DE1919935B2 - Feststehender, heizbarer streck- bzw. fixierstift - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen feststehenden, heizbaren Streck- bzw. Fixierstift gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Zum Verstrecken oder Fixieren von Fäden aus thermoplastischen Kunststoffen werden häufig zwischen den Liefer- und Abzugsgaletten beheizte, zylindrische Streck- bzw. Fixierstifte angeordnet. Da die Fäden während des Betriebes ständig mit großer Geschwindigkeit über einen schmalen Abschnitt der Oberfläche des feststehenden Stiftes gleiten, bilden sich im Laufe der Zeit auf der Stiftoberfläche Einkerbungen und Riefen aus. Diese Riefen ändern die an den Berührungsstellen zwischen Faden und Stift wirkenden Reibungskräfte. Dabei kommt es zu unerwünschten Schwankungen der Fadenzugkräfte. Häufig haften die Fäden in den Riefen. Dabei reißen die Fäden ab.

Um die obengenannten Schwierigkeiten zu vermeiden, hat man die Oberflächenhärte der zylindrischen Stifte erhöht. Als sehr widerstandsfähig gegen Riefenbildung haben sich Flächen aus keramischen Materialien erwiesen. In einer bekannten Vorrichtung wird über den beheizbaren Halter einer Buchse aus keramischem Material geschoben und mittels einer Spreizhalterung befestigt. Der mit einer Schraube auf einem konischen Dorn befestigte Halter besitzt mehrere radiale Schlitze und eine mit Gewinde versehene Bohrung, die in einem konisch sich erweiternden Rand ausläuft. Ein Gewindebolzen mit konischem Kopf wird nach dem Aufschieben der Keramikbuchse in die Bohrung des Halters eingeschraubt. Beim Anliegen der konischen Fläche des Gewindebolzens an den konischen Rand der Bohrung spreizen sich die einzelnen Abschnitte des Metallhalters nach außen. Dadurch wird die Keramikbuchse festgeklemmt. Bei dieser Art der Befestigung treten in der Keramikbuchse ungleichmäßige Spannungen auf. Bei ungleichmäßigen Spannungsbeanspruchungen zerspringen Keramikbuchsen leicht. Bei den erforderlichen hohen Verstreck- bzw. Fixiertemperaturen von weit über 200°C kommt es ferner oft zum Festklemmen der Buchse auf dem Halter. Dies führt häufig, durch die entstehenden Spannungen, zum Bruch von Keramik-Formteilen. Aus diesen Gründen wird der Austausch der Buchsen umständlich und langwierig. Ein Abschlagen der Keramikbuchsen von den Metallhaltern unmittelbar an den Streckzwirnmaschinen ist meist aus betrieblichen Gründen und wegen möglicher Beschädigung der Halter und vor allem der Keramikbuchsen nicht durchführbar. Der Halter muß deshalb ausgebaut und die Buchse in der Werkstatt vom Halter gelöst werden. Dazu ist es notwendig, daß vorher die Spannschraube gelöst wird. Nach der Justage des Halters, dem Aufstecken und Festspannen einer neuen Keramikbuchse kann die Vorrichtung wieder in Betrieb genommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen

ίο beheizten Streck- bzw. Fixierstift mit auswechselbarer Buchse eine Befestigungsvorrichtung zu entwickeln, die bei Vermeidung der obenerwähnten Nachteile die Buchsenbeanspruchung vergleichmäßigt, das Festklemmen der Buchsen verhindert und ein einfaches und schnelles Auswechseln der Buchsen erlaubt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Die beanspruchte Befestigungsart eignet sich besonders gut für Keramikbuchsen. Es können aber auch Buchsen aus Metall befestigt werden. Das elastische Bauelement hat in unverspanntem Zustand eine größere radiale Ausdehnung als im verspannten Zustand. Im verspannten Zustand drückt das Bauelement gegen den zylindrischen Metallstift und die Bohrung der Buchse. Durch die Reibung und die Anpreßkräfte zwischen den einzelnen Teilen lassen sich Kräfte in Umfangs- und Axialrichtung übertragen, die ein unerwünschtes Verdrehen der Buchse im Betrieb verhindern.

Überraschend hat sich ferner gezeigt, daß die Temperatur zwischen dem zylindrischen Metallstift und der Buchse durch die erfindungsgemäße Anordnung nur geringfügig absinkt, so daß der Verstreck- bzw. Fixiervorgang davon nicht beeinflußt wird. Diese Wirkung beruht auf der Wärmeübertragung vom Metallstift über das elastische Bauelement auf die Buchse. Die Temperaturdifferenz zwischen Metallstift und Buchse läßt sich durch ein elastisches Bauelement mit geringer radialer Dicke beliebig klein halten.

Die erfindungsgemäße Anordnung stellt gleichzeitig eine elastische Lagerung der Buchsen dar. Zum Abziehen der Buchsen sind keine Schrauben mehr zu lösen. Die Buchsen werden mit einer Zange vom zylindrischen Metallstift abgezogen und von Hand aufgesteckt.

Unter »Korbfeder« ist eine zylindrische Schlitzfeder zu verstehen, die aus einem zylindrischen Mittelteil mit über seine gesamte Länge verlaufenden achsparallelen Schlitzen und je einem geringeren Durchmesser aufweisenden kurzen zylindrischen ungeschlitzten Teil an beiden Enden des Mittelteils besteht, wobei die Schlitze jeweils bis in den Übergangsteil vom Mittelteil zu den Endabschnitten mit geringerem Durchmesser geführt sind. Die Korbfeder dehnt sich beim Verspannen zwischen Metallstift und Buchse in axialer Richtung aus. Sie eignet sich dann besonders gut, wenn nur ein kleiner Luftspalt zwischen Metallhalter und Buchse vorhanden ist.

Toleranzringe sind in W. Pam pel: »Kupplungen«, VEB Verlag Technik Berlin, 1958, Seite 312, Bild 4.32 i beschrieben. Ein Toleranzring setzt sich aus wellenförmig gebogenen, runden Federabschnitten zusammen, wobei Wellenberge und -täler in Achsrichtung aufeinanderfolgen. Um ein leichtes Überschieben der Buchse

h5 zu gewährleisten, muß die Neigung des Toleranzringes an der Aufschiebkante gegenüber der Buchsenkante klein genug gewählt werden.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1, 2 und 3

erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen feststehenden, beheizten Streck- bzw. Fixierstift in perspektivischer Darslellung mit einer Korbfeder und einer Keramikbuchse, teilweise geschnitten,

Fig.2 einen senkrechten Schnitt längs ces feststehenden, beheizten Streck- bzw. Fixierstifics nach Fig. 1,

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt längs eines feststehenden, beheizten Streck- bzw. Fixierstiftes mit einem Toleranzring an Stelle einer Korbfeder.

Im Gehäuse 1 der Streck- bzw. Fixiervorrichtung ist ein Rohr 2 angeordnet, das von einem Heizmedium durchströmt wird. Seitlich am Rohr 2 sind in Abständen, die den Abständen zwischen den Streck- bzw. Fixierstiften entsprechen, Kegelstümpfe 3 aus Stahl angeschweißt, die an ihrer aus dem Gehäuse 1 herausragenden Stirnfläche 4 eine Gewindebohrung 5 enthalten. Der zylindrische Halter 6 für die von den nicht näher bezeichneten Fäden ganz oder teilweise umschlungene Keramikbuchse 7 besitzt an einem Ende eine konische Bohrung, die über den Kegelstumpf 3 geschoben ist. Die in die Bohrung 8 des Halters 6 eingesetzte Schraube 9 ist in die Gewindebohrung 5 eingeschraubt und stellt eine lösbare Verbindung zwischen dem Halter 6 und dem Kegelstumpf 3 her. Der Halter 6 setzt sich aus einem Abschnitt 10 größeren Durchmessers und einen zylindrischen Metallstift 11 kleineren Durchmessers zusammen. Der Abschnitt 10 enthält die obenerwähnte konische Bohrung. Der Metallstift 11 enthält an seinem dem Gehäuse 1 abgewandten Ende einen Bund 12. Die Korbfeder 13 liegt auf dem Metallstift 11 und ist durch den Bund 13 und die Stirnfläche 14 des Abschnitts 10 gegen axiale Verschiebungen außerhalb des Metallstifts 11 gesichert. Die Korbfeder 13 besteht aus den federnden Streifen 15, die durch die Einschnitte 16 voneinander getrennt sind. Ein Schlitz 17 zieht sich über die gesamte axiale Länge der Korbfeder 13 hin. Beim Montieren wird die Korbfeder 13 zuerst am Schlitz 17 auseinander gebogen, anschließend über den von Bund 12 und der Stirnfläche 14 eingeschlossenen Metallstift 11 geschoben und dann von der seitlichen Zugspannung entlastet. Die Korbfeder zieht sich auf dem Metallstift 11 zusammen.

Über die Korbfeder 13 ist die Keremikbuchse 7 geschoben. Der Innendurchmesser der Keramikbuchse 7 ist kleiner als der Außendurchmesser der nicht zusammengedrückten Korbfeder 13. Beim Schieben der Keramikbuchse 7 über die Korbfeder 13 wird deren Durchmesser verkleinert und gleichzeitig die Lange vergrößert. Die zusammengedrückte Korbfeder 13 liegt mit ihrem mittleren Teil an der Bohrung der Keramikbuchse 7 und mit den beiden Rändern auf dem zylindrischen Metallstift 11 des Hilters 6 an. Die Keramikbuchse 7 ist dadurch in ihrer Lage in bezug auf den Halter 6 fixiert. Durch die Reibung zwischen dem zylindrischen Metallstift 11, der Korbfedtr 13 und der Keramikbuchse 7 sowie die zwischen diesen Teilen herrschenden Anpreßkräfte lassen sich von der Keramikbuchse 7 auf den Halter 6 Umfangs- und Axialkräfte übertragen.

Eine Abdeckung 18 mit der wärmeisolierenden Schicht 19 umgibt den nicht von der Keramikbuchse 7 bedeckten Abschnitt IO des Halters 6 und den aus dem Gehäuse 1 herausragenden Teil des Kegelstumpfs 3, um die Wärmeverluste der Vorrichtung zu vermindern. Die Abdeckung 18 wird von der Keramikbuchse 7 gegen die Stirnfläche 14 des Halters 6 gedrückt und dadurch gegen axiale Verschiebung gesichert. Ein an der Abdeckung 18 befestigter Ring 20 drückt die wärmeisolierende Schicht 19 zusammen. Das Gehäuse 1 enthält auf der Innenseite eine weitere wärmeisolierende Schicht 21.

In Fig. 3 ist an Stelle einer Korbfeder 13 die Anordnung eines Toleranzringes 22 auf dem Metallstift 11 des Halters 6 dargestellt. Alle übrigen in Fig. 3 gezeigten Teile stimmen mit den Teilen der Fig. 2 überein. Der Toleranzring 22 setzt sieh aus wellenförmig gebogenen, runden federnden Abschnitten 23 zusammen. Er enthält ebenso wie die Korbfeder 13 einen durchgehenden aber nicht näher bezeichneten Schlitz in axialer Richtung, um den Einbau zu erleichtern. Beim Aufschieben der Keramikbuchse 7 auf den Toleranzring 22 werden die wellenförmigen federnden Abschnitte 23 in radialer Richtung zusammengedrückt. Der Toleranzring verlängert sich dadurch in axialer Richtung. Die nach außen gewölbten Teile der federnden Abschnitte 23 drücken gegen die Keramikbuchse 7 und die nach innen gewölbten Abschnitte gegen den Halter 6. Durch die Reibung zwischen den einzelnen Teilen und die Anpreßkräfte lassen sich Umfangs- und Radialkräfte übertragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Feststehender, heizbarer Streck- bzw. Fixierstift, bestehend aus einem mit einer Heizvorrichtung versehenen zylindrischen Metallstift und einer auf diesem auswechselbar angeordneten Buchse, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zylindrischen Metallstift (11) und der Buchse (7) ein sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Metallstiftes (11) erstreckendes, im entspannten Zustand einen den Innendurchmesser der Buchse (7) um ein ein sicheres Verspannen gewährleistendes Maß übersteigenden Außendurchmesser aufweisendes elastisches Bauelement in Form einer einen durchgehenden Längsschlitz (17) aufweisenden Korbfeder (13) oder eines gleichfalls einen durchgehenden Längsschlita: aufweisenden Toleranzringes (22) angeordnet ist.