夹头的制作方法

夹头
1.本发明涉及根据权利要求1的前序部分的、用于容纳并固定卷绕筒管以卷绕纱线而形成筒子的卷绕机的夹头。
2.这种卷绕机的夹头例如由de19607916a1公开了。
3.这种夹头被用在用于卷绕优选刚纺成的合成丝线以形成筒子的卷绕机中。为此，多个卷绕筒管被连续推装到夹头上，夹头突出地安置在卷绕机中。夹头具备用于夹紧卷绕筒管的夹紧机构，该夹紧机构具有多个能被径向向外引导的夹紧件。夹紧机构被集成在保持在轴座上的张紧衬套上，其中轴座突入张紧衬套中。另外，张紧衬套被驱动并且保持与轴座间隔开，从而在轴座和张紧衬套之间建立环绕的环形空间。在张紧衬套上设置的夹紧机构具有多个夹紧件，其为了拉紧和松弛均设置在弹簧和加压腔之间。加压腔能够通过环形空间被共同连通至压缩空气源。被连通至夹头内部的环形空间的且能够通过密封机构被选择性关闭的外壳开口在轴座的轴环与张紧衬套的端侧之间形成在张紧衬套的敞开端处。为此，作为密封机构的密封柱塞以在轴座上滑动的方式被引导，以便通过密封被压到在张紧衬套端侧处的密封面上。
4.为了拉紧筒管并在丝线卷绕工作中，夹紧机构无压力工作，使得夹紧件在弹簧作用下保持在径向靠外位置中并固定被推装到张紧沉套周面上的卷绕筒管。在此情况下，外壳开口在张紧衬套的端侧被打开，在张紧衬套和轴座之间的环形空间被连通至环境以便卸压所有的加压空间。
5.一旦制成的筒子已经被卷绕在卷绕筒管上且张紧衬套已经被减速以便换筒，则压缩空气供应源被启动，其中该密封柱塞首先关闭在轴座和张紧衬套之间的外壳开口以引导压缩空气，其流入轴座与张紧衬套之间的环形空间中，流入夹紧机构的加压空间中。与弹簧反作用并造成夹紧件调节的气压力产生在夹紧件上，使得夹紧件释放在张紧衬套周面上的卷绕筒管。此过程针对每次换筒被重复。
6.为了移动轴座上的密封柱塞以封闭该外壳开口，压缩空气被引导入密封柱塞的环形空间中。就此而言，密封柱塞具有附加密封以允许形成用于移位密封柱塞的压力。因此，外壳开口在张紧衬套端侧的密封实质上依赖于密封柱塞的功能。密封柱塞的重置动作于是通过弹簧件来产生，弹簧件在断裂情况下无法重置密封柱塞。
7.现在，本发明的目的是如此改进这种夹头，外壳开口在张紧衬套的端侧处能够以高度安全的方式被反复关闭。
8.根据本发明如此实现该目的，密封机构由可通过压缩空气被充气的弹性空腔密封件构成。
9.本发明的有利改进方案由从属权利要求的特征和特征组合来限定。
10.本发明的具有如下特殊优点，轴座上没有活动的且可轴向移位的用于密封外壳开口的零件。固定不动安置的且为了密封可通过压缩空气被充气的弹性空腔密封件可被用作密封机构。不再为了能够封闭外壳开口的甚至比较大的间隙宽度而需要活动零件。另外，在轴座和张紧衬套之间的准确定中可被舍弃。就张紧衬套和轴座的位置而言的某种误差补偿即便在充气状态下也可因为空腔密封件的弹性而被补偿。
11.为了允许根据需要直接供应压缩空气至空腔密封件，规定如下的本发明改进方案，在此，环形空腔密封件在底部区域具有与轴座内的供应孔相互作用的压缩空气接头。压缩空气的供应于是可以直接通过该轴座内的供应孔发生。
12.就此而言，如下的本发明改进方案是特别有利的，在此，供应孔被连通至轴座内的供风道，环形空间通过该供风道被连通至压缩空气源。就此而言，可以使用用于被用来松弛夹紧件并充气密封的压缩空气源的共同的压缩空气接头。于是，不需要单独的压缩空气接头。
13.为了已经在张紧衬套内直接获得外壳开口的密封，规定如下的本发明改进方案，空腔密封件以与张紧衬套的外壳对置的方式安置在轴座周面上的环绕槽内。外壳开口的径向作用的密封于是可以直接在轴座周面上实现。在此还有以下可能，当外壳开口通过空腔密封件被密封时，该张紧衬套在轴座上被定中。
14.但或者也可以以与张紧衬套的端侧相对的方式将空腔密封件安置在轴座的轴环的端壁上。于是可以实现外壳开口的轴向密封。
15.依据在轴座与张紧衬套之间的密封间隙的尺寸，不同类型的空腔密封件在此是可能的。于是，空腔密封件的第一变型具有密封型材，其能被展开并借此能封闭大于3毫米的密封间隙。相对大的密封间隙可借此被跨越。
16.但或者也可采用如下变型，空腔密封件由密封型材形成，密封型材能够伸展并且借助密封型材能够封闭小于3毫米的密封间隙。在空腔密封件的这个变型中，密封型材基本上只通过借助压缩空气伸展该轮廓来实现。
17.在这里，密封作用可以通过如下的本发明改进方案被进一步提升，在此，该空腔密封件在密封型材上具有至少一个外密封唇。但是，多个密封唇优选被用来在夹紧机构被松弛时获得理想最小的压力损失。
18.以下参照附图来更详细描述根据本发明的夹头的实施例以及本发明的进一步优点，在图中：
19.图1示意性示出根据本发明的夹头实施例的总截面图；
20.图2示意性示出图1的实施例的处于打开位置的密封机构的放大图示；
21.图3示意性示出图1的实施例的处于关闭位置的密封机构的放大图示；和
22.图4示意性示出另一实施例的密封机构的放大图示。
23.图1示意性示出根据本发明的例如像被用在用于容纳多个卷绕筒管并卷绕纱线的卷绕机中的夹头的实施例的纵截面。夹头具备驱动轴3，驱动轴通过多个轴承4可转动安装在空心柱形轴座2内。驱动轴3在此处未示出的一端被连接至电驱动装置。在从轴座2突出的一端上，驱动轴3借助毂套15以不可旋转方式联接至空心柱形张紧衬套1。轴座2的突出部为了安装驱动轴3而在此突入张紧衬套1的开口端中。
24.具有外张紧套7和多个安置在张紧衬套1和张紧套7之间的夹紧件6的夹紧机构5安置在张紧衬套1的周面上。在此实施例中，夹紧件6均由可径向位移的夹块10和可轴向移动的柱塞8形成，夹块10在所述柱塞8上通过楔形导向面被引导。夹块10在此突入外张紧套7的开口11中，柱塞8具有多个凹槽38，凹槽为了容纳多个夹块10而分散于周面上。
25.为了径向调节夹块10而被轴向引导的柱塞8安置在弹簧9与布置在张紧套7和张紧衬套1之间的加压空间12之间。柱塞8在此通过弹簧9支承在固定联接于张紧衬套1的掣子17
上。在图1所示的状况下，夹紧件6如图所示处于夹紧位置，此时的夹块10由柱塞8借助弹簧9被保持在施用夹紧位置中。为了释放卷绕筒管32，柱塞8在与弹簧9相对的一侧通过加压空间12承受加压介质、优选是压缩空气，使得柱塞8与弹簧9相反地被移位向掣子17。结果，楔形导向面被移位，使得夹块10能径向内移。为了与加压空间12相关地密封，柱塞8在压力侧具有多个密封件，所述密封件均在柱塞8与张紧衬套1之间以及在柱塞8与张紧套7之间产生密封作用。
26.在纵向上与张紧衬套1相邻的夹紧件6具有相同的结构，其中，承受压力的柱塞8的端面彼此间隔对置并且界定加压空间12。一个卷绕筒管32于是可以通过两个相邻的夹紧件6被夹紧。为了释放，相邻的夹紧件6的柱塞8都同时通过加压空间12被致动。为此，加压空间12通过在张紧衬套的外壳31内的通道13被连通至在张紧衬套1和轴座2之间形成的环形空间14。
27.夹紧机构5在张紧衬套1的纵向上具有多个夹紧件6，它们均具有相同设计并且其中的各自加压空间12通过通道13被连通至加压腔14或在张紧衬套1的前侧部分内的加压空间35。环形空间14接通在轴座2的周面上的多个通道33被连通至轴座2内的供风道34。供风道34可以例如通过在轴座2内的内孔实现。供风道34被连接至可控的压缩空气源39(图2)。
28.盖16在夹头的自由端被固定保持在张紧衬套1上。盖16的尺寸被设定成在末端设置在张紧衬套1内的加压空间35被盖16封闭。
29.在相对一端，张紧衬套1具有自由端侧19，其以轴环形状设计并且在外侧形成密封面20。外壳开口18形成在张紧衬套1的端侧19与轴座2之间，轴座与具有轴环28的端侧19相对。外壳开口18将环形空间连通至环境以便卸压加压腔12。外壳开口18在轴座2的轴环28上被分配有密封机构21，借此选择性地保持外壳开口18打开或关闭。
30.还参照图2来进一步解释安置在轴座的轴环28上的密封机构21。图2示出了在张紧衬套1和轴座2之间的外壳开口18的放大局部。以下说明因此适用于两幅图。
31.周向环绕槽25布置在轴座2的轴环28的端壁27上。空腔密封件22安置在环绕槽25内。空腔密封件22在环绕槽25的槽底中具有压缩空气接头23。压缩空气接头23通过供应孔26被连通至轴座2内部的供风道34。
32.空腔密封件22与在张紧衬套1的端侧19上的密封面20相对。空腔密封件22在此实施例中具有能够展开的密封型材24。密封型材24被设计成是环形并且可以通过借助压缩空气接头23所供应的压缩空气被展开。
33.在如图1和图2所示的情况下，空腔密封件22如图所示处于未加压的不工作状态。在此工作情况下，多个卷绕筒管通常在夹头周面上被拉紧以便在卷绕筒管上并行卷绕多根纱线以形成筒子。在此情况下，在轴座2和张紧衬套1之间的外壳开口18被打开，使得加压空间12被卸压。夹紧机构5的夹紧件6通过弹簧力被保持在拉紧位置中。
34.为了能够在卷绕行程结束时从夹头上落筒满卷筒子，具有张紧衬套1的驱动轴3被减速。接着由压缩空气源39供应经由供风道34送入的压缩空气。来自供风道34的压缩空气在这里经过供应孔26直达空腔密封件22。空腔密封件22通过压缩空气被充气，使得密封型材24被展开并且封闭外壳开口18的密封间隙。在此情况下，空腔密封件22在张紧衬套1的端侧19支承在密封面20上。图3示出这种情况。图3示出仅在改变的工作状况下的图2的局部。就此而言，与图2相关的说明同样适用于图3。
35.一旦外壳开口18已通过空腔密封件22被封闭，则在夹紧机构5的加压空间12内建立正压，该正压使柱塞8克服弹簧9移动并因此导致卷绕筒管32被松开。满卷筒子现在可自夹头被落筒并被新的空筒管换掉。一旦空筒管已被推装到夹头周面上，则压缩空气供应源被关断，使得空腔密封件22放松并放开外壳开口18。环形空间14连通至环境并通至加压空间12的通风装置。夹块10现在通过弹簧张紧被保持在拉紧状态。
36.在此要明确提到的是，就结构而言的夹头设计是示例性的。例如，轴座2因此能以一件式或多个部件来实现。特别是，轴环28在此可以由独立部件构成。同样，所示的夹紧件6是示例性的。在此重要的是松弛需要通过环形腔所供应的压缩空气。
37.在上述实施例中，在端侧19与在外壳开口18处的对置的空腔密封件22之间的径向密封间隙被轴向密封。但原则上也可以直接将空腔密封件22安置在轴座2的周面上并且将空腔密封件22用作径向密封。为此在图4中示出了在夹头上的另一密封机构的一个可能实施例的局部。根据图4的实施例就夹头结构而言等同于根据图1的实施例，因此就夹头的整个结构而言参照上述说明并且仅在此解释不同之处。
38.在图4中，环绕槽25设置在张紧衬套1内的轴座2的周面上。在环绕槽25的底面具有压缩空气接头23的空腔密封件22被保持在环绕槽25内。压缩空气接头23通过供应孔26被连通至供风道34。环形空腔密封件22安置在环绕槽25内。空腔密封件22具有可伸展的密封型材24，其具有多个外密封唇29。在空心型材24内的密封唇29通过外壳开口18的密封间隙与张紧衬套1的外壳31相对。在图4所示的情况下，空腔密封件22如图所示处于松弛状态，使得外壳开口18在轴座2与张紧衬套1之间被打开。
39.为了能够实现夹紧机构5的松弛，空腔密封件22在被供应压缩空气时被伸展，使得密封唇29密封在张紧衬套1的外壳部31上的外壳开口18的密封间隙。实质上只有空腔密封件22在此过程中得到伸展。这种空腔密封件22于是可以仅跨越较小的、最好以小于3毫米的方式实现的密封间隙。相比之下，根据图2的空心密封22的实施例适用于跨越和密封在大于3毫米的范围内的较大密封间隙。