用于转杯纺纱机的纺纱转杯组件

技术领域

本发明涉及用于转杯纺纱机的纺纱转杯组件以及转杯纺纱机。

背景技术

转杯纺纱机被广泛用于通过纺纱转杯组件的纺纱转杯将纤维材料或粗纱加工成可加工纱或纱线。这种包括连接至转杯轴的纺纱转杯以及至少一个轴承单元的纺纱转杯组件一般被用在纺纱机中、尤其是自由端转杯纺纱机中。这样的自由端转杯纺纱机以100000rpm以上的速度工作。在转杯纺纱机的工作中，纺纱转杯一般安置在壳体中以保护操作者不会受伤并避免转动的纺纱转杯与转杯纺纱机的其它部件或者周围环境中的材料的任何接触。因此，尤其重要的是在壳体打开时快速停止纺纱转杯的转动。另外，打开包含快速转动的纺纱转杯的运动的壳体将导致巨大的力作用于纺纱转杯组件且尤其是至少一个将纺纱转杯轴可转动安装至壳体的轴承单元，其可能导致纺纱转杯组件的磨损或甚至损伤。

发明内容

可以认定本发明的第一目的是提出一种转杯纺纱机的纺纱转杯组件，其可以在设置用于保护纺纱转杯的壳体被打开时被快速停止。

可以认定本发明的另一目的是提出一种转杯纺纱机的纺纱转杯组件，其可以被安全操作尤其以避免操作转杯纺纱机的操作者受伤和/或防止转杯纺纱机环境中的材料被快速转动的纺纱转杯抓住或被缠结在其中。

本发明的另一目的也可以是提出一种转杯纺纱机，其在工作中的纺纱转杯变得可接近时且尤其当壳体被打开或枢转时自动快速停止快速转动的纺纱转杯。

最后可以认定本发明的目的是要提出一种转杯纺纱机的纺纱转杯组件，其自动防止纺纱转杯组件的轴承单元因快速旋转的纺纱转杯的运动尤其是倾转而受损。

这些和其它的目的可以通过一种纺纱转杯组件或一种转杯纺纱机来实现。

一种根据本发明的用于转杯纺纱机的纺纱转杯组件包括被固定至纺纱转杯轴的纺纱转杯，该纺纱转杯轴通过至少一个轴承单元可转动安装至该纺纱转杯组件的壳体，其中该纺纱转杯组件在第一位置和第二位置之间可运动、尤其是可枢转。纺纱转杯组件还包括用于制动纺纱转杯的转杯制动器，其可枢转安装至该壳体，从而当纺纱转杯组件从第一位置运动尤其是枢转到第二位置时该转杯制动器被自动接通(engaged)。

本发明还涉及具有本发明的纺纱转杯组件的转杯纺纱机，其中该纺纱转杯组件优选是转杯纺纱机的纺纱箱的一部分，并且最优选地，转杯纺纱机包括几个尤其是相同的纺纱箱。

在包括纺纱转杯的转杯组件从第一位置运动到第二位置时至少自动接通的转杯制动器有利地允许转杯纺纱机的安全工作。另外，转杯制动器可被用来在规定时间和/或在规定位置、尤其在转杯组件的规定转动位置上停止纺纱转杯。另外，转杯制动器有利地保护轴承单元免于因由操作者运动、尤其是倾转或枢转快速转动的纺纱转杯所造成的大力而引起的损伤。转杯制动器也可以根据轴承规格被用来调节作用于轴承单元的力。最后，转杯制动器可能有利地被用来猛然停止纺纱转杯以从纺纱转杯清理掉纤维材料灰尘或被供给纺纱转杯的粗纱和/或在纺纱转杯中生成的纱或线。

转杯纺纱机可以是用于用纺纱转杯加工纤维材料或粗纱成可加工纱或纱线的任何机器。转杯纺纱机可以仅包括尤其是布置在纺纱箱内的单个转杯。优选地，纺纱机包括几个纺纱转杯和尤其是几个相同的均包含一个纺纱转杯的纺纱箱。转杯纺纱机可以包括其它可选部件，尤其设置用于加工纤维材料或纺纱之前的粗纱和/或纺纱之后的纱或纱线。

为了能够加工纤维材料或粗纱而设有纺纱转杯组件，尤其是以允许纺纱转杯高转速旋转。纺纱转杯组件优选是转杯纺纱机的纺纱箱的一部分。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壳体。转杯组件也可以包括其它部件例如用于纺纱转杯轴借助传动带的传动的皮带轮或者用于在轴承单元和壳体之间阻尼振动的至少一个回弹性元件。

该转杯纺纱机的纺纱转杯是用于将纤维材料或粗纱加工成可加工纱或纱线的部件或组件并且尤其是气流纺纱机的纺纱转杯。优选地，纺纱转杯是转杯体(rotor cup)，其更优选地以一件式形成和/或由金属形成。有利地，纺纱转杯是旋转对称件以避免转动中的不平衡。这样的纺纱转杯可以以超过100000转/分钟或甚至高达200000转/分钟的转速在常规工作过程中自旋。因而，即便是微小的不平衡都会导致大的力作用于必须被设计和/或构造成承受常规操作的力的转动件。

纺纱转杯轴可以作为一个部件或几个单独部件的组件构造。优选地，纺纱转杯轴作为一个单独零件构造，其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该纺纱转杯至壳体。有利地，纺纱转杯轴是旋转对称部件以避免转动中的不平衡。纺纱转杯轴可以沿其整个长度具有恒定直径。优选地，在纺纱转杯轴中部的和/或在至少两个、优选所有轴承单元之间的部段处的直径大于在纺纱转杯轴的端部、尤其是纺纱转杯安装用端头处的直径。

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/或转杯纺纱机的壳体。优选地，至少两个轴承单元安置在纺纱转杯轴上。更优选地，全部轴承单元是彼此相同的和/或沿纺纱转杯轴彼此间隔布置。轴承单元可以包括且尤其可以是任何类型的轴承，但最好是该轴承单元均是滚动轴承。

根据本发明，纺纱转杯组件可以在第一位置和第二位置之间运动。尽管此运动也可以是线性运动或包括横向分量，但该运动优选也包括回转分量并且更优选地该运动只是枢转运动，最优选地以单个枢转轴线。优选地，纺纱转杯组件的枢转运动轴线垂直于纺纱转杯的和/或纺纱转杯轴的转动轴线布置。通常，纺纱转杯组件可以活动安装在纺纱箱内和/或相对于纺纱箱的或转杯纺纱机的另一部分、单元或组件活动安装。有利地，转杯组件相对于桁架(girder)、壳体的一部分和/或安装框架可运动、尤其是可枢转以设立和/或定位包括纺纱转杯组件在内的转杯纺纱机至地面。

因此优选的是，纺纱转杯组件的壳体包括活动地尤其是可枢转地相互安装的两个部分。优选地，壳体的第一部分被固定至所述至少一个轴承单元，最好是转杯组件的所有轴承单元，和/或设置成相对于转杯纺纱机余部或转杯纺纱机安装就位的地面枢转安装。壳体的第二部分优选可相对于纺纱转杯枢转地布置。

根据本发明，转杯制动器可枢转地安装至该壳体、尤其是壳体的第一部分。转杯制动器设置用于高效制动该纺纱转杯。优选地，转杯制动器与纺纱转杯轴的一部分相互机械作用以制动纺纱转杯。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驱动的部分和/或安置在纺纱转杯轴的一端的皮带驱动辊相互作用。

也根据本发明，转杯制动器被安装至该壳体，从而当纺纱转杯组件和/或进而还有纺纱转杯组件壳体从第一位置运动到第二位置时转杯制动器自动接通。优选地，转杯制动器的接通仅通过转杯制动器与转杯纺纱机的其它部件尤其是纺纱转杯组件、纺纱转杯组件壳体和/或用于将转杯纺纱机牢固固定至地面的转杯纺纱机部件的相互机械作用被驱动。

第一位置优选是纺纱转杯的工作位置和/或包括纺纱转杯在内的纺纱转杯组件在此被驱动以生产纱线或纱的位置。优选在第一位置中，纺纱转杯组件的壳体是闭合的和/或壳体的第一和第二部分处于接触中，尤其是以便形成闭合的壳体。因而，第二位置最好是此时可接近纺纱转杯的位置和/或此时纺纱转杯未工作的位置。优选在第二位置中，纺纱转杯组件的壳体是打开的和/或壳体的第一和第二部分未接触，尤其是以提供用于接近纺纱转杯的开口。

因此，在本发明的一个优选实施例中，纺纱转杯组件可以在用于纺纱转杯工作的第一闭合位置与第二打开位置(此时可接近纺纱转杯)之间运动、尤其是绕枢转接头枢转。此外，转杯制动器被构造成在纺纱转杯组件被运动到打开位置时自动接通和/或在纺纱转杯组件被运动或到达闭合位置时自动脱开。还优选地，纺纱转杯组件是活动安装、尤其是枢转安装的，从而当运动到第二打开位置时，纺纱转杯轴的端头或尤其安置在纺纱转杯轴一端上的皮带轮被移动离开传动带，因此驱动装置被脱开和/或至致动器的连接被截断。最优选地，与传动带脱开和转杯制动器的接通、尤其是转杯制动器机械接通至纺纱转杯轴同时发生或至少先后紧接发生。

还优选的是，转杯制动器被构造成在纺纱转杯组件的第二打开位置上和/或只要纺纱转杯组件未处于闭合位置就永久接通，以保证转杯纺纱机操作者的安全。只要纺纱转杯是可接近的，这样的转杯制动器实施例就最好无法被脱开。优选地，转杯制动器被机械构造成在纺纱转杯组件的打开位置中被接通。甚至更优选地，只要纺纱转杯组件未处于闭合位置就无法在机械上脱开转杯制动器。于是在这样的实施例中，操作者的误操作是不可能的。

在本发明的纺纱转杯组件的进一步改进中，转杯制动器完全由机械零件构成和/或没有电控制装置和/或没有电致动器如电机等。因而，转杯制动器总是在运转并且尤其是与电力供应无关。更优选的是，转杯制动器不包含至少用于接通电机制动器的任何液压部件或气动部件。于是，转杯制动器优选总是在运转。尤其优选的是转杯制动器至少仅通过弹簧力被驱动向接通位置。

通常，转杯制动器的任何表面或部分可以在转杯制动器接通期间与纺纱转杯轴相互机械作用。但优选的是转杯制动器包括制动表面，其在转杯制动器被接通时和/或在纺纱转杯组件被移出第一闭合位置时通过弹簧力被置于接触且尤其是通过弹簧力压靠在纺纱转杯轴或最好被固定至纺纱转杯轴的一端的皮带轮上。优选地，该制动表面设置用于与纺纱转杯轴的或皮带轮的表面直接和/或机械相互作用。更优选地，制动表面的形状适配于与制动表面相互作用的纺纱转杯轴部段的形状。最优选地，制动表面所具有的曲率或半径与纺纱转杯轴或皮带轮一样。有利地，该制动表面被成形为提供与纺纱转杯轴的大接触面积。

转杯制动器且尤其是转杯制动器的制动表面可以在任何位置上接触纺纱转杯轴的或皮带轮的表面。但优选的是转杯制动器被压靠在纺纱转杯轴的或皮带轮的、与纺纱转杯轴或皮带轮的设置成要接触到传动带的一侧相对的表面上，从而传动带无法接触到会妨碍制动效果的转杯制动器。此外，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，可以容易地使纺纱转杯轴枢转离开传动带并且同时枢转向转杯制动器，或反之。因而，可以实现甚至更快速的转杯制动器接通和脱离传动带和/或容易避免纺纱转杯轴同时接触传动带和转杯制动器。

根据本发明的一个优选实施例，该转杯制动器包括制动杆，它经由枢轴可枢转地安装至该壳体，其中制动表面位于制动杆的一侧且尤其是制动杆的一端，而在制动杆的另一侧且尤其是另一端设有弹簧件。优选地，弹簧件布置在制动杆和壳体之间以朝向接通位置施力于制动杆，在该接通位置中，该转杯制动器被接通和/或使该制动表面接触到纺纱转杯轴或皮带轮。弹簧件优选将制动杆预紧向制动接通位置。弹簧件可以通过任何可行方式被附接至该制动杆。优选的是该弹簧件尤其在一端支承在制动杆上和/或在另一端支承在壳体、尤其是壳体的第一部分上。

该制动杆可以具有任何形状和尺寸。优选地，该制动杆通过该枢轴被分为两侧，第一侧是操作侧，第二侧是制动侧。优选地，在制动侧设有所述制动表面和/或在该操作侧至少设置该弹簧件。还优选的是，所述杆具有L形状和/或两个大致相互垂直布置的部段。更优选地，枢轴布置在L形杆的长边，尤其大致在该长边的中心。还优选地，当纺纱转杯组件从第一位置被运动到第二位置时，L形杆的短边被壳体推压，导致转杯制动器的接通。有利地，至少在转杯制动器的接通位置中，L形杆的较长边和/或包括制动面的杆侧平行于纺纱转杯轴布置。还优选的是制动杆的枢轴和纺纱箱或壳体的两个部分的枢轴相互平行和/或间隔布置。

为了延长纺纱转杯组件的寿命并方便纺纱转杯组件维护，制动衬片优选可移除地和/或可更换地安装在制动杆的一端以提供制动表面。这样的实施例有利地容许简单更换带有制动表面的转杯制动器部件。制动衬片可以由任何材料制造并且可以具有任何形状。优选地，制动衬片提供整个制动表面。还优选地，该制动衬片由如下材料制造，该材料比该纺纱转杯轴的或在转杯制动器接通时与制动衬片相互作用的驱动辊的表面软。最优选地，该制动衬片由聚合物制造。尽管制动衬片也可以是该制动杆的一体部分，但优选是该制动衬片是单独件且可被固定至制动杆。最优选地，制动衬片座设置在所述杆的制动侧以容纳制动衬片并将其牢固保持就位。

根据纺纱转杯组件的一个优选实施例，接触件安置在制动杆上以在纺纱转杯组件的闭合位置中被压靠到转杯纺纱机的不可枢转的桁架的表面上以将转杯制动器保持在未接通位置，其中当制动杆连同纺纱转杯组件从第一闭合位置被枢转到第二打开位置以便转杯制动器被自动接通时，该接触件和桁架表面松开了接触。还优选的是，当纺纱转杯组件被移动到第二打开位置且因而转杯制动器被接通时，该制动杆且尤其是接触件松开了与桁架的接触。优选地，被压靠在桁架表面上的接触点处的接触件在纺纱转杯组件的闭合位置中阻止转杯制动器且尤其是制动表面接触纺纱转杯轴或皮带轮。还优选的是该接触件安置在制动杆的与制动表面相对的一侧和/或与弹簧件相同的一侧。有利地，该接触件垂直于制动表面取向。桁架可以是纺纱箱或转杯纺纱机的框架或壳体的任何部件，其不可相对于转杯纺纱机所安装就位的地面枢转地安置。

为了能够在使纺纱转杯组件从第一位置移动到第二位置时调节制动接通的位置和/或时刻，根据纺纱转杯组件的一个优选实施例，该接触件可调节地尤其通过与制动杆的螺纹连接可纵向调节地安置。这样的布置容许根据纺纱转杯组件的枢转角度调节转杯制动器的接通和/或调节脱开的制动表面距处于闭合位置的纺纱转杯轴或皮带轮的距离。

还优选的是，止挡件安置在纺纱转杯组件的壳体上或在桁架上以给被倾转入打开位置的壳体提供止动点。优选地，止动点就位于桁架的与桁架上的接触点对置的部分上。因此，纺纱转杯组件的壳体最好布置在所述止动点与接触点之间的区域中。最优选地，止动点和接触点布置在单个桁架上和/或两个点布置在一个平面内。

在纺纱转杯组件的一个有利实施例中，弹簧件可调节地安装至该制动杆以调节所述力，该制动衬片的制动杆的制动表面正将所述力施加至纺纱转杯轴的或皮带轮的表面。更优选地，该弹簧件通过允许连续调节的螺纹连接可纵向调节。

最后还优选的是，设有控制件用于允许在纺纱转杯组件的闭合位置中的转杯制动器的接通还有在使纺纱转杯组件移出闭合位置和/或移入打开位置时的转杯制动器自动接通，其也允许在纺纱转杯组件的第一位置中制动纺纱转杯，例如以避免强力作用于所述至少一个轴承单元、以通过强力制动来清洁纺纱转杯或尽量快速地关停纺纱机。尤其优选的是，除了转杯制动器自动接通模式外，还提供了手动模式，其允许操作者或转杯纺纱机的控制单元制动纺纱转杯，尤其也在纺纱转杯组件的第一位置中。

附图说明

本发明的这些和其它方面将从下述实施例中变得一清二楚且参照该实施例来描述；

图1示出包括纺纱转杯、壳体和转杯制动器的转杯组件的立体图；

图2示出图1所示的转杯组件的局部透明立体图；和

图3示出图1所示的转杯组件的转杯制动器的截面图。

附图标记列表

1 纺纱转杯组件

2 纺纱转杯

3 纺纱转杯轴

4 壳体

5 轴承单元

6 转杯制动器

7 枢转接头

8 制动表面

9 纺纱转杯轴的表面

10 传动带

11 制动杆

12 枢轴

13 弹簧件

14 制动衬片

15 接触件

16 桁架

具体实施方式

如图1所示的纺纱转杯组件1包括安装至纺纱转杯轴3的纺纱转杯2。纺纱转杯2安置在壳体4中以保护自由端转杯纺纱机的操作者，自由端转杯纺纱机包括几个均具有一个纺纱转杯组件1的纺纱箱。为了将纺纱转杯2可转动地安装至壳体4，纺纱转杯轴3通过两个轴承单元5被安置到壳体上(见图2)。

为了接近纺纱转杯2，纺纱转杯组件1可从用于纺纱的第一闭合位置枢转至第二打开位置。因而，壳体4包括枢转接头7，用于提供可绕枢转轴线枢转地安装纺纱转杯组件1的机构。

但是，在纺纱转杯组件1枢转入打开位置后在操作者能接近纺纱转杯2之前，纺纱转杯2必须从在工作中超过100000rpm的转速被制动至完全停止。因此设有转杯制动器6。转杯制动器6包括以枢轴12可枢转地安装至纺纱转杯组件1的壳体4的制动杆11。

制动杆11的枢轴12平行于纺纱转杯组件1的壳体4上的枢转接头7且垂直于纺纱转杯轴3的转动轴线地布置。弹簧件13在枢轴12的一侧布置在制动杆11与壳体4之间。弹簧件13正将制动杆11预紧向转杯制动器6的接通位置。在制动杆11的枢轴12的对置侧，制动衬片14安置在制动杆11的一端上，其中制动衬片14包括要直接接触到纺纱转杯轴3的表面9的制动表面8(见图3)。因而，转杯制动器6通过制动衬片14的表面和纺纱转杯轴3的表面9之间的机械接触且尤其是摩擦被操作。

在与纺纱转杯轴3的表面9此时被传动带10驱动以通过纺纱转杯轴3加速并驱动纺纱转杯2的位置正相对的位置中，制动衬片14接触纺纱转杯轴3的表面9。

为了在使纺纱转杯组件1枢转到第二打开位置时自动接通转杯制动器6且在纺纱转杯组件1处于第一闭合位置时将转杯制动器6保持在脱离接通位置，在也包含弹簧件13的制动杆11侧，制动杆11的端头倾斜90°，其中该倾斜部段包括接触件15。在纺纱转杯组件1的第一闭合位置中，接触件15接触转杯纺纱机的桁架16的表面，克服弹簧件13的力地将转杯制动器6保持在脱离接通位置中。一旦纺纱转杯组件1枢转向第二打开位置，接触件15就松开与桁架16表面的接触，且弹簧件13强迫转杯制动器6进入接通位置。同时，纺纱转杯轴3松开与传动带10的接触。

只要纺纱转杯组件1保持在第二打开位置中，转杯制动器6就保持接通，与此同时，传动带10保持不接触纺纱转杯轴3的表面9。只有当纺纱转杯组件1又枢转到第一闭合位置时，在制动杆11上的接触件15又接触到桁架16，制动器被释放。与此同时，纺纱转杯轴3的表面9接触到传动带10，其再次加速纺纱转杯2至工作速度。