DE10056485B4 - Yarn braking ring - Google Patents

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Abstract

Fadenbremsring (R) für eine Fadenbremse, der die Form eines Kegelstumpfmantels und eine innere kontinuierliche Bremsfläche (1) aufweist, eine Stärke zwischen 0,05 mm und 0,5 mm hat, und aus einem flach vorgefertigten C-förmigen Streifen aus Stahl durch Verbinden der Streifenenden (4, 5) in einer Naht gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenbremsring (R) aus walzgehärtetem rostfreiem Stahl (S) besteht, und dass die Naht als Stoßnaht (W) ohne Zugabe von Schweißmaterial geschweißt ist.Thread brake ring (R) for a thread brake, which has the shape of a truncated cone shell and an inner continuous braking surface (1), a thickness between 0.05 mm and 0.5 mm, and from a flat prefabricated C-shaped strip of steel by joining the strip end (4, 5) is formed in a seam, characterized in that the thread brake ring (R) consists of roll-hardened stainless steel (S), and that the seam is welded as a butt weld (W) without the addition of welding material.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fadenbremsring der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a yarn brake ring specified in the preamble of claim 1 Art.

In einer Fadenbremse mit kegelstumpfförmigem Fadenbremsring wird dieser koaxial mit seiner Innenfläche gegen eine meist gerundete Fadenabzugsfläche beispielsweise eines Speicherkörpers angedrückt. Zwischen der Innenfläche und der Fadenabzugsfläche entsteht ein Kontaktbereich, der als Bremszone genutzt wird. Der Faden ist in Windungen auf dem Speicherkörper bevorratet und wird aus den Windungen überkopf des Speicherkörpers und unter dem Bremsring abgezogen. Dabei passiert er den Kontaktbereich um gebremst zu werden, bzw. eine im Wesentlichen gleichmäßige Fadenspannung zu erhalten. Durch das Abziehen der Windungen entsteht eine Rotationsbewegung des abgezogenen Fadens, ähnlich der Bewegung eines Uhrzeigers. Bei dieser Umlaufbewegung wird der Bremsring mitwandernd verformt. Der Faden reibt am Bremsring. Der Speicherkörper und der Bremsring sind stationär angeordnet. Deshalb benötigt der Bremsring Flexibilität, gutes Federungsverhalten und hohe Verschleißfestigkeit unter der Reibbelastung durch das jeweilige Fadenmaterial und auch der Reibbelastung an der meist metallischen Abzugsfläche.In a yarn brake with frusto-conical yarn braking ring this is pressed coaxially with its inner surface against a mostly rounded yarn withdrawal surface, for example, a storage body. Between the inner surface and the thread withdrawal surface creates a contact area, which is used as a braking zone. The thread is stored in turns on the storage body and is withdrawn from the turns overhead of the storage body and under the brake ring. He passes the contact area to be braked, or to obtain a substantially uniform thread tension. By subtracting the turns creates a rotational movement of the withdrawn thread, similar to the movement of a clock hand. During this revolution, the brake ring is mitwandernd deformed. The thread rubs on the brake ring. The storage body and the brake ring are arranged stationary. Therefore, the brake ring needs flexibility, good suspension behavior and high wear resistance under the friction load by the respective thread material and also the friction load on the usually metallic trigger surface.

Bei dem aus US 5 546 994 A bekannten Fadenbremsring aus einem Metallblechstreifen erstreckt sich die Naht schräg gegenüber der Erzeugenden des Kegelstumpfes. Konventionelles Stahlblech mit einer auf konventionelle Weise gebildeten Naht führt zu einer die Gleichmäßigkeit der Elastizität des Bremsringes im Betrieb beeinträchtigenden Inhomogenität. Die konventionell gebildete Naht erfordert in den meisten Fällen eine aufwendige und kostenintensive Nachbearbeitung, um die erforderliche Glätte der Bremsfläche zu erzielen. Außerdem ist bei konventionellem Stahlblech die Verschleißfestigkeit an der Bremsfläche unbefriedigend. Im praktischen Einsatz kommt es frühzeitig zu unregelmäßigem Verschleiß, der sich durch ein unregelmäßiges Verschleißmuster an der Bremsfläche manifestiert.At the US 5 546 994 A known thread brake ring of a sheet metal strip, the seam extends obliquely relative to the generatrix of the truncated cone. Conventional steel sheet with a seam formed in a conventional manner leads to an inhomogeneity affecting the uniformity of the elasticity of the brake ring during operation. The conventionally formed seam requires in most cases a complex and costly reworking to achieve the required smoothness of the braking surface. Moreover, in conventional steel sheet, the wear resistance on the braking surface is unsatisfactory. In practice, it comes early to irregular wear, which manifests itself by an irregular wear pattern on the braking surface.

Aus DE 198 46 221 A1 ist es bekannt, einen Fadenbremsring aus einer Folie einer Metalllegierung mit tellerrandförmiger Gestalt herzustellen, wobei in etwa radial verlaufende Schlitze biegsame Lamellen begrenzen. Nahe dem Außenrand und dem Innenrand ist jeweils eine in Umfangsrichtung geschlossene Ringzone vorgesehen. Mit der innenliegenden Ringzone wird der Fadenbremsring an das Abzugsende einer Speichertrommel axial angedrückt und dabei an der äußeren Ringzone axial abgestützt. Der Fadenbremsring wird beispielsweise durch Ätzen oder Laserschneiden geformt und unter Einwirkung von Druck und Temperatur in einer Form blasverformt. Alternativ könnte der Fadenbremsring auch aus einer Kunststofffolie hergestellt werden.Out DE 198 46 221 A1 It is known to produce a yarn brake ring made of a foil of a metal alloy with plate-like shape, with approximately radially extending slots bounding flexible blades. Near the outer edge and the inner edge of a closed annular zone is provided in each case. With the inner annular zone of the yarn braking ring is pressed axially against the withdrawal end of a storage drum and thereby axially supported on the outer annular zone. The yarn braking ring is shaped, for example, by etching or laser cutting and blown under the action of pressure and temperature in a mold. Alternatively, the thread braking ring could also be made of a plastic film.

In DE 100 55 275 A1 mit älterem Zeitrang wird ein Verfahren zum Herstellen eines Endlos-Fadenbremsbandes vorgeschlagen, bei dem zunächst ein endloser Zuschnitt aus einem Stahlblech angefertigt und dieser Zuschnitt dann in eine Kegelstumpfgestalt gebracht wird, beispielsweise durch Tiefziehen, ehe der Fadenbremsring mit der Kegelstumpfgestalt durch Ausscheidungshärtung gehärtet wird.In DE 100 55 275 A1 with older seniority, a method for producing an endless thread brake band is proposed, in which first an endless blank made of a steel sheet and this blank is then brought into a truncated shape, for example by deep drawing, before the yarn brake ring is hardened by Ausscheidungshärtung with the truncated cone shape.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fadenbremsring der eingangs genannten Art zu schaffen, der gute elastische Eigenschaften in Kombination mit hoher Härte und Verschleißfestigkeit an seiner Bremsfläche hat, und bei dem die Stoßnaht weder nennenswerten Einfluss auf die Elastizität noch auf die Glätte der Bremsfläche hat.The invention has for its object to provide a yarn brake ring of the type mentioned, which has good elastic properties in combination with high hardness and wear resistance on its braking surface, and in which the butt seam has neither appreciable influence on the elasticity nor on the smoothness of the braking surface ,

Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The stated object is achieved with the features of claim 1.

Walzgehärteter rostfreier Stahl bietet überraschend ausreichend elastische Eigenschaften, d. h. die leichte radiale Deformierbarkeit des Bremsringes, wie sie für die einwandfreie Funktion in einer Fadenbremse benötigt wird, in Kombination mit außerordentlicher Verschleißfestigkeit in der Bremsfläche. Dieses Stahlmaterial bietet auch hohe Gleichförmigkeit bzw. Homogenität. Die ohne Zugabe von Schweißmaterial geschweißte Stoßnaht stellt ohne Nachbearbeitung keine spürbare Störung in der Bremsfläche dar, weil die Streifenenden stumpf, d. h. ohne Überlappung, miteinander verbunden sind. Außerdem erzeugt die Stoßnaht keine die elastische Eigenschaft des Bremsbandes lokal beeinträchtigende Inhomogenität. Der aus walzgehärtetem rostfreiem Stahl bestehende und ohne Zugabe von Schweißmaterial verschweißte Fadenbremsring ist besonders geeignet zum Kontakt mit textilem Fadenmaterial.Roll hardened stainless steel surprisingly provides sufficient elastic properties, i. H. the slight radial deformability of the brake ring, as required for proper operation in a thread brake, in combination with extraordinary wear resistance in the braking surface. This steel material also offers high uniformity. The butt weld welded without the addition of welding material provides no noticeable disturbance in the braking surface without post-processing, because the strip ends are dull, d. H. without overlap, are interconnected. In addition, the butt weld does not produce any inhomogeneity that locally affects the elastic property of the brake band. The thread brake ring made of roll-hardened stainless steel and welded without the addition of welding material is particularly suitable for contact with textile thread material.

Besonders zweckmäßig wird die Stoßnaht durch Laserschweißen gebildet. Die Laserschweißtechnik bietet den Vorteil einer sehr präzisen Ausbildung der Stoßnaht in einem sehr glatten und schmalen Nahtbereich. Die Streifenenden werden so nahe wie möglich stumpf zusammengeführt, höchstens mit einem Abstand von einigen Hundertsteln eines Millimeters oder besser direkt aneinandergestoßen, und mit dem Laserstrahl geschweißt.Particularly suitably, the butt weld is formed by laser welding. The laser welding technique offers the advantage of a very precise formation of the butt weld in a very smooth and narrow seam area. The ends of the strips are brought together as close as possible to the butt, at most with a distance of a few hundredths of a millimeter or better directly abutted, and welded with the laser beam.

Dabei wird zweckmäßigerweise ein Lichtfaserlaser eingesetzt, weil mit einem Lichtfaserlaser extrem dünne Stoßnähte herstellbar sind. Gegebenenfalls wird in einer Schutzgasumgebung oder unter Vakuum geschweißt.In this case, an optical fiber laser is expediently used, because with an optical fiber laser extremely thin butt welds can be produced. Optionally, it is welded in a protective gas environment or under vacuum.

Als weitere Alternative bietet sich Elektronenstrahlschweißen an, weil auch die Elektronenstrahlschweißtechnik in der Lage ist, außerordentlich präzise, dünne und glatte Schweißnähte zu bilden, die keiner Nachbearbeitung für den Einsatzfall in einer Fadenbremse erfordern.Electron beam welding is another alternative because electron beam welding technology is also capable of forming extremely precise, thin and smooth welds that do not require post-processing for use in a yarn brake.

Der walzgehärtete rostfreie Stahl sollte kaltgewalzter Stahl sein.The roll hardened stainless steel should be cold rolled steel.

Die Stoßnaht ist zweckmäßigerweise gerade und verläuft entlang der Erzeugenden des Kegelstumpfmantels. im Betrieb der Fadenbremse passiert der abgezogene und dabei an der Bremsfläche umlaufende Faden den Bremsspalt ohnedies schräg, so dass er durch den Verlauf der Stoßnaht nicht gestört wird. Eine gerade und entlang der Erzeugenden verlaufende Stoßnaht bietet den Vorteil, den Fadenbremsring für beide Drehrichtungen beim Fadenabzug einzusetzen.The butt seam is expediently straight and runs along the generatrix of the truncated cone shell. During operation of the thread brake, the withdrawn and thereby circulating on the braking surface thread passes the brake gap in any case obliquely, so that it is not disturbed by the course of the butt seam. A straight and running along the generatrix butt weld has the advantage of using the yarn brake ring for both directions of rotation when pulling the thread.

Alternativ ist es zweckmäßig, die gerade Stoßnaht schräg gegenüber der Erzeugenden des Kegelstumpfmantels auszurichten. Dadurch verteilt sich die Stoßnaht auf einen größeren Umfangsbereich. In diesem Fall ist der Fadenbremsring ggfs. für eine bestimmte Abzugsdrehrichtung in der Fadenbremse ausgelegt.Alternatively, it is expedient to align the straight butt seam obliquely with respect to the generatrix of the truncated cone shell. As a result, the butt seam is distributed over a larger peripheral area. In this case, the yarn brake ring is if necessary. Designed for a specific withdrawal direction in the yarn brake.

Als weitere Alternative bietet es sich an, die Stoßnaht S-förmig geschwungen auszubilden. Dies kann bei bestimmten Fadenmaterialien von Vorteil sein, und verteilt ebenfalls die Stoßnaht längs des Umfangs des Bremsrings.As a further alternative, it is advisable to form the butt joint S-shaped curved. This may be advantageous in certain thread materials, and also distributes the butt seam along the circumference of the brake ring.

Schließlich sollten die Umfangsränder des Streifens, aus dem der Fadenbremsring besteht, durch Ätzen, Laserschneiden oder Stanzen gebildet sein. Dies sind Techniken, die sehr saubere und scharfe Ränder mit hoher Maßgenauigkeit herstellen lassen.Finally, the peripheral edges of the strip making up the yarn braking ring should be formed by etching, laser cutting or stamping. These are techniques that produce very clean and sharp edges with high dimensional accuracy.

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:Reference to the drawings, an embodiment of the subject invention will be explained. Show it:

1 ist eine Perspektivansicht eines Fadenbremsrings mit einer Stoßnaht, wobei gleichzeitig mehrere Möglichkeiten der Ausbildung der Stoßnaht angedeutet sind. 1 is a perspective view of a yarn brake ring with a butt weld, wherein at the same time several ways of forming the butt weld are indicated.

Der Fadenbremsring R in 1 ist hergestellt aus einem flach vorgefertigtem C-förmigem Streifen aus walzgehärtetem rostfreiem Stahl S, zweckmäßigerweise kalt gewalztem, gehärtetem rostfreiem Stahl mit zueinander parallelen Streifenrandern 2, 3 und zueinander passenden, entsprechend orientierten Streifenenden. Diese Vorfertigung erfolgt durch Ätzen, Laserschneiden oder Stanzen des Streifens aus dem als Blechfolie oder Coil handelsüblichen walzgehärteten, rostfreien Stahl. Dann wird der Streifen in die Form eines Kegelstumpfmantels gebogen, bis die Streifenenden 4, 5 aufeinander ausgerichtet und stumpf zueinander geführt werden, und zwar z. B. höchstens mit einem Zwischenabstand in der Größenordnung von Hundertsteln eines Millimeters oder besser direkt stumpf aneinanderstehend (ohne Überlappung). Dann wird ohne Zugabe von Schweißmaterial mit einem Laserstrahl eine Stoßnaht W hergestellt. Zweckmäßigerweise wird hierzu ein Lichtlaser eingesetzt. Alternativ kann die Stoßnaht W durch Elektronenstrahlschweißen gebildet werden. Dann ist der Fadenbremsring R für seinen Einsatz oder zum Einbau in eine Fadenbremse bereit.The thread brake ring R in 1 is made of a flat prefabricated C-shaped strip of roll-hardened stainless steel S, suitably cold-rolled, hardened stainless steel with mutually parallel strip edges 2 . 3 and matching, correspondingly oriented strip ends. This prefabrication is carried out by etching, laser cutting or punching of the strip from the commercially available as sheet metal foil or coil roll-hardened stainless steel. Then the strip is bent into the shape of a truncated cone mantle until the strip ends 4 . 5 aligned and dull to each other, z. B. at most with an intermediate distance in the order of hundredths of a millimeter or better directly butt-standing (without overlapping). Then, without addition of welding material with a laser beam, a butt W is produced. Conveniently, a light laser is used for this purpose. Alternatively, the butt W can be formed by electron beam welding. Then the yarn brake ring R is ready for its use or for installation in a yarn brake.

Typischerweise besitzt der Fadenbremsring einen Außendurchmesser von ca. 110 mm, einen Innendurchmesser von ca. 80 mm und einen Kegelspitzenwinkel zwischen 90 und 120°. Die Stärke des Fadenbremsrings beträgt gleichmäßig zwischen 0,05 mm und 0,5 mm. Im Hinblick auf unterschiedliche Steifigkeiten für unterschiedliche Bremsniveaus sind beispielsweise Stärken von 0,08 mm, 0,1 mm und 0,15 mm praktikabel. Der walzgehärtete rostfreie Stahl ist zweckmäßigerweise kaltgewalzter gehärteter rostfreier Stahl, und kann vollständig blank oder angelassen sein.Typically, the yarn brake ring has an outer diameter of about 110 mm, an inner diameter of about 80 mm and a cone tip angle between 90 and 120 °. The thickness of the thread brake ring is evenly between 0.05 mm and 0.5 mm. For example, in view of different stiffnesses for different braking levels, thicknesses of 0.08 mm, 0.1 mm and 0.15 mm are practicable. The roll-hardened stainless steel is desirably cold-rolled hardened stainless steel, and may be completely blank or tempered.

Die Stoßnaht W ist entweder schräg gegenüber der Erzeugenden des Kegelstumpfmantels orientiert und gerade, oder gerade und entlang der Erzeugenden des Kegelstumpfmantels orientiert, oder S-förmig geschwungen, wie dies in 1 als Alternativen für die Stoßnaht W gezeigt ist.The butt W is either oriented diagonally opposite the generatrix of the truncated cone shell and oriented straight, or straight and along the generatrix of the truncated cone shell, or S-shaped, as shown in FIG 1 as alternatives for the butt W is shown.

Die Schweißung kann von außen oder von innen vorgenommen werden.The welding can be done from the outside or from the inside.

Claims (8)

Fadenbremsring (R) für eine Fadenbremse, der die Form eines Kegelstumpfmantels und eine innere kontinuierliche Bremsfläche (1) aufweist, eine Stärke zwischen 0,05 mm und 0,5 mm hat, und aus einem flach vorgefertigten C-förmigen Streifen aus Stahl durch Verbinden der Streifenenden (4, 5) in einer Naht gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenbremsring (R) aus walzgehärtetem rostfreiem Stahl (S) besteht, und dass die Naht als Stoßnaht (W) ohne Zugabe von Schweißmaterial geschweißt ist.Thread brake ring (R) for a thread brake, the shape of a truncated cone shell and an inner continuous braking surface ( 1 ), has a thickness between 0.05 mm and 0.5 mm, and from a flat prefabricated C-shaped strip of steel by connecting the strip ends ( 4 . 5 ) is formed in a seam, characterized in that the yarn braking ring (R) consists of roll-hardened stainless steel (S), and that the seam is welded as a butt weld (W) without the addition of welding material. Fadenbremsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßnaht (W) lasergeschweißt ist.Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt weld (W) is laser-welded. Fadenbremsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßnaht (W) mit einem Lichtfaser-Laser geschweißt ist. Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt weld (W) is welded to an optical fiber laser. Fadenbremsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenbremsring (B) aus kaltgewalztem, gehärtetem rostfreiem Stahl (S) besteht.Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the thread brake ring (B) consists of cold-rolled, hardened stainless steel (S). Fadenbremsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßnaht (W) gerade und entlang der Erzeugenden des Kegelstumpfmantels verläuft.Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt seam (W) runs straight and along the generatrix of the truncated cone shell. Fadenbremsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßnaht (W) gerade ist und schräg gegenüber der Erzeugenden des Kegelstumpfmantels verläuft.Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt weld (W) is straight and runs obliquely with respect to the generatrix of the truncated cone shell. Fadenbremsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßnaht (W) S-förmig geschwungen verläuft.Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt seam (W) is S-shaped curved. Fadenbremsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsränder (2, 3) des Fadenbremsrings durch Ätzen, Laserschneiden oder Stanzen gebildet sind.Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the peripheral edges ( 2 . 3 ) of the yarn braking ring are formed by etching, laser cutting or punching.
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