借助清洁头清洁纺纱转杯的转杯盘的清洁装置
阅读说明：本技术 借助清洁头清洁纺纱转杯的转杯盘的清洁装置 (Cleaning device for cleaning a rotor plate of a spinning rotor by means of a cleaning head ) 是由 H·威德纳 塞巴斯蒂安·弗里茨 于 2019-07-15 设计创作，主要内容包括：一种用于清洁纺纱转杯(3)的转杯盘(2)的清洁装置(1),其包括：容置部(6)；支承于容置部(6)上的清洁头(4),该清洁头(4)能向纺纱转杯(3)推进以进行清洁并且具有至少一个清洁元件(5、5a、5b)；以及用于在推进的清洁头(4)中制动和/或保持纺纱转杯(3)的制动装置(11),清洁头(4)具有用于纺纱转杯(3)的容置区域(7),该容置区域(7)至少部分地构造为圆柱形并且限定清洁头(4)的轴向方向(AR)和径向方向(RR)。制动装置(11)包含多个、特别是两个制动元件(12),多个制动元件(12)以能从息止位置移动到制动位置的方式支承于清洁头(4)上,并且多个制动元件(12)中的每个制动元件能借助自己的驱动器(13)来移动。(A cleaning device (1) for cleaning a rotor disc (2) of a spinning rotor (3), comprising: a receptacle (6); a cleaning head (4) supported on the receptacle (6), the cleaning head (4) being able to be pushed towards the spinning rotor (3) for cleaning and having at least one cleaning element (5, 5a, 5 b); and a braking device (11) for braking and/or holding the spinning rotor (3) in the advancing cleaning head (4), wherein the cleaning head (4) has a receiving region (7) for the spinning rotor (3), the receiving region (7) is at least partially cylindrical and defines an axial direction (AR) and a radial direction (RR) of the cleaning head (4). The braking device (11) comprises a plurality of, in particular two, braking elements (12), the plurality of braking elements (12) being mounted on the cleaning head (4) so as to be movable from a rest position into a braking position, and each braking element of the plurality of braking elements (12) being movable by means of a separate drive (13).)
技术领域
本发明涉及一种用于清洁纺纱转杯的转杯盘的清洁装置，其包括：容置部；支承于容置部上的清洁头，该清洁头能向纺纱转杯推进以进行清洁并且具有至少一个清洁元件；以及用于在推进的清洁头中制动和/或保持纺纱转杯的制动装置。在此情形下，清洁头具有用于纺纱转杯的容置区域，该容置区域至少部分地构造为圆柱形并且限定清洁头的轴向方向和径向方向。
背景技术
DE 33 13 926 A1已揭示一种用于纺纱转杯的清洁装置，其中清洁刷作为清洁元件导入纺纱转杯中，以便清洁纺纱转杯的纤维收集槽。清洁装置设置有钟形制动器，该制动器在其边缘具有制动衬片。清洁装置的清洁头可以推进到纺纱转杯，其中，钟形制动器支撑在纺纱转杯的外表面上并由此使其制动。为了清洁纺纱转杯，可以驱动清洁刷或纺纱转杯，必要时也可以驱动这二者。如果具有钟形制动器和清洁刷的清洁头相对于转杯偏移，则可能发生清洁不充分。
DE 103 14 936 A1已揭示一种清洁头，其中刮刀导入纺纱转杯的内部并置身于旋转运动。为使清洁头相对于纺纱转杯轴向定位，在清洁头上设置抵接元件，该抵接元件支撑于纺纱转杯的外表面上。抵接元件的接合面也可以为倾斜，以便达成清洁装置的轴线相对于转杯的轴线对中。为在清洁过程中保持纺纱转杯，可以在清洁头上布置附加的制动元件，该附加的制动元件同样作用于纺纱转杯的外周上。然而，例如因清洁头与纺纱转杯之间的角度偏移而导致清洁头相对于纺纱转杯一直未能对准，这可能造成清洁不充分。同样可能发生的是，例如只有其中一个制动元件实际贴靠在纺纱转杯上或者制动元件不均匀地发挥作用，这样在清洁期间就不能充分地保持纺纱转杯。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是改进清洁头的制动装置。
本发明达成上述目的解决方案为具有权利要求1所述特征的清洁装置。
一种用于清洁纺纱转杯的转杯盘的清洁装置包括：容置部；支承于容置部上的清洁头，该清洁头能向纺纱转杯推进以进行清洁并且具有至少一个清洁元件；以及用于在推进的清洁头中制动和/或保持纺纱转杯的制动装置。清洁头具有用于纺纱转杯的容置区域，其至少部分地构造为圆柱形。通过容置区域限定清洁头的轴向方向和径向方向。
可以设想，制动装置包含多个、特别是两个制动元件，这些多个制动元件以能从息止位置移动到制动位置的方式支承于清洁头上，并且多个制动元件中的每个制动元件能借助自己的驱动器来移动。因为制动元件借助驱动器实施为主动制动元件并且每个制动元件借助自己单独的驱动器来驱动，各个制动元件始终能够正确推进到纺纱转杯。通过单独的驱动器，即使清洁头相对于纺纱转杯具有侧向偏移或角度偏移，
或者即使制动元件在其息止位置中相对于纺纱转杯的位置不同，每个制动元件也能稳固地抵接纺纱转杯。由此，该制动元件始终能够对纺纱转杯施加均匀的制动力，并且可以在清洁期间稳固地保持纺纱转杯。
根据本发明的改进方案，有利的是，多个制动元件的驱动器能共同致动。这样就能确保多个制动元件同时从息止位置移动到制动位置并因此同时作用于纺纱转杯。举例而言，可以向驱动器提供用于致动驱动器的公共控制信号，从而确保同步工作。
还有利的是，制动元件的驱动器构造为气动缸。一般而言，这种清洁装置或布置有这种清洁装置的维护设备原本具有压缩空气，从而能够实现高效地驱动制动元件和快速响应。
同样有利的是，气动缸连接到公共压缩空气源和/或公共控制阀。
如果气动缸连接到公共控制阀，如上所述，则可以确保多个气动缸的时间同步工作，从而确保多个制动元件的同时推进。当然也可设想，气动缸各自连接到自己的控制阀，但借助公共控制信号来控制这两个控制阀。
如果气动缸还连接到公共压缩空气源，则它们因相同的操作压力而对纺纱转杯施加相同的力。因此，制动杆的作用不会产生不均匀的制动效果，从而能够避免纺纱转杯打滑。该实施方案的另一优势是，可以支持清洁头相对于纺纱转杯对中。通常，清洁头在其推进到纺纱位时支撑在转杯壳的特殊对中阶面上。但如果清洁头相对于纺纱转杯并未充分对中，则这可以通过单独且可主动驱动的制动元件来补偿。如果清洁头还以限制移动的方式支承于清洁装置上并且在其推进到纺纱位并在对中面上对中之后还能相对于纺纱转杯进行一定的对准运动或者相对于纺纱转杯还具有一定的游隙，则通过推进制动元件还能进行清洁头的精细定位。
在此特别有利的是，制动元件以能移动的方式布置于清洁装置上，使得这些制动元件借助它们的驱动器能推进到纺纱转杯的外周。由此，制动装置与纺纱转杯的尺寸无关，因为在不同尺寸的纺纱转杯中，制动元件仅需在它们的息止位置与它们的制动位置之间行进不同长度的路程。但原则上，也可能将制动元件例如推进到纺纱转杯的开口边缘。
同样有利的是，制动元件以能在清洁头的径向方向上移动的方式布置于清洁装置上。因为制动元件在径向方向上接合纺纱转杯的倾斜外表面，即使清洁头相对于纺纱转杯成角度偏移，也能以简便的方式实现清洁头的正确对准。当然也可以设想，将制动元件在清洁头的轴向方向上从其息止位置带动到制动位置。
根据制动装置的有利改进方案，制动元件构造为制动杆。由此，能够以特别简便的方式借助气动缸将制动元件从息止位置带动到制动位置。另外，由于杠杆作用，能够以简便的方式确保足够的制动力。作为替选方案，制动元件也可以构造为以能在径向方向上移动的方式布置于清洁头上的制动块。
如果制动元件构造为制动杆，则它们优选以能转动的方式支承于清洁头上。但制动元件也能支承于与清洁头连接的供清洁头用的容置部上。
为了能够借助制动元件简便地使清洁头相对于纺纱转杯对准，有利的是，清洁头借助一个或多个弹性支承元件支承于容置部上。由此，可以补偿清洁头相对于纺纱转杯的径向偏移，必要时也可以补偿清洁头相对于纺纱转杯的角度偏移。通过这种补偿，有利地在清洁头的推进期间，可以在转杯壳的对中面上进行清洁头的对准。
例如可以设想橡胶缓冲垫作为弹性支承元件，其允许清洁头在径向方向上并基于相对于纺纱转杯轴线的角度对准。同样可以设想，借助诸如螺旋弹簧等弹簧元件使清洁头支承于容置部上。也可以设想，代替清洁头，借助弹性支承元件使与清洁头连接的容置部连接到推进单元。
还有利的是，清洁装置具有推进单元，具有清洁头的容置部布置于该推进单元上。由此，清洁头可以布置于能沿纺纱机移位的全自动维护设备中并且推进到纺纱转杯以清洁纺纱转杯。而在维护设备的移位期间，清洁头安置于维护设备内。
在此有利的是，推进单元包含至少两个先后串联的线性单元。由此，具有推进单元的清洁装置既能节省空间地安置于能移位的维护设备中，又能实现相对较长的推进路径。为了实施特别节省空间的推进单元，在此可行的是，尽管两个线性单元在功能上先后串联，但它们在空间上并排布置或上下布置。
根据推进单元的有利改进方案，线性单元具有不同的线性驱动器，特别是不同的气动缸。
不同的线性驱动器例如可以具有不同的冲程。由此，例如可获得清洁设备在可动维护设备中的各种可能布置。同样可以设想，将清洁装置用于不同的纺纱机。在此情形下，例如实现具有大冲程的第一线性单元，实现具有小冲程的第二线性单元，以匹配不同纺纱机的推进路径。
作为替代或补充方案，线性单元也可以具有不同的致动力或包括具有不同致动力的气动缸。举例而言，能够借助较大的第一气动缸实现主推进路径，借助较小的第二气动缸限制清洁装置对纺纱箱(转杯壳)或纺纱转杯的接触压力。对此，两个线性单元或两个气动缸在时间上先后移位。
根据清洁装置的另一改进方案，有利的是，清洁头、特别是清洁头与容置部以能枢转的方式布置于推进单元上，特别是其中一个线性单元上。由此便于更换清洁头上的清洁元件或清洁装置上的其他维护工作。
因此特别有利的是，清洁头能从在线性单元翻开的工作位置枢转到从线性单元折起的维护位置。由此，例如即使能移位的维护设备与清洁装置一起放置于纺纱机处并定位于工位前，也能对清洁装置、特别是清洁头进行维护工作。
同样有利的是，清洁头能锁定在工作位置。由此可以避免清洁头在推进到纺纱装置期间或在维护设备移位期间意外折叠。特别有利的是，在清洁装置上设置锁定装置，该锁定装置在清洁头转移到工作位置时能自主锁定。由此不会忘记锁定，进而提高清洁装置的操作安全性。
有利的是，维护位置相对于工作位置偏移的枢转角度为至少45°，优选至少60°，特别优选至少90°。如果清洁装置布置于能移位的维护设备中，则在清洁头已被带动到维护位置之后，也能从维护设备背离纺纱机的一侧接近清洁头。
同样有利的是，维护位置相对于工作位置偏移的枢转角度大于180°。特定而言，当清洁装置布置于较高的机械上或布置于能移位的维护设备中的较高部位时，清洁头由此能够枢转到面向操作人员的较低位置。这样便于维护清洁头。
还有利的是，清洁头具有至少两个能线性伸展的刮刀作为清洁元件。这些刮刀能够以特别简便又节省空间的方式安置于清洁头中。当然，刮刀也能构造为能枢转的刮刀，当然也能补充或替选地设置其他清洁元件，诸如吹气孔、扫刷等。
附图说明
下面结合实施例描述本发明的更多优点。图中：
图1示出清洁装置和纺纱转杯的示意性侧剖视图，其中清洁装置的清洁头刚刚向纺纱转杯推进；
图2示出图1中的清洁装置的示意性侧剖视图，其中清洁头已推进到纺纱转杯；
图3示出具有清洁装置与清洁头的正视图；
图4示出根据另一实施方案的清洁装置的示意性侧剖视图；
图5示出清洁装置与清洁头的另一实施方案的示意性侧剖视图；
图6示出清洁装置与清洁头和推进单元处于缩回位置的侧视图；
图7示出图6中的清洁装置处于推进位置的侧视图；以及
图8示出清洁装置与能从工作位置枢转到维护位置的清洁头的侧视图。
具体实施方式
在以下附图的描述中，相同的附图标记用于各种示例性实施例中在其设计和/或作用模式方面相同和/或至少相当的特征。如果在某图中未再详细复述某些特征，则其设计和/或作用模式对应于如前参照别图所述特征的设计和作用模式。同样，为清楚起见，通常仅在图中说明并在图中标记多个相同的特征或构件中的相应一个特征或构件。
图1示出用于清洁纺纱转杯3的转杯盘2的清洁装置1的示意性侧剖视图。纺纱转杯3照常内置于自由端纺纱机的纺纱箱中(本图中未示出纺纱箱和纺纱机，仅在图8中示意性示出纺纱机24)并用于将纤维材料纺成纱线。为此，将纤维引入纺纱转杯3的转杯盘2中、沉入纺纱转杯3的转杯槽8中并且拈到已制成纱线的末端中。在操作期间，纺纱转杯3中以及特别是转杯槽8中积聚各种污染物，必须时时清除这些污染物，否则它们可能导致在纺纱操作中引发干扰。
因此，为了清洁纺纱转杯3，设置清洁装置1，该清洁装置1通常布置于本图中未示出的能沿纺纱机移位的维护设备35(图8)中。清洁装置1具有容置部6，清洁头4以公知方式布置于该容置部6上。清洁头4上布置有至少一个清洁元件5，该清洁元件5可以清洁纺纱转杯3的内部，特别是清洁转杯槽8。在本例中，两个刮刀5a作为清洁元件5以能枢转的方式布置于清洁头4上。清洁头4具有至少部分地构造为圆柱形的容置区域7，在该容置区域7中，清洁头4可以容置纺纱转杯3的转杯盘2以进行清洁。与此同时，圆柱形容置区域7以其轴线15(圆柱形容置区域7的纵向轴线)限定清洁头4的轴向方向AR以及垂直于轴线15并因此垂直于轴向方向AR定向的清洁头4的径向方向RR。至少一个清洁元件5(本例中为两个刮刀5a)以本身已属公知的方式布置于承载元件31上，该承载元件31经由驱动轴25与电动机26连接。仅在图5至图8中示出电动机26。这样，承载元件31就能随着清洁元件5置身于转动中，以清洁纺纱转杯3。
为了在清洁过程中保持纺纱转杯3并防止其伴随转动，清洁头4还具有制动装置11。制动装置11具有多个(本例中为两个)制动元件12。在本例中，这些制动元件12构造成使其能够推进到纺纱转杯3或转杯盘2的外侧或外周。在本例中，制动元件12布置于清洁头4的内部。
图2示出清洁头4已推进到纺纱转杯3之后的图1中的清洁头4或清洁装置1。纺纱转杯3的转杯盘2此时容置于清洁头4的容置区域7中。在转杯盘2容置于容置区域7中期间或甚至转杯盘2容置于容置区域7中之后，制动元件12被致动并由此从其图1所示的息止位置带动到图2所示的制动位置。在息止位置中，制动元件12布置成靠近清洁头4的壁部或底部，以使能够将转杯盘2轻松导入容置区域7中。而在制动位置中，制动元件12推进到纺纱转杯3，特别是如图所示推进到转杯盘2的外壁，因此处于能对其施加制动力的位置。在本例中，制动元件12构造为制动杆12a。此外，在清洁头4推进到纺纱转杯3之后，清洁元件5(本图中为刮刀5a)枢转，使得它们就伸入转杯槽8中。这样，一旦承载元件31借助电动机26置身于转动中，这些清洁元件5便可以清洁转杯槽8(参见图5至图8)。
图3示出清洁装置1的正视图，其中可直接观察到容置区域7。从图中可以看出，制动元件12在此同样构造为制动杆12a，该制动杆12a能从实线所示的息止位置枢转到点划线所示的制动位置。在本例中，制动元件就以能沿清洁头4的径向方向RR移动的方式布置于清洁装置1上。对此，制动杆12a以能绕旋转轴32转动的方式支承于清洁头4上。
为使制动元件12(本图中为制动杆12a)移动，分别设置自己的驱动器13。在本例中，驱动器13均包含气动缸10，其活塞杆16经由枢转杆19与各自相关联的制动杆12a连接。在本例中，枢转杆19直接接合至制动杆12a的旋转轴32。当然也可以设想，每一个驱动器13均设置为电动机。其中每个制动元件12具有自己的驱动器13，因此制动元件12可以独自从息止位置移动到制动位置，从而即使在诸如纺纱转杯3与清洁头4之间偏移的不利条件下也能抵接到纺纱转杯3。
在本例中，制动元件12经由各自的气动管线20连接到公共控制阀17并进而由公共压缩空气源18供气。借助公共控制阀17，可以确保气动缸10或制动元件12时间同步地共同致动。此外，借助公共控制阀17和/或公共压缩空气源18，分别向气动缸10供应相同的工作压力。由此，制动杆12a或制动元件12对纺纱转杯3施加完全相同的制动力，从而在清洁过程中始终能够稳固地保持纺纱转杯3。
所描述的具有能各自单独驱动的制动元件12的清洁头4可以采用特别有利的方式与以限制移动的方式支承的清洁头4结合使用，以使清洁头4相对于纺纱转杯3对准。
图4示出这种清洁装置1，其中清洁头4以限制移动的方式支承。在本例中，清洁头4借助多个弹性支承元件14支承于容置部6上，这些弹性支承元件14在此构造为橡胶缓冲垫。清洁头4就能相对于容置部6在径向方向RR上移动，如双点划线所示。由此，清洁头4也可能相对于容置部6略微倾斜，如单点划线所示。这样，当清洁头4抵接到相对于纺纱转杯3正确定位的转杯壳的对中面(未示出)时，清洁头4可以因其限制移动性而自动相对于纺纱转杯3对准。但如果清洁头4相对于纺纱转杯3对中不足或成角度偏移，则通过多个均主动致动的制动元件12确保它们均以相同的制动力作用于纺纱转杯3。这样，制动元件12就能补偿对中之后可能遗留的任何位置偏差，或者甚至使清洁头4相对于纺纱转杯3精细定位。
此外，图4中示例性示出作为附加清洁元件5的吹气孔5b。例如，可以在转杯盘2埋入容置区域7期间致动该吹气孔5b，以便吹扫纺纱转杯3的开口边缘和滑壁。应当理解，图4和其他图中的清洁元件5仅举例示出。在每个所示的实施方案中，不仅可以设置刮刀5a，而且可以设置补充或替代刮刀5a的其他清洁元件5。
此外，也可能存在关于刮刀5a的变型方案。例如，图5示出清洁头4，其中刮刀5a以不能枢转但能线性移动的方式布置于承载元件31上。不言而喻，在每一个实施方案中，不仅可以布置两个刮刀5a，而且可以布置多个刮刀5a。
最后，图6和图7还示出清洁装置1，其中清洁头4能借助推进单元9推进到纺纱转杯3。对此，具有清洁头4的容置部6借助保持臂27布置于推进单元9上。在本例中，推进单元9包括两个相继布置的线性单元21。在此情形下，其中每个线性单元21具有线性驱动器22(本例中构造为气动缸10)、能移位的滑架28以及相应导引滑架28的导引部33。在本例中，导引部33以长孔形式构造在推进单元9的基体34中，其中，滑架28借助辊子30能在导引部33中滑移。
在本例中，线性驱动器22(本图中为线性单元21的气动缸10)采用不同的构造。在本例中，两个滑架28的第一滑架28(本图中为下滑架28)借助图中下方所示的更大气动缸10来驱动，该气动缸具有更长的冲程并且因其尺寸还具有更大的致动力。气动缸10直接固定至推进单元9的基体34并且用其活塞杆16来致动下滑架28。下滑架28具有连接元件29并且借助该连接元件29与图中上方所示的第二线性单元21连接。对此，上线性单元21的气动缸10固定至连接元件29并且用其活塞杆16致动上线性单元21的滑架28。上线性单元21的气动缸10实施为小于下气动缸或第一气动缸10并因此具有更短的冲程和更低的致动力。
图6示出处于缩回位置的推进单元9，如其例如在停止使用期间布置于维护设备中。在此情形下，活塞杆16缩回到气动缸10中，并且两个滑架28处于它们各自运动范围的起点，在本例中处于图中右边。在本例中，两个滑架28基本上下放置。
此时，如果第一气动缸10(图中下方所示的气动缸10)伸展，则第一滑架28(本例中为下滑架28)移动到其运动范围的终点(本例中为图中左边)。通过第二线性单元21所固定的连接元件29，滑架28也被第二线性单元21带动。在第一滑架28到达其运动范围的终点之后，必要时也可能在第一滑架28的移位期间致动第二气动缸10，使得第二滑架28更进一步移位到其运动范围的终点。图7中示出这种两个气动缸10完全伸展的情况。
通过使用两个不同的线性驱动器22(本图中为两个不同的气动缸10)，借助大气动缸10，可以实现更大的推进运动，而借助小气动缸10，还可以限制清洁头4对支撑清洁头的转杯壳的接触压力。同样，借助小气动缸10，可以实现适应不同机械的不同推进路径。在此特别有利的是，可以使用标准部件，但可以实现各种不同的推进路径或接触压力。
图8示出清洁装置1的另一实施方案，其中清洁头4以能枢转的方式支承于推进单元9上。在本例中，清洁头4与容纳部6经由保持臂27以能枢转的方式布置于第二线性单元21的滑架28上。由此，清洁头4能从实线所示的工作位置I枢转到双点划线所示的维护位置II，在工作位置I中，清洁头4在推进单元9(本图中为上线性单元21)翻开，在维护位置II中，清洁头4从推进单元9(本图中为上线性单元21)折起。
从图8中可以看出，清洁装置1布置于能移位的维护设备35中，使得清洁头4面向纺纱机24并因此位于维护设备35的工作侧AS上。由此，清洁头4可以推进到纺纱机24的各个纺纱位。然而，这样操作者就无法接近清洁头4来进行维护工作，例如更换清洁元件5或清洁头4本身。通过使清洁头4枢转到维护位置II，便可以从维护设备35的操作侧BS接近清洁头4。工作位置I与维护位置II之间的枢转角度α优选为至少90°，特别优选如图所示的大于120°，以便确保从操作侧BS易于接近清洁头4。在本例中，还设置使清洁头4固定在工作位置I的锁定元件23。在本例中，锁定元件23将保持臂27锁止在工作位置I。
根据清洁装置1在维护设备35中的布置以及清洁头4在清洁装置1上的布置，工作位置I与维护位置II之间的枢转角度α大于180°也可能合理。由此，清洁头4的容置区域7在维护位置II中略微向下，从而改善操作人员的可接近性。
本发明不局限于图中显示和文中描述的实施例。即使是不同实施例中显示并描述的特征，这些特征的组合也可以作为变型方案落入权利要求的范围内。
附图标记列表
1 清洁装置
2 转杯盘
3 纺纱转杯
4 清洁头
5 清洁元件
5a 刮刀
5b 吹气孔
6 容置部
7 容置区域
8 转杯槽
9 推进单元
10 气动缸
11 制动装置
12 制动元件
12a 制动杆
13 驱动器
14 支承元件
15 轴线
16 活塞杆
17 控制阀
18 压缩空气源
19 枢转杆
20 气动管线
21 线性单元
22 线性驱动器
23 锁定元件
24 纺纱机
25 驱动轴
26 电动马达
27 保持臂
28 滑架
29 连接元件
30 辊子
31 承载元件
32 旋转轴
33 导引部
34 基体
35 维护设备
AR 轴向方向
RR 径向方向
I 工作位置
II 维护位置
α 枢转角度
AS 工作侧
BS 操作侧