DE10056485A1

DE10056485A1 - Textile brake thread ring, made of laser welded cold-rolled case hardened stainless steel

Info

Publication number: DE10056485A1
Application number: DE10056485A
Authority: DE
Inventors: Kurt Arne Gunnar Jacobsson; Per Ohlson
Original assignee: Iro Patent AG
Current assignee: Iropa AG
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2020-11-16
Also published as: DE10056485B4

Abstract

A textile thread brake consists of a truncated metal cone with a thickness of 0.05-0.5 mm and an inner surface (1). The cone is fabricated by welding the two ends (4, 5) of a C-shaped metal strip. The ring is fabricated especially of cold-rolled case hardened stainless steel, the welded seam being formed without the introduction of further material. The seam is butt-welded by an optic fibre light laser beam. The butt weld is preferably straight, or S-shaped for some applications. The brake ring rims (2, 3) are formed by etching, laser cutting or punching.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fadenbremsring der im Oberbegriff des Anspruchs 1 an gegebenen Art.The invention relates to a thread brake ring in the preamble of claim 1 given type.

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 Fadenabzugs fläche 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 Rota tionsbewegung 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 Ver schleißfestigkeit unter der Reibbelastung durch das jeweilige Fadenmaterial und auch der Reibbelastung an der meist metallischen Abzugsfläche.In a thread brake with a truncated cone-shaped thread brake ring, this becomes coaxial with its inner surface against a mostly rounded thread take-off surface, for example of a storage body pressed. Between the inner surface and the thread take-off surface creates a contact area that is used as a braking zone. The thread is in Windings stored on the storage body and is overhead from the turns of the storage body and under the brake ring. He happens to be there Contact area to be braked, or a substantially even one To maintain thread tension. Removing the turns creates a rota tional movement of the withdrawn thread, similar to the movement of a clock hand. During this orbital movement, the brake ring is deformed along with it. The string rubs on the brake ring. The storage body and the brake ring are stationary. Therefore, the brake ring needs flexibility, good suspension behavior and high ver wear resistance under the friction load by the respective thread material and also the friction load on the mostly metallic trigger surface.

Bei dem aus US-A-5 546 994 bekannten Fadenbremsring aus einem Metallblech streifen erstreckt sich die Naht schräg gegenüber der Erzeugenden des Kegelstump fes. Konventionelles Stahlblech mit einer auf konventionelle Weise gebildeten Naht führt zu einer die Gleichmäßigkeit der Elastizität des Bremsringes im Betrieb beein trächtigenden Inhomogenität. Die konventionell gebildete Naht erfordert in den meis ten Fällen eine aufwendige und kostenintensive Nachbearbeitung, um die erforderli che 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 unregelmäßi ges Verschleißmuster an der Bremsfläche manifestiert.In the thread brake ring made of a metal sheet known from US-A-5 546 994 the seam extends obliquely with respect to the generatrix of the truncated cone fes. Conventional steel sheet with a seam formed in a conventional way leads to the uniformity of the elasticity of the brake ring during operation pregnant inhomogeneity. The conventionally formed seam usually requires elaborate and costly post-processing in order to meet the to achieve smoothness of the braking surface. In addition, with conventional steel sheet the wear resistance on the braking surface is unsatisfactory. In practical use Irregular wear occurs early, which is characterized by irregular wear The wear pattern is manifested on the braking surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fadenbremsring der eingangs ge nannten 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 a thread brake ring of the beginning ge named type to create, the good elastic properties in combination with high Has hardness and wear resistance on its braking surface, and where the butt seam neither significant influence on the elasticity nor on the smoothness of the braking surface Has.

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

Walzgehärteter rostfreier Stahl bietet überraschend ausreichend elastische Eigen schaften, d. h. die leichte radiale Deformierbarkeit des Bremsringes, wie sie für die einwandfreie Funktion in einer Fadenbremse benötigt wird, in Kombination mit außer ordentlicher Verschleißfestigkeit in der Bremsfläche. Dieses Stahlmaterial bietet auch hohe Gleichförmigkeit bzw. Homogenität. Die ohne Zugabe von Schweißmaterial ge schweißte 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 rost freiem Stahl bestehende und ohne Zugabe von Schweißmaterial verschweißte Fa denbremsring ist besonders geeignet zum Kontakt mit textilem Fadenmaterial.Roll-hardened stainless steel offers surprisingly sufficient elastic properties shafts, d. H. the easy radial deformability of the brake ring, as for the perfect function is required in a thread brake, in combination with except decent wear resistance in the braking surface. This steel material also offers high uniformity or homogeneity. The ge without the addition of welding material welded butt weld does not pose any noticeable disturbance in the Braking surface because the strip ends are blunt, d. H. without overlap, with each other are connected. In addition, the butt seam does not produce the elastic property of the Brake band locally impairing inhomogeneity. The made of roll hardened rust free steel existing and welded without the addition of welding material The brake ring is particularly suitable for contact with textile thread material.

Besonders zweckmäßig wird die Stoßnaht durch Laserschweißen gebildet. Die Laser schweißtechnik bietet den Vorteil einer sehr präzisen Ausbildung der Stoßnaht in ei nem sehr glatten und schmalen Nahtbereich. Die Streifenenden werden so nahe wie möglich stumpf zusammengeführt, höchstens mit einem Abstand von einigen Hun dertsteln eines Millimeters oder besser direkt aneinandergestoßen, und mit dem La serstrahl geschweißt.The butt seam is particularly advantageously formed by laser welding. The lasers welding technology offers the advantage of a very precise formation of the butt joint in egg very smooth and narrow seam area. The strip ends become as close as possibly bluntly merged, at most with a distance of a few Hun one-millimeter or better directly against each other, and with the La welded beam.

Dabei wird zweckmäßigerweise ein Lichtfaserlaser eingesetzt, weil mit einem Lichtfa serlaser extrem dünne Stoßnähte herstellbar sind. Gegebenenfalls wird in einer Schutzgasumgebung oder unter Vakuum geschweißt.Here, an optical fiber laser is expediently used because with an optical fiber extremely thin butt joints can be produced. If necessary, in a Shielding gas environment or welded under vacuum.

Als weitere Alternative bietet sich Elektronenstrahlschweißen an, weil auch die Elekt ronenstrahlschweißtechnik in der Lage ist, außerordentlich präzise, dünne und glatte Schweißnähte zu bilden, die keiner Nachbearbeitung für den Einsatzfall in einer Fa denbremse erfordern. Another alternative is electron beam welding because the electr Rone beam welding technology is able to be extremely precise, thin and smooth To form welds that do not require post-processing for the application in a company require the 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. When the thread brake is in operation, the pulled and thread running around the braking surface inclines the braking gap anyway, see above that it is not disturbed by the course of the butt seam. A straight and along The generating butt joint offers the advantage of the thread brake ring for use both directions of rotation when pulling the thread.

Alternativ ist es zweckmäßig, die gerade Stoßnaht schräg gegenüber der Erzeugen den des Kegelstumpfmantels auszurichten. Dadurch verteilt sich die Stoßnaht auf ei nen größeren Umfangsbereich. In diesem Fall ist der Fadenbremsring ggfs. für eine bestimmte Abzugsdrehrichtung in der Fadenbremse ausgelegt.Alternatively, it is expedient to produce the straight butt joint obliquely with respect to the align that of the truncated cone. This spreads the butt joint over egg NEN larger circumferential area. In this case the thread brake ring may be for one certain take-off direction of rotation in the thread brake.

Als weitere Alternative bietet es sich an, die Stoßnaht S-förmig geschwungen auszu bilden. Dies kann bei bestimmten Fadenmaterialien von Vorteil sein, und verteilt ebenfalls die Stoßnaht längs des Umfangs des Bremsrings.Another alternative is to swing out the butt joint in an S-shape form. This can be beneficial with certain thread materials and spread likewise 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 Techni ken, die sehr saubere und scharfe Ränder mit hoher Maßgenauigkeit herstellen las sen.Finally, the peripheral edges of the strip that make up the thread brake ring exists, be formed by etching, laser cutting or punching. These are techni ken who read very clean and sharp edges with high dimensional accuracy sen.

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes er läutert. Es zeigen:An embodiment of the subject matter of the invention will be based on the drawing purifies. Show it:

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

Der Fadenbremsring R in Fig. 1 ist hergestellt aus einem flach vorgefertigtem C- förmigem Streifen aus walzgehärtetem rostfreiem Stahl S. zweckmäßigerweise kalt gewalztem, gehärtetem rostfreiem Stahl mit zueinander parallelen Streifenrändern 2, 3 und zueinander passenden, entsprechend orientierten Streifenenden. Diese Vorfer tigung 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 her gestellt. Zweckmäßigerweise wird hierzu ein Lichtlaser eingesetzt. Alternativ kann die Stoßnaht W durch Elektronenstrahlschweißen gebildet werden. Dann ist der Faden bremsring R für seinen Einsatz oder zum Einbau in eine Fadenbremse bereit.The thread brake ring R in Fig. 1 is made of a flat prefabricated C-shaped strip made of roll-hardened stainless steel S. expediently cold-rolled, hardened stainless steel with mutually parallel strip edges 2 , 3 and matching, appropriately oriented strip ends. This prefabrication is carried out by etching, laser cutting or punching the strip from the roll-hardened, stainless steel commercially available as sheet metal foil or coil. Then the strip is bent into the shape of a truncated cone until the strip ends 4 , 5 are aligned with one another and guided bluntly to one another, for. B. at most with an intermediate distance on the order of hundredths of a millimeter or better directly butt (without overlap). Then a butt weld W is made with a laser beam without adding welding material. A light laser is expediently used for this purpose. Alternatively, the butt seam W can be formed by electron beam welding. Then the thread brake ring R is ready for use or for installation in a thread 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 prakti kabel. Der walzgehärtete rostfreie Stahl ist zweckmäßigerweise kaltgewalzter gehär teter rostfreier Stahl, und kann vollständig blank oder angelassen sein.The thread brake ring typically has an outer diameter of approx. 110 mm, an inner diameter of approx. 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. In terms of different stiffness for different Braking levels are, for example, thicknesses of 0.08 mm, 0.1 mm and 0.15 mm practical electric wire. The roll-hardened stainless steel is expediently cold-rolled hardened teter stainless steel, and can be completely bright or tempered.

Die Stoßnaht W ist entweder schräg gegenüber der Erzeugenden des Kegelstumpf mantels orientiert und gerade, oder gerade und entlang der Erzeugenden des Kegel stumpfmantels orientiert, oder S-förmig geschwungen, wie dies in Fig. 1 als Alternati ven für die Stoßnaht W gezeigt ist.The butt seam W is either oriented obliquely with respect to the generatrix of the truncated cone and straight, or straight and oriented along the generatrix of the truncated cone, or curved in an S-shape, as shown in FIG. 1 as alternatives for the butt weld W.

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

Claims

1. Thread brake ring (R) for a thread brake, which has the shape of a truncated cone 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 Steel is formed by connecting the strip ends ( 4 , 5 ) 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 seam (W) without the addition of welding material.

2. Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt seam (W) is laser welded.

3. Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt seam (W) is welded with an optical fiber laser.

4. Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the thread Brake ring (B) consists of cold-rolled, hardened stainless steel (S).

5. Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt seam (W) runs straight and along the generatrix of the truncated cone.

6. Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt seam (W) is straight and ver at an angle to the generatrix of the truncated cone running.

7. Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the butt seam (W) S-shaped curve.

8. Thread brake ring according to claim 1, characterized in that the peripheral edges ( 2 , 3 ) of the thread brake ring are gebil det by etching, laser cutting or punching.