DE602004013097T2

DE602004013097T2 - Selbsteinstellende Fadenbremsvorrichtung für Fadenliefervorrichtungen für Webmaschinen

Info

Publication number: DE602004013097T2
Application number: DE200460013097
Authority: DE
Inventors: Pietro Zenoni; Rosario Castelli
Original assignee: LGL Electronics SpA
Current assignee: LGL Electronics SpA
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2024-08-10
Also published as: EP1512781A2; ITTO20030135U1; DE602004013097D1; EP1512781B1; EP1512781A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte selbsteinstellende Bremsvorrichtung für Schussgeräte für Webmaschinen und andere Textilmaschinen.
Ein Webmaschine umfasst im Allgemeinen eine Garnzuführungsvorrichtung mit einem Motorgehäuse, das eine feststehende Trommel trägt, auf der ein mit einer motorgetriebenen Achse verbundener Schwenkarm eine Mehrzahl von Garnwindungen aufwickelt, die eine Schussfadenreserve bilden. Während sich das Garn von der Trommel abwickelt, um die Webmaschine zu speisen, wird es von einer wie in der IT-A-1.251.209 beschriebenen selbsteinstellenden Bremsvorrichtung abgebremst, die aus einem kegelstumpfförmigen Bremsbauteil besteht, das zum Drücken seiner Innenfläche gegen einen angefasten Abgaberand der Trommel elastisch und koaxial vorgespannt ist. Das Bremsbauteil ist auf einer beweglichen Halterung befestigt, deren axiale Position einstellbar ist, um in einer Ruhestellung den Wert des statischen Kontaktdrucks des kegelstumpfförmigen Bremsbauteils gegen die Trommel zu verändern.
Das Garn verläuft zwischen der Trommel und dem kegelstumpfförmigen Bremsbauteil und bringt die axiale Komponente seiner mechanischen Spannung, die proportional zu der Bewegungsgeschwindigkeit des Garns ist, auf das Bremsbauteil auf. Daraus folgt, dass sobald die Geschwindigkeit erhöht wird das Bremsbauteil axial von der Trommel weggezogen wird und dadurch eine entsprechende Abschwächung der Bremswirkung verursacht.
Das kegelstumpfförmige Bremsbauteil ist typischerweise aus einem Gewebe hergestellt, das imprägniert oder mit hochfesten Synthetikfasern, wie z. B. Kohlefasern oder „Kevlar" beschichtet ist und mit einer verschleißfesten Metallverkleidung aus einer hochfesten Stahlfolie versehen ist, die sich entlang des zum Kontakt mit der Trommel vorgesehenen Bereiches erstreckt. Eine solche Folie hat einen hohen Reibungskoeffizient, dessen Wert als Funktion der Bewegungsgeschwindigkeit des Garns rasch ansteigt. Insbesonders bei dünnen Schussgarnen, z. B. Garne mit Dicken im Bereich von 5 bis 150 Denier, muss deshalb der Druck des kegelstumpfförmigen Bauteils gegen die Trommel auf niedrige Werte eingestellt werden, um das Garn vor dem Abreißen zu bewahren.
Jedoch verursacht dieser Umstand aufgrund der unvermeidbaren Toleranz beim Anpassen des Bremsbauteils an die Trommel irreguläre Bremswirkungen entlang des kreisförmigen Abwickelpfades der Windungen. Im Falle höherer Kontaktdrücke wird eine solche Toleranz durch elastische Deformation des Bremsbauteils kompensiert. Folglich unterliegt das Garn, während es sich von der Trommel abwickelt, fortlaufend Spannungsänderungen, die nicht zufriedenstellend vom selbsteinstellenden System berücksichtigt werden.
Bei einem Versuch diesen Nachteil zu überwinden, ist es aus der früheren IT-A-1.289.724 bekannt, die Stahlfolie einem ionischen Nitrierungsverfahren zu unterziehen, um eine härtere Außenschicht mit einem niedrigeren Reibungskoeffizienten auf der Folie zu bilden. Dies ermöglicht es, den Kontaktdruck auf etwas höhere Werte einzustellen und die Ungleichmäßigkeiten der Bremswirkung zu reduzieren.
Jedoch ist eine solche Methode nach wie vor nicht zufriedenstellend, sowohl in Bezug auf den Reibungskoeffizienten, der immer noch zu hoch ist (etwa 0,3), so dass der Wert des statischen Drucks nicht erheblich erhöht werden kann, um gleichmäßige Bremswirkungen zu erreichen, als auch in Bezug auf die Härte der Außenschicht der Folie, die trotz Erhöhung (etwa 1800-Vickers) noch immer zu niedrig ist, so dass häufige Auswechslungen der Bremsbauteile nach wie vor erforderlich sind.
Eine selbsteinstellende Bremsvorrichtung, die ein mit einer verschleißfesten Stahlfolie verkleidetes kegelstumpfförmiges Bremsbauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, ist aus EP 1 215 152 A2 bekannt.
Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte selbsteinstellende Bremsvorrichtung für Schussgeräte für Webmaschinen bereitzustellen, durch die es möglich ist, sowohl den statischen Druck des Bremsbauteils auf die Trommel auf höhere Werte einzustellen, um die Anpassungsungenauigkeiten zu kompensieren, die den Eingriff des Bremsbauteils auf die Trommel beeinflussen, als auch die Lebensdauer des Bremsbauteils auszudehnen.
Dieses Ziel und andere Ziele und Vorteile, die unten besser ersichtlich werden, werden durch die Bremsvorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen erreicht.
Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die als nicht limitierendes Beispiel gezeigt sind, detaillierter beschrieben, in denen:
1 eine Seitenansicht eines mit einer selbsteinstellenden Bremsvorrichtung versehenen Schussgerätes ist;
2 eine räumliche Ansicht des kegelstumpfförmigen Bremsbauteils der erfindungsgemäß verbesserten selbsteinstellenden Bremsvorrichtung ist;
3 eine Querschnittsansicht des kegelstumpfförmigen Bremsbauteils aus 2 in vergrößertem Maßstab entlang der Ebene III-III ist.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Schussgerät 10 ein Motorgehäuse MO, auf dem eine feststehende Trommel 11 koaxial gehalten ist und auf der ein Schwenkarm 12, der mit einer hohlen motorgetriebenen Achse CV verbunden ist, eine Mehrzahl von Garnwindungen F aufwickelt, die eine Schussfadenreserve RT bilden. Auf Anforderung von der Webmaschine wird Garn F von der Trommel 11 abgewickelt und läuft durch eine Garnführungsöse 15, die koaxial zu der Trommel ist.
Die mechanische Spannung des sich von der Trommel abwickelnden Garns F wird durch eine selbsteinstellende Bremsvorrichtung moduliert, die ein kegelstumpfförmiges Bremsbauteil 16 umfasst, das mit seiner Hauptbasis koaxial vor der Trommel 11 angeordnet ist und mit seiner Innenfläche elastisch gegen einen angefasten Abgaberand der Trommel gespannt ist. Zu diesem Zweck ist das Bremsbauteil 16 zentral auf einer sternförmig angeordneten Baugruppe aus Schraubenfedern 18 gehalten, die unter Zug auf einer ringförmigen Halterung 19 befestigt sind, die auf einem Schlitten 20 gehalten ist. Der Schlitten 20 ist auf einer Führung 21 axial beweglich und in einer Ruhestellung arretierbar, um den statischen Kontaktdruck des kegelstumpfförmigen Bremsbauteils gegen die Trommel einzustellen. Zu diesem Zweck ist der Schlitten 20 betriebsfähig mit einem (nicht gezeigten) Schneckengetriebe verbunden, das durch einen Knopf 22 bedienbar ist.
Das kegelstumpfförmige Bremsbauteil besteht aus einem Gewebe, das imprägniert oder mit hochfesten Synthetikfasern, wie z. B. Kohlefasern oder „Kevlar", beschichtet ist und mit einer verschleißfesten Metallverkleidung aus einer hochfesten Stahlfolie 23 versehen ist, die sich nahe seines Randes längs des zum Kontakt mit der Trommel vorgesehenen Bereiches erstreckt.
In einer für sich bekannten Weise verläuft das Garn zwischen der Trommel und dem kegelstumpfförmigen Bremsbauteil und bringt die axiale Komponente seiner mecha nischen Spannung, welche proportional zu der Bewegungsgeschwindigkeit des Garns ist, auf das Bremsbauteil auf. Daraus folgt, dass sobald die Geschwindigkeit erhöht wird, das Bremsbauteil axial von der Trommel weggezogen wird und die Bremswirkung entsprechend abgeschwächt wird. Dies stellt die erwünschte selbsteinstellende Bremswirkung bereit.
Erfindungsgemäß ist der wirksame Bereich der Metallfolie 23 mit einer Beschichtung 24 aus amorphem Kohlenstoff, bekannt als DLC (Diamond-Like Coating = diamantartige Beschichtung) beschichtet. Dies ermöglicht es den Kontaktdruck auf hohe Werte einzustellen, um die unvermeidbare Toleranz beim Anpassen des Bremsbauteils 16 an die Trommel 11 zu kompensieren und zugleich das Garn am Reißen durch Reibung an der Folie 23 zu hindern.
Die oben erwähnte Beschichtung hat eine hohe Härte (3500 bis 6000 – HV) und einen niedrigen Reibungskoeffizienten (0,05 bis 0,2) und wird typischerweise zum Verkleiden starrer mechanischer Komponenten in gegenseitiger Gleitbeziehung verwendet, wie z. B. Führungen und dergleichen.
Die DLC-Beschichtung kann durch Unterziehen der Folie einem als CVD (Chemical Vapour Deposition = chemisches Aufdampfen) bekannten Verfahren aufgebracht werden, bei dem eine Gasmischung einem Reaktor zugeführt wird und erhitzt und verdichtet wird, um eine Kondensationsreaktion auf der zu beschichtenden Unterlage hervorzurufen. Die Aufbringung wird durch Reduktion eines Halogenids oder durch Pyrolyse einer Verbindung mittels einer chemischen Reaktion erreicht, die durch die Unterlage in einem Bereich der reaktiven Atmosphäre nahe der Unterlage katalysiert wird. Weil die Unterlage auf eine Temperatur gleich der Reaktionstemperatur der Gase erhitzt werden muss, um die Kondensationsreaktion zu erzielen, muss die Folie im der Lage sein, hohen Temperaturen zu widerstehen, ohne sich zu deformieren oder zu reagieren.
Um die chemische Reaktion zu verstärken und die Temperaturen der Unterlage zu senken, wird ein PECVD (Plasma Enhanced CVD = plasmagestütztes CVD) genanntes Verfahren verwendet, bei dem die chemische Aktivierung durch eine elektrische Entladung in dem in Behandlung befindlichen Gas erfolgt, bei einem Druck im Bereich von 3 bis 10 mbar und einer Temperatur des Reaktionsgases im Bereich von 450 bis 600°C, während die Temperatur der Unterlage 200°C nicht übersteigt. Innerhalb dieses Druckbereichs erzeugt eine geeignete Potentialdifferenz eine Glimmentladung im Gas, die ionisiertes Gas oder Plasma generiert. Der größte Teil des Gases wird durch die Elektronen durch Dissoziation der kleinsten oder Radikalmoleküle chemisch aktiviert, die, wie gut bekannt, durch Aufprallen auf die Oberfläche reagieren und dadurch einen dünnen Film ausbilden.
Es ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden, aber es ist offensichtlich, dass abhängig von den Umständen viele Änderungen von einem Fachmann im Rahmen des erfinderischen Entwurfes vorgenommen werden können.

Claims

Selbsteinstellende Bremsvorrichtung für Schussgeräte, die mit einer stationären Trommel (11) versehen sind, auf die einer stromabwärts gelegenen Textilmaschine zuzuführende Garnschlaufen (F) gewickelt werden, wobei die Bremsvorrichtung ein kegelstumpfförmiges Bremsbauteil (16) aufweist, das mit seiner Hauptbasis koaxial vor der Trommel (11) angeordnet ist, elastisch gegen die Trommel (11) gedrängt ist und mit einer verschleißfesten Stahlfolie (23) ausgekleidet ist, die sich längs seines inneren, ringförmigen Bereichs zum Berühren eines Abgaberandes der Trommel erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich der Folie (23) mit einer Beschichtung (24) aus amorphem Kohlenstoff versehen ist, allgemein bekannt als DLC (Diamond-Like Coating = diamantartige Beschichtung).