[0001] Die Erfindung betrifft eine Friktionsscheibe für eine Falschdrallvorrichtung mit
einer ringförmigen Nabe, auf der ein durch eine PU-Schicht ausbildbarer, kreisrunder
Laufring mit einer für einen sicheren Formschluss notwendigen Mindestwandstärke festlegbar
ist, wobei die Nabe einen umlaufenden Stützring sowie eine Zentralbohrung aufweist,
über die die Friktionsscheibe auf einer der Wellen der Falschdrallvorrichtung festlegbar
ist.
[0002] Im Zusammenhang mit der Herstellung von gekräuselten textilen Fäden ist es bekannt,
an den Fäden einen durch Friktion eingebrachten Falschdrall zu erzeugen, welcher anschließend
zum Beispiel in einer Texturierzone durch thermische Behandlung der Fäden fixiert
wird.
[0003] Zur Erzeugung des Falschdralls haben sich dabei Falschdrallvorrichtungen bewährt,
bei denen der Faden während des Drallvorganges entlang der Umfangsflächen von mehreren,
rotierenden, sich überlappenden Friktionsscheiben geführt wird.
[0004] Bei solchen, beispielsweise in der
EP 0 943 022 B1 beschriebenen Falschdrallvorrichtungen, sind die Friktionsscheiben in der Regel an
drei Wellen angeordnet, die ihrerseits drehbar in einem Lagerblock abgestützt sind.
Die Wellen sind dabei, jeweils beabstandet zueinander, so zu einem Dreieck angeordnet,
dass sich die Friktionsscheiben im Zentrum des Dreiecks überlappen. Außerdem werden
die Wellen mittels eines Antriebes derart angetrieben, dass die Friktionsscheiben
mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit rotieren.
[0005] Während des Drallvorganges läuft der Faden, reibschlüssig beaufschlagt mit relativ
hoher Transportgeschwindigkeit, über die zusammenarbeitenden Friktionsscheiben, welche
mit Umfangsgeschwindigkeiten von >2000 m/min rotieren. Die Reibkraft zwischen dem
Faden und den in einer Querebene zur Fadenlaufrichtung umlaufenden Friktionsscheiben
erzeugt dabei fortlaufend den gewünschten Falschdrall.
[0006] Die Reibbeanspruchung führt an den Friktionsscheiben allerdings zu Abnutzungen, die
durch Erwärmung der Friktionsscheiben noch begünstigt werden. Um eine konstant gute
Arbeitsqualität einer mit Falschdrallvorrichtungen ausgestatteten Texturiermaschine
gewährleisten zu können, sollte sichergestellt werden, dass die mittlere Abweichung
der Fadenspannung von Position zu Position in der Texturiermaschine minimiert ist.
Das bedeutet, nach einer gewissen, oft relativ kurzen Standzeit müssen die Friktionsscheiben
der Falschdrallvorrichtungen ausgebaut und durch neue ersetzt werden.
[0007] Um die Kosten, die bei solchen Überholungsarbeiten anfallen, möglichst gering zu
halten bzw. um die Zeitdauer, die zwischen solchen Überholungsarbeiten erreichbar
ist, möglichst lang zu gestalten, sind in der Vergangenheit bereits verschiedene Vorschläge
unterbreitet worden.
[0008] In der US -PS
4 718 226 und der US-PS
5 400 507 sind beispielsweise Friktionsscheiben für Falschdrallvorrichtungen beschrieben, bei
denen die Kosten von Überholungsarbeiten dadurch möglichst gering gehalten werden
sollen, dass der Laufring und die Nabe als separate Bauteile ausgebildet sind. Das
heißt, bei Bedarf kann bei diesen bekannten Friktionsscheiben der Laufring, der während
des Drallvorganges mit dem Faden im reibschlüssigen Kontakt steht und dabei Abnutzungen
unterworfen ist, gegen einen neuen Laufring gewechselt werden, während die Nabe der
Friktionsscheibe weiterverwendet werden kann. Der zum Wechseln des Laufringes benötige
Arbeitsaufwand hat sich allerdings als unpraktisch erwiesen, so dass sich diese Friktionsscheiben
in der Praxis nicht durchsetzen konnten.
[0009] Durch die
DE 35 00 208 A1 sind des Weiteren Friktionsscheiben bekannt, bei denen der Verschleiß der Laufringe
dadurch vermindert werden soll, dass dem gummielastischen Material der Laufringe eine
feinpulvrige Substanz beigemengt wird.
[0010] Eine vergleichbare Friktionsscheibe ist auch in der
DE 10 2005 050 068 A1 beschrieben. Gemäß dieser Druckschrift weisen die Friktionsscheiben jeweils einen
so genannten Buchsenträger auf, der von einem Ring aus Friktionsmaterial umgeben ist.
Das Friktionsmaterial wird dabei durch einen Verbund aus einem Polyurethan und einem
keramischen Werkstoff gebildet. Das heißt, in einen Grundwerkstoff aus Polyurethan
sind keramische Nanopartikel eingelagert.
[0011] Bei diesen bekannten Friktionsscheiben wurde die Lebensdauer der Friktionsscheiben
allerdings auf Kosten des Reibwertes verbessert, das heißt, die Reibwerte dieser bekannten
Friktionsscheiben sind stark verbesserungsfähig.
[0012] Schließlich sind durch die
EP 1 082 475 B1 Friktionsscheiben bekannt, deren Herstellverfahren dadurch optimiert ist, dass sowohl
die Nabe, als auch der Laufring mittels Spitzgusstechnik gefertigt werden. Das heißt,
mittels Spritzgussverfahren wird zunächst aus einem Hartthermoplast eine Nabe gefertigt
und anschließend, ebenfalls im Spitzgussverfahren, auf der Nabe ein Laufring erstellt.
[0013] Der Laufring wird dabei durch eine Schicht aramidgefüllten thermoplastischen Polyurethans
gebildet, die nach dem Spitzgussvorgang mechanisch auf der Nabe festgelegt ist und
eine nahezu gleiche, relativ dünne Schichtdicke aufweist. Derartig gefertigte Friktionsscheiben
sind zwar bezüglich ihrer Herstellungskosten verhältnismäßig vorteilhaft, allerdings
sind bezüglich ihrer Lebensdauer und Laufeigenschaften durchaus weitere Verbesserungen
möglich.
[0014] Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die bekannten Friktionsscheiben von Falschdrallvorrichtungen dahingehend zu verbessern,
dass sie nicht nur günstig in der Fertigung sind und eine relativ lange Lebensdauer
aufweisen, sondern dass sie auch bezüglich ihres Laufverhaltens sehr vorteilhaft sind.
Insbesondere soll bei den erfindungsgemäßen Friktionsscheiben die während des Falschdrallprozesses
unvermeidliche Wärmeentwicklung minimiert werden.
[0015] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in alternativer oder kombinierter Weise dadurch
gelöst, dass der Laufring nach einem vorgebbaren Profil so geschliffen ist, dass die
Flanken des Laufringes nach dem Schleifprozess ein vorgebbares Breitenmaß aufweisen
und/oder die Nabe beabstandet zum Stützring einen umlaufenden Ansatz zur Anlage für
die festlegbare PU-Schicht aufweist, wobei eine Querschnittsbreite des Ansatzes kleiner
als eine Querschnittsbreite des Stützringes ist.
[0016] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0017] Die erfindungsgemäße Ausführungsform einer Friktionsscheibe hat insbesondere den
Vorteil, dass die Friktionsscheibe hinsichtlich ihrer Geometrie und Materialeinsatz
optimiert ist, wodurch eine während des Texturier-Prozesses deutlich niedrigere Oberflächentemperatur
infolge der verbesserten Strömungssituation erzeugbar ist, was sich positiv sowohl
auf das Laufverhalten, als auch auf die Lebensdauer der Friktionsscheiben auswirkt.
Ferner begünstigt die verringerte Temperatur, über die Anzahl der Friktionsscheiben
an einer Spinnmaschine gesehen, eine Energieeinsparung.
[0018] Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten, maßgeschliffenen Friktionsscheibe ist ein
deutlich stabilerer Maschinen cV% erzielbar, wobei unter Maschinen cV% bekanntlich
die mittlere Abweichung der Fadenspannung von Position zu Position der Texturiermaschine
verstanden wird. Das bedeutet, je niedriger und gleichmäßiger der Maschinen cV% einer
Texturiermaschine ist, desto besser ist die Qualität des auf dieser Textilmaschine
produzierbaren Garnes, insbesondere mit Blick auf spätere Einfärbeergebnisse des Garnes.
[0019] Die definierte Ausbildung des umlaufenden Ansatzes stellt sicher, dass im Bereich
der rotierenden Friktionsscheibe ständig vorteilhafte Strömungsverhältnisse erreichbar
sind, was sich während des Texturier-Prozesses ebenfalls positiv auf den Maschinen
cV% auswirkt. Denn durch eine solche gegenüber den Naben vorbekannter Friktionsscheiben
verbesserte neue Nabenform kann eine höhere Steifigkeit und Festigkeit gewährleistet
werden, welche sich auch positiv auf einen Schleifvorgang der Flanken des Laufringes
auswirkt.
[0020] Des Weiteren führt die neue Geometrie der Nabe der Friktionsscheibe zu einer größeren
Oberfläche, woraus eine niedrigere Scheibentemperatur während des Texturierprozesses
resultiert, was sich positiv auf das Laufverhalten und die Lebensdauer der Friktionsscheibe
auswirkt, bzw. durch Erhöhung der Drehzahlen der Friktionsscheiben zur Erhöhung der
Produktion der Texturiermaschine genutzt werden kann.
[0021] In vorteilhafter Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass das Breitenmaß der Flanken
des Laufringes gleich, weiter bevorzugt kleiner als die maximale Querschnittsbreite
der Nabe ist. Durch eine dadurch verhältnismäßig sehr dünne bereitstellbare Wandstärke
des Laufringes kann beispielsweise sichergestellt werden, dass die Quellung der PU-Schicht
während des Texturier-Prozesses gering gehalten werden kann, was während der gesamten
Lebensdauer der Friktionsscheibe zu einer besseren Maß- und Formstabilität und damit
zu einer geringeren Beeinflussung des Texturier-Prozesses führt.
[0022] Besonders bevorzugt ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Wandstärke
der PU-Schicht des Laufringes auf die für den sicheren Formschluss notwendige Mindestwandstärke
minimiert ist. Die dadurch erreichbare optimale Minimierung der Mindestwandstärke
des Laufringes erlaubt nicht nur eine sichere Haftung der als PU-Schicht ausgebildeten
Verschleißschicht auf dem als Nabe ausgebildeten Träger, sondern bewirkt in vorteilhafter
Weise eine weitere Reduzierung der Quellung der PU-Schicht als auch der Oberflächentemperatur
während des Texturier-Prozesses.
[0023] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Nabe aus einem Kunststoff,
vorzugsweise aus PBT 40% GK natur gefertigt. PBT (Polybutylenterephthalat) 40% GK
natur ist ein thermoplastischer Kunststoff, der einen 40%igen Anteil an Glasfasern
aufweist und sich aufgrund seines günstigen Abkühl- und Prozessverhaltens sehr gut
zur Herstellung von Maschinenbauteilen im Spritzgussverfahren eignet. PBT zeichnet
sich des Weiteren durch eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, sehr hohe Maßbeständigkeit
und gute Reibungs- und Verschleißfestigkeit aus.
[0024] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die PU-Schicht
des Laufringes der Friktionsscheibe eine Härte von wenigstens oder gleich 85 Shore
A aufweist. Eine solche Shore-Härte gewährleistet nicht nur eine relativ hohe Verschleißfestigkeit
des Laufringes, sondern stellt auch sicher, dass zwischen dem Laufring und dem zu
bearbeitenden Garn ein ausreichend großer Reibwiderstand gegeben und somit gewährleistet
ist, dass das Garn während des Texturier-Prozesses jederzeit ordnungsgemäß falschgedrallt
wird.
[0025] Die nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bevorzugte Friktionsscheibe
ermöglicht darüber hinaus einen verbesserten Luftaustausch der im Betrieb zwischen
den zueinander benachbarten Friktionsscheiben vorherrschenden, sich während des Betriebes
der Friktionsscheiben erwärmenden Umgebungsluft mit der außerhalb der Friktionsscheiben
befindlichen kühleren Umgebungsluft.
[0026] Die Kühlwirkung der Friktionsscheibe kann nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
dadurch verbessert werden, dass die Nabe wenigstens einen Durchgang aufweist, welcher
die Nabe zur vorbestimmten Leitung der den Durchgang im rotierenden Betrieb der Friktionsscheibe
durchströmenden Luft durchquert. Über den Durchgang sind folglich beide Oberflächenseiten
der Nabe miteinander verbunden. Der Durchgang ermöglicht die vorbestimmte Durchleitung
einer infolge der Rotation der Friktionsscheibe erzeugten Luftströmung der mitgenommen,
die Nabe umgebenden Umgebungsluft, wodurch die Nabe nicht nur Oberflächenseitig, sondern
auch entlang der in axialer Richtung der Friktionsscheibe verlaufenden Profildicke
geeignet gekühlt werden kann.
[0027] In bevorzugter Weise ist der wenigstens eine Durchgang derart ausgebildet, dass die
den Durchgang im rotierenden Betrieb der Friktionsscheibe durchströmende Luft in Richtung
einer zu der Friktionsscheibe benachbart angeordneten weiteren Friktionsscheibe der
Falschdrallvorrichtung leitet. Dadurch wird eine Kühlung nicht nur der Friktionsscheibe
selbst, sondern auch der benachbarten Friktionsscheibe ermöglicht. So können mit einer
Falschdrallvorrichtung unterschiedliche Friktionsscheiben, zum einen welche mit Kühleffekt,
zum anderen welche ohne Kühleffekt eingesetzt werden, wobei diese in besonders bevorzugter
Weise abwechselnd entlang einer Welle angeordnet sein können, um eine verbesserte
Kühlwirkung erzielen zu können.
[0028] Weiter bevorzugt bildet die Nabe eine Ventilatorform mit einer Mehrzahl an Durchgängen
aus, welche voneinander durch eine Trennwand getrennt sind, die eine vorbestimmte
Schaufelgeometrie zur definierten Leitung der durchströmenden Luft aufweist. Eine
jeweilige Trennwand, welche zwei zueinander benachbarte Durchgänge voneinander trennt,
bildet eine Ventilatorschaufel zur definierten Leitung des im Zuge der Rotation der
Friktionsscheibe aus der mitgenommenen Umgebungsluft erzeugten Luftströmung durch
den jeweiligen Durchgang aus. Die jeweilige Trennwand ist vorzugsweise an der in radialer
Richtung der Friktionsscheibe nahe der Zentralbohrung der Friktionsscheibe angeordnete
Stirnseite ortsfest mit der die Zentralbohrung ausbildenden Einfassung des Grundkörpers
und an der in radialer Richtung gegenüberliegenden Stirnseite, welche nahe dem Stützring
ist, mit dem den Stützring tragenden Abschnitt des Grundkörpers oder alternativ mit
dem beabstandet zum Stützring umlaufenden Ansatz verbunden. Die jeweilige Ventilatorschaufel
weist in bevorzugter Weise ein aerodynamisches Profil, weiter bevorzugt, mit einer
in radialer und/oder axialer Richtung der Friktionsscheibe gebogenen Anström- und/oder
einer in radialer und/oder axialer Richtung der Friktionsscheibe gebogenen Abströmkante
auf. Weiterhin bevorzugt ist die Anzahl der vorgesehenen Trennwände ungerade, wobei
besonders bevorzugt fünf oder sieben Trennwände vorgesehen sind, welche umläufig um
die Zentralbohrung vorzugsweise gleichverteilt angeordnet sind. Besonders bevorzugt
ist die Ventilatorform mit der Schaufelgeometrie derart gewählt, dass die Ventilatorform
einen Axial- oder Diagonalventilator ausformt, welcher die Umgebungsluft von einer
Seite der Friktionsscheibe mitnimmt und auf der anderen Seite der Friktionsscheibe
in axialer Richtung der Friktionsscheibe bzw. in diagonaler Richtung ausbläst.
[0029] Die Ventilatorform nach einer der bevorzugten Ausführungsformen hat sich als besonders
vorteilhaft für die Kühlung und folglich der Lebensdauer der mit einer solchen Friktionsscheibe
ausgestatteten Falschdrallvorrichtung herausgestellt. Denn die verbesserte Kühlwirkung
reduziert den Verschleiß der Friktionsscheibe, da die temperaturabhängige chemische
Belastung der Friktionsscheibe im Zuge der Spinnpräparation verringert werden kann.
Denn je höher die Temperatur der Friktionsscheibe ist, desto schneller verlaufen mit
der Spinnpräparation einhergehende chemische Reaktionen an der Friktionsscheibe, welche
einen erhöhten Verschleiß der Friktionsscheibe bedingen. Des Weiteren kann durch die
Bereitstellung von eine Kühlung bewirkenden Friktionsscheiben auf eine ansonsten erforderliche
externe Kühlluftzufuhr mittels bspw. bereitzustellenden separaten, bauraumeinnehmenden
Lüftern oder ähnlichem verzichtet werden.
[0030] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Friktionsscheibe eine
PU-Schicht mit einem wärmeleitfähigen Material, wie bspw. Aluminium, auf. Dadurch
kann ebenfalls eine Kühlwirkung erreicht werden. In Verbindung mit der Ventilatorform
kann die Kühlwirkung weiter verbessert werden.
[0031] Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Falschdrallvorrichtung
vorgeschlagen, welche einen Lagerblock umfasst, der wenigstens eine rotierbar gelagerte
Welle aufweist, die wenigstens zwei entlang der Welle an dieser zueinander beabstandet
angeordnete Friktionsscheiben aufweist, wobei eine der Friktionsscheiben, insbesondere
die zu dem Lagerblock am entferntesten angeordnete Friktionsscheibe, eine Friktionsscheibe
mit Kühlwirkung nach einem der vorstehend bevorzugten Ausführungsformen ist. Besonders
bevorzugt weist die Falschdrallvorrichtung drei Wellen auf, die jeweils rotierbar
in dem Lagerblock abgestützt und antreibbar sind. Die Wellen sind weiter bevorzugt,
jeweils beabstandet zueinander, so zu einem Dreieck angeordnet, dass sich die an den
Wellen angeordneten Friktionsscheiben im Zentrum des Dreiecks überlappen. Dadurch
kann eine sich selbst kühlende Falschdrallvorrichtung mit erhöhter Lebensdauer bereitgestellt
werden.
[0032] Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiel entnehmbar.
[0033] Es zeigt:
- Fig. 1
- schematisch in perspektivischer Ansicht eine Falschdrallvorrichtung, die mehrere rotatorisch
gelagerte Wellen aufweist, auf denen jeweils drei Friktionsscheiben nach einem Ausführungsbeispiel
festgelegt sind,
- Fig. 2
- die Nabe einer Friktionsscheibe nach einem Ausführungsbeispiel in Draufsicht,
- Fig. 3
- die Nabe einer Friktionsscheibe, gemäß Schnitt B - B der Fig.2,
- Fig. 4
- die Nabe der Friktionsscheibe, gemäß Schnitt A - A der Fig.2,
- Fig. 5
- eine Friktionsscheibe nach einem Ausführungsbeispiel im Schnitt, mit einer Nabe, deren
Stützring von einem durch eine PU-Schicht gebildeten Laufring umgeben ist,
- Fig. 6
- in perspektivischer Ansicht eine Friktionsscheibe nach einem Ausführungsbeispiel annähernd
im Originalmaßstab,
- Fig. 7
- eine Friktionsscheibe nach einem Ausführungsbeispiel im Schnitt, mit einer in Ventilatorform
ausgebildeten Nabe, und
- Fig. 8
- eine schematische Teilschnittansicht einer Ventilatorschaufel der in Fig. 7 gezeigten
Friktionsscheibe.
[0034] Die Figur 1 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel
einer Falschdrallvorrichtung 1, wie sie zum Beispiel bei Texturiermaschinen im Zusammenhang
mit der Herstellung von gekräuselten textilen Fäden 3 zum Einsatz kommen.
[0035] Wie bekannt, weisen derartige Falschdrallvorrichtungen 1 jeweils einen Lagerblock
2 mit mehreren rotierbar gelagerten Wellen 4 auf, die endseitig an einen, in Fig.
1 nicht dargestellten, Antrieb angeschlossen sind. Derartige Antriebe für Falschdrallvorrichtungen
sind allerdings bekannt und zum Beispiel in der
EP 0 744 480 A1 relativ ausführlich beschrieben.
[0036] Wie aus Fig.1 weiter ersichtlich, sind die Wellen 4, die jeweils mit Friktionsscheiben
5 ausgestattet sind, so angeordnet, dass sie ein Dreieck bilden. Im Ausführungsbeispiel
weist jede der Wellen 4 jeweils drei in Laufrichtung F des Fadens 3 im Abstand hintereinander
angeordnete Friktionsscheiben 5 auf.
[0037] Die genaue Ausbildung einer Friktionsscheibe 5 nach einem Ausführungsbeispiel wird
nachfolgend anhand der Figuren 2 - 6 näher erläutert.
[0038] Die Figuren 2 - 4 zeigen dabei in einem größeren Maßstab und in unterschiedlichen
Ansichten jeweils eine aus Kunststoff gefertigte Nabe 6 einer Friktionsscheibe 5 nach
einem Ausführungsbeispiel.
[0039] Wie aus Fig.2, die eine Nabe 6 in Draufsicht zeigt, ersichtlich, weisen die Naben
6 solcher Friktionsscheiben 5 jeweils einen ringförmigen, im Spritzgussverfahren aus
einem Kunststoff erstellten Grundkörper 13 mit einer Zentralbohrung 8 auf. Der Durchmesser
dieser Zentralbohrung 8 ist dabei auf den Durchmesser der Wellen 4 der Falschdrallvorrichtung
1 abgestimmt, so dass Friktionsscheiben 5 nach ihrer Fertigstellung problemlos auf
den Wellen 4 einer Falschdrallvorrichtung 1 positionierbar sind.
[0040] Wie des Weiteren ersichtlich, weisen solche Naben 6 jeweils einen äußeren, kreisrunden
Stützring 7 und beabstandet zu diesem Stützring 7 einen ebenfalls umlaufenden Ansatz
11 auf. Zwischen dem Stützring 7 und dem Ansatz 11 sind im Grundkörper 13 der Nabe
6 außerdem eine Mehrzahl von Arretierungsöffnungen 12, im Ausführungsbeispiel achtzehn,
angeordnet. Diese Arretierungsöffnungen 12 dienen, wie nachfolgend noch erläutert
werden wird, zur Festlegung eines, in den Figuren 5 und 6 dargestellten, aus einer
PU-Schicht bestehenden Laufringes 9 der Friktionsscheibe 5.
[0041] Die Figuren 3 und 4 zeigen die Nabe 6 einer Friktionsscheibe 5 jeweils im Schnitt.
Die Fig.3 zeigt dabei die Nabe 6 gemäß Schnitt B - B der Fig.2, während in Fig.4 die
Nabe 6 gemäß Schnitt A - A der Fig.2 dargestellt ist.
[0042] Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich, weist der Grundkörper 13 der Nabe 6 im Bereich
der Zentralbohrung 8 seine maximale Querschnittsbreite BN auf, während die Querschnittsbreite
BS des äußeren, umlaufenden Stützringes 7 der Nabe 6 etwas unter der maximalen Querschnittsbreite
BN der Nabe 6 liegt.
[0043] Des Weiteren verfügt der Grundkörper 13 der Nabe 6 über einen beabstandet zum Stützring
7 angeordneten, ebenfalls umlaufenden Ansatz 11, dessen Querschnittsbreite BA etwas
unter der Querschnittsbreite BS des Stützringes 7 liegt.
[0044] Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich, sind in dem Bereich zwischen
dem Stützring 7 und dem Ansatz 11 außerdem noch eine Anzahl, im Ausführungsbeispiel
achtzehn, so genannte Arretierungsöffnungen 12 angeordnet, die eine ordnungsgemäße
Fixierung eines aus PU hergestellten, in den Figuren 2 - 4 nicht dargestellten Laufringes
9 ermöglichen.
[0045] Die Fig.5 zeigt im Schnitt eine fertige Friktionsscheibe 5 nach einem Ausführungsbeispiel,
das heißt, eine Friktionsscheibe 5, die eine im Spitzgussverfahren aus PBT hergestellte
Nabe 6 aufweist, die von einem ebenfalls im Spitzgussverfahren erstellten Laufring
9 umgeben ist.
[0046] Der aus einer PU-Schicht bestehende, den Stützring 7 umfassende, am Ansatz 11 anliegende
und gemäß eines vorgebbaren Profils 14 geschliffene Laufring 9 weist dabei eine im
Wesentlichen gleichmäßige, relativ dünne Profildicke auf. Außerdem sind die Flanken
10 des Laufringes 9 im Bereich des Stützringes 7 auf ein vorgegebenes Breitenmaß BFL
geschliffen. Das Breitenmaß BFL der Flanken 10 des Laufringes 9 ist dabei etwas kleiner
als die maximale Querschnittsbreite BN der Nabe 6.
[0047] In Fig.6 ist eine Friktionsscheibe 5 nach einem Ausführungsbeispiel in perspektivischer
Ansicht annähernd im Maßstab 1:1 dargestellt. Diese Friktionsscheibe 5 weist, wie
vorstehend bereits erläutert, eine aus einem Kunststoff gefertigte Nabe 6 mit einer
Zentralbohrung 8 sowie einen ebenfalls aus einem Kunststoff gefertigten Laufring 9
auf. Die im Spritzgussverfahren hergestellte Nabe 6 besteht dabei vorteilhafterweise
aus PBT (Polybutylenterephthalat) 40% GK natur, während der Laufring 5 aus einer PU-Schicht
besteht, die vorzugsweise eine Härte von wenigstens oder genau 85 Shore A aufweist.
[0048] Fig. 7 zeigt eine Friktionsscheibe 5 nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
im Schnitt, welche annähernd gleich zu der Friktionsscheibe 5 nach Fig. 6 ausgebildet
ist, wobei der einzige Unterschied in der Ausgestaltung der Nabe 6 liegt. Hinsichtlich
gleicher Ausgestaltung, gekennzeichnet mit gleichen Bezugszeichen, wird daher auf
die vorstehende Beschreibung verwiesen.
[0049] Die Nabe 6 nach diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist als Axialventilator ausgeformt,
wobei der Grundträgerabschnitt zwischen der Zentralbohrung 8 und dem Ansatz 11 mehrere
umläufig um die Zentralbohrung 8, insbesondere gleichverteilte, Ventilatorschaufeln
15 aufweist, die ein aerodynamisches Profil zur definierten Leitung der Umgebungsluft
von einer Seite der Friktionsscheibe 5 auf die andere Seite haben. Fig. 8 zeigt in
diesem Zusammenhang eine schematische Teilschnittansicht einer Ventilatorschaufel
15 der Friktionsscheibe 5 nach Fig. 7 in einer Perspektive von der Zentralbohrung
8 in Richtung des Stützringes 11.
[0050] Die Friktionsscheibe 5 nach diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel begünstigt eine
Kühlwirkung der sowohl der Friktionsscheibe 5 als auch der Falschdrallvorrichtung,
in welcher eine solche Friktionsscheibe 5 eingesetzt wird. Beispielsweise kann die
Friktionsscheibe 5 nach diesem Ausführungsbeispiel in einer in Fig. 1 gezeigten Falschdrallvorrichtung
1 verwendet werden. Dabei wäre es vorteilhaft, die Friktionsscheibe 5 an der Welle
4 in Fadenlaufrichtung F an erster Stelle anzuordnen, also an einer dem Lagerblock
2 entferntesten Position der anzuordnenden Friktionsscheiben 5. Eine solche Anordnung
erlaubt in Rotation der mit der als Ventilatorform ausgebildeten Nabe 6 ausgestatteten
Friktionsscheibe 5 eine Kühlung in Fadenlaufrichtung F nachgeordneter Friktionsscheiben
5 sowie des Lagerblocks 2, in welchem der Antrieb für die Wellen 4 eingehaust sein
kann. Dies wirkt sich vorteilhaft sowohl auf den Verschleiß als auch auf die Lebensdauer
der Friktionsscheiben 5 aus.
Bezugszeichenliste
[0051]
- 1
- Falschdrallvorrichtung
- 2
- Lagerblock
- 3
- Faden
- 4
- Welle
- 5
- Friktionsscheibe
- 6
- Nabe
- 7
- Stützring
- 8
- Zentralbohrung
- 9
- Laufring
- 10
- Flanke
- 11
- Ansatz
- 12
- Arretierungsöffnung
- 13
- Grundkörper
- 14
- Profil
- 15
- Ventilatorschaufel
- F
- Fadenlaufrichtung
- BS
- Querschnittsbreite/Stützring
- BFL
- Breitenmaß/Flanken
- BN
- max. Querschnittsbreite/Nabe
- BA
- Querschnittsbreite/Ansatz
1. Friktionsscheibe (5) für eine Falschdrallvorrichtung (1), mit einer ringförmigen Nabe
(6), auf der ein durch eine PU-Schicht ausbildbarer, kreisrunder Laufring (9) mit
einer für einen sicheren Formschluss notwendigen Mindestwandstärke festlegbar ist,
wobei die Nabe (6) einen umlaufenden Stützring (7) sowie eine Zentralbohrung (8) aufweist,
über die die Friktionsscheibe (5) auf einer der Wellen (4) der Falschdrallvorrichtung
(1) festlegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der ausgebildete, auf der Nabe (6) festgelegte Laufring (9) nach einem vorgebbaren
Profil so geschliffen ist, dass die Flanken (10) des Laufringes (9) nach dem Schleifprozess
ein vorgebbares Breitenmaß (BFL) aufweisen; und/oder
die Nabe (6) beabstandet zum Stützring (7) einen umlaufenden Ansatz (11) zur Anlage
für die festlegbare PU-Schicht aufweist, wobei eine Querschnittsbreite (BA) des Ansatzes
(11) kleiner als eine Querschnittsbreite (BS) des Stützringes (7) ist.
2. Friktionsscheibe (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Breitenmaß (BFL) der Flanken (10) des ausgebildeten, auf der Nabe (6) festgelegten
Laufringes (9) gleich oder kleiner ist als die maximale Querschnittsbreite (BN) der
Nabe (6).
3. Friktionsscheibe (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der PU-Schicht des Laufringes (9) auf die für den sicheren Formschluss
notwendige Mindestwandstärke minimiert ist.
4. Friktionsscheibe (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (6) aus einem Kunststoff gefertigt ist.
5. Friktionsscheibe (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (6) aus PBT (Polybutylenterephthalat) gefertigt ist.
6. Friktionsscheibe (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die PU-Schicht des ausgebildeten, auf der Nabe (6) festgelegten Laufringes (9) eine
Härte von wenigstens 85 Shore A aufweist.
7. Friktionsscheibe (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (6) wenigstens einen Durchgang aufweist, welcher die Nabe (6) zur vorbestimmten
Leitung der den Durchgang im rotierenden Betrieb der Friktionsscheibe (5) durchströmenden
Luft durchquert.
8. Friktionsscheibe (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Durchgang derart ausgebildet ist, dass die den Durchgang im rotierenden
Betrieb der Friktionsscheibe (5) durchströmende Luft in Richtung einer zu der Friktionsscheibe
(5) benachbart angeordneten weiteren Friktionsscheibe (5) der Falschdrallvorrichtung
(1) leitet.
9. Friktionsscheibe (5) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (6) eine Ventilatorform mit einer Mehrzahl an Durchgängen ausbildet, welche
voneinander durch eine Trennwand getrennt sind, die eine vorbestimmte Schaufelgeometrie
zur definierten Leitung der durchströmenden Luft aufweist.
10. Falschdrallvorrichtung (1) umfassend ein Lagerblock (2) mit wenigstens einer rotierbar
gelagerten Welle (4) umfassend wenigstens zwei entlang der Welle (4) an dieser zueinander
beabstandet angeordnete Friktionsscheiben (5), dadurch gekennzeichnet, dass eine der Friktionsscheiben (5) eine Friktionsscheibe (5) nach Anspruch 8 oder 9 ist.