DE2115880A1

DE2115880A1 - Gleitend arbeitende radial wirk same Klemme

Info

Publication number: DE2115880A1
Application number: DE19712115880
Authority: DE
Inventors: J Pellaton; H Stalder
Original assignee: Electrospin Corp
Current assignee: Electrospin Corp
Priority date: 1970-04-03
Filing date: 1971-03-29
Publication date: 1971-10-14
Also published as: IE35030B1; NL7104480A; SU513631A3; CH527295A; IE35030L; FR2085814B1; ES194289Y; GB1289270A; US3664110A; JPS5130616B1; DE2115880B2; BE765215A; DE2115880C3; SE376026B; FR2085814A1; CA927225A; EG10657A; ES194289U

Description

Gleitend arbeitende, radial wirksame Klemme

Die Erfindung betrifft eine gleitend arbeitende, radial wirksame Klemme, die dazu bestimmt ist, die Mitnahme eines fadenförmigen Gegenstands, insbesondere eines Textilfadens, in ümfangsrichtung zu erlauben und gleichzeitig ein axiales Gleiten des fadenförmigen Gegenstands zuzulassen.

Es sind mehrere Arten von Klemmen dieser Art bekannt, die insbesondere als Kittel für "falsche" Verdrehung in gewissen Spinnmaschinen benutzt werden, insbesondere in Haschinen, die zur Herstellung eines Textilfadens im Wege des "unterbrochenen Spinnvorgangs** (englisch? "open-end spinning") bestimmt sind· Ss hat sich nun gezeigt, daß die gleitend arbeitenden, radial wirksamen Klemmen, wenn sie zur Fadenbildung herangezogen werden, alle mit dem einen oder anderen, wenn nicht mehreren der folgenden Mängel behaftet sind:

- die Klemmkraft hängt stark von dem Fadendurchmesser (d.h. seiner Nummer)ab: infolgedessen schwankt die auf den Faden ausgeübte Spannung ständig wegen des unvermeidlichen Vorhandenseins von Dickenänderungen im Faden;

- die Klemmkraft hängt von der Umlaufgeschwindigkeit ebenso ab

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wie von der Froduktionsgeschwindigkeit;

- die Zentrierung des Fadens in der Klemme ist nicht unveränderlich, was zu einer ständigen Schwankung der Fadenspannung beiträgt?

- die Verunreinigungen, die unvermeidlich den Faden begleiten, bleiben beim Durchlauf des Fadens durch die Klemme an dieser hängen und wachsen ständig an, was zu einer langfristigen Veränderung des Wertes der Fadenspannung führt;

- im Falle eines Fadenrisses ist es verhältnismäßig schwierig, " ZHr Wiedereinführung eines brauchbaren Endes des Fadens zu gelangen, um dadurch das Wiederanknüpfen an das andere Ende zu bewirken, selbst wenn diese Wiedereinführung mit Hilfe eines brauchbaren Werkzeugs durchgeführt wird. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gleitend arbeitende, radial wirksame Klemme anzugeben, die den größten Teil dieser Mängel beseitigt,und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine rohrförmigen schräg abgeschnittene Hülse umfaßt, die mindestens an ihrem Ende einen inneren Kanal von V-Form aufweist, der von zwei Flanken begrenzt und längs einer eingestellten Schrägfläche abgeschnitten ist, die senkrecht zur Halbierungsebene der beiden Flanken angeordnet ist, sowie eine Blattfeder» " die in der eingestellten Schrägfläche liegt und gegen diese durch ein elastisches Mittel gehalten wird, so daß der Kanal und die Blattfeder zusammen einen pyramidenförmigen Durchlaß begrenzen, der zur Aufnahme des fadenförmigen Gegenstandes bestimmt ist und zwei von den Flanken gebildete, unbewegliche Wände und eine von der Blattfeder gebildete, bewegliche Wand aufweist, wobei der Durchgangsquerschnitt des Durchlasses die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit geradliniger Basis hat, dessen Flächeninhalt nach dem Ende der Schrägfläche zu fortschreitend abnimmt, bis er an diesem Ende einen Minimalwert erreicht» wobei dieses Ende den Ausgang des Durchlasses

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bildet.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigenj

Fig. 1 eine Stirnansicht des wesentlichen Teils der Klemme;

Fig. 2 eine zum Teil im Schnitt wiedergegebene Seitenahsicht der vollständigen Klemme;

Fig. 3 einen Längsschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2; Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5, 6 und 7 im Schnitt Varianten des in Fig. 4 dargestellten Teils der Klemme, und

Fig. 8 und 9 im Längsschnitt Varianten eines anderen, in Fig. 3 sichtbaren Teils der Klemme.

Wie aus Fig. 1 bis 3 hervorgeht, umfaßt die Klemme eine rohrförmige Hülse 1, die einen mit einer Schulter 3 versehenen Basisteil 2 aufweist. Diese rohrförmige Hülse wird von einem Durchlaß 4 durchquert, dessen innerer, senkrechter Querschnitt kreisförmig ist, wie die in Fig. 1 sichtbare Kontur 5 zeigt, und sie ist schräg abgeschnitten (d.h. mit einem schräg zu seiner Achse 6 verlaufenden Schnitt) längs einer Ebene 7. Der Durchlaß 4 ist durch einen V-förmigen Kanal 8 vertieft, der von zwei ebenen Flanken 9 und 10 begrenzt ist und dessen Boden 11 (Fig.3), mindestens am Ende der Schrägfläche, parallel zur Achse 6 des Durchlasses 4 verläuft. Die Halbierungs- oder Symmetrieebene 13 der Flanken des Kanals geht durch die Achse 6 des Durchlasses 4 und ist außerdem senkrecht zur Ebene 7 der Schrägfläche gerichtet. Infolge der Schräglage der Ebene 7 nimmt die Höhe der Flanken 9 und 10 des Kanals 8 fortschreitend in dem Maße ab, in dem

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man sich dem Ende 12 nähert, aber ihre in der Ebene 7 gemessene Scheiteldicke e bleibt deswegen konstant, weil die Hülse außen durch zwei Ebenen 14 und 15 begrenzt ist, die schräg zu der Achse 6 verlaufen und sich in einer Schnittlinie schneiden, die in der Symmetrieebene liegt; mit anderen Worten ist die Hülse nicht nur (dank der Ebene 7) schräg abgeschnitten, sondern sie ist auch (dank der Ebenen 14 und f5) zugespitzt. Die Basis 2 trägt einen in Längsrichtung verlaufenden Einschnitt 16, der von einem Stift 17 durchquert wird. Um diesen Stift 17 ist ein Band

18 aus elastischem Werkstoff geführt, das vorher in Form eines V gebogen wurde, wie aus Fig. 3 ersichtlich, so daß dieses Band ein erstes Ende 19, das in der Ebene 7 der Schrägfläche angeordnet ist, und ein zweites Ende 20 umfaßt, das mit der Innenfläche 21 einer Drehbuchse 22 zusammenwirkt, in die die Hülse 1 eingesetzt ist. Der Biegewinkel am Scheitel 23 der V-FaItung ist so gewählt, daß die Innenfläche 21 der Drehbuchse eine elastische Vorspannung auf das Band 18 ausübt, die dazu führt, daß das Ende

19 des letzteren mit einer elastischen Kraft gegen den schräg abgeschnittenen Teil 2 der Hülse 1 gedrückt wird. Somit begrenzen die beiden ebenen Flanken 9, 10 des V-förmigen Durchlasses und das Ende 19 des elastischen Bandes 18 zusammen einen pyramidenförmigen Kanal 24 (Fig. 4), der zwei unbewegliche Wände 9, 10 und eine bewegliche Wand 19 aufweist, die von einer Blattfeder gebildet wird; der Durchlaßabschnitt dieses Kanals hat die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen Flächeninhalt in dem Maß abnimmt, in dem man sich dem Ende 12 des schräg verlaufenden Teils nähert. Die Länge des Endes 19 des elastischen Bandes 18 ist so bemessen, daß sie den Endpunkt des pyramidenförmigen Kanals freiläßt, welcher den Ausgang 29 des letzteren bildet.

Die Drehbuchse 22 selbst ist am Ende einer Spindel 25 angebracht, die um eine mit der Achse 6 des Durchlasses 4 der rohrförmigen Hülse 1 zusammenfallende Achse umlaufend angetrieben wird. Das Ganze ist durch einen Teil 26 abgedeckt, der innen so profiliert ist, daß er einen Eingangstrichter 27 bildet, dessen eingezoge-

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ner Teil 28 mit dem Einlaß des Durchlasses 4 der Hülse 1 zusammenfällt.

Diese Klemme arbeitet in folgender Weise: Der fadenförmige Gegenstand, der von ihr in Drehrichtung ihr gegenüber festgelegt werden soll, tritt durch den Trichter 27 ein, durchläuft den Durchlaß 4 und dringt in den pyramidenförmigen Kanal 8 ein, in dessen Boden er unter der Wirkung der elastischen Kraft, mit der die Blattfeder, die von dem Ende 19 des elastischen Bandes 18 gebildet wird, wirkt, eingekeilt wird. In dem Maße, in dem der lichte Raum des dreieckigen Durchgangsquerschnitt dieses py7 ramidenförmigen Kanals abnimmt, wenn der Gegenstand sich auf das Ende 12 der Hülse 1 zu bewegt, nimmt die durch die Keilwirkung ausgeübte Kraft zu, so daß in der Nähe des erwähnten Endes, und besonders am Ausgang 29 des pyramidenförmigen Kanals, der fadenförmige Gegenstand in Drehrichtung gegenüber der Hülse festgelegt wird, aber er kann trotzdem von dem Eingangstrichter 27 bis zum Ausgang 29 unter der Wirkung einer schwachen Zugkraft in axialer Richtung verschoben werden.

Diese Klemme ist ganz besonders dazu bestimmt, als Drehröhrchen in einer Spinnmaschine zu dienen, die nach dem Verfahren des unterbrochenen Spinnvorgangs (»open end spinning¹¹) für Textilfasern arbeitet. In diesem Fall wird der fadenförmige Gegenstand am Eingang durch eine Gruppe von Fasern 30 gebildetι die fortschreitend in dem pyramidenförmigen Kanal' 8 zusammengedrückt und in Drehrichtung gegenüber dem Ende 12 der Hülse 1 festgelegt werden. Wenn die letztere sich unter der Wirkung des Umlaufs der Spindel 25 um ihre Achse 6 dreht, verläßt die Gruppe der Fasern 30, die den festgeklemmten Gegenstand bildet, die Hülse 1 an dem Ausgang 29 des pyramidenförmigen Kanals 8 in Form eines verdrehten Fadens 31.

Diese Klemme bietet verschiedene Vorteile, die besonders bemerkenswert bei ihrer speziellen Anwendung zur Produktion durch unterbrochenen Spinnvorgang sind»

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- Die Klemmkraft verändert sich nur wenig mit dem Durchmesser des Fadens, denn die Kraft, die von der elastischen Blattfeder, welche das Ende 19 des Bandes 18 bildet, ausgeübt wird, hängt wenig von diesem Durchmesser ab: Infolgedessen ist die auf den Faden ausgeübte Spannung (Zugkraft) stabil;

- Verdickungen, die in dem Faserhaufen 30 auftreten können, gehen leicht durch das Ende 12 der Hülse hindurch. Tatsächlich ist die Masse, die bei diesen Verdickungen beseitigt werden muß, um den Ausgang 29 durchlaufen zu können, minimal, denn sie vermindert sich auf die des Endes der Blattfeder 19; die bei dieser Gelegenheit in Betracht zu ziehenden Trägheitskräfte sind also

W praktisch vernachlässigbar. Außerdem üben die Klemmelemente, die von der Blattfeder 19 und den Flanken 9_? 10 des Durchlasses/gebildet werden, keine Reibungskraft aufeinander aus, wenn die Blattfeder sich beim Durchgang einer Verdickung abhebt;

- Es ist kein Teil vorhanden, das zu einem Haftenbleiben der von den Fasern mitgeführten Uhreinheiten und zu ihrem Festhalten in der Klemme unter Verschmutzung derselben führen könnte, was praktisch Jede langfristige Veränderung der Fadenspannung beseitigt. Die Tatsache, daß die beiden Ebenen 14 und 15» die die Zuspitzung des Endes 12 der Hülse ergeben, den Wänden des pyramidenförmigen Kanals 8 eine gleichbleibende Scheiteldicke e geben, die so gering wie möglich ist, trägt ferner zur Verringerung

* des Verschmutzungsrisikos bei;

- Die Tatsache, daß die Hülse schräg abgeschnitten ist, führt zu einem Selbstzentrierungseffekt des Fadens: Jede Faser, die die Neigung hätte, zwischen der Blattfeder 19 und dem Scheitel der Flanken des Kanals 8 zu entweichen, wird infolge der Neigung der Ebene 7 einer Kraft unterworfen, die bestrebt ist, sie in Richtung auf die Symmetrie-Ebene 13 dieses Durchlasses zurückzuführen, also dem Inneren des pyramidenförmigen Kanals 8 zu. Die Neigung der Ebene 7 ist im übrigen nicht ohne Bedeutung, und man kann sie empirisch bestimmen: Es hat sich gezeigt_? daß

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bei einem Durchlaß 4, dessen ebene Flanken 9, 10 um 60° gegeneinander geneigt sind (was dem pyramidenförmigen Kanal 8 einen Durchlaßquerschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks erteilt), eine Neigung in der Größenordnung von 20° günstig war. Wenn die Neigung zu schwach ist, ist die Fadenspannung unzureichend; wenn sie zu stark ist, besteht die Gefahr, daß die Fadenspannung schwankt.

Es sind verschiedene Varianten der oben beschriebenen Ausführungsform möglich. So können die Flanken 9, 10 des Durchlasses verschiedene Neigungen haben, die dem Durchlaßquerschnitt des pyramidenförmigen Kanals 8 die Form eines mehr oder weniger spitzen gleichschenkligen Dreiecks geben; indessen ist eine Neigung von 60° besonders günstig, da dieser Abschnitt des Durchlasses dann die Form eines gleichseitigen Dreiecks annimmt, die eine bereite an sich nützliche Symmetrie aufweist.

Die Flanken des Durchlasses 4 brauchen nicht durch Ebenen gebildet zu werden, sondern durch Kurvenflächen. So zeigt Fig. 5 einen Fall, wo diese Flanken konvexe Flächen 33 und 34 sind, die bezüglich der Symmetrie-Ebene 13 symmetrisch zueinander angeordnet sind. In Fig. 6 sind diese Flanken auch konvexe symmetrische Flächen, aber anstatt sich längs des Bodens des Durchlasses zu treffen, in dem sie ihre Symmetrie-Ebene 13 als gemeinsame Tangentialebene haben (Schnittwinkel gleich null), hat jede von ihnen eine verschiedene Tangentialebene, nämlich die Ebenen 36 und 37, die zueinander bezüglich der Symmetrie-Ebene 13 (Schnittwinkel C von mill verschieden) symmetrisch sind. Die Flanken des Durchlasses 4 können auch konkave Kurvenflächen 38, 39 (Fig. 7) sein, die einen Schnittwinkel C kleiner als 180° haben. In allen Fällen hat der Durchlaßquer schnitt des pyramidenförmigen Kanals 8 die Form eines gleichschenkligen Bogendreiecks mit geradliniger Basis: Dieses Bogendreieck ist konkav, wenn die Flanken konvex kurvenförmige Flächen sind (Fig. 5 und 6);

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es ist konvex, wenn die Flanken konkav kurvenförmige Flächen sind (Fig. 7).

Ebenso kann die Schrägfläche in Form einer Kurvenfläche ausgebildet sein, die ihre Konkavität ebenso auf der. Seite des Kanals 8 haften kann, vie die Kurvenfläche 40 in Fig. 8, wie ihre Konkavität auch auf der dem Kanal 8 entgegengesetzten Seite liegen kann, wie die Kurvenfläche 41 in Fig. 9. Im ersten Fall hat die Hülse eine konvexe Schrägfläche und im zweiten eine konkave. Allgemein ist die Schrägfläche als eine regelmäßige Fläche ausgebildet, deren Erzeugende senkrecht zur Symmetrie-Ebene 13 der Flanken des Kanals 8 verlaufen. Selbstverständlich muß in allen Fällen die Blattfeder, die die bewegliche Wand des pyramidenförmigen Kanals bildet, in der Weise profiliert sein, daß sie sich der Fläche anpaßt, die von der Schrägfläche gebildet wird, der Winkel B, den diese Fläche mit der Achse des Durchlasses 4 bildet, ist im allgemeinen am Ende 12 der Schrägfläche von der Größenordnung 20°. Ferner muß die Länge der Blattfeder so sein, daß ein Auslaß 29 am Ende des pyramidenförmigen Kanals freibleibt,

Anstatt von einer rohrförmigen Hülse auszugehen, deren Durchlaß kreisförmig ist, und danan anschließend den Kanal 8 anzuarbeiten, kann man auch von einer rohrförmigen Hülse ausgehen, deren Durchlaß 4 einen geraden Querschnitt hat, der bereits die erforderliche Form aufweist, z.B. einen geraden Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks, und an seinem Einlaß einen Übergang anarbeiten, der z.B. konisch ist, zur Verbindung dieses Dreiecksquerschnitts mit dem Kreisquerschnitt des Endes 28 des Trichters 27.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche:

1. Gleitend arbeitende, radial wirksame Klemme zur drehfesten Mitnahme eines fadenförmigen Gegenstands, insbesondere eines Textilfadens, unter Zulassung eines axialen Gleitens desselben, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine schräg abgeschnittene Hülse (1) umfaßt, die mindestens an ihrem Ende (12) einen inneren, V-förmigen Kanal (8) aufweist, der durch zwei Planken (9, 10) begrenzt ist, deren Schnittlinie den Boden dieses Kanals bildet, wobei die Symmetrieebene (13) ihres Schnittwinkels (C) die Achse (6) der Hülse (1) enthält, und deren Schrägabschnitt von einer regelmäßigen, senkrecht zu der Symmetrieebene (13) verlaufenden Fläche (7) begrenzt wird, sowie eine Blattfeder (19), die in dieser regelmäßigen Fläche (7) angeordnet ist und durch ein elastisches Mittel gegen die Schrägabschnittfläche gedrückt wird, so daß der Kanal und die Blattfeder (19) zusammen einen pyramidenförmigen Kanal (24) begrenzen, der zur Aufnahme des fadenförmigen Gegenstands dient und zwei feste, von den Flanken (9, 10) gebildete Wände und eine von der Blattfeder (19) gebildete, bewegliche Wand aufweist, wobei der Durchlaßquerschnitt des Kanals die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit geradliniger Basis hat, dessen lichter Raum fortschreitend nach dem Ende (12) des Schrägabschnitts abnimmt, bis er an diesem Ende einen minimalen Wert annimmt, wobei dieses Ende den Ausgang des Kanals darstellt.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (19) von einem aus elastischem Werkstoff bestehenden Band (18) gebildet wird, dessen dem Ende des Schrägabschnitts entgegengesetztes Ende. (20) an der Hülse (1) durch Befestigungsmittel (17) befestigt ist, die befähigt sind, ihm eine Vorspannung zu erteilen, die die Blattfeder (19) gegen den Schrägabschnitt

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drückt, so daß das elastische Mittel von der Eigenelastizität des Bandes (18) gebildet wird.

3» Klemme nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Drehbuchse (22) umfaßt, in deren Inneren die Hülse (1) und die Blattfeder (19) angebracht sind, und daß die Blattfeder (19) aus einem aus elastischem Werkstoff -bestehenden, in V-Form gebogenen Band (18) besteht, so daß dieses zwei Arme (20, 19) besitzt, wobei es zwischen der Drehbuchse (22) und der Hülse (1) angeordnet ist und Befestigungsmittel vorgesehen sind, um das Band (18) in einer solchen Stellung zu halten, daß ein erster (19) seiner beiden Arme auf dem Schrägabschnitt (7) ruht und die Blattfeder bildet und daß sein zweiter Arm (20) sich an der Innenwand (21) der Drehbuchse (22) abstützt, wobei der Biegungswinkel der V-Biegung so gewählt ist, daß das Band (18) vorgespannt ist und sein zweiter Arm (20) das elastische Mittel bildet.

4» Klemme nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel einen Bolzen (17) umfassen, der an der Hülse (1) diesseits des Schrägabschnitts (7) parallel zu dessen Oberfläche und senkrecht zur Achse der Hülse (1) befestigt ist, wobei das gebogene Band (18) hinter diesem Bolzen (17) so eingefädelt ist, daß der Scheitel seiner V-förmigen Biegung auf dem Bolzen liegt.

5. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flanken (9, 10) des Kanals (24) eben ausgebildet sind, so daß der Durchlaßquerschnitt des Kanals die Form eines geradlinig begrenzten, gleichschenkligen Dreiecks hat·

6. Klemme nach Anspruch 1 und 5_f dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (9» 10) gageneinan-

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der unter 60° geneigt sind, so daß das geradlinig begrenzte, gleichschenklige Dreieck gleichseitig ist.

7. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flanken (33, 34) des Kanals (24) konvex und gegenüber der Symmetrieebene (13) symmetrisch zueinander ausgebildet sind, so daß der Durchlaßquerschnitt des Kanals (24) die Form eines.konkaven Bogendreiecks mit geradliniger Basis hat.

8. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (33, 34) konkav und gegenüber der Symmetrieebene (13) symmetrisch zueinander ausgebildet sind, so daß der Durchlaßquerschnitt des Kanals (24) die Form eines konvexen Bogendreiecks mit geradliniger Basis hat.

9. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die regelmäßige Fläche, nach der der Schrägabschnitt (7) abgeschnitten ist, eine Ebene ist.

10. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die regelmäßige Fläche, nach der der Schrägabschnitt (7) abgeschnitten ist, eine Kurvenfläche ist, deren Konkavität sich auf der Seite des Kanals (24) befindet, so daß die Hülse (1) eine konvexe Schrägfläche aufweist.

11. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die regelmäßige Fläche, nach der der Schrägabschnitt (7) abgeschnitten ist, eine Kurvenfläche ist, deren Konkavität sich auf der dem Kanal (24) entgegengesetzten Seite befindet, so daß die Hülse (1) eine konkave Schrägfläche aufweist.

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