制动衬片座和纺纱转杯组件的制作方法

1.本实用新型涉及用于将制动衬片安装至纺纱转杯组件的转杯制动单元的制动衬片座以及用于转杯纺纱机的纺纱转杯组件。


背景技术：

2.转杯纺纱机被广泛用于通过纺纱转杯组件的纺纱转杯处理纤维材料或粗纱成可加工纱线。包括与转杯轴相连的纺纱转杯以及至少一个轴承单元的这样的纺纱转杯组件一般被用在纺纱机、尤其是气流转杯纺纱机中。这样的气流转杯纺纱机以100000rpm以上的速度运行。在转杯纺纱机运行期间，纺纱转杯一般布置在外壳内以保护操作者免于受伤并避免旋转的纺纱转杯与转杯纺纱机其它部件或周围环境材料的任何接触。因此，尤其重要的是在外壳被打开时快速停止纺纱转杯的旋转。另外，包括快速旋转的纺纱转杯的运动在内的外壳打开将会导致作用于纺纱转杯组件的巨大的力和尤其是作用于至少一个将纺纱转杯轴可转动安装到外壳的轴承单元的巨大的力，这种力会导致纺纱转杯组件的磨损、甚或损伤。
3.现有的转杯制动单元通常缺乏高效和可靠性，尤其是因为部件尺寸公差以及纺纱转杯组件的磨损，尤其是转杯制动器部件。这通常导致次优的延迟制动和进而显著增大的操作者受伤风险以及纺纱转杯组件的所有部件的更高磨损程度。


技术实现要素：

4.可以考虑到，本实用新型的第一目的是提出一种用于纺纱转杯组件的转杯制动单元的制动衬片座以及一种用于转杯纺纱机的纺纱转杯组件，其可以尤其快速地被停止，尤其当设置用于保护纺纱转杯的外壳被打开时。
5.可以考虑到，本实用新型的另一目的是提出一种用于纺纱转杯组件的转杯制动单元的制动衬片座以及一种用于转杯纺纱机的纺纱转杯组件，其可以稳固运行尤其以避免操作者受伤和/或防止转杯纺纱机环境中的材料在快速转动的纺纱转杯中被抓住或缠住。
6.最后可以考虑，本实用新型的目的是提出一种用于纺纱转杯组件的转杯制动单元的制动衬片座以及一种用于转杯纺纱机的纺纱转杯组件，其自动防止由快速旋转的纺纱转杯的运动且尤其是倾斜造成的轴承单元以及纺纱转杯组件的其它部件的损伤。
7.这些和其它目的可以通过一种根据本实用新型第一方面的制动衬片座或一种根据第十方面的转杯纺纱组件实现。其它方面涉及本实用新型的优选实施例。
8.一种用于将制动衬片安装至根据本实用新型的纺纱转杯组件的转杯制动单元的制动衬片座包括用于将制动衬片座安装至转杯制动单元的紧固区和用于将制动衬片安装至制动衬片座的安装区，其中安装区的用于支承制动衬片的表面是弯曲的。
9.本实用新型还涉及一种用于转杯纺纱机的纺纱转杯组件，纺纱转杯组件具有固定至纺纱转杯轴的纺纱转杯，纺纱转杯轴通过至少一个轴承单元可转动安装至纺纱转杯组件的外壳，以及纺纱转杯组件具有用于制动纺纱转杯的转杯制动单元，其中该转杯制动器包
括根据本实用新型的制动衬片座。本实用新型最终也涉及一种转杯纺纱机，其具有至少一个制动衬片座和/或根据本实用新型的至少一个纺纱转杯组件。
10.本实用新型有利地允许纺纱转杯组件的提速达到四倍的制动和进而显著提高转杯纺纱机的操作安全性。此外，转杯制动器可被用来在规定时间和/或规定位置可靠停住纺纱转杯，尤其停在纺纱转杯组件的规定转动位置中。另外，转杯制动器有利地保护轴承单元以免因来自运动的大的力而受损，所述运动尤其是由操作者倾斜或枢转快速回转的纺纱转杯。转杯制动器也可以被用来根据轴承的具体规格调节作用于轴承单元的力。最后，转杯制动器可以有利地被用于突然停止纺纱转杯以将纺纱转杯清理掉被提供给纺纱转杯的纤维材料或粗纱的的飞尘和/或在纺纱转杯内产生的纱线的飞尘。
11.转杯纺纱机可以是用于通过纺纱转杯将纤维材料或粗纱处理成可加工纱线的任何机器。转杯纺纱机可以仅包括一个单个转杯，其尤其是布置在纺纱箱内。优选地，纺纱机包括几个纺纱转杯并且尤其是几个相同的纺纱箱，每个纺纱箱包括一个纺纱转杯。转杯纺纱机可以包括其它可选部件，其尤其被设置用于处理在纺纱之前的纤维材料或粗纱和/或处理纺纱之后的纱线。
12.为了能够处理纤维材料或粗纱，设置纺纱转杯组件，尤其为了允许纺纱转杯以高转速转动。纺纱转杯组件优选是转杯纺纱机的纺纱箱的一部分。该纺纱转杯组件有利地至少包括纺纱转杯、纺纱转杯轴和至少一个轴承单元以及至少用于保护纺纱转杯的外壳。该转杯组件也可以包括其它部件例如像用于通过传动带传动纺纱转杯轴的皮带轮或者用于阻尼轴承单元和外壳之间振动的至少一个回弹性安装件。
13.转杯纺纱机的纺纱转杯是用于将纤维材料或粗纱处理成可加工纱线的一个部件或组件并且尤其是气流纺纱机的纺纱转杯。纺纱转杯最好是如下转杯，其更优选构造成一件式和/或由金属构成。纺纱转杯有利地是旋转对称部件以避免转动期间的不平衡。这样的纺纱转杯可以在常规工作期间以超过100000转/分钟和甚至达到200000转/分钟转动。因此，甚至小的失衡将会导致作用于转动部件的大的力，转动部件不得不设计和/或构造成承受常规工作的力。
14.纺纱转杯轴可以作为一件式或几个单独部件的组件方式构造。优选地，纺纱转杯轴作为单独一件式构造，从转杯组件的一端延伸至另一端。尤其是，纺纱转杯轴设置用于通过至少一个轴承单元可转动安装纺纱转杯至外壳。有利地，纺纱转杯轴是旋转对称件以便回转中的不平衡。纺纱转杯轴可沿其整个长度具有恒定直径。优选地，在纺纱转杯轴中央和/或在至少两个轴承单元、优选是所有轴承单元之间的部段中的直径大于在纺纱转杯轴的端部、尤其是用于安装纺纱转杯的末端。
15.至少一个轴承单元设置用于将纺纱转杯轴可转动安装至纺纱转杯组件的和/或纺纱箱的和/或转杯纺纱机的外壳。优选地，至少两个轴承单元布置在纺纱转杯轴上。更优选地，所有轴承单元彼此相同和/或沿着纺纱转杯轴彼此间隔布置。轴承单元可以包括且尤其是任何类型的轴承；但优选的是，轴承单元均是滚动轴承。
16.根据本实用新型的转杯制动单元是功能和/或物理单元，其设置用于快速减速纺纱转杯组件的转动部件。优选地，转杯制动单元设置用于减速纺纱转杯轴的旋转，尤其是通过直接接触纺纱转杯组件的部件和/或施加接触压力至纺纱转杯轴。更优选地，转杯制动器与纺纱转杯轴的一端相互作用，最优选地，转杯制动器与纺纱转杯轴的设置成被传动带和/
或随布置在纺纱转杯轴的一端的皮带驱动轮驱动的部件相互作用。
17.转杯制动单元包括制动衬片座并且可以由几个其它部件例如杠杆、轴、轴承、一个或几个弹簧等制造。根据本实用新型的制动衬片座至少包括紧固区以及安装区，其中制动衬片可被布置在安装区上。有利地，该紧固区以及安装区布置在该制动衬片座的主体部上，其中最优选地，该主体部由一个单件制造。有利地，并非仅主体部、而是整个制动衬片座是一件式制造的。制动衬片座还优选被直接安装到转杯制动单元的转杯制动器杠杆。、制动衬片座可以由任何材料制造；但它优选由聚合体、尤其是塑料和/或纤维加强材料制造。
18.尽管制动衬片座可以针对一种具体转杯制动器来制造和/或造型和/或可以与转杯制动器的所有其它部件一起来设计，但制动衬片座也可以有利地设置用于改造应用尤其被造型成替换不具有转杯纺纱机曲面的老旧的制动衬片座。通常，为了将将制动衬片座安装至转杯制动单元的另一部分、尤其是转杯制动器杠杆的一端，设有紧固区，其中紧固区的形状和/或尺寸适应于转杯制动单元的制动衬片座本应安装至的部件。此外，该紧固区优选包括紧固件如销、螺栓、螺杆、螺钉、开口、丝锥(thread tap)等。制动衬片座可按照互锁和/或传力配合方式被固定至转杯制动单元。附加地或替代地，制动衬片座可通过粘接连接、尤其通过将部件胶粘在一起被固定至转杯制动器。
19.制动衬片是一个要接触且尤其是要被压到纺纱转杯组件的转动件且尤其是纺纱转杯轴的部件或组件。因此，制动衬片通常设置用于通过摩擦将动能转化为热能。优选地，制动衬片呈一件式制造。制动衬片的一个表面、尤其是制动面可以适应于纺纱转杯轴的形状以提供最大的接触表面。
20.为了将制动衬片安装至制动衬片座，安装区设置在制动衬片座表面上。安装区可布置在制动衬片座的与紧固区相对的一侧。优选地，该紧固区和安装区彼此平行和/或彼此相对布置。尤其优选的是，该紧固区和安装区布置在制动衬片座的对置两侧以提供自转杯制动单元至纺纱转杯的高效动力传递。
21.另外，该安装区的造型允许容纳制动衬片的一侧和/或表面并且有利地具有对应于在制动衬片一侧的一个表面的面积。还优选的是，该安装区的用于支承制动衬片的表面是单个的尤其连续的表面。优选地，制动衬片也支承在垂直于安装区的侧面或表面的至少两侧、更优选是所有四侧上以固定安装在制动衬片座的安装区上的该制动衬片以免侧向运动和/或位移。
22.根据本实用新型，安装区的用于支承制动衬片的表面是弯曲的，尤其在沿着要通过布置在安装区上的制动衬片减速的纺纱转杯轴的轴向的方向上。安装区表面最好是弯曲的以提供、支承和/或驱使制动衬片的弯曲制动面，尤其沿着和/或以安装面的相同弯曲。安装区的表面最优选地是弯曲的，使得制动衬片被强制变为凸形形状并且尤其具有要与纺纱转杯轴接触的凸形制动面。
23.根据制动衬片座的优选实施例，安装区的表面具有凸形形状，即该表面在安装区的中央和/或在沿纺纱转杯轴的轴线方向的中央被升高最远和/或表面两端低于中央。安装表面的凸形形状有利地导致制动衬片表面的对应凸形形状，允许在制动衬片中央区域内在制动衬片与纺纱转杯轴表面之间的良好接触。因此，可以与两个部件之间的精确角度无关地获得在制动衬片和纺纱转杯轴之间的同样大的接触面积和进而同样强大的制动力，而对于制动衬片的平坦面，只在两个表面精确相互平行时获得理想的接触面积。特别优选的是，
安装区的表面在全长度上具有恒定的弯曲(curvature)和/或恒定的半径。
24.虽然制动衬片座也可以具有除了将制动衬片安装至转杯制动单元之外的功能，但这优选是主要功能。因此在转杯制动器座的一个有利实施例中，安装区优选在至少一个空间方向上且更优选在两个空间方向上延伸经过制动衬片座的长度或表面的至少50％、优选至少60％、更优选至少75％且最优选至少80％。最后规定，制动衬片具有与安装区相同的长度和/或宽度以允许两者之间的强力连接和接触。
25.已经包括装在安装区的弯曲表面上的制动衬片的制动衬片座是优选的，其提供制动衬片的弯曲的、尤其是凸形的制动面以便接触纺纱转杯轴来制动转杯纺纱机的纺纱转杯组件。优选地，制动衬片是弹性的，因此它能容易占据安装面的形状并且因此可被置入凸形形状或弯曲形状。
26.为了提供在制动衬片和纺纱转杯轴之间的特别大的接触面积，布置在安装区内的制动衬片在第一空间方向上具有制动面的凹形形状并在正交于第一空间方向的一个空间方向上具有制动面的凸形形状。特别优选的是，第一空间方向是垂直于纺纱转杯轴的轴线和/或沿着纺纱转杯轴的圆形弯曲的方向。同样优选的是，第二空间方向是平行于或沿着纺纱转杯轴的轴线的方向。为了提供制动面的最佳形状，凹形弯曲的半径优选被调整并且尤其具有与纺纱转杯轴一样的半径。还优选的是，制动面的凹形形状起因于制动衬片的形状和/或在第二空间方向上的制动面凸形形状至少部分、尤其最好完全起因于在制动衬片座的安装区中的制动衬片在弯曲表面上的支承。因此，未被安装在制动衬片座上的制动衬片的形状优选在第二空间方向上不是弯曲的。
27.为了提供在制动衬片座与转杯制动单元之间的强力连接并且为了提供尤其是自制动杠杆经由制动衬片至纺纱转杯轴的直接力传递，该紧固区优选被构造成包括平坦面，其设置用于大面积接触转杯制动单元的另一部件、尤其是转杯制动单元的制动杠杆。另外，制动衬片座有利地包括紧固件，紧固件优选具有至少一个用于容纳螺钉的螺纹孔，其中该紧固件更优选地布置在该紧固区内。
28.有利地，支承面贴靠制动杠杆一端地布置在紧固区内的平坦面附近，其中在所述支承面和平坦面之间的角度优选在45
°
和135
°
、更优选在80
°
和100
°
之间、最优选为正好90
°
，以防止制动衬片座沿着紧固区内的平坦面滑动。
29.根据本实用新型的一个优选实施例，转杯制动器包括制动杠杆，其通过枢轴枢转安装到外壳，其中制动面位于一侧、尤其在制动杠杆的一端，弹簧件设置在另一侧、尤其在制动杠杆的另一端。优选地，弹簧件布置在制动杠杆和外壳之间以朝向接合位置(转杯制动器在此接合和/或制动衬片的制动面在此接触纺纱转杯轴或皮带轮)施力于制动杠杆。弹簧件优选将制动杠杆预紧向制动器接合的位置。因此优选的是，尤其包括制动衬片的制动衬片座在转杯制动单元被接合时被弹簧力压到纺纱转杯轴上。弹簧件可以以任何可能方式被附接至制动杠杆。优选的是该弹簧件尤其在一端支承于制动杠杆上和/或在另一端支承于外壳、尤其是外壳的第一部分上。
30.制动杠杆可以具有任何形状和尺寸。优选地，制动杠杆通过枢轴被分为两侧，第一侧是致动侧，第二侧是制动侧。优选地，在制动侧设置该制动面和/或在致动侧至少布置弹簧件。进一步优选的是，该杠杆呈l形和/或具有近似相互垂直布置的两个部段。更优选地，该枢轴布置在l形杠杆的长臂上，尤其是大约在该长臂的中央。也优选的是，l形杠杆的短臂
在纺纱转杯组件从第一位置运动到第二位置而导致转杯制动器接合时被外壳推压。有利地，l形杠杆的长臂和/或包括制动面的杠杆臂平行于纺纱转杯轴布置，至少在转杯制动器的接合位置中。
31.在纺纱转杯组件的一个有利实施例中，该弹簧件可调节地安装至制动杠杆以调节所述力，制动杠杆或制动衬片的制动面将该力施加到纺纱转杯轴的或皮带轮的表面。更优选地，该弹簧件可以通过允许连续调节的螺纹连接来纵向调节。
32.也在纺纱转杯组件的一个优选实施例中，带有弯曲制动面的制动衬片被安装在安装区表面上，其中弯曲制动面的半径朝向纺纱转杯轴的纵轴线对准和/或该弯曲制动面沿着纺纱转杯轴的长度延伸，有利地增大制动衬片表面与纺纱转杯轴之间的接触面积，导致更强劲高效的制动。
33.根据本实用新型的另一个优选实施例，纺纱转杯组件可以在纺纱用第一闭合位置与在此可接近纺纱转杯的第二打开位置之间活动、尤其是可枢转和/或可移动。尽管这种运动也可以是线性运动或包括横向分量，该运动也优选包括回转运动，更优选的是该运动只是枢转，最优选地具有单个枢轴。优选地，纺纱转杯组件的枢转运动轴线垂直于纺纱转杯和/或纺纱转杯轴的旋转轴线布置。通常，纺纱转杯组件可以活动安装在纺纱箱内和/或相对于纺纱箱或转杯纺纱机的其它部件、单元或组件活动安装。
34.还优选的是，转杯制动器被构造且尤其是安装至外壳，从而转杯制动器在纺纱转杯组件被运动到打开位置时自动接合和/或在纺纱转杯组件到达闭合位置时被自动释放。因此，转杯制动单元可被构造成在纺纱转杯组件的打开位置中永久接合。优选地，转杯制动器的接合仅通过转杯制动器的机械相互作用和通过转杯纺纱机的其它部件、尤其是纺纱转杯组件、纺纱转杯组件的外壳和/或用于将转杯纺纱机牢固定位至地面的转杯纺纱机部件被驱动。
35.优选地，纺纱转杯组件活动地、尤其是可枢转地安装，从而当运动到打开位置时，使纺纱转杯轴或皮带轮的尤其安置在纺纱转杯轴一端上的末端离开传动带，因此传动装置被分离和/或与致动器的连接被断开。最优选地，与传动带的分离和转杯制动器的接合、尤其是转杯制动器与纺纱转杯轴的机械接合同时发生或至少连续紧随。
36.转杯制动器和尤其是制动衬片的制动面可以在任何位置接合纺纱转杯轴的或皮带轮的表面。但优选的是，制动衬片被压靠到纺纱转杯轴的或皮带轮的、与纺纱转杯轴或皮带轮的设置用于接触传动带的一侧对置的表面上，从而传动带不会接触到转杯制动器，其可能阻碍制动效果。还有，通过将传动带和转杯制动器布置在纺纱转杯轴的对置两侧，可以容易使纺纱转杯轴枢转离开传动带，同时朝向转杯制动器转动，或反之。因此，转杯制动器的更快速接合和脱离传动带是可能的和/或纺纱转杯轴同时接触传动带和转杯制动器是容易避免的。
附图说明
37.本实用新型的这些和其它方面将从下述两个实施例中变得一清二楚并参照下述两个实施例来阐述。
38.图1示出包括纺纱转杯、外壳和转杯制动单元的转杯组件第一实施例，
39.图2示出转杯组件的第二实施例和转杯制动单元的透视细节图，
40.图3示出图2所示的第二实施例的截面图，
41.图4a示出图3所示的第二实施例的制动衬片和纺纱转杯轴的截面示意图，和
42.图4b示出图4a的第二实施例的转动了90
°
的制动衬片和纺纱转杯轴的截面示意图。
43.附图标记列表
[0044]1ꢀꢀꢀꢀ
制动衬片座
[0045]2ꢀꢀꢀꢀ
制动衬片
[0046]3ꢀꢀꢀꢀ
转杯制动单元
[0047]4ꢀꢀꢀꢀ
纺纱转杯组件
[0048]5ꢀꢀꢀꢀ
紧固区
[0049]6ꢀꢀꢀꢀ
安装区
[0050]7ꢀꢀꢀꢀ
弯曲的表面
[0051]8ꢀꢀꢀꢀ
制动面
[0052]9ꢀꢀꢀꢀ
纺纱转杯轴
[0053]
10
ꢀꢀꢀ
平坦面
[0054]
11
ꢀꢀꢀ
制动杠杆
[0055]
12
ꢀꢀꢀ
支承面
[0056]
13
ꢀꢀꢀ
纺纱转杯
[0057]
14
ꢀꢀꢀ
外壳
[0058]
15
ꢀꢀꢀ
轴承单元
[0059]
16
ꢀꢀꢀ
枢轴
[0060]
17
ꢀꢀꢀ
弹簧件
具体实施方式
[0061]
如图1所示的纺纱转杯组件4包括安装至纺纱转杯轴9的纺纱转杯13。纺纱转杯13布置在外壳14中以保护包括几个纺纱箱的自由端转杯纺纱机的操作者，每个纺纱箱具有一个纺纱转杯组件4。为了将纺纱转杯13可转动安装至外壳14，纺纱转杯轴9通过两个轴承单元15被固定至外壳14(见图3)。
[0062]
为了接近纺纱转杯13，可使纺纱转杯组件4从纺纱用第一闭合位置枢转到第二打开位置。但是，在操作者能在使纺纱转杯组件4枢转到打开位置后接近纺纱转杯13之前，必须将纺纱转杯13从在工作中超过100000rpm的转速制动到完全停止。因此设有转杯制动单元3，其中该转杯制动单元3被构造成在纺纱转杯组件4被移动到打开位置时自动接合并且在纺纱转杯组件4达到闭合位置时被自动释放。转杯制动单元3包括可通过枢轴16枢转安装至纺纱转杯组件4的外壳14的制动杠杆11。
[0063]
制动杠杆11的枢轴16垂直于纺纱转杯轴9的旋转轴线布置。弹簧件17在枢轴16的一侧布置在制动杠杆11和外壳14之间。弹簧件17将制动杠杆1朝向转杯制动单元3的接合位置预紧。在制动杠杆11的枢轴16的对置侧，带有制动衬片2的制动衬片座1布置在制动杠杆11的一端，其中制动衬片2包括要直接接触到纺纱转杯轴9表面的制动面8(见图3、图4a和图4b)。因此，转杯制动单元3通过机械接触且尤其通过制动衬片2的制动面8与纺纱转杯轴9表
面之间的摩擦被操作。
[0064]
制动衬片座1被固定至制动杠杆11的一端，其中设有用于将制动衬片座1牢固安装至转杯制动单元3的制动杠杆11的紧固区5。紧固区5包括制动衬片座1的平坦面10，其设置用于大面积接触制动杠杆11的同样平坦的表面。为了防止制动衬片座1沿平坦面10尤其在转杯制动单元3接合时在纺纱转杯轴9的轴向上移动，在紧固区5内的平坦面10附近贴靠制动杠杆11的一端地设有支承面12，其中支承面12垂直于平坦面10且平行于纺纱转杯轴9的径向对准。
[0065]
制动衬片座1包括用于将制动衬片2安装至制动衬片座1的安装区6，其中安装区6的用于支承制动衬片2的表面7具有半径在全长度上恒定的凸形弯曲。安装在安装区6的弯曲的表面7上的制动衬片2通过该弯曲而被强制变为弯曲形状，导致制动衬片2的弯曲的制动面8接触该纺纱转杯轴9以便高效制动纺纱转杯轴9。安装区6的弯曲和进而还有弯曲的制动面8的弯曲朝向纺纱转杯轴9的纵轴线对准，使得弯曲的制动面8沿着纺纱转杯轴9的长度延伸并导致在纺纱转杯轴9表面和制动面8之间接触的接触面积用于对应于制动面8弯曲的在两者之间的角度范围。
[0066]
为了提供与纺纱转杯轴9的表面接触的制动衬片2的甚至更大的制动面8，安装至安装区6的制动衬片2在第一空间方向上具有制动面8的凹形形状并且还在与第一空间方向正交的一个空间方向上具有制动面8的凸形形状(见图4a和图4b)。第一空间方向是一个垂直于纺纱转杯轴9的轴线且沿着纺纱转杯轴9的圆形弯曲的方向。第二空间方向是一个沿着纺纱转杯轴9的轴线的方向。为了提供制动面8的最佳接触，该凹形弯曲的半径具有与纺纱转杯轴9相同的半径。
[0067]
制动衬片2在正好与纺纱转杯轴9的表面被传动带驱动以通过纺纱转杯轴9加速并驱动纺纱转杯13的位置相对的位置中接合纺纱转杯轴9的表面。