NL1025457C1 - Haspelrem. - Google Patents

Description

1 t

Haspelrem

De uitvinding betreft een rem om sneldraaiende haspels met tangentiele afloop van 5 filamenten, draden, vezels of garens, een gecontroleerde noodstop te laten maken. Een dergelijke voorziening is relevant in een weverijomgeving, waarbij honderden parallelle garens vanuit een creel (rek met haspels) met grote snelheid op een zogenaamde kettingboom worden gewikkeld. De garens worden weliswaar gelijktijdig maar individueel beremd. Ook in de composieten industrie wordt, ter versterking van kunststoffen, een veelvoud aan parallelle 10 filamenten vanuit een creel afgewikkeld en rechtstreeks in het eindproduct verwerkt.

Alhoewel de onderhavige uitvinding in zijn algemeenheid van toepassing is op één enkele haspel wordt de uitvinding hierna besproken binnen de weverijomgeving.

Om de garenspanning te regelen, worden haspels meestal voorzien van een elektronisch of 15 elektromechanisch remsysteem. Een dergelijke oplossing is bekend uit het octrooi DE

4321318. Nadeel van dergelijke oplossingen is de toenemende complexiteit van de uitvoering van de rem naarmate de behoefte aan nauwkeurigheid van de werking stijgt

Een bijzonder probleem treedt op indien door breuk van een van de vele garens het 20 vervolgproces gestopt dient te worden. Deze noodstop voorziet in een mei stoppen, vaak binnen 1 seconde, van de machine die de garens verwelkt. De stop dient gerealiseerd te rijn voordat het breukeinde aan de zijde van het vervolgproces als gevolg van het inwikkelen daarvan niet of moeilijk terug te vinden is. Door een zeer snelle stop is het mogelijk om de breuk in het betreffende garen snel op te sporen, een knoop tussen de breukeinden aan te 28 brengen en vervolgens de machine weer op te starten.

Door de hoge verwerkingssnelheid zullen de haspels hun garens vanuit het creel met een hoog toerental afgeven. De haspels bezitten derhalve een hoge kinetische energie. De huidige remmen zijn meestal niet in staat om een dergelijke noodstop gecontroleerd uit te voeren 30 hetgeen enerzijds leidt tot extra garenbreuk en anderzijds tot ongewenst verder aflopen van de garens. Als gevolg van het laatste kunnen de garens los in het creel komen te hangen en verstrikt raken in de mechanieken van het creel.

1025457

2 I

De onderhavige uitvinding kent deze nadelen niet en voorziet in een even eenvoudige als I

doeltreffende oplossing voor dit probleem door met behulp van een schroefveer-rem de I

sneldraaiend haspel uiterst snel en gecontroleerd tot stilstand te brengen. I

5 De uitvinding wordt aan de hand van de tekeningen besproken. Deze tekeningen dienen I

slechts als toelichting op de onderhavige uitvinding en moeten niet als beperkend worden I

opgevat. I

Figuur 1 toont een gedeeltelijke doorsnede van een aflooppunt met het reragedeehe in de I

remmende stand. I

10 Figuur 2 toont een gedeeltelijke doorsnede van een aflooppunt met het remgedeehe in I

Ongeremde stand. I

Figuur 1 toont een aflooppunt volgens een mogelijke uitvoeringsvorm volgens de uitvinding I

met een vaste behuizing (1) waarin een roteerbare as (2) is gelagerd met behulp van lagers (3a I

15 en 3b). Om de roteerbare as (2) is coaxiaal een schroefveer (4) gewikkeld op een zodanige I

wijze dat, in onbelaste toestand, het binnenoppervlak van de schroefveer (4), geheel of I

nagenoeg geheel aanligt op het oppervlak van de roteerbare as (2). Het ene uiteinde (S) van de I

schroefveer (4) is gefixeerd aan de behuizing en het andere uiteinde gaat over in een arm (6) I

die aan het uiteinde haaks is gebogen en vervolgens overgaaf in een parallel aan de roteerbare I

20 as (2) lopende vezelgeleider (7) die zich uitstrekt over tenminste een gedeelte maar bij I

voorkeur de gehele breedte van de haspel. Tussen het conisch gedeelte (8) van de roteerbare I

as (2) en de in lengterichting van de as verplaatsbare en vergrendelbare bus (11) met conisch I

gedeelte (10) kan de haspel (12) met daarop de garenwindingen (9), beide gedeeltelijk in I

doorsnede weergegeven, slipvrij bevestigd worden op de roteerbare as (2). I

25 I

Om de werking van de schroefveerrem te initiëren is normaliter een relatief geringe kracht I

nodig. Door vergroting van het draaimoment middels de arm (6), wordt de noodzakelijke I

bedieningskracht dermate gereduceerd dat zelfs een dunne draad de schroefveerrem kan I

30 activeren. I

Onder normale operationele omstandigheden zal als gevolg van de garenspanning de I

vezelgeleider (7) en daardoor de arm (6) verdraaien tegengesteld aan de draairichting van de I

roterende as (2) en zal hierdoor de schroefveer (4) tegengesteld aan de wikkelrichting I

torderen, zodat de binnenzijde van de windingen van de schroefveer met geringere kracht I

1025457 I

I t 3 tegen het buitenoppervlak van de roterende as aanliggen. Het vaste uiteinde (S) van de schroefveer blijft daarbij op zijn plaats. De arm (6) kan zover worden verdraaid dat de windingen nagenoeg vrij liggen van het buitenoppervlak van de roterende as, zodat de resterende remweridng nihil of miniem is.

S Wanneer nu de garenspanning wegvalt door bijvoorbeeld breuk, zal de vezelgeleider (7) en daardoor de arm (6) verdraaien in de draairichting van de roterende ds (2) en dientengevolge de binnendiameter van de windingen van de schroefveer (4) doen verkleinen, waardoor de remmende werking wordt ingezet.

Door de wikkelrichting van de schroefveer in overeenstemming te brengen met de 10 draairichting van de roteerbare as (2) tijdens aflopen van het garen van de haspel zal de aanvangswrijving tussen de binnenzijde van de windingen van de schroefveer (4) en het buitenoppervlak van de roteerbare as (2) bij rotatie daarvan in een lichting leiden tot een grotere aanlegkracht van de windingen op het oppervlak van de roteerbare as (2) en daarmee tot een hogere wrijving welke op haar beurt de aanlegkracht verder verhoogt. Evenzo zal 15 rotatie van de roteerbare as (2) in de andere richting juist leiden tot een ontspanning van de windingen waardoor de wrijvingkracht afneemt. Door de schroefveer (4) te voorzien van een voldoende aantal windingen kan zelfs een dusdanig zelfbekrachtigend effect optreden, dat sprake is van blokkering.

20 Om de bedieningskracbt van de rem een gewenste waarde te laten bereiken kan een geschikte keuze gemaakt worden in de combinatie van de wikkeldiameter, draaddoorsnede en het aantal wikkelingen van de schroefveer. Wel moet steeds aan de voorwaarde voldaan worden dat de binnenzijde van de windingen van de schroefveer in ontspannen toestand nagenoeg geheel moeten aanliggen aan het buitenoppervlak van de roteerbare as (2) ter plaatse van de 28 schroefveer (4).

Verder geldt dat de torsiestijfheid van een schroefveer (4) afneemt naarmate de wikkeldiameter daarvan toeneemt. Ook het aantal windingen is omgekeerd evenredig met de torsiestijfheid. Een verder voordeel van de schroefveer (4) is dat de windingen gelijkmatig in diameter vergroten en verkleinen bij torsie tegen de wikkelrichting in respectievelijk met de 30 windingen mee.

Verrassenderwijs is gebleken dat de bedieningskracht van de draaibare arm (6) geen merkbare invloed ondervindt van de kracht of de snelheid waarmee geremd wordt, zodat de vezelgeleider (7) aan het uiteinde van de draaibare arm (6) bij uitstek geschikt is om bediend 1025457

4 I

te worden door het garen dat van de haspel afloopt Dit maakt het tevens mogelijk om de I

vezelgeleider (7) te benutten als danserwals door de vezel door omsingeling van de I

vezelgeleider (7) in tegengestelde richting als de aflooprichting van de haspel (12) te trekken. I

8 Bij een uitvoeringsvorm van voorkeur van de uitvinding wordt de haspel (12) door middelen I

verbonden aan de roteerbare as (2) zodanig dat onderling slipvrije rotatie kan plaatsvinden. I

Voorwaarde voor een goede werking van de beschreven uitvinding binnen de aangegeven I

toepassing is dat de benodigde omtrekskracht om de haspel (12) te laten roteren groter is dan I

de helft van de bedieningskracht die op de vezelgeleider (7) uitgeoefend moet worden om de I

10 rem te lichten. I

Om bij opheffing van de zelfbekrachtigende werking van de rem de slijtage tussen I

schroefVeer (4) en roteerbare as (2) te minimaliseren is het voorts van voordeel om de I

roteerbare as (2) uit te voeren in een gehard en slijtvast materiaal, waarbij in een verdere I

18 verbijzondering de diameter van de roteerbare as (2) ter plaatse van het vaste einde (5) van de I

schroefVeer en over de eerste windingen daarvan licht conisch afneemt. Door deze I

maatregelen wordt bewerkstelligd dat de eerste windingen van de schroefVeer (4), ter plaatse I

van de bevestiging van de concentrisch om de roteerbare as tijdens het opheffen van de I

remmende werking vrij komen van het oppervlak van de roteerbare as (2), waardoor I

20 restwrijving en daarmee slijtage sterk wordt verminderd. I

Indien de haspel (12) tijdens het afwikkelen met de wijzers van de klok meedraait kan een I

links gewikkelde veer toegepast worden waarbij de draaibare arm (6) ach ten opzichte van I

het vaste deel van de veer het dichtst bij de haspel bevindt of indien de haspel (12) tijdens het I

afwikkelen tegen de wijzers van de klok in draait kan een rechts gewikkelde veer toegepast I

28 worden waarbij de draaibare arm (6) zich ten opzichte van het vaste deel van de veer het I

dichtst bij de voorraadspod bevindt. I

Tenslotte kan de roteerbare as (2) voorzien worden van geschikte glijdlagers ofwentellagers I

waarbij eventueel een vrijloop wordt aangebracht om het roteren van de as in de I

afwikkelrichting toe te staan en om het roteren in de opwikkelrichting te voorkomen. Dit is I

30 van bijzonder belang indien bij draadbreuk de remmende veer haar opgebouwde spanning zal I

ontladen door de haspel na het bereiken van de stilstand in de tegenovergestelde richting aan I

te drijven. Om de remmende werking niet te abrupt te laten plaatsvinden kan met voordeel I

van een geschikte demper gebruik worden gemaakt die het inslaan van de rem enigszins I

beheerst doet verlopen. I

1025457 I

Claims (7)

1. Reminrichting tien behoeve van haspels (12) met tangentiêle afloop van de 5 filamenten, draden, garens en dergelijke, verder aangeduid als vezels, met het kenmerk dat de inrichting is voorzien van een as (2), waarop een haspel slipvrij is bevestigd, welke as (2) vrij kan roteren in een vaste behuizing (1) en een schroefveer (4), die co-axiaal om genoemde as is gewikkeld op een zodanige wijze dat, in onbelaste toestand, het binnenoppervlak van de schroefveer (4), 10 althans nagenoeg geheel aanligt op het oppervlak van de roteerbare as (2X waarbij het ene uiteinde (5) van genoemde schroefveer is gefixeerd aan de vaste behuizing (1) en het andere uiteinde overgaat in een arm (6) die aan het einde haaks is gebogen en vervolgens overgaat in een, parallel aan de roteerbare as lopende vezelgeleider (7), die wordt omsingeld door de aflopende vezel op een 16 zodanige wijze dat bij spanningstoename in de vezel genoemde vezelgeleider (7) ten opzichte van de middellijn van de roteerbare as (2) een cirkelvormige beweging maakt tegengesteld aan de draairichting van de roterende as (2) en dientengevolge de binnendiameter van de windingen van de schroefveer (4) doet vergroten en dat bij spanningsafhame in de vezel genoemde vezelgeleider (7) ten 20 opzichte van de middellijn van de roteerbare as een cirkelvormige beweging maakt in de draairichting van de roterende as (2) en dientengevolge de binnendiameter(s) van de windingen van de schroefveer (4) doet verkleinen.

2. Reminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de schroefveer (4) een 25 rechthoekige of een vierkante draaddoorsnede heeft

3. Reminrichting volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk dat de roteerbare as (2) althans ter plaatse van de windingen van de schroefveer (4) voorzien is van een gehard en/of slijtvast oppervlak. 30

4. Reminrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de diameter van de cilindrische as (2) ter plaatse van de eerste windingen gerekend vanaf de bevestiging aan het stilstaande gedeelte van de inrichting kleiner is dan de diameter van de cilindrische as (2) ter plaatse van de resterende 35 windingen. I I I 6 I

5. Reminrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat I I de as (2) roterend in de vaste behuizing (1) is gelagerd met daarvoor geschikte I I lagering. I I 5

6. Reminrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de as (2) roterend is I I gelagerd en voorzien is van een vrijloop die rotatie van de as tegen de I I afwikkelrichting in blokkeert I

7. Reminrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de I I 10 arm (6) voorzien is van middelen ter demping van de beweging van de arm I I tijdens het in werking treden van de rem. I