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Reibscheibe Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibscheibe der im
Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung.
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Es ist bekannt, zum Falschdrallen von Fäden, wie es insbesondere
auch beim Kräuseln von synthetischen Läden angewendet wird, die Fäden auf Reibscheiben
abrollen zu lassen. Eine Vielzahl einschlägiger Vorrichtungen gehört bereits zum
Stand der Technik.
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Die Reibscheiben werden beispielsweise auf drei drehbar gelagerten
Wellgen angeordnet, die in der Draufsicht die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks
bilden.
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Jede Welle ist mit mindestens einer Reibscheibe versehen, und der
mit einem Falschdraht zu versehende Faden läuft in zick-zack-förmiger Bahn zwischen
den Reibscheiben hindurch.
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In der Regel bestehen die Reibscheiben am Außenumfang, zumindest
im Bereich der Kontaktfläche mit dem falschzudrallenden Faden aus Material mit einem
geeignet hohen Reibungskoeffizienten sowie mit einer bestimmten, vorgegebenen Härte
und Elastizität, im allgemeinen Polyurethan.
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Auch sind bereits keramisch beschichtete Reibscheiben zum Friltionsfalschdrallen
von Fäden bekannt, welche eine längere Lebensdauer als die Reibscheiben mit aus
Polyurethan bestehender Fadenkontaktfläche aufweisen sollen. Ferner sind bereits
Reibscheiben vorgeschlagen worden, welche eine Beschichtung mit eingebetteten, warzenartig
nach außen vorstehenden, harten Partikeln etwa gleicher Korngröße an der Fadenkontaktfläche
aufweisen, vorzugsweise synthetische Diamanten mit polykristalliner Struktur und
verhältnismäßig abgerundeter Form, eingebettet in eine Nickellegierung (Pat.-Anm.
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P 24 43 238.0).
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Um insbesondere ein zuverlässiges Friktionsfalschdrallen ohne unzulässige
Fadenbeanspruchung zu gewährleisten und zu ermöglichen, daß die Reibscheibe mit
größeren Toleranzen hergestellt und eingebaut bzw. eingestellt werden kann, ist
es auch bekannt, solche Reibscheiben an der Kontaktfläche mit dem Faden aus mindestens
zwei Werkstoffen mit einem höheren Reibungskoeffizienten zur Falschdrallerteilung
bzw. einem niedrigeren Reibungskoeffizienten zur Fadenführung an der Scheibe herzustellen,
wobei die Kontaktfläche aus nebeneinanderliegenden, ringförmigen Abschnitten unterschiedlicher
Reibungskoeffizienten gebildet ist (D-OS 2 306 853).
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Im allgemeinen sind die Reibscheiben am Außenumfang zylindrisch oder
zumindest im Bereich der Kontaktfläche mit dem jeweils falschzudrallenden Faden
mit einer halbkreisförmigen Querschnittsgestalt bzw. einem halbkreisförmigen Profil
ausgebildet.
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Die Zylinderform ist deswegen ungünstig, weil der Einfluß der beiden
den zylindrischen Umfang begrenzenden, kreisförmigen Kanten, über welche der jeweils
falschzudrallende Faden läuft, auf den Falschdrallvorgang verhältnismäßig groß ist,
selbst dann, wenn diese Kanten abgerundet sind. Der erstrebenswerte, tangentiale
Fadenablauf und auch -auflauf von bzw. auf die Fadenkontaktfläche ist nicht gewährleistet.
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Um den jeweiligen Faden zuverlässig falschdrallen zu können, ohne
daß der Faden unzulässig hohen Zubeanspruchungen ausgesetzt ist, welche zum Zerreißen
führen könnten, ist ein exakter Fadenlauf an der jeweiligen Sischdrallerteilenden
Reibscheibe vorbei erforderlich, wobei die Reibscheibe an allen Stellen der Berührung
mit dem Faden mit derselben Umfangsgeschwindigkeit umlaufen soll. Diese Forderungen
widersprechen sich.
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Sie sind insbesondere nicht bei Reibscheiben mit etwa halbkreisförmigen
Profil der Fadenkontaktfläche erfüllt, welche an der gesamten Kontaktfläche mit
den jeweils falschzudrallenden Faden aus einem Material mit geeignet hohem Reibungskoeffizienten
bestehen.
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Bei diesen Reibscheiben hat man zur Vermeidung insbesondere von Fadenbrüchen
und zur Gewährleistung einer zuverlässigen Falschdrahterteilung sehr hohe Forderungen
an die Genauigkeit der Herstellung und gegenseitiger Montage bzw. Einstellung gestellt,
und zwar unter Berücksichtigung der Eigenschaften des jeweils falschzudrallenden
Fadens.
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Bei Vorrichtungen mit einander überlappenden Reibscheiben sind insbesondere
die Toleranzen für die gegenseitige tiberlappung,
die Scheibendicke,
den Scheibendurchmesser und den axialen Abstand zwischen å jeweils zwei benachbarten
Scheiben äußerst gering, so daß sie bei Serienfertigung nur schwer einzuhalten sind.
Diejenigen Toleranzen, welche für eine zufriedenstellende, etwa gleiche Qualität
des Falschdrallens von mehreren Fäden derselben Art auf verschiedenen Vorrichtungen
einzuhalten sind, wobei Fadenbrüche in praktikablen Grenzen gehalten bleiben, können
praktisch überhaupt nicht eingehalten werden.
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Diesen Schwierigkeiten ist mit dem erwähnten Vorschlag (DT-OS 2 306
853) Rechnung getragen, wobei die Reibscheibe an der Kontaktfläche mit dem Faden
aus mindestens zwei nebeneinanderliegenden, ringförmigen Abschnitten aus einem Werkstoff
mit einem höheren Reibungskoeffizienten zur Falschdrallerteilung bzw. einem Werkstoff
mit einem niedrigeren Reibungskoeffizienten zur Fadenführung an der Scheibe besteht.
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Dabei läßt sich jedoch der Einfluß des oder derwenigen Ringabschnitte
nicht vollständig ausschalten, welche lediglich zur Fadenführung vorgesehen sind.
Auch läßt sich der gegenseitige, axiale Abstand zwischen den Reibscheiben einer
damit bestückten Friktionsfalschdrallvorrichtung nicht soweit vermindern, daß die
freie Länge des jeweils falschzudrallenden Fadens zwischen den Fadenkontaktflächenabschnitten
höheren Reibungskoeffizientens zweier benachbarter Reibscheiben möglichst klein
wird.
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Es wurde jedoch gefunden, daß eine möglichst dichte Scheibenanordnung
bzw. möglichst kurze freie Fadenlängen in einer Friktionsfalschdrallvorrichtung
besonders vorteilhaft ist bzw. sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Reibscheibe
der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung zu schaffen, welche auch
bei äußerst dichter gegenseitiger Anordnung solcher Reibscheiben in einer Friktionsfalschdrallvorrichtung
und somit sehr kurzen freien Faden-längen einen einwandfreien Fadenlauf an den Kontaktflächen
der Reibscheiben gewährleistet, einschließlich des Fadenauf- und -ablaufes auf die
bzw. von diesen Fadenkontaktflächen.
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Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs
angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im
Anspruch 2 gekennzeichnet.
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Die erfindungsgemäße Reibscheibe zum Friktionsfalschdrallen von Fäden,
insbesondere für das Kräuseln von synthetischen Fäden, besteht also an der Kontaktfläche
mit dem jeweils falschzudrallenden Faden ausschließlich aus einem einzigen Material
mit geeignet hohem Reibungskoeffizienten, wobei die Reibscheibe im Bereich dieser
ihrer Fläche, welche vom jeweils falschzudrallenden Faden umschlungen ist, der darauf
abrollt, ein konvex gewölbtes Profil mit einer derart flachen Wölbung oder Krümmung
aufweist, daß der Scheibenradius r sich von einem Ende der Fadenkontaktfläche auf
einer Reibscheibenseite zum anderen Ende der Fadenkontaktfläche auf der anderen
Reibscheibenseite nur in einem bestimmten, geringen Ausmaß ändert. Beispielsweise
kann der Scheibenradius r von dem Wert rmin an einem Ende der Fadenkontaktfläche
bis auf den Wert rmax = rmin+ rmax in der Mitte der Kontaktfläche bzw. des Kontaktflächenprofils
ansteigen,
um dann wieder bis auf den Wert rmin am anderen Ende der Fadenkontaktfläche abzufallen,
wobeiÄrmax kleiner als 0,35 s (s= Kontaktflächenbreite) ist.
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Damit ist vor allem erreicht, daß dann, wenn mehrere solcher Reibscheiben
in einer Friktionsfalschdrallvorrichtung gegenseitig sehr dicht in axialer Richtung
aufeinanderfolgend angeordnet sind, nicht nur die Umschlingung jeder Reibscheibe
an der Kontaktfläche durch den jeweils falschzudrallenden Faden optimal ist, sondern
der Faden auch günstig, nämlich tangential, auf- und abläuft. Diese dichte Scheibenanordnung
ist deswegen erstrebenswert, da dann der Faden in der Vorrichtung nur über relativ
kurze Strecken frei liegt, also praktisch entlang der gesamten Durchlaufbahn durch
die Vorrichtung an den Fadenkontaktflächen der Reibscheiben derselben geführt ist.
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Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung
beispielsweise beschrieben.
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Darin zeigen schematisch: Fig. 1 eine teilweise längsgeschnittene
Seitenansicht einer Friktionsfalschdrallvorrichtung mit erfindungsgemäßen Reibscheiben;
Fig. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung gemaß Fig. 1; Sig. 3 die Hälfte eines
Längsschnitts durch eine Reibscheibe der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 in größerem
Maßstab; und
Fig. 4 die Einzelheit bei IV in Fig. 1 in noch größerem
Maßstab.
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Die Falschdrallvorrichtung gemäß Fig. 1 weist eine Grundplatte 1
auf, welche drei Wellen 2 trägt. Diese sind parallel zueinander angeordnet und bilden
in der Draufsicht die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks, wie aus Fig. 2 zu
ersehen ist. Jede Welle 2 ist mit einer eingekapselten Lagerung 3 versehen, welche
mittels einer Mutter 4 an der Grundplatte 1 befestigt ist. An dem in Fig. 1 unterem
Ende ist ferner jede Welle 2 mit einem außen verzahnten Rad 5 versehen. Alle drei
Räder 5 sind von einem gemeinsamen, innen verzahnten Riemen 6 umschlungen. Die Wellen
2 laufen in Betrieb daher alle in derselben Drehrichtung um.
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Auf jeder Welle 2 ist ein Satz von drei Reibscheiben 7 mit. jeweils
einer Nabe und einem Ringflansch an einem Ende der Nabe angebracht. Die Reibscheiben
7 jedes Satzes sind nebeneinander auf einer gemeinsamen Zentrierhülse 8 befestigt.
Die Zentrierhülse 8 ist zusammen mit mindestens einem as sanzring 9 auf die zugehörige
Welle 2 gesteckt und damit über eine Ringscheibe 10 und eine Schraube 11 verdrehungsfest
verbunden. Auf der der Ringscheibe 10 und der Schraube 11 abgewandten Seite stützt
sich die Zentrierhülse 8 an einem Widerlagerring 12 ab, welcher an der Welle 2 vorgesehen
ist.
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Die untereinander identischen Reibscheibensätze sind auf der jeweils
zugehörigen Welle 2 mit unterschiedlicher Axiallage der Reibscheiben 7 angeordnet.
Dies gewährleisten die Distanzringe 9. Auf der in Fig. 1 linken Welle 2 ist über
dem Reibscheibensatz ein solcher Distanzring 9 vorgesehen, desgleichen auf der rechten
Welle 2, bei
welcher jedoch der Reibscheibensatz umgekehrt, d. h.
auf dem Kopf stehend angeordnet ist. Auf der mittleren Welle 2 sind zwei Distanzringe
9 vorgesehen, nämlich ein höherer unterhalb und ein flächerer oberhalb des Reibscheibensatzes,
welcher selbst so angeordnet ist, wie derjenige der linken Welle 2.
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Die Reibscheiben 7 überlappen sich also gegenseitig und laufen im
Betrieb in derselben Richtung um, beispielsweise in Richtung der Pfeile 13 in Fig.
2. Der in Richtung des Pfeiles 14, d. h. von oben nach unten durch die Vorrichtung
laufende Faden 15 wird also mit einem Z-Drall versehen. Er bewegt sich beim Durchlauf
durch die Vorrichtung entlang einer Schraubenlinie mit etwa gleichbleibender Steigung,
d. h. läuft schraubenlinienförmig um den gedachten, strichpunktiert angedeuteten
Zylinder 16 in Fig. 2, um die Vorrichtung durch einen feststehenden, rohrförmigen
Ballonbrecher 17 hindurch zu verlassen.
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Der Ballonbrecher 17 durchsetzt die Grundplatte 1 und ist daran in
der Mitte des erwähnten, gleichseitigen Wellendreiecks befestigt.
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Der Faden 15 wird an jede. Reibscheibe 7 gedrückt und umschlingt
eine Kontaktfläche 18 derselben, um darauf abzurollen. Die Kontaktfläche 18 geht
an den beiden Enden jeweils über eine Schräge 19 in die jeweils benachbarte Stirnfläche
20 der jeweiligen Reibscheibe 7 über, wie besonders deutlich aus Fig. 4 ersichtlich
ist.
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Jede Reibscheibe 7 besteht zumindest im Bereich der Kontaktfläche
18 ausschließlich aus einem Material mit geeignet hohem Reibungskoeffizienten gegenüber
dem Faden.
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Wie ebenfalls besonders deutlich aus Fig. 4 zu entnehmen ist,
weist
die Kontaktfläche 18 ein konvex gewölbtes Profil auf, welches flach gewölbt ist
und als linsenförmig bezeichnet werden könnte.
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Erfindungsgemäß ist eine derart flache Wölbung bzw. Krümmung des
Profils der Fadenkontaktfläche 18 vorgesehen, daß der Radius r der jeweiligen Reibscheibe
7 sich über die Breite s der Kontaktfläche 18 nur geringfügig ändert, und zwar soll
die Xnderung r r kleiner als 0,35 s sein. Im dargestellten Fall vergrößert sich
also der Scheibenradius r von einem Mindestwert rmin an einem Kontaktflächenende
bis auf einen Höchstwert rmax = rmin + #rmax an der mittleren Symmetrieebene 21
der Fadenkentaktfläche 18, um dann wieder entsprechend auf den Mindestwert rmin
am anderen Kontaktflächenende abzufallen, wobei n rmax kleiner ist als 0,35 s. Dabei
ist das Profil der Kontaktfläche 18 kreisbogenförmig gewölbt.
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Durch diese Ausgestaltung ist insbesondere gewährleistet, daß trotz
der in axialer Richtung sehr dichten Aufeinanderfolge-der Reibscheiben 7 bei der
Vorrichtung gemäß Fig. 1 und somit verhältnismäßig kurzen freien Fadenlängen a der
Faden 15 jede Reibscheibe 7 nicht nur an deren Kontaktfläche 18 in i-dealer Weise
umschlingt, sondern auch an deren Enden tangential auf- und abläuft, wie in Fig.
4 mit strichpunktierten-Linien angedeutet.
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Die Reibscheibe 7 gemäß Fig. 3 weist an der der Nabe 22 abgewandten
Seite eine Ausnehmung 23 auf, in welche die benachbarte Reibscheibe 7 bei der Anordnung
gemäß Fig. 1 mit dem wulstförmigen Ende 24 der Nabe 22 eingreift.
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Dies ist in Fig. 1 nicht dargestellt.