado superior y cuyo diseño es objeto de las reivindicaciones 11 y 12.
Las formas de realización preferidas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.
La invención se describe a continuación más detalladamente a la vista del dibujo. Se muestra en la:
Figura 1 un corte axial del freno de hilo según la invención en una primera posición de regulación;
Figura 2 un corte axial de acuerdo con la figura 1, pero en una posición girada en 90° con respecto a la figura 1; Figuras 3 y 4 cortes axiales de acuerdo con las figuras 1 y 2 en una segunda posición de regulación del freno de hilo; Figura 5 un corte axial del freno de hilo de la invención durante el enhebrado neumático en una primera posición de regulación correspondiente a la primera posición de regulación según las figuras 1 y 2;
Figura 6 un corte axial del freno de hilo representado en la figura 5, en una posición del freno de hilo girado en 90° con respecto a la figura 5;
Figuras 7 y 8 cortes axiales correspondientes a las figuras 5 y 6 en una segunda posición de regulación;
Figura 9, en una ilustración ampliada, un corte axial de la parte inferior del freno de hilo representada en la figura 4; Figura 10, en una ilustración ampliada, un corte axial de la parte superior del freno de hilo representado en la figura 4; Figura 10B un corte radial según la línea A-A o B-B de la figura 10.
El freno de hilo mostrado en las figuras 1 y 2 comprende esencialmente los siguientes elementos individuales:
- una carcasa de freno tubular 1, compuesta por una sección de carcasa superior 2 y una sección de carcasa inferior 3 conectada de forma desmontable a la sección de carcasa superior 2,
- un tubo de entrada de hilo 4 apoyado de forma rotatoria e insertado coaxialmente en la sección de carcasa superior 2, que está asegurado contra el desplazamiento axial mediante un anillo de enclavamiento 4.1 que sobresale hacia fuera y se engancha en una ranura de enclavamiento 2.1 prevista en la sección de carcasa superior 2,
- brazos 4.2 fijados o moldeados en el tubo de entrada de hilo que se extienden lateralmente desde el tubo de entrada de hilo, en cuyos extremos inferiores se han dispuesto unos salientes 4.3 orientados hacia el interior; - un manguito 5 asegurado contra la rotación con una ranura helicoidal o guía ranurada 5.1 dispuesta en el exterior con un paso constante o no constante de las vueltas helicoidales 5.1, en las que encajan los salientes 4.3 del tubo de entrada de hilo 4.
La longitud del manguito 5 determina la longitud del recorrido de regulación del anillo de superficie de frenado superior 6 y puede seleccionarse en dependencia de los ámbitos de aplicación previstos. Por su extremo inferior el manguito 5 está provisto de un anillo de brida 5.2 que, de acuerdo con la figura 9, presenta preferiblemente dos salientes de enclavamiento opuestos 5.3 en los que engranan unas ranuras de enclavamiento no representadas situadas en la pared interior de la sección de carcasa superior 2 para impedir una rotación del manguito 5.
Las dos secciones de carcasa se pueden fijar entre sí por medio de tornillos, grapas o cierres de bayoneta.
En el extremo inferior del manguito 5 se inserta el anillo de superficie de frenado superior 6, preferiblemente en forma de guiahilos de cerámica.
Se prevén, además
- una bola de freno 7 que se ajusta al anillo de superficie de frenado superior 6;
- un dispositivo de sujeción para la bola de freno 7 dispuesto por debajo del anillo de brida 5.2 del manguito 5, que forma un dispositivo de sujeción de bola; este dispositivo de sujeción presenta al menos dos elementos de sujeción opuestos doblados hacia el interior 8, cuyos extremos libres inferiores se encuentran por debajo del diámetro principal de la bola de freno 7 para evitar que la bola de freno 7 se caiga, como se describirá más adelante, cuando el freno se abre neumáticamente.
En la sección de carcasa inferior 3 se apoya un pistón 9 axialmente desplazable, que se guía de forma impermeabilizante y que en la cara exterior de su fondo 9.1 orientado hacia arriba presenta un anillo de superficie de frenado inferior 10, preferiblemente en forma de guiahilos de cerámica, para la bola de freno 7.
La sección de carcasa inferior 3 se dota en su extremo inferior de una brida de soporte 3.1 orientada hacia el interior, en la que se apoya un manguito de guía de resorte 11 para un resorte de reposición preferiblemente pretensado 12 para el pistón 9. A la cara interior de fondo del pistón 9.1 se ajusta una tubuladura 9.2 orientada hacia abajo, que está rodeada por un manguito de apoyo de resorte 13 axialmente desplazable en relación con la tubuladura 9.2. En su extremo superior el manguito de apoyo de resorte 13 está provisto de una brida de apoyo 13.3 orientada hacia el exterior para el extremo superior del resorte de reposición 12. Este manguito de apoyo de resorte 13 alberga en la zona de su cara superior un dispositivo de regulación de la fuerza de frenado que presiona contra la cara interior del fondo del pistón 9.1 y que tiene la forma de un resorte de regulación de la fuerza de frenado 14 que, en función del ámbito de aplicación previsto del freno de hilo, tiene una rigidez de resorte concebida de manera correspondiente. Este resorte de regulación de la fuerza de frenado 14 adopta en la posición de regulación del freno de hilo representada en las figuras 3 y 4, con el anillo de superficie de frenado superior 6 fijado en una posición final superior, su posición prácticamente relajada. En la posición de regulación representada en las figuras 1 y 2 y con el anillo de superficie de frenado 6 desplazado hacia abajo, este resorte de regulación de la fuerza de frenado 14 se encuentra en su estado comprimido prácticamente por completo, por lo que este resorte de regulación de la fuerza de frenado 14 ejerce la mayor fuerza de frenado sobre el hilo que va pasando.
Para aumentar aún más la fuerza de frenado, el anillo de superficie de frenado superior 6 se puede desplazar todavía más hacia abajo, preferiblemente mediante un dimensionamiento correspondiente del manguito 5, de manera que el muelle de reposición 12 también esté sometido a la carga y actúe a modo de resorte de regulación de la fuerza de frenado.
En el extremo inferior del manguito de apoyo del resorte 13 se disponen brazos 13.1 con salientes de enclavamiento 13.2 orientados hacia fuera que pueden entrar en contacto con un anillo de tope 11.1 orientado hacia dentro del manguito de guía de resorte 11.
De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, el resorte de regulación de la fuerza de frenado 14 se puede suprimir, asumiendo únicamente el resorte de reposición 12 que actúa sobre el pistón 9 la función del dispositivo de regulación de la fuerza de frenado que, por lo tanto, se diseña de manera correspondiente y que, por ejemplo, presenta preferiblemente en toda su longitud secciones con distintas rigideces de resorte.
El freno de hilo según la invención se puede regular entre las posiciones de trabajo extremas representadas en las figuras 1 y 2, por una parte, y las figuras 3 y 4, por otra parte, y entre las figuras 5 y 6, por una parte, y las figuras 7 y 8, por otra parte.
Para enhebrar o pasar un hilo o una hebra, el pistón inferior 9 se baja de la posición de trabajo a la posición de enhebrado mediante la aplicación de una presión negativa a la abertura central de la sección de carcasa inferior 3 en contra de la fuerza del resorte de reposición 12, mientras que la bola de freno 7 es recogida o sujetada por los elementos de sujeción 8 del dispositivo de sujeción y la conexión al tubo de entrada de hilo 4 liberada de manera que un hilo retenido en el extremo superior del tubo de entrada de hilo 4 se pueda enhebrar a través del freno de hilo por medio de aire de succión.
En el tubo de entrada de hilo 4 se dispone un saliente de enclavamiento 4.4 sometido al resorte y orientado hacia fuera, que encaja en muescas de un anillo de enclavamiento 2.4 dispuesto en el perímetro interior de la sección de carcasa superior 2. En el tubo de entrada de hilo 4 se ha previsto una escala numérica desarrollada en dirección perimetral (no representada), que se puede ver a través de una ventana 2.4 dispuesta en la sección de carcasa superior 2 para que, en dependencia de la posición de engranaje del saliente de enclavamiento 4.4. en el anillo de enclavamiento 2.3, se pueda leer la respectiva posición de giro del tubo de entrada de hilo 4 y reconocer así la posición de altura del anillo de superficie de frenado superior 6 y, en función de ésta, la fuerza de frenado ajustada.
Como ya se ha explicado antes, para poder registrar con los frenos de hilo de cápsula conocidos un amplio rango de fuerzas de frenado, existía hasta ahora la necesidad de utilizar de manera complicada y por lo tanto desfavorable, varias cápsulas con diferentes rangos de fuerza de frenado, puesto que cada cápsula individual sólo podía ser utilizada respectivamente para un rango de fuerza de frenado limitado, en especial en dependencia de la fuerza elástica del resorte situado dentro de la cápsula.
Este inconveniente se remedia mediante el freno de hilo de bola según la invención, en el que el dispositivo de regulación de la fuerza de frenado que provoca la fuerza de frenado se dispone por debajo el anillo de superficie de frenado inferior 10, a saber
- como variante A en forma del resorte de regulación de la fuerza de frenado 14;
- como variante B en forma del resorte de regulación de la fuerza de frenado 14 apoyado por el resorte de reposición 12 o
- como la variante C, simplemente en forma de resorte de reposición 12.
Lista de referencias
1 Carcasa de freno
2 Sección de carcasa superior
2.1 Ranura de enclavamiento
2.3 Anillo de enclavamiento
2.4 Ventana
3 Sección de carcasa inferior
3.1 Brida de apoyo
4 Tubo de entrada de hilo
4.1 Anillo de enclavamiento
4.2 Brazos
4.3 Salientes
4.4 Saliente de enclavamiento
5 Manguito con guía de ranura o corredera dispuesta por la cara exterior 5.1 Guía de ranura o corredera helicoidal
5.2 Anillo de brida
5.3 Salientes de enclavamiento
6 Anillo de superficie de frenado superior (guiahilos de cerámica) 7 Bola de freno
8 Elementos de sujeción
9 Pistón de trabajo
9.1 Fondo de pistón
9.2 Tubuladura
10 Anillo de superficie de frenado inferior (guiahilos de cerámica) 11 Manguito de guía de resorte
12 Resorte de reposición
13 Manguito(s) de apoyo de resorte
13.1 Brazos
13.2 Salientes de enclavamiento
13.3 Bridas de apoyo
14 Resorte de regulación de la fuerza de frenado
Claims (13)
1. Freno de hilo de bola para un huso de retorcido de doble hilo, que comprende
- una carcasa de freno tubular (1) que consta de una sección de carcasa superior (2) y una sección de carcasa inferior (3) conectada de forma desmontable;
- un tubo de entrada de hilo (4) montado de forma coaxialmente giratoria en la sección de la carcasa superior (2);
- un anillo de superficie de frenado superior (6) asignado al tubo de entrada de hilo (4), cuya regulación de altura se produce girando el tubo de entrada de hilo (4);
- una bola de freno (7) que interactúa con este anillo de superficie de frenado (6);
- un pistón axialmente desplazable (9) guiado de forma impermeabilizante en la sección de carcasa inferior (3) que
- en la cara exterior de su fondo (9.1) orientado hacia arriba presenta un anillo de superficie de frenado inferior (10) y que
- por medio de una fuerza de succión se puede reguilar en dirección axial hacia abajo en contra de la fuerza de un resorte de reposición (12),
- un dispositivo de regulación de la fuerza de frenado que actúa sobre la unidad de frenado y que consiste en los dos anillos de superficie de frenado y la bola de freno,
caracterizado por que
- el dispositivo de regulación de la fuerza de frenado está formado por un resorte de regulación de la fuerza de frenado (14) y/o por el resorte de reposición (12) que actúa desde abajo sobre el anillo de la superficie de frenado inferior (10), y
- por que el tubo de entrada de hilo (4) se apoya de forma rotatoria y protegida contra el desplazamiento axial y actúa sobre el anillo de superficie de frenado superior (6) a través de un elemento que convierte un movimiento de rotación en un desplazamiento axial.
2. Freno de hilo de bola según la reivindicación 1, caracterizado por que el resorte de regulación de la fuerza de frenado (14) se apoya en un manguito de apoyo de resorte (13) montado de forma axialmente desplazable dentro del pistón (9), sobre el que actúa el resorte de reposición (12) en dirección del anillo de superficie de frenado inferior.
3. Freno de hilo de bola según la reivindicación 2, caracterizado por que el manguito de apoyo del resorte (13) presenta en su extremo superior una brida de apoyo (13.3) orientada hacia el exterior para el extremo superior del resorte de reposición (12), cuyo extremo inferior se apoya por medio de una brida de apoyo orientada hacia el interior (3.1) en el extremo inferior de la sección de carcasa inferior (3).
4. Freno de hilo de bola según la reivindicación 2, caracterizado por que el pistón (9) está provisto de una tubuladura interior (9.2) que sigue al fondo de pistón (9.1) y a la abertura del anillo de superficie de frenado inferior (10), en la que se guía el manguito de apoyo de resorte (13) en dirección axial.
5. Freno de hilo de bola según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por un manguito de guía de resorte (11) dispuesto en la sección de carcasa inferior (3), que apoya el resorte de reposición (12) y en el que se guía el manguito de apoyo de resorte (13), disponiéndose en el extremo inferior del manguito de apoyo de resorte (13) unos brazos (13.1) con salientes de enclavamiento (13.2) orientados hacia fuera para su interacción con una brida de apoyo (13.3) configurada en el extremo superior del manguito de apoyo de resorte (13) y orientada hacia dentro.
6. Freno de hilo de bola según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que el elemento consiste en un manguito (5) protegido contra la rotación que se puede desplazar axialmente en la sección de carcasa superior (2) y que presenta en la cara exterior una guía de corredera helicoidal (5.1) en la que encajan salientes orientados hacia el interior (4.3) que forman parte del tubo de entrada de hilo (4).
7. Freno de hilo de bola según la reivindicación 6, caracterizado por brazos en forma de púas (4.2) dispuestos al lado del tubo de entrada de hilo (4), en los que se fijan los salientes (4.3).
8. Freno de hilo de bola según una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que en el extremo inferior del manguito (5) se dispone el anillo de superficie de frenado superior (6).
9. Freno de hilo de bola según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que entre los dos anillos de superficie de frenado (6 y 10) se dispone un dispositivo de sujeción para la bola de freno (7).
10. Freno de hilo de bola según la reivindicación 9, caracterizado por que el dispositivo de sujeción para la bola de freno (7) se dispone en el extremo inferior de un manguito (5) provisto del anillo de superficie de frenado superior (6).
11. Freno de hilo de bola según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que el dispositivo de sujeción comprende al menos dos elementos de sujeción opuestos, doblados hacia el interior (8), cuyos extremos libres se encuentran por debajo del diámetro de la bola de freno (7).
12. Freno de hilo de bola según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por un saliente de enclavamiento (4.4) orientado hacia el exterior y dispuesto en el tubo de entrada de hilo (4), que encaja en un anillo de enclavamiento (2.4) dispuesto en la pared interior de la sección de carcasa superior (2) con muescas que sobresalen radialmente hacia el interior.
13. Freno de hilo de bola según la reivindicación 12, caracterizado por una ventana (2.4) prevista en la sección de carcasa superior (2) para ver una escala numérica dispuesta en el tubo de entrada de hilo (4) en dirección perimetral, que en dependencia de la posición de engranaje del saliente de enclavamiento (4.4) en el anillo de enclavamiento (2.3) indica la respectiva posición de rotación del tubo de entrada de hilo (4) y, por consiguiente, la fuerza de frenado ajustada dependiente del ajuste de altura del anillo de superficie de frenado superior (6).
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