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地基本张 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。