DE60122271T2

DE60122271T2 - Verbesserter Bremskörper für selbstgesteuerte Fadenbremse in Schussfadenliefervorrichtungen und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE60122271T2
Application number: DE60122271T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Pedrini; Rosario Castelli
Original assignee: LGL Electronics SpA
Current assignee: LGL Electronics SpA
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2021-11-14
Also published as: DE60122271D1; EP1215152B1; ITTO20001119A1; EP1215152A2; CN1358891A; ITTO20001119A0; EP1215152A3

Description

Offenbarung
Diese Erfindung betrifft einen Bremskörper für selbststeuernde Fadenbremseinrichtungen in einer Schussfadenzufuhrvorrichtung für Webmaschinen und genauer für Webstühle vom Greifertyp oder Projektiltyp sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Bremskörpers.
Spezifischer betrifft die Erfindung autonome Fadenbremseinrichtungen von der Art, die in der früheren IT-A-1 251 209 und der IT-A-1 259 567 offenbart und nachfolgend als bekannte Einrichtungen bezeichnet sind.
Schussfadenzufuhrvorrichtungen sind Vorrichtungen, die typischerweise eine zylindrische stationäre Trommel, um die ein Schwenkarm mehrere einen Schussfadenvorrat bildende Schlaufen eines Fadens wickelt, eine Einrichtung zum Verschieben der aufgewickelten Schlaufen von der Grundfläche zum Ende der Trommel, und eine Bremseinrichtung umfassen, um den sich auf Anforderung des Webstuhls von der Trommel abwickelnden Faden zu bremsen und ihm die geeignete mechanische Spannung zu verleihen, die für ein korrektes Abwickeln des Fadens erforderlich ist.
Bei bekannten autonomen Bremseinrichtungen umfasst das Bremselement typischerweise einen kegelstumpfförmigen Bremskörper, der elastisch und frontal bezüglich der stationären Trommel der Zufuhrvorrichtung aufgehängt ist, und der durch seine elastische Aufhängung oder durch eine äquivalente elastische Einrichtung gegen die Trommel geschoben wird, und der die Trommel an einem Ausgabekreis tangiert, der geringfügig kleiner ist als der maximale Umfang der Trommel. Der Faden läuft zwischen der Trommel und dem Bremskörper und überträgt die axiale Komponente seiner eigenen Spannung auf Letzteren. Immer wenn die Spannung aufgrund einer Erhöhung der Laufgeschwindigkeit des Schussfadens erhöht wird, neigt die axiale Komponente der Spannung dazu, den Bremskörper gegen die elastische Wirkung der elastischen Einrichtung zu verschieben und bewirkt, oder tendiert dazu zu bewirken, dass er sich von der Trommel wegbewegt, was mit einer Verringerung der Bremswirkung verbunden ist. Das Bremsen erfolgt daher selbststeuernd entsprechend der Laufgeschwindigkeit und damit der mechanischen Spannung des Fadens.
Wie oben erläutert ist es für einen korrekten Betrieb erforderlich, dass der Bremskörper geeignete mechanische Eigenschaften aufweist, von denen eine hohe radiale Elastizität sowie eine beträchtliche axiale Steifigkeit ebenso wie eine geringe Trägheit und eine hohe Verschleißbeständigkeit zumindest in dem Bereich des Bremskörpers, der die Zufuhrvorrichtungstrommel tangiert, besonders wichtig sind.
Aus diesem Grund ist es bekannt, den Bremskörper aus einem Gewebe, das mit einem synthetischen, vorzugsweise aus zwei Komponenten bestehenden Harz imprägniert ist, oder alternativ aus einer gewalzten oder kalandrierten Platte aus einem typischerweise aushärtbaren Polymermaterial herzustellen. Der Bremskörper wird dann auf seiner Innenseite und im Wesentlichen in einem begrenzten Bereich, der den Trommelkontaktkreis überspannt, mit einer verschleißbeständigen Metallbeschichtung versehen, wobei die Beschichtung dazu vorgesehen ist, den Faden, der durch den Körper gebremst werden soll, direkt zu berühren.
Bei bekannten Bremskörpern umfasst die obige Metallbeschichtung typischerweise eine flache Folie aus rostfreiem Stahl, vorzugsweise AISI 301 oder 11R51, wobei Erstere eine Härte von 400 HV und Letztere von 600 HV aufweist. Diese Folie, die vorteilhafterweise durch Fotoätzen aus einer flachen Platte geschnitten ist, wird auf den kegelstumpfförmigen Körper aufgebracht, wobei möglicherweise dazwischen ein Kleber angeordnet wird und möglicherweise nach dem Formen einer flachen Unterbringungsausnehmung, so dass sich die aktive Oberfläche der Folie mit der Innenfläche des Bremskörpers auf einer Höhe befindet. Obwohl die bekannte Metallbeschichtung was die Verschleißbeständigkeit betrifft, wirksam und im Wesentlichen adäquat ist, hat sie den Nachteil, dass der aneinanderstoßende Bereich an den entgegengesetzten Enden der Folie eine merkliche Diskontinuität zeigt. Der diskontinuierliche Bereich ist typischerweise eine Linie, die parallel zu einer Erzeugenden des kegelstumpfförmigen Bremskörpers liegt, und er verursacht merkliche Unregelmäßigkeiten in der von dem Körper aufgebrachten Bremswirkung. Wenn sie aufgrund von Verschleiß ausgeprägter wird, kann eine derartige Diskontinuität in der Tat mit der Zeit zu mechanischen Spannungspitzen in dem Faden führen, die eine ausreichende Intensität aufweisen, um sein Zerreißen zu verursachen.
Um den obigen ernsthaften Nachteil abzuschwächen, wurde vorgeschlagen, die Metallbeschichtung des Bremskörpers aus einer kontinuierlichen Folie aus einem schmiedbaren Material herzustellen, das durch Ziehen geformt ist. Typischerweise ist das ziehfähige Material für eine derartige bekannte Beschichtung eine Kupfer-Berylliumlegierung und die Folie wird nach dem Ziehen Glüh- und Härtungsbehand- lungen im Vakuum unterzogen. Alternativ ist es darüber hinaus bekannt, rostfreien Stahl AISI 304 als ziehfähiges Material zu verwenden und die gezogene Folie einer Chromplattierung zu unterziehen, um ihre Verschleißbeständigkeit zu erhöhen. Beide oben beschriebenen Beschichtungen, die aus kontinuierlichen gezogenen Folien bestehen, weisen einige Nachteile auf, hauptsächlich hohe Herstellungskosten und darüber hinaus eine übermäßige Deformationsanfälligkeit, was mit der Schmiedbarkeit des Metallträgers, unabhängig davon, ob er aus Kupfer-Beryllium oder rostfreiem Stahl AISI 304 besteht, einhergeht, und was den Bremskörper bei Stößen oder anderen unbeabsichtigten Ursachen empfindlich für eine Beschädigung macht. Darüber hinaus ist die Oberflächenhärte, die durch derartige Folien nach den oben erwähnten teuren Behandlungen erreicht wird, immer noch schlecht und liegt im Bereich von 370 bis 380 HV bei Kupfer-Beryllium und bei 240 bis 250 HV bei rostfreiem Stahl.
Die vorliegende Erfindung zielt auf die Beseitigung der oben erwähnten Nachteile und insbesondere auf die Bereitstellung eines verbesserten Bremskörpers, der eine hohe mechanische Beständigkeit und eine hohe Oberflächenhärte in Kombination mit einer hohen Verschleißbeständigkeit zeigt und gleichzeitig eine Fadenlaufoberfläche aufweist, die im Wesentlichen frei von Diskontinuitäten ist, die den korrekten Betrieb des Bremskörpers beeinträchtigen könnten.
Wie aus der folgenden detaillierten Offenbarung ersichtlich wird, löst die Erfindung die obigen und weitere Probleme, indem sie einen verbesserten Bremskörper mit den in den beigefügten Patentansprüchen angeführten Merkmalen bereitstellt.
Im Wesentlichen stellt die Erfindung einen Bremskörper bereit, bei dem die verschleißbeständige Metallbeschichtung eine ebene Folie umfasst, die durch Fotoätzen aus einem ebenen Blech aus rostfreiem Stahl mit einer hohen Oberflächenhärte geschnitten ist und deren Enden entlang eines durch einen Laserstrahl erzeugten Schweißbands miteinander verbunden sind, so dass ein kontinuierlicher kegelstumpfförmiger Ring geformt ist.
Vorzugsweise ist der rostfreie Stahl der Folie aus der Gruppe ausgewählt, die die folgenden Stähle umfasst: 11R51-AISI 301 und hochgetemperte Stähle mit einer Oberflächenhärte, die größer oder gleich 600 HV ist.
Die Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher ersichtlich, in denen:
1 eine Aufrissseitenansicht einer Schussfadenzufuhrvorrichtung mit einer selbststeuernden Bremseinrichtung ist, die mit einem verbesserten Bremskörper gemäß der Erfindung versehen ist;
2 eine Ansicht in einem vergrößerten Maßstab in Richtung der Pfeile II-II in 1 ist, die die Innenfläche des in 1 dargestellten verbesserten Bremskörpers zeigt;
3 eine Draufsicht einer Folie ist, die durch Fotoätzen geschnitten und zum Aufbau der Metallbeschichtung des in 1 dargestellten Bremskörpers verwendet wird;
4 eine Aufrissseitenansicht eines kegelstumpfförmigen Rings ist, der durch Verschweißen der Enden der in 2 dargestellten fotogeätzten Folie miteinander resultiert.
In 1 umfasst eine Schussfadenzufuhrvorrichtung 10 eines bekannten Typs eine stationäre Trommel 11 und einen hohlen Schwenkarm, der integriert mit einer an der Grundfläche der Trommel angeordneten Drehscheibe 12 ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von Schlaufen eines Fadens SF zur Bildung eines Schussfadenvorrats um die Trommel zu wickeln. Wie per se bekannt ist, wickelt sich der Faden F auf Anforderung des Webstuhls oder einer anderen Webmaschine (nicht gezeigt) von der Trommel, indem er durch eine zu der Trommel koaxiale Fadenführung geführt wird, und während des Abwickelns wird er einer autonomen Bremseinrichtung ausgesetzt, die allgemein mit 14 bezeichnet ist und die Aufgabe hat, die Spannung des Fadens aufrechtzuerhalten, indem sie die Bremswirkung automatisch anpasst, wenn die Laufgeschwindigkeit des Fadens sich ändert.
Zu diesem Zweck umfasst die zwischen der Fadenführung 13 und der Trommel 11 angeordnete Einrichtung 14 ein Bremselement mit einem kegelstumpfförmigen Bremskörper 15, der aus einem synthetischen Gewebe oder einer Folie besteht, das/die mit typischerweise aus zwei Komponenten bestehenden Polymerharzen imprägniert und gegenüber der Trommel 11 tangential zu dieser entlang eines Ausgabekreises angeordnet ist, der geringfügig kleiner ist als der maximale Umfang. Der Körper 15 wird durch einen ringförmigen Halter 16 und eine elastische Aufhängung 17 gegen die Trommel 11 gedrückt, so dass er den Faden abbremst, der mit einer vorbestimmten elastischen Kraft, der sogenannten statischen Spannung, von der Trommel abgewickelt wird. Der Halter 16 wird von einem Schlitten 18 abgestützt, der durch einen Schraubenmechanismus 19 axial bezüglich der Trommel 11 verschoben werden kann, um die statische Spannung einzustellen.
Im Kontaktbereich mit der Trommel 11 ist die Innenfläche des Bremskörpers 15 mit einer verschleißbeständigen Metallbeschichtung 20 zum direkten Kontakt mit dem Faden versehen, auf den der Körper seine Bremswirkung aufbringt.
Erfindungsgemäß besteht die Beschichtung 20 aus einer ebenen Folie 20' (3), die durch Fotoätzen aus einem ebenen Blech aus rostfreiem Stahl geschnitten ist, der eine hohe Oberflächenhärte aufweist. Die geätzte ebene Folie 20' weist ein im Wesentlichen ringförmiges Profil auf, das von einem Segment T einer Länge unterbrochen ist, die von der Neigung i des kegelstumpfförmigen Rings 20'' abhängt, der aus der Folie erhalten wird, wenn ihre Enden 20a–20b miteinander verbunden werden. Vorzugsweise ist der die Folie bildende rostfreie Stahl aus der Gruppe ausgewählt, die die folgenden Stähle umfasst: 11R51-AISI301 und hochgetemperte Stähle mit einer Oberflächenhärte, die größer oder gleich 600 HV ist.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß der Ring 20'' erhalten, indem die Enden 20a–20b der fotogeätzten ebenen Folie 20' aneinandergelegt werden und indem diese Enden durch Laserstrahlschweißen miteinander verschweißt werden. Der Streifen ZS (2), der die Verbindungsschweißnaht der Enden festlegt, ist im Wesentlichen rechteckig und hat eine Breite von 2 bis 3 Zehntel Millimeter, so dass er bei einer Berührung praktisch nicht wahrnehmbar ist. Der Streifen kann in der Abwickelrichtung des Fadens F von der Trommel 11 der Schussfadenzufuhrvorrichtung 10 parallel zu den Erzeugenden des Rings 20'' oder schräg zu den Erzeugenden liegen.
Der Ring 20'', der wie oben beschrieben, erhalten wird, oder zumindest seine innere kegelstumpfförmige Oberfläche, die den Faden F berühren wird, kann dann verchromt werden, um seine/ihre Oberflächenhärte weiter zu erhöhen.
Es versteht sich, dass die Details des Designs und der Ausführungsformen innerhalb der Grundsätze der Erfindung in breitem Umfang von dem abweichen können, was anhand eines nicht beschränkenden Beispiels offenbart und gezeigt wurde, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims

Bremskörper für autonome Fadenbremseinrichtungen (14) in einer Schussfadenzufuhrvorrichtung (10) bestehend aus einem Gewebe oder einer Folie, das/die mit einem synthetischen Harz imprägniert ist und eine verschleißbeständige Metallbeschichtung (20) für einen direkten Kontakt mit dem Faden trägt, wobei die Beschichtung aus einer ebenen Folie (20') besteht, die durch Fotoätzen aus einem ebenen Blech aus rostfreiem Stahl mit einer hohen Oberflächenhärte geschnitten und zu einem kontinuierlichen kegelstumpfförmigen Ring (20'') geformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die entgegengesetzten Enden (20a–20b) der Folie durch ein durch einen Laserstrahl geformtes Schweißband (ZS) wechselseitig miteinander verbunden sind.
Bremskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rostfreie Stahl der fotogeätzten ebenen Folie (20') aus der Gruppe ausgewählt ist, die die folgenden Stähle umfasst: 11R51-AISI301 und hochgetemperte Stähle mit einer Oberflächenhärte, die größer oder gleich 600 HV ist.
Bremskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kontinuierliche kegelstumpfförmige Ring (20'') oder zumindest seine Innenseite durch Verchromen oberflächenbehandelt ist.
Bremskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (ZS) des kontinuierlichen kegelstumpfförmigen Rings (20''), das die Verbindungsschweißnaht zwischen den Enden der ebenen Folie (20') festlegt, im Wesentlichen rechteckig ist und eine Breite von 2 bis 3 Zehntel Millimeter aufweist.
Bremskörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das rechteckige Schweißband (ZS) parallel zu den Erzeugenden des kontinuierlichen kegelstumpfförmigen Rings (20'') liegt.
Bremskörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das rechteckige Schweißband (ZS) in der Abwickelrichtung des Fadens (F) von der Trommel der Schussfadenzufuhrvorrichtung (10) schräg zu den Erzeugenden des kontinuierlichen kegelstumpfförmigen Rings (20'') liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Bremskörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Schritte: – Schneiden einer ebenen Folie (20') durch Fotoätzen aus einem ebenen Blech, wobei die ebene Folie ein ringförmiges Profil aufweist, das durch ein Segment (T) mit einer Länge unterbrochen ist, die von der Neigung (i) des kegelstumpfförmigen Rings (20'') abhängt, der aus der Folie erhalten wird, wenn ihre Enden miteinander verbunden werden; – Zusammenführen der Enden (20a–20b) der ebenen fotogeätzten Folie (20') und Verschweißen der Enden miteinander durch Laserstrahlschweißen, wodurch ein kontinuierlicher kegelstumpfförmiger Ring (20'') gebildet wird, bei dem das die Verbindungsschweißnaht der Enden festlegende Band (ZS) im Wesentlichen rechteckig ist und eine Breite von 2 bis 3 Zehntel Millimeter aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verbindungsschweißnaht der Enden festlegende Band (ZS) parallel zu den Erzeugenden des Rings (20'') liegt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verbindungsschweißnaht der Enden festlegende Band (ZS) schräg zu den Erzeugenden des Rings (20'') liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Innenseite des kontinuierlichen kegelstumpfförmigen Rings (20) verchromt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der gesamte kontinuierliche kegelstumpfförmige Ring (20) verchromt ist.