[发明专利]具有涡流制动的自补偿细丝张力控制装置

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种用于调节张力的量的自动张力控制装置，在所述张力下，从线轴中拉出丝状材料。更具体而言，本发明涉及这样一种张力控制装置，所述张力控制装置趋向于在不同的操作参数下在丝状材料内基本保持恒定的张力。更具体而言，本发明涉及这样一种张力控制装置，所述张力控制装置使用横向可移动的主轴滑架，所述主轴滑架与圆形涡流制动器一起操作，从而趋向于在细丝内基本保持恒定的张力。

背景技术

丝状材料包括以较长长度制成并且便利地缠绕在线轴上的单股和多股纤维、平带、或导管。各种丝状材料可为天然或合成纤维、玻璃或金属。所述材料通常用作塑料或弹性化合物的加固物，或者所述材料本身可制成完整的物品，比如在纺织工业或轮胎工业中。无论怎么应用，通常在使用的位置处或附近，从线轴中拉出丝状材料。为了便于这样移取，线轴通常安装在主轴或放出装置上，当拉出细丝时，该主轴或放出装置允许线轴旋转。

张力控制装置的一个主要功能在于，当将细丝从线轴中拉出时为细丝提供均匀的张力。当由于细丝消耗而导致缠绕在线轴上的细丝的重量和直径减小时，和/或如果拉出速度变化的话，这种要求也适用。而且，在使用多个张力控制装置的系统内，必要的是，在所有装置之间拉出张力基本均匀。该装置的另一个功能在于，当停止拉出时，应用额外的张力（或制动），从而使得由于线轴的动力及其内容导致的细丝在线轴上的解开最小化。在停止状态中，当将线轴装载在主轴上时，这种制动也可用于将主轴保持可旋转地稳定。

已经研制出多种制动装置以供粗纱架使用。大部分这种制动装置都为待放线的细丝提供了比将细丝从线轴中放线所需要的张力更大的张力。当张力减小时，在细丝中出现松弛，则施加制动力以使线轴的旋转速度放慢。而且，保持在细丝内的张力的量必须可变，以便在不同的条件下与不同细丝的操作相适应。在过去，具有可变的张力控制的这种粗纱架通常需要多种单独的调节件，并且不具有期望的紧凑性。当线轴是空的时，某些设计甚至要在细丝的放线过程中进行张力调节。在其他情况下，粗纱架显示了周期性变化形式的不可取振荡或激荡，尤其在高张力应用中。

根据申请人的美国专利No.3,899,143，公开了一种用于轮胎行业内的商业上更成功的张力控制装置。这种装置具有支撑线轴支架的支架结构以及单独安装的可旋转的枢轴。固定在枢轴上的第一杠杆臂承载一引导件以及一制动器，当从安装在线轴支架上的线轴拉出丝状材料时所述引导件用于拉紧所述丝状材料，所述制动器选择性地与线轴支架接合。固定在枢轴上的第二杠杆臂操作地与空气气缸连接，该空气气缸产生通过枢轴传递至第一杠杆臂的偏置力。

根据美国专利No.3,899,143的张力控制装置已经显示了各种条件下并且具有各种细丝的示范性操作特征。然而，还是存在这些张力控制装置不太适用的一些情况。已经发现，由于线轴材料缠结可能导致的张力过度，使得控制臂和导辊（guide roller，导向轮）容易损坏。在丝状材料为大型量规线材的情况下，导辊造成线材形状的“弯曲”或变形。这可能产生不太满意的最终产品或者需要提供额外的制造设备，以便拉直线材。目前，还没有综合装置能够从线轴中充分地分配较重的丝状材料。还有，第三个问题在于，控制臂和辊禁止将多个张力控制器紧密地安装在粗纱架组件上。

克服与现有技术相关的上述问题的一种方法在于，提供一种张力控制装置，其中，线轴由可枢转地安装的主轴组件支撑，所述主轴组件可与可枢转地安装的制动组件一起移动，如美国专利No.6,098,910中所示。通过使用与制动组件接合的固定凸轮，每当丝状材料中没有预定的张力时，主轴的旋转都被禁止。制动组件具有可滑动块，该块具有凸轮轴承，所述凸轮轴承被弹簧偏压在凸轮所提供的曲线凸轮表面上。这就根据施加至丝状材料的张力的量，提供制动力的渐进但是固定的施加或去除。当材料从线轴中解开时，通过凸轮施加的制动力响应于所述材料的不同张力进行调节。因此，增大的张力相应地作用在可枢转地安装的主轴组件上，促使以增加的量地解除了制动力，从而易于将细丝保持在恒定的张力下；相反，减小的张力导致要施加更大的制动力，在零张力下具有完全制动（在该装置的极限内）。虽然在本技术中进行了改进，但是具有可枢转地安装的主轴的上述张力控制装置使用摆动来提供主轴与线轴的位移。然而，这种摆动在操作张力上提供了重力作用，这是因为根据角位移，来自于重力的力改变。作为结果，来自于重力的力可为该装置所需要的张力输出的几倍。