用于自由端纺纱装置的开纤辊的制作方法

本发明涉及一种用于开纤辊的装配环以及一种用于自由端纺纱装置的开纤辊，所述开纤辊包括多个装配环和两个法兰，所述装配环在其圆周上设置有齿部，并且装配环沿轴向夹紧在这两个法兰之间。

背景技术：

现有技术中公知开纤辊的各种不同设计，它们用于将连续纤维的纤维带开解成单根纤维，以便随后能将其供应到纺纱装置来纺制纤维材料。就此，开纤辊以能旋转的方式支承在自由端纺纱装置上并在其圆周上具有由锯齿组成的装配组，这些锯齿可将纤维带梳理成单根纤维。

在常用类型的开纤辊中，锯齿丝多圈盘旋固定在辊状基体上。制造这种开纤辊相对昂贵且繁复，因为金属丝既要坚硬而耐磨，又要在齿根区域内缠绕在辊状基体上。

另一种公知的开纤辊的实施方案包括辊状基体，通过切削加工实心材料来制作各个锯齿。这种类型的开纤辊同样十分昂贵。

de2355800a1揭示又一种开纤辊的实施方案，其中两个端部法兰之间保持有多个单独的盘形环，这些盘形环均在其圆周上设置有锯齿状轮廓。就此，各个环具有椭圆形穿孔，这些环可以借助这些穿孔而以倾斜方式或以某个倾斜角度容置在轴上。通过环的倾斜位置，可以实现在开纤辊的整个齿宽上刷过纤维带。在此，各个环制造为由片材制成的冲压件，并且耐磨能力较佳。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种开纤辊，其允许相对耐磨的装配组设计。此外，本发明还提出一种相应的装配环。

本发明用以达成上述目的解决方案为独立权利要求的特征。

一种用于自由端纺纱装置的开纤辊包括多个装配环和两个法兰，所述装配环在其圆周上设置有齿部，装配环沿轴向夹紧在两个法兰之间。

同样，一种用于自由端纺纱装置的开纤辊的装配环在其圆周上设置有齿部，其中该装配环能与多个其他装配环一起沿轴向夹紧在开纤辊的两个法兰之间。

在此情形下，装配环的轴向由夹紧各个装配环的圆柱体的中轴线限定。相应地，开纤辊的轴向由邻接的装配环的公共中轴线和/或由容置装配环的辊体的中轴线限定。

在此情形下，装配环由铸造材料或烧结材料制成。这就实现以特别简单的方式技术良好地模塑具有尖锐齿尖和浑圆齿廓的齿部。装配组并非完全成一件式制造，而是以单独装配环或单独装配环段的形式制成，因此还能以特别有利的方式由陶瓷材料制成。这样就会尤其耐磨，因此相应的装配环或相应制成的开纤辊具有相对更长的使用寿命。在此情形下，齿部优选仅以单排布置在装配环或装配环段上。因此，采用有利的方式，无需滑阀，仅用具有上模和下模的简单工具就能制造这种装配环或装配环段，其中可已将齿部模制到装配环或装配环段中。因而，无需通过磨削材料来模塑齿部，也无需对其进行后续加工。

在开纤辊中，装配环的齿部优选相对于开纤辊的周线成螺旋角延伸。周线在各个装配环或整个开纤辊的圆周上延伸并相应在垂直于轴向的平面内延伸。因而，尽管由各个环制成开纤辊，但装配组仍呈螺旋状在开纤辊的圆周上延伸，这样就能采用有利的方式由装配组的齿部刷过待梳理纤维的整个宽度并获得均匀的开纤。即使装配环受到磨损或以其他方式损坏，也可以更换各个装配组。

根据装配环的第一种实施方案，该装配环设计为开口装配环并具有分型线。由于分型线，装配环不仅可以呈直线（即沿周向）容置在开纤辊上，也可以如前所述相对于周线成螺旋角。

如果相对于周线成螺旋角的装配环安装在开纤辊中，则有利地，装配环可沿轴向弹性变形。这样就能制造以在环的周线上直线延伸的装配组或者无螺旋直线延伸的齿部作为具有两个基本相似形状的简单部件的装配环。尽管如此，装配环随后可以在开纤辊上成螺旋角延伸。由于弹性变形性能，每个环的始端部分可以与前一个环的末端部分组装在一起，使得并置的环形成螺旋。

特别有利地，装配环由氧化锆组成。这种陶瓷材料的优势在于具有特别高的耐磨性，并仍允许装配环在一定范围内弹性变形。

当然，利用由诸如钢的金属材料制成的装配环，可以实现所述的易于制造以及这类开口装配环与分型线成螺旋角倾斜和轴向上的弹性变形性能等优势。因此，所述特征本身也具有创造性。这种装配环也可以例如通过从金属板冲压成型来制造。

为预先确定可弹性变形环的螺距，有利地，所述法兰中的至少一个具有相对于周线成螺旋角倾斜的止挡面，和/或末端部分设置有相对于周线成螺旋角倾斜的止挡面。因此，开口环能够以简单的方式沿轴向叠置在法兰或末端部分上，从而自动处于螺旋形状。

此外，有利地，装配环容置在圆柱形辊体上。由此，装配环彼此对中并同时得到辊体稳定，以便也可以相对精细地构成各个装配环。由此便于弹性变形。然而，根据装配环的设计、材料和制造工艺，也可设想，仅将它们夹紧在两个法兰之间，而不将它们容置在辊体上。

在这样的辊体中，更有利地，辊体在其圆周上至少具有螺旋状延伸的凹槽部段，装配环容置在该凹槽中。因而，装配环能够以简单的方式固定在辊体上，具体方式是塞入凹槽、粘入凹槽等。但也可能装配环仅夹紧在两个法兰之间。

根据装配环的另一种实施方案，齿部呈螺旋状布置在装配环的圆周上，其中这些齿部均形成至少一个螺旋分段。装配组或齿部以一定螺距在装配环的圆周上延伸，这样装配环就能具有更大的轴向宽度，从而具有相对更高的稳定性。就此而言，轴向宽度比单个齿部的宽度更宽，因为在每个环上仅布置有整圈螺旋螺纹或甚至更小的螺旋分段。这样就能获得相对坚固的装配环设计，从而能够由不同的材料或采用不同的制造工艺来进行制造。因此，可以使用如陶瓷等非常耐磨的材料来制造本发明提出的装配环。无需整弯装配组，因此可以主要从磨损的角度来设计本发明提出的开纤辊的装配环。

在此，装配环均构成闭合环，则将十分有利，因为其具有特别高的稳定性。此外，这样就能以简单的方式在装配环的圆周上布置整圈螺旋螺纹。但原则上，也可以设想，装配环延伸超过360°，但并非闭合环。因而，该装配环本身构成螺旋螺纹，其两端在装配环的轴向上偏置。

此外还特别有利地，装配环的齿部构成整圈螺旋螺纹。这样就能以特别简单的方式使多个装配环沿轴向彼此相邻布置，从而由齿部构成具有多圈的连续螺旋。此外，所有装配组都可以制成相同的部件，因此也特别易于更换。但也可以设想，装配环上布置有两整圈螺旋螺纹，或者每一个装配环上仅设置有小于整圈螺纹的螺旋分段。

根据本发明的另一种改进方案，有利地，装配环均具有至少一个定位元件，优选至少一个沿轴向延伸的对接边，其用于沿轴向和/或周向相邻的装配环。举例而言，如果装配环构造为闭合环，则沿轴向并置的环也可以沿周向彼此相对定位，以便形成螺旋形状的连续装配组。作为补充或替代方案，如果装配环设计成使其沿周向彼此邻接，则这些装配环就能以单独的对接边作为定位元件而彼此相对正确定向。同样，在构造为开口环的装配环中，这样的定位元件有利于将后一个装配环的始端接到前一个装配环的一端。在最简单的情况下，分型线同时形成定位元件或对接边。但当然也可以设置附加的定位元件。

根据本发明的另一种实施方案，有利地，装配环由多个装配环段组装。由此，与制造闭合环相比更易于制造各个装配环段。在此情形下，各个装配环段具有一个或多个连接元件，借助这些连接元件，这些装配环段可以组装成整圈装配环，并且优选可以同时彼此相对正确定位。

如果装配环容置在辊体上，则更有利地，圆柱形辊体借助弹簧夹紧在两个法兰之间。这样辊体在工作中就能固定地保持在两个法兰之间，同时装配环也能固定地夹紧在法兰之间。

此外还有利地，邻接的装配环和/或邻接的装配环段通过形成搭接结构而彼此邻接。这样就能避免纤维渗入两个装配环或两个装配环段之间的接缝中。

如果两个沿轴向邻接的装配环之间布置有弹簧元件，特别是弹簧圈，则更易于制造各个装配环或具有多个装配环的开纤辊。这样就无需在沿轴向邻接的装配环中设置平坦的侧边，因为通过弹簧元件使它们彼此抵靠并由此准确无误地夹紧在一起。

此外还有利地，每两个沿轴向彼此邻接的装配环沿开纤辊的周向以形状配合方式彼此接合。因而，即使环并未固定地容置在辊体上，也能防止各个装配环出现滑移。

附图说明

结合下文所述的实施例来描述本发明的更多优势。在附图中：

图1示出用于自由端纺纱装置的开纤辊的示意图；

图2示出根据第一种实施方案的用于自由端纺纱装置的开纤辊的两个装配环；

图3示出根据第二种实施方案的用于开纤辊的两个装配环；

图4示出根据另一种实施方案的用于自由端纺纱装置的开纤辊的两个装配环；

图5是具有多个装配环和末端部分以及法兰的开纤辊的分解图；

图6示出根据另一种实施方案的开纤辊的示意性局部剖视图；

图7示出搭接结构的示意性细节图；

图8示出两个借助弹簧元件彼此抵靠的装配环的示意性剖视图；

图9示出根据另一种实施方案的具有多个装配环和法兰的开纤辊的分解图；

图10示出根据图9的用于开纤辊的装配环；以及

图11示出两个以形状配合方式彼此接合的装配环的示意性局部剖视图。

具体实施方式

在以下各附图的描述中，相同的附图标记用于各种示例性实施例在其设计和/或作用模式方面相同和/或至少相当的特征。但为清楚起见，在一部分附图中并未示出这些附图标记，但它们类似于其他实施例或附图。此外，酌情仅在其中一个实施例中阐述各个特征。如果在其他附图中并未重复详细阐述这些，则其设计和/或作用模式对应于如前所述特征的设计和作用模式。

图1示出用于自由端纺纱装置（未示出）的开纤辊1的示意图。采用常规方式，开纤辊1具有轴承2，借助该轴承，该开纤辊能够以可旋转的方式支承在自由端纺纱装置中，并且参照本图，该开纤辊还具有带轮3，借由该带轮，可以借助切向传动带（未示出）来驱动开纤辊1。作为替代方案，当然也能够借助单个电动机来驱动开纤辊1。采用公知的方式，开纤辊1包括两个法兰7，其间构建有装配组4，该装配组以多螺纹螺旋8的形式在开纤辊1的圆周上延伸。在此情形下，装配组4由多个装配环5组装（参见图2-5），而这在本图中并未示出。在此情形下，各个装配环5在其圆周上设置有齿部6，但为清楚起见，图中并未单独示出这些齿部，并且各个装配环沿开纤辊1的轴向ar或各个装配环5的轴向ar夹紧在两个法兰7之间。就开纤辊1而言，轴向ar对应于开纤辊1的旋转轴线，或者就各个装配环5而言，轴向ar对应于装配环5的旋转轴线。就惯例而言，各个装配环5具有大致圆柱形的基本形状，从而轴向ar也同时对应于圆柱形基本形状的旋转轴线。

就所述的开纤辊1而言，在单个的装配环5中，装配组4或形成装配组4的齿部7呈螺旋状布置在开纤辊1的圆周上，或者齿部7相对于开纤辊1的周线成螺旋角α延伸。

根据第一种实施方案，齿部7呈螺旋状布置在各个装配环5的圆周上，特别是如图2-4所示。在此情形下，相应装配环5的齿部6在装配环5的圆周上构成至少一个螺旋分段。换言之，这就表明围绕装配环5的圆周连续构成的齿部6与垂直于轴向ar延伸的周线成螺旋角α布置。由此，装配组4由多个装配环5组装并呈螺旋形式布置在开纤辊1上，以便在纤维带的整个宽度上实现对其均匀开纤。如图2-4所示，各个装配环5具有轴向宽度b，其比齿部6或装配组4本身的宽度b更宽。因而，与仅为盘形的装配环5相比，各个装配环5具有更坚固的构型，其能够由例如陶瓷等特别耐磨的材料制成。

就此而言，图2-4中的装配环5分别构造为闭合环，即其相应延伸超过360°且无自由端。这种装配环5的实施方案具有特别高的稳定性。此外，根据图2-4，每一个装配环5上相应布置有整圈螺旋螺纹9，或者每一个装配环5的齿部6相应构成整圈螺旋螺纹9。这类装配环5可以采用特别简单的方式沿轴向ar彼此并置，其中构成具有多道螺纹9的连续螺旋。在此情形下，各个装配环5沿周向相对定向尤为简单，因为每一个装配环9上的螺旋螺纹9的始端和末端均可平齐布置。由此，各个装配环5可以采用简单的方式正好容置在圆柱形辊体10上（参见图6）。但不一定必须将各个装配环5容置在辊体10上。同样，这些也可仅沿轴向ar夹紧在两个法兰7之间。

如图2所示的装配环5各自具有光滑的侧边15，这些侧边均垂直于装配环5的轴向ar以及开纤辊1的轴向ar延伸。

然而，为便于定位沿轴向ar并置的装配环5，如图3所示，各个装配环还可以具有一个或多个定位元件12。例如，各个装配环5各自具有凸起12a以及与其对应的凹口12b，其中凹口12b与邻接装配环5的凸起12a相互接合，由此使装配环5沿周向彼此相对正确定位，从而又能将齿部6或装配组4以具有多道螺纹9的连续螺旋形式布置在开纤辊1上。

图4示出装配环5的另一种实施方案，其中侧边15并非呈直线垂直于轴向ar延伸，而是相对于其倾斜布置。这样就能以特别有利的方式在两个邻接的装配环5之间产生具有连续过渡的连续螺旋。在此情形下，侧沿15不仅倾斜于轴向ar延伸，而且还构造成阶梯式并因此相应具有两个对接边12c，借助这两个对接边又能沿轴向ar定位邻接的装配环5。

就如图2-4所示的装配环5而言，特别有利地，这些装配环均可构造为相同的部件，因为它们包含一个或多个由齿部6构成的完整螺旋螺纹9。但原则上，相应的装配环5上也可能布置有少于完整螺纹9的部分螺旋段，并且视需要也可能提供具有相应定位元件12的不同类型的装配环5。就此在图2-4中仅示出两个装配环5，但应当理解，开纤辊1的装配组4通常由多个这样的装配环5组装。

图5示出具有如图4所示装配环5的开纤辊1的示意性分解图。如图5所示，本开纤辊1具有八个装配环5，这些装配环沿轴向ar彼此邻接并且分别借助对接边12c（参见图4）彼此相对定位，以便产生以多道螺纹9呈螺旋状布置的装配组4。装配环5具有阶梯式且倾斜延伸的侧边15，因此在本实施方案中相应设置有两个末端部分16，借助这两个末端部分，装配环5可以夹紧在两个法兰7之间。在此情形下，末端部分16各自具有呈直线垂直于轴向ar取向的侧边15以及在相反侧呈阶梯式倾斜于轴向ar延伸的侧边15，其与装配环5的侧边15相对应。

根据装配环5的实施方案，这些装配环已经因在其对接边12c处组合而充分彼此对中。但同样可以在装配环5上设置对中装置，例如直径缩小的凸肩，借助这些凸肩，这些装配环可以彼此对中。

就如图4和图5所示的装配环5而言，为免纤维粘附在对接边12c的区域内，在装配环沿周向彼此对接的对接边12a的区域内可以通过构造搭接结构13来布置并置的装配环5，如图7所示。在此情形下，这两个对接边12c中的至少一个（在此为右侧装配环5的对接边12c）并非呈直线，而是构造有实现搭接结构13的凹口。

单根纤维也可能粘附在两个侧边15之间的对接区域内（特别是参见图2-4），因此还可以设想，沿轴向也设置这类搭接结构13，并且它们各自设置有具有对应凸肩（未示出）的邻接侧边15。这样就能同时以有利的方式使装配环5彼此对中。此外，针对下文所述的装配环5的实施方案，优选沿周向和/或轴向设置这种搭接结构13。

图6示出开纤辊1的另一种实施方案，其中装配环5容置在圆柱形（在此为管状）的辊体10上。由此，各个装配环5通过辊体10得到稳定，因此它们的结构非常轻巧且精细。此外，各个装配环5通过辊体10彼此对中。辊体10借助弹簧8夹紧在两个轴向法兰7之间并且正如各个装配环5那样以不能相对转动的方式固定在二者之间。可以例如借助一个或多个螺栓（未示出）实现夹紧，所述螺栓将两个法兰7连接在一起。当然，其他闭锁机构（例如卡口锁）也适于将两个法兰7以及可选地将辊体10以不能相对转动的方式互相连接。此外，不同于本图示出的视图，同样可以设想将辊体10与法兰7中的一个一体成型。有利地，如图6所示的实施方案既有本图示出的闭合装配环5也有下文所述的开口装配环5。

与此同时，各个装配环5沿轴向稳固地彼此夹紧，从而既能确保彼此无法相对转动又能传递转矩，其优势还在于，如图8所示，各个装配环5借助弹簧彼此抵靠。不同于本图所示，装配环5也可以设计为开口装配环5（图9和图10）。在图8中仅示例性示出两个装配环5，在这两个装配环之间布置有弹簧元件11，例如弹簧箍、弹簧丝或弹簧圈。由此，不必非常精确地制造各个装配环5，而在它们邻接的侧边15的区域内也可能并不平整。采用有利的方式，弹簧元件11也可以例如设计为单道螺旋。

图9示出具有开口装配环5的开纤辊1的另一种实施方式的示意性分解图。图10中示出适用于这种开纤辊1的各个开口装配环5。根据本图，图9中的开纤辊1同样具有沿轴向ar彼此邻接的八个装配环5。在本图中，装配环5在不具有末端部分16（参见图5）的情况下夹紧在两个法兰7之间。如下参照图10所述，装配环5设计为具有分型线14的开口装配环5并在一定程度上可弹性变形。装配环在此容置在辊体10上，辊体与法兰7中的一个一体成型。为了获得在开纤辊1的圆周上呈螺旋状延伸的装配组，在此两个法兰7设置有止挡面17，该止挡面相对于法兰7的周线或相对于开纤辊1的周线成所需的螺旋角α倾斜。由此，容置在辊体10上的装配环5可以简单地互相叠置，并且因其弹性变形性能和倾斜的止挡面17而同样可相对于开纤辊1的周线成螺旋角α延伸。但这里当然也可以设想具有类似于如图5所示的末端部分16的实施方案。此外，这样的开口装配环5也可以在不具有辊体10的情况下互相叠置形成开纤辊1。

如图10所示，装配环5最初制成简单的环，其具有呈直线（即无螺旋角α）在装配环5上延伸的装配组4或呈直线延伸的相继布置的齿部6。与之相应，装配环5的侧边15也相对于周线或垂直于装配环5的轴向ar直线延伸。然而，装配环5具有已在制造过程中引入的分型线14。但装配环5也可以最初制成闭合环并后续分开。随后在开纤辊1的组装期间，分型线14使得装配环5能够发生变形。在本实施方案中，装配环5的宽度大于装配组4或齿部6的宽度。然而，还可以设想一种实施方案，其中装配环5与装配组4具有基本相同的宽度b或b。

然后，装配环5（参见图9）分别以其端部并置来进行组装。在此情形下，分型线14在装配环5的两个端部中的每一个处构成对接边12c。在本实施方案中，装配环5已通过在它们对接边12c处组装以及在它们侧边15并置而相对定位。在这种情况下，邻接的装配环5形成封闭的表面，各环之间无间隙。仅为清楚起见，在本图中稍微间隔示出装配环5。但同样可以在开纤辊1中设置其他定位元件12或彼此间隔的装配环5。

最后，图11示出沿开纤辊1或装配环5的周向以形状配合方式彼此接合的两个装配环5的示意性局部剖视图。为此，装配环具有沿轴向ar自装配环5的两个侧边15中的一个突出的形状配合元件18，该形状配合元件接合到邻接装配环8的侧边15中的一个的对应凹部19的形状配合元件18中。由此避免装配环5相对移位。

本发明不限于所示的实施例。在权利要求范围内的变型和组合或各种实施例中所示特征的组合同样可行。在任何情况下，就所示的装配环5或所示的开纤辊1而言，它们能够有利地由诸如陶瓷的耐磨材料制成。在此情形下，装配环5可以制成相同的部件，这样就能借助模具、通过铸造或烧结来制造。装配环5上仅布置有齿列或螺纹9或甚至更小的螺旋分段，因此装配环5无底切口，从而用简单的工具就能以低成本制作。

参考标记清单

1开纤辊

2轴承

3带轮

4装配组

5装配环

6齿部

7法兰

8弹簧

9螺旋螺纹

10辊体

11弹簧元件

12定位元件

12a凸起

12b凹口

12c对接边

13搭接结构

14分型线

15侧边

16末端部分

17止挡面

18形状配合元件

19凹部

ar轴向

α螺旋角

b装配环的轴向宽度

b齿部的宽度。