专利名称：可设定制动力的纱线制动器的制作方法
呈所谓的盘式制动器或薄片制动器(plate brakes)形式的纱线制动器现已广泛使用。例如，DE 44 09 450 C2公开了一种纱线制动器，该纱线制动器包括两个制动薄片，每个制动薄片都是环形的。两个销用于可活动地支撑制动薄片。这些销被相互平行间隔开地保持，并且在制动薄片的外周处支撑着制动薄片。另一个销延伸穿过两个制动薄片的中心开口。每个制动薄片设有一个环形的永久磁铁，以致这两个制动薄片相互吸引，从而夹紧在它们之间穿行的纱线。为了将振动运动传递给支撑销，该振动运动横向于制动薄片取向，以连续保持制动薄片处于运动中，并防止纱线自身锯开进入制动薄片中。
为了设定制动力，该印刷出版物还提出，使支撑在中心销上的制动薄片暴露于两个外磁场，其中一个磁铁被可调节地支撑。以同性磁极将外磁铁朝向相应相联的制动薄片取向，从而产生排斥力。制动薄片自身居中在两个外部永久磁铁之间的中部。也可以使用压缩弹簧来代替外部永久磁铁。
通过调节可调整的永久磁铁的位置或调节滚花螺钉来调节制动力，从而调节制动薄片的位置，该滚花螺钉构成用于将两个制动薄片保持在一起的两个弹簧中的一个弹簧的反支撑件。这样是因为制动薄片一直努力将自身居中定位在支撑着弹簧的两个反支撑件之间，或者居中定位在两个外部永久磁铁之间。
DE-PS 29 30 641公开了一种电动纱线薄片制动器，该制动器具有一个永久磁铁，该永久磁铁产生使两个制动薄片彼此相吸的力。制动力的大小可以通过激励磁铁的电流强度来控制。然而，在这种布置中，制动薄片的位置被严格地预先确定了。
EP 0 499 218 A1介绍了一种纱线制动器，该纱线制动器包括两个制动薄片，这两个制动薄片彼此偏压地靠着，并且通过一个凸轮装置将径向方向的摆动传递给这两个制动薄片。制动薄片的支撑使得严格预先确定了制动薄片的位置。
然而，现已发现，固定预先确定制动薄片的位置可能会导致在某些应用中的困难。
因此，本发明的目的是提供一种纱线制动器，该纱线制动器至少部分地消除已知纱线制动器的缺点。
使用权利要求1所限定的纱线制动器达到该目的。
根据本发明的纱线制动器包括两个制动薄片和一个偏压装置，该偏压装置与每个制动薄片相联。偏压装置将制动薄片或其它制动元件保持在居中位置中。当制动薄片被保持在居中位置中时，偏压装置就它们施加在制动薄片上的力而言都可设定。如果偏压装置可彼此独立设定，则可以仔细地把居中位置从一个给定位置移到一个更改的位置。在偏压装置具有相等的力的情况下，居中位置为在两个偏压装置之间或支撑着偏压装置的反支撑件之间的中间位置。如果在彼此相反的方向上同步调节偏压装置，则居中位置不改变。相反，通过偏压装置将居中位置弹性设定在同一个位置中。运行的纱线可以使得制动薄片在该居中位置附近摆动，而偏压力的调节对该居中位置的改变没有影响。这样例如具有如同纱线运行一样的优点。例如，纱线制动器可以特别地具有紧凑的构造。例如，在到达制动薄片之前，纱线穿过固定布置的除节机(knot catcher)，可以将该除节机与制动薄片布置得非常近。此外，检测纱线的测量装置可以设置并集成到纱线制动器中。通过设定的中间位置，运行的纱线的位置没有变化，即使在调节制动力的情况下，纱线的位置也没有变化，从而测量装置上的反馈影响很小或者可以排除反馈影响。
为了调节偏压装置，可以把支撑偏压装置的反支撑件如压缩弹簧制成可调节的。然而，也可以使用诸如磁铁对作为偏压装置，另外，设置在制动薄片上的磁铁与该磁铁对相联。在这种情况下，磁铁对与产生的磁场一起形成偏压装置。为了调节获得的磁力，可以调节外部磁铁的位置，否则这些外部磁铁在操作期间是固定布置的。反支撑件或外部磁铁的调节是在相反的方向上同步实现的。当调节纱线的偏压力时，以这种方式使得制动薄片的居中位置保持不变。
如果使用磁铁作为薄片的偏压装置，也可以使用永久磁铁作为磁铁；在这种情况下通过改变磁铁的位置来实现对偏压力的调节。然而，电磁铁也可以用作磁铁，在这种情况下，对相应的激励电流进行相应的调节，从而改变偏压力。另外，在这种情况下，在调节激励电流时，制动薄片的居中位置保持不变，使得两个电磁线圈的磁力同步地但是在相反方向上改变。
根据优选实施例，可以通过调节装置来实现反支撑件或永久磁铁的机械调节，其中调节装置在相反方向上将同步调节传递给反支撑件或永久磁铁。调节装置优选是具有操纵器的传动装置，通过该传动装置进行调节。这种传动装置优选具有非恒定的传动比，使得在小偏压力的情况下从操纵器的调节运动获得较大的调节行程，而在较大的偏压力的情况下获得相对较小的调节行程。为了这样的目的，传动装置具有非恒定的传动比；该传动装置可以是曲柄传动装置、螺旋传动装置等。由于曲柄传动结构特别简单，并且是用简单的注模零件制造的，所以对具有曲柄传动结构的实施例可以特殊改装，以适于大规模应用。
如果需要，调节装置还可以设有一个或两个电驱动件。例如，可以利用定位马达、压电定位驱动件等来调节偏压装置的反支撑件或外部永久磁铁的位置。以这种方式，通过适当的电信号导体进行远程定位是可行的。这些装置可以连接到纱线输送设备的控制件或纱线处理机的控制件。还可以为纱线制动器设置自身的控制单元，该控制单元通过合适的数据导线来接受调节命令，并且通过调节装置独立地转换命令。在这种连接中，可行的是给纱线制动器设置自身的能源，该能源永久地或者周期性地为非常经济的控制装置供给能量，并且使得能量可以在纱线制动器的使用期期间用于所期望的定位运动。
优选实施例的进一步详情构成了从属权利、说明书或者附图的主题。
了本发明的实施例，在附图中图1是纱线制动器的透视图；图2是对图1中的纱线制动器略作修改的实施例的示意图；图3是根据图1和图2的纱线制动器的示意性侧视图；图4是纱线制动器的改进实施例，该纱线制动器使用对两个制动薄片的同步的偏压力调节来运转；图5是根据图1、图2和图4的纱线制动器的调节装置的实施例；图6、7是调节装置的改进实施例的示意图，图中调节装置分别处在不同的调整位置；图8是调节装置的另一个改进实施例的示意图，该调节装置使用电磁调节来运转；图9是具有两个定位装置的可电控调节装置的示意图；图10是具有一个调节传动装置的可电调节的调节装置的另一个实施例的示意图。
图1举例说明了一种纱线制动器1，该纱线制动器可以在正进料器(positive feeder)、储存进料器、偏压控制的进料器或者摩擦进料器中得到应用。纱线制动器还可以有其它的应用，而并没有把这些应用排除在外。纱线制动器1包括一个承载主体2，该承载主体2可以诸如固定在正进料器的外壳上。承载主体2承载着纱线孔5、6，这些纱线孔被固定在合适的托架3、4上，如果需要，则承载主体2还承载着除节机7，该除节机7是由诸如开槽金属薄板构件构成的。为了使纱线制动，在除节机7与出口端侧的纱线孔6之间安装了两个优选为环形的制动薄片8和9。中央的导纱销11穿过两个制动薄片8和9。可以从图3中清楚地看到，为了支撑制动薄片8和9，设置了导向主体12、13和14，这些导向主体横跨制动薄片8和9的外周，并有游隙地引导这些制动薄片。在图1中也可以看到导向主体12，该导向主体12与导向主体13相似，都是被固定布置。相反，导向主体14和导纱销11优选被支撑在承载器15上，该承载器15可以把摆动优选沿径向传递给导纱销11和制动薄片8、9。
从图2中可以非常清楚地看到，为了夹紧纱线16，制动薄片8和9优选配有环形的永久磁铁17和18。磁铁17和18在它们朝向纱线16的各自一侧具有相反的磁极，因此它们彼此相互吸引。
吸引力提供了夹紧纱线的第一力。另外，夹紧纱线的附加力是由外磁铁19和20产生的，这些外磁铁19和20优选是永久磁铁。磁铁19与制动薄片8相连，而磁铁20与制动薄片9相连。磁铁19和20以如下方式取向，即使得它们的磁极面对相应的永久磁铁的同性磁极。因此，在磁铁19、20与永久磁铁17、18之间获得排斥力，其中，永久磁铁17、18保持在磁铁19与20之间的居中位置。以这样一种方式，永久磁铁17、18与外部排列的磁铁19、20一起构成了相应的偏压装置21和22，通过这些偏压装置，可以设定影响纱线16的制动力。为了该目的，磁铁19、20被支撑为使得能够同步地在相反方向上调节它们。为了实现调节，设置了调节装置23，该调节装置23使两个磁铁19和20定位。这两个磁铁19和20被支撑或保持在相应的臂24和25上，这些臂的位置可通过调节装置23进行调节。通过操纵器26实现由调节装置23对磁铁19和20的调节，操纵器26例如是杠杆、小轮或用来容纳合适工具的插口。
调节装置23可以如图5所示进行构造。在合适的外壳27中支撑轴28，该轴28与操纵器26相连(图5中未显示)。轴28设有两个轴向间隔开的螺纹轨道29和30，这两个螺纹轨道29和30具有相反取向的节距。此外，从图5中的点划线所示的中央M朝着轴28的两个端部，节距可以增加。
导向套(rider)31和32固定在轴28上，该轴28穿过导向套31和32内的各自的开口延伸。在每个开口中，以凸耳的形式配有相应的凸起31a和32a，这些凸耳凸进相应的螺纹导轨29或30中。导向套31和32连接到臂24和25，或者构成臂24和25。
上述的纱线制动器1操作如下如图2所示，纱线16在制动薄片8与9之间移动，通过永久磁铁17与18之间的吸引力，制动薄片8和9相互保持。此外，永久磁铁17与磁铁19之间以及永久磁铁18与磁铁20之间的排斥力又使得制动薄片8和9彼此挤压。另外，外部排斥力使得两个接触式的制动薄片8和9居中在居中位置Z中，该居中位置Z在外磁铁19与20之间的中间距离处。在运转期间，纱线导向销11和导向主体14轻微振动，因此，制动薄片8和9一直维持在轻微的运动中。
用这种方式，制动薄片8、9以及运行的纱线16基本上不受到静摩擦的影响。由纱线16产生的摩擦力还导致制动薄片8和9在纱线导向销11的周围缓慢旋转。制动薄片8和9优选应当慢慢地转动，使得它们被运行的纱线均匀磨损。如果制动薄片8和9转动太快，则纱线16可能会跳出制动薄片8和9。由于该原因，由纱线16产生并且应用于制动薄片8和9的驱动转矩相对较小。取决于引导纱线通过制动薄片所沿着的路径，可以获得更大或更小的正向或反向旋转转矩。
由于制动薄片8、9上的磁偏压特别是外磁铁19、20实现的偏压，制动薄片8、9的缓慢旋转仅受到非常小的阻力。源自轴承的摩擦效应被减至最小。相反地，如果使制动薄片8、9中的一个制动薄片被推压靠着固定的支柱或者甚至靠着压缩弹簧，则会产生摩擦制动效果。
根据本发明的解决方案避免了这种摩擦效应。因此，使制动薄片8、9仅缓慢旋转的小驱动转矩就足以用于驱动。当制动薄片8、9暴露于更严重的污染例如灰尘或纱线碎片积聚时，该解决方案也适用。因此，可以无需使用较大的驱动转矩来运转；较大的驱动转矩可以克服由污染和轴承摩擦所导致的制动转矩，但是对于干净的制动薄片，将会导致制动薄片8和9的过大rpm(每分钟转数)。通过将振动传递给导纱销和/或导向主体，也可以支撑制动薄片的转动。首先，如上所述，通过振动，使得制动薄片8和9大体上没有静摩擦效应。其次，可以对振动进行设计，使得其将驱动转矩传递给制动薄片。然而，还可以省去制动薄片8和9的振动激励，并且将导向主体14以及导纱销11固定布置成静止。
如果需要改变施加给纱线制动器1的制动力，则可以转动操纵器26。磁铁19和20相互移位以增大制动力，然而，为了降低制动力，磁铁19和20彼此移开。在图5中显示了调节装置23的非线性传动装置33，如果导向套31和32彼此靠近，则在较大的纱线偏压力的情况下，该传动装置33提供微调。然后，它们处于小节距的区域中。另一方面，如果导向套31和32彼此远离，则磁铁19与20对于制动薄片8与9的相互压力只有微小的附加作用，从而对纱线16的制动只有微小的附加作用。在这种情况下，由于螺纹轨道29与30在该区域中具有较大的螺距，所以调节的精细度较小。然而，在每种情况下，不管磁铁19与20的调节位置在哪里，制动薄片8与9都保持在居中位置Z。
图6和图7是调节装置23或更具体地是其传动装置33的改进、但是同样有利的实施例。在该实施例中，操纵器与转盘34相连，而转盘34承载两个销35与36，这两个销35与36彼此相互偏移180°。销35与36凸进横向槽37与38内，这些横向槽37与38设置于相应的滑动部件39、40中。因此，滑动部件39、40、转盘34以及销35、36就构成曲柄驱动。滑动部件39、40与臂24、25相连，并在转盘34旋转时使臂24、25彼此相向或相离移动。在磁铁19、20的由臂24、25以及相应的滑动部件39、40承载的靠近位置中，转盘34的旋转仅引起磁铁19与20的微调。图7中显示了这种状况。相反，在磁铁19、20的彼此远离位置中，转盘34的旋转实现相对较大的调节。调节装置23的这种状态在图6中示出。因此，与图5的传动装置33相似，图6、7所示的传动装置33把传动比作为轴28的位置或转盘34的位置的函数而改变。因此，该传动装置是非线性的。
如图4所示，替代实施例使用压缩弹簧41与42作为偏压装置21与22，它们装在制动薄片8、9与臂24、25所承载的外部反支撑件43、44之间。在其它方面中前述描述也适用，制动薄片8、9可以设有永久磁铁或者可以不设有永久磁铁。在不设有永久磁铁的情况下，影响纱线16的力是由压缩弹簧41、42单独施加的。转动操纵器26，使得反支撑件43、44在相反方向上同步调节。压缩弹簧41、42的非线性弹簧特征可以补充调节装置23的非线性。使用线性的调节装置23进行运转也是可行的，也就是说，在调节装置中，操纵器26的运动被转换成具有恒定传动比的臂24、25的运动。这同样可以应用于图2的实施例中。
图8显示了本发明的另一个实施例，在该实施例中，调节装置23提供了远程调节。为了该目的，，通过使用静止固定的电磁铁45、46取代磁铁19、20，改进了结合图2描述的实施例。电磁铁45、46具有各自的电磁线圈47、48，如果这两个电磁线圈具有相同的圈数，则将这两个电磁线圈以相反的方向串联连接。形成外部偏转线圈的磁路49可以使电磁铁45、46相互连接。电磁线圈47、48具有如下极性，该极性使得在它们的面对永久磁铁17、18的侧面上具有与永久磁铁17、18同性的磁极。通过流经电磁线圈47、48的电流强度，能够调节夹紧力，通过夹紧力稳固地保持穿过的纱线，并且最后由于摩擦作用而将纱线制动。与所有前述实施例中一样，由于平衡力的影响，采取居中位置Z。制动薄片8、9可以在该居中位置附近振动或摆动，然而，与设定的制动力无关，居中位置Z都保持在中部。
图9显示了另一个改进实施例。在该实施例中，调节装置23由两个电定位装置49、50例如电定位马达、线性定位马达、压电定位驱动件、线性压电步进马达等组成。电定位装置49、50承载磁铁19、20，与结合图2所示的不同，磁铁19、20与制动薄片8、9即与永久磁铁17、18协作。
然而，如图10所示，也可以使用单个定位装置49，该定位装置49可以通过传动装置33与磁铁19、20连接。因此，定位装置49取代了图2或图4中的实施例的操纵器26。如上所述，传动装置33可以是非线性的。然而，使用具有恒定的逐步增加或逐步减低的传动比的线性传动装置也是可行的。通过放在定位装置49前面的控制装置，可以自动获得理想的非线性调节特性。
根据本发明的纱线制动器1包括可单独调节的偏压装置21、22，这些偏压装置21、22与制动薄片8、9协作。通过调节两个偏压装置21、22，可以以不同于传统纱线制动器的方式仔细地设定制动薄片8、9的期望位置。例如，对于任何纱线张力，都可以保持期望的居中位置。还可行的是，通过仔细地调节两个偏压装置21、22，有意地移动期望的居中位置。因此，纱线张力的设定与居中位置的设定无关。
以上使得在纱线制动器1处设置测量装置51或者将测量装置51集成在纱线制动器1中是可行的。这种测量装置，例如在图2中示意性显示的测量装置，可以是张力测量装置、纱线监测器、光学检测装置等。就此而论，图2中用虚线示意性地显示了光束，该光束被纱线16横切。测量装置可以例如设计成用来测量纱线张力，并且与控制装置相连，而控制装置在诸如根据图8、9或10的实施例中自动地实现纱线制动器的后续调节。如果需要，在操作期间可以提供信号输入，用来调节预定的标称值。
附图标记列表1 纱线制动器2 承载主体3、4托架5、6纱线孔7 除节机8、9制动薄片11 导纱销12、13、14 导向主体15 承载器16 纱线17、18 永久磁铁19、20 磁铁21、22 偏压装置23 调节装置24、25 臂26 操纵器27 外壳28 轴29、30 螺纹轨道31、32 导向套31a、32a凸起33 传动装置34 转盘35、36 销37、38 横向槽39、40 滑动部件41、42 压缩弹簧43、44 反支撑件45、46 电磁铁
47、48电磁线圈49、50定位装置51测量装置M 中部Z 居中位置
权利要求
1.一种纱线制动器，包括至少两个彼此相联的制动元件(8、9)，用来夹紧位于它们之间的纱线(16)；和两个偏压装置(21、22)，这两个偏压装置与那些制动元件(8、9)相联，并用来在将制动元件(8，9)保持在预定居中位置中的同时通过偏压力将制动元件(8、9)彼此挤压；其中，两个偏压装置(21、22)就所产生的对位于该居中位置中的制动元件(8、9)施加的偏压力的大小而言都可设定。
2.如权利要求1所述的纱线制动器，其特征在于，可单独调节的反支撑件(43、44)与两个偏压装置(21、22)相联。
3.如权利要求1所述的纱线制动器，其特征在于，所述偏压装置每个都由相应的弹簧(41、42)构成。
4.如权利要求1所述的纱线制动器，其特征在于，所述偏压装置每个都由相应的磁铁对(17、19；18、20)构成。
5.如权利要求4所述的纱线制动器，其特征在于，所述磁铁对(17、19；18、20)的磁铁(17、19、18、20)以同性磁极彼此面对的方式取向。
6.如权利要求4所述的纱线制动器，其特征在于，所述磁铁对(17、19；18、20)的磁铁(17、19、18、20)中的至少一个磁铁是环形的。
7.如权利要求1所述的纱线制动器，其特征在于，调节装置(23)与所述偏压装置(21、22)相联，该调节装置(23)在相反方向上同步调节所述偏压装置(21、22)。
8.如权利要求2所述的纱线制动器，其特征在于，调节装置(23)与所述反支撑件(43、44)相联，该调节装置(23)在相反的方向上同步调节所述反支撑件(43、44)。
9.如权利要求7或8所述的纱线制动器，其特征在于，所述调节装置(23)包括传动装置(33)，该传动装置(33)具有与操纵器(26)相连的输入端。
10.如权利要求1或2所述的纱线制动器，其特征在于，所述调节装置(23)包括至少一个电控调节驱动件(49)，该电控调节驱动件(49)通过传动装置(33)与所述偏压装置(21、22)或者与所述反支撑件(43、44)连接。
11.如权利要求1或2所述的纱线制动器，其特征在于，所述调节装置(23)包括两个电控调节驱动件(49、50)，每个电控调节驱动件(49、50)与相应的偏压装置(21、22)或反支撑件(43、44)连接。
12.如权利要求9或10所述的纱线制动器，其特征在于，所述传动装置(33)具有非恒定的传动比。
13.如权利要求12所述的纱线制动器，其特征在于，所述传动装置(33)是螺旋传动装置。
14.如权利要求1所述的纱线制动器，其特征在于，所述传动装置(33)是曲柄传动装置。
15.如权利要求1所述的纱线制动器，其特征在于，所述传动装置(33)在第一区中设定了较大的传动比，并且所述传动装置(33)在第二区中设定了较小的传动比，在该第一区中，所述偏压装置(21、22)产生较小的力，而在该第二区中，所述偏压装置(21、22)产生较大的力。
16.如权利要求1所述的纱线制动器，其特征在于，纱线制动器(1)设有至少一个测量装置(51)。
全文摘要
根据本发明的纱线制动器(1)包括可单独调节的偏压装置(21、22)，这些偏压装置与制动薄片(8、9)协作。通过调节两个偏压装置(21、22)，可以以不同于传统纱线制动器的方式仔细地设定制动薄片(8、9)的期望位置。例如，对于任何纱线张力，都可以保持期望的居中位置。还可行的是，通过仔细地调节两个偏压装置，有意地移动期望的居中位置。因此，纱线张力的设定与居中位置的设定无关。
文档编号B65H59/22GK101087728SQ200480044697
公开日2007年12月12日 申请日期2004年12月23日 优先权日2004年12月23日
发明者罗尔夫·哈斯, 阿蒂拉·霍尔瓦特, 艾尔弗雷德·兰普雷希特, 弗里德里希·韦伯, 帕特里克·勒特菲斯 申请人:蒙明格-埃罗有限公司