Fadenspeicher- und -liefervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 9 angegebenen Art.

Bei Fadenspeicher- und -Liefervorrichtungen soLL der Faden auf seinem Fadenweg durch die Vorrichtung mögLichst schonend behandeLt und mögLichst geringen ReibbeLastungen unterworfen werden, wenn er mit Komponenten der Vorrichtung mehrfach in Kontakt kommt, wobei sich zum TeiL die Komponenten der Vorrichtung reLativ zum Laufenden Faden drehen, der Faden mitgenommen und umgeLenkt wird, bzw. reLativ zu sti stehenden Komponenten umLäuft, osziLLiert, ruckweise beschLeunigt und verzögert und zwischen beabstandeten LeitfLächen ba Lonbi Ldend bewegt wird. Wo Kontakte des Fadens zu erwarten sind, werden üb ieherweise FadenLeitfLächen vorgesehen, die mit keramischem Si ntermateri aL beschichtet sind oder daraus bestehen. Bis heute wird hierfür herkömmLi ches abriebfestes SintermateriaL eingesetzt. Bei modernen Fadenspeicher- und -Liefervorrichtungen für moderne Texti Lmaschinen, z.B. Düsenwebmaschinen, wird trotz zunehmend höherer FadenLaufgeschwind! ^* gkeiten, z.B. 2.000 m/min. und mehr, eine immer kompaktere Bauweise angestrebt, so daß spezieLL den im Fadenweg auf den Faden einwirkenden Kräften steigende Bedeutung beikommt.

Die QuaLität einer Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung wird nämLich nach der ZuverLässigkeit beurteiLt, d.h., der Frequenz der Fadenbrüche im Betrieb, weiL jeder Fadenbruch einen StiLLstand der versorgten Texti Lmaschine und ggf. weiterer, nachgescha Ltete r AnLagen bedingt. Jeder StiLLstand führt zu einem ProduktionsausfaL L mit hohen Ve rLustkosten. Fadenbrüche treten überwiegend zwischen dem Zufü rbereich und dem Speicherorgan der Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung auf, d.h. dort, wo in der RegeL gepaart mit Reibung eine UmLenkung des Fadens eintritt, so daß die Vermutung naheLiegt, daß zwischen der Frequenz der Fadenbrüche und den FadenLei tf L ächen sowie der Einwirkung der FadenLei tf achen auf den Faden ein Zusammenhang besteht.

Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadenspe cher- und Liefervorrichtung der eingangs genann¬ ten Art zu schaffen, mit der die Frequenz der Fadenbrüche verri ngerbar ist.

Die gesteLLte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden TeiL jeweiLs des Patentanspruchs 1 und 9 angegebenen MerkmaLe geLöst.

Durch die Verwendung dieses Si ntermateri aLs zumindest in LeitfLächen mit großem UmLenkwi nkeL für den Faden Läßt sich überraschend die Frequenz der Fadenbrüche verringern. Die Ursache für diese überraschende Verbesserung Liegt vermutLich in dem materi aLbedi ngt spürbar verringerten Reibungswiderstand des Fadens an der LeitfLäche, der zu geringeren mechanischen BeLastungen für den Faden führt, was sich insbesondere bei hohen FadenLaufgeschwindi gkei ten positiv auf die QuaLität der Fadenspeicher- und -Lie ervorrichtung auswirkt. ErstaunLicherweise zeigt sich, daß mit diesem

Si ntermateri aL für praktisch aLLe Fadenarten und QuaLitä.ten eine Verminderung der Reibung gegenüber der Reibung an herkö mL i ehern Si ntermater aL eintritt, d.h. daß sowohL bei einem Syntheti kfaden aLs auch bei einem BaumwoL Lfaden zwar nomineLL verschiedene Reibungen meßbar sind, daß die Reibung aber jeweiLs geringer ist aLs an he rkömmL i ehern Si ntermate ri aL . Dabei kann für die geringe Reibung mitentscheidend sein, daß der die FadenLei tfLache enthaLtende FadenLeitkörpe r auf ganz bestimmte Weise, nämLich nach einem isostatischen Hei ßpreß-Sinterverfa'hren in einer Ei nkapse Lung, hergesteLLt wird. Diese Voraussetzung spieLt sowohL mit der Hartstoff-Auswah L aLs auch aLLeine eine RoLLe. Die Hartstoffe der ELementeng ruppe Si, B, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Ho, W (SiLizium, Bor, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, TantaL, Chrom, MoLybdän, WoLfram), insbesondere von SiLizium und/oder Bor, Lassen im

Si ntermater aL die für die verschiedenen Fäden so günstigen G Lei te gens chaften erzieLen, wobei auch die bei diesen Stoffen mögLichen geringen Korngrößen (um 1 Mikron) einen vermutLich wichtigen Beitrag Leisten. Das isostatische He ßpreß-Si ntern in einer KapseLhüLLe verhindert, daß fremde oder den mechanischen bzw. thermischen Eigenschaften abträgLiche Substanzen \n die Sinterrohmasse eindringen. Das hat aber auch EinfLuß auf die hervorragende GLe teigenschaft der OberfLäche der FadenLe tfLache.

S ntermateri aL mit einem der angegebenen Hartstoffe, z.B. Si izium-Ni trid, aLs Hauptbestandtei L , wird zwar in verschiedenen Gebieten der Technik eingesetzt; jedoch sind für den Einsatz und die WahL dieses außerordentL i ch teuren Sintermateri aLs in der RegeL hohe mechanische BeLastungen in Kombination mit starken thermischen BeLastungen (Hochtemperaturbereich ⁾ die entscheidenden

Voraussetzungen. Beisp e Lsweise wird dieses Si nte rmate ri a L in hochdichter EinsteLLung für Tu rbinenschaufe Ln, Brennrau ausk Leidungen, Düsen, PumpenteiLe, VentiLsitze, Schneidwerkzeugeinsätze, WäLzkörper für WäLzLager, Komponenten für Seh Lagmü Len, u.dgL. verwendet. Einsatzzwecke, bei denen weder die hohe mechanische Festigkeit noch die

Hochtemperaturfestigkeit eine RoLLe spieLen, sind für dieses Sintermate ri aL nicht bekannt.

Da aus Kostengründen und wegen der u.a. abhängig vom UmLenkwinkeL und der Länge des Kontaktbereiches unte rschi edLi chen mechanischen BeLastungen für den Faden eine AuswahL unter den LeitfLächen zu treffen ist, die aLs Ursache für Fadenbrüche in Frage kommen, ist die Ausführungsform von Anspruch 2 vorteiLhaft. Denn bei derart großem UmLenkwinkeL ist auch ein nennenswerter AufLagedruck des Fadens zu erwarten, der für das Ausmaß der BeLastung im Faden eine RoLLe spieLt. In soLchen LeitfLächen kommt die geringe Reibung des Fadens besonders spürbar zur GeLtung.

Weitere zweckmäßige Ausführungsformen gehen aus den Ansprüchen 3, 4 5 und 6 hervor. Diese Hauptbestandtei e des S ntermateriaLs sind an sich im HinbLick auf besondere mechanische BeLastungen und/oder thermische BeLastungen übLich. In einer FadenLeitf Lache ergibt sich jedoch die an sich sekundäre, jedoch für Fäden besonders wichtige extrem niedrige Reibung, auch deshaLb, weiL das Keramikmater aL mit kLeiner Korngröße der Hartstoffe eine hochdichte EinsteLLung hat, die an sich, eigentLich der GestaLtfestigkei t des HateriaLs zugutekommt. S iziumnitrid hat sich dabei aLs besonders brauchbarer Hartstoff erwiesen. Geringe Zusätze an Boi—Nitrid und/oder -karbid sind vorteiLhaft. Yttrium-Oxid aLs

Additiv Läßt eine hohe ichte und eine gute Haftung der BestandteiLe erzielen.

Zwar wird die Frequenz der Fadenbrüche bereits durch die Verwendung des hochdichten keramischen Si ntermateri a s für die LeitfLächen mit einem großen, z.B. mehr aLs 90° betragenden UmLenkwinkeL des Fadens reduziert; da jedoch auch die anderen LeitfLächen im Fadenweg Ursache für Fadenbrüche sein können, ist es zweckmäßig, gemäß den Ansprüchen 7 und 8 mehrere bzw. aLLe LeitfLächen aus dem hochdichten Sinter ateriaL, z.B. mit SiL zium-Nitrid aLs Hauptbestandtei L, auszubiLden, weiL sich damit die WahrscheinLichkeit nicht genau zu LokaLisierender Fadenbrüche weiter verringert.

Die Anwendung des isostatischen Heißpreßverfahrens führt besonders bei der bevorzugten Ausfü rungsform gemäß Anspruch 10 zu geringer Oberf L ächenre bung .

Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform, bei der das Speicherorgan t rommeLförmi g ausgebiLdet ist und einen Abzugsrand für den Faden aufweist, der aLs FadenLeitfLäche zw schen dem Fadenspeicher und dem Abzugsbereich der Vorrichtung dient, geht aus den Ansprüchen 11 und 12 hervor. Dieser Bereich der Vorrichtung kann nämLich ebenfaLLs eine im Hinblick auf Fadenbrüche kritische Zone sein, insbesondere dann, wenn stromauf und stromab schon LeitfLächen mit extrem günstigen GLeitei genschaften vorliegen. DeshaLb ist es vorteilhaft, auch in diesem Bereich das hochdichte keramische SintermateriaL mit den angegebenen Hartstoffen, z.B. mit Silizium-Nitrid, als Hauptbestandte l einzusetzen.

Günstig sind ferner die Ausführungsformen gemäß den

Ansprüchen 13 und 14, bei denen das Speicherorgan stillstehend angeordnet und das Wickelorgan ein von einer hohlen, mit einem Drehantrieb verbundenen Hauptwelle -radial nach außen bis über die Speicherfläche des benachbart liegenden Speicherorgans ragender Rohrstutzen ist, in dessen freiem Ende der Fadenleitkörpe r mit der einen großen, z.B. über 90° betragenden, Umlenkwinkel für den aus der Hauptquelle zur Speicherfläche verlaufenden Faden definierenden Leitfläche angeordnet ist. In der Rinne Liegen für den Faden durchgehend gleiche, günstige GLei tve rhältni sse vor. Auch bei unvermeidbaren Sp eIbewegungen des Fadens während seines Laufes berührt er die Leitfläche im wesentlichen stets über die gleiche Länge. Es gibt keine scharfen Kanten oder Vorsprünge, an denen eine lokale Überbeanspruchung des Fadens eintreten könnte. Auch beim Auflaufen bzw. Ablaufen von der Leitfläche findet der Faden optimale G Lei tve rhä Ltnisse vor. Die zum Umlenken des Fadens ausgeübten, Belastungen werden gleichmäßig über die wirksame Länge der Leitfläche verteilt und bleiben wegen der niedrigen Reibung, insbesondere bei der Verwendung von S liziumnitr d als Hartstoff-Hauptbestandteil, gering.

Die vorerwähnte, gleichmäßige Verteilung der geringen und beim Umlenken auf den Faden einwirkenden Kräfte wird in besonderem Haß bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 15 sichergestellt, wenn sich der Krümmungsradius nicht verändert .

Wichtig ist ferner die Ausfü rungsform gemäß Anspruch 16, weil die trichter örm ge Hulde dem Faden eine seitliche Spi elbewegung gestattet, ohne daß er gegen reibende Kanten gerät und weil derselbe FadenLei tkörpe r für beide Drehrichtungen des Wickelorgans benutzt werden kann.

Baulich einfach und leicht zu montieren ist schließlich die Ausführungsform gemäß Anspruch 17. Der zylindrische Außenabschnitt dient zum Festlegen des Fadenle tkörpers. Die innenliegende FadenLeit Lache ist mit dem Kragen für die schonende Behandlung des Fadens verantwortlich, wobei der Faden zu keiner Zeit mit der Komponente der Vorrichtung in Berührung kommt, an der der Fadenleitkörper festgelegt ist.

Bei dieser Verwendungsart dieses speziellen Sintermateri als sind' Sekundar die hohe Abriebfestigkeit und die hohe mechanische Festigkeit willkommen, da hierdurch die FadenLei tf L chen selbst nach langen Standzeiten und auch bei abrasiven Fäden keinem spürbaren Verschleiß unterliegen, und weil die FadenLeitkörper grazil und damit Leicht gestaltet werden können, was - wenn sie sich bewegen - zu geringen Hassenkräften führt.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfin¬ dungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Fadenweges in einer Fadenspeicher- und -l i efe rvorr chtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht mit teilweisem Längsschnitt einer Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung, und

Fig. 3a und 3b einander zugeordnete Ansichten, teil¬ weise im Schnitt, eines Fadenlei tkörpe rs, wie er in den Fig. 1 und 2 eingesetzt werden kann.

In Fig. 1 ist ein typischer Laufweg eines Fadens Y durch eine Fadenspeicher- und -Liefervo rri chtung F schematisch

angedeutet, um aufzuzeigen, wie der Faden Y, der in Pfei Lr chtung gefördert wird, mehrere im Fadenweg hi nterei nande rl i egende Fadenlei tf l ächen L passiert, diese dabei berührt und umgelenkt und weitergefördert wird. Die Fadenspeicher- und -Liefe rvorri chtung F weist zum Speichern des Fadens in einem aus mehreren Fadenwindungen bestehenden Fadenvorrat 3 ein beispielsweise trommeiförmiges Speicherorgan S auf, dessen Außenumfang eine Speicherfläche 2 definiert. Einer Abzugsseite A für den Faden zugewandt ist ein Kopfende des Speicherorgans S mit einem Abzugsrand 4 versehen, über den hinweg der Faden unter Umlenkung abgezogen wird. Die Achse der Vorrichtung und des Speicherorgans S ist mit 5 bezeichnet. Der Faden Y tritt in die Vorrichtung in etwa in Achsrichtung ein und verläßt diese an der Abzugsseite A wiederum nahe der Achse Dort ist eine Fadenle tf L äche L in einem Fadenlei tkörper 13 vorgesehen, der beispielsweise als Fadenöse ausgebildet und in einer Halterung 6 ortsfest festgelegt ist. Die an der Zuführseite I Liegende Fadenleitfläche ist in einem Fadenleitkörper 8 ausgebildet, der im ortsfesten Gehäuse 7 in einer hohlen Hauptwelle 9 festgelegt ist. Hit der Hauptwelle 9 steht eine nicht dargestellte Drehantriebsvorrichtung in Verbindung. Am Ende der Hauptwelle 9 ist eine weitere Fadenlei f Lache L in einem Fadenleitkörpe r 10 vorgesehen, der als Fadenδse ausgebildet ist und die Fadenlaufrichtung von der Achse 5 schräg und radial nach außen umlenkt ⁽ Umlenkwinkel 180°-ß). An der Hauptwelle 9 ist unter einem WinkelL ß mit der Achse 5 ein mit dieser drehbarer Rohrstutzen 11 befestigt, der nach auß-n bis über die Speicherfläche 2 des Speicherorgans S ragt und dort eine weitere Leitfläche L in einem Fadenleitkörper 12 besitzt. Der Rohrstutzen 11 bildet ein Wickelorgan H, bei dessen Drehung der Faden von einer nicht

dargestellten Vorratsspule abgezogen und auf Speicherfläche 2 aufge ickelt wird. An der Abzugsseite A wirkt eine Abzugskraft auf den Faden, die ihn nach Bedarf aus dem Fadenvorrat 3 abzieht. Die Drehbewegung der Hauptwelle 9 und des Wickelorgans H erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von der Größe des Fadenvorrates 3, d.h., sobald bei Abzug des Fadens der Fadenvorrat 3 kleiner wird (die Zahl der Windungen), wickelt das Wickelorgan H neuerlich Fadenwindungen auf die Speicherfläche 2. Gegebenenfalls ist ein nicht dargestelltes Vorschuborgan vorgesehen, das die Fadenwindungen im Fadenvorrat in Richtung zum Abzugsrand 4 vorwärtsfördert. Alternativ könnte auch das Speicherorgan S mit zwei ineinandergreifenden TrommeleLementen ausgebildet sein, die relativ zueinander schräge und exzentrische Drehachsen besitzen, um auf diese Weise eine Vorschubbewegung für den Fadenvorrat und eine Trennung der Fadenw ndungen zu erzeugen. Diese Prinzipien sind hinlänglich bekannt.

Die Fadenlei tfLache L im Fadenlei tkörpe r 12 bestimmt für den Faden einen Umlenkbereich mit einem großen, hier sogar mehr als 90 betragenden UmLenkwinkeL (180°-cO, der beispielswe se zwischen 175 und 120 , vorzugsweise zwischen 150 und 135 , liegt, wenn ©C zwischen 15° und 60°, vorzugsweise zwischen 30 bis 40° beträgt. Der UmLenkwinkeL wird mitbestimmt durch den Winkel ß zwischen der Achse 5 und dem Rohrstutzen 11, der z.B. zwischen 45° und 60 Liegt. Dabei wird der Faden Y nicht nur - sowie in dieser Schnittansicht dargestellt - in einer radialen Ebene umgelenkt, sondern zusätzlich noch unter einem mehr als 90 betragenden Winkel entgegengesetzt zur Wi ckeL ri chtung des Rohrstutzens 11.

Bei der schematisch angedeuteten Ausführungsform der

Fadenspe eher- und -li efervorri chtung F gemäß Fig. 1 stellt der Bereich des Fadenl aufweges zwischen dem Fadenleitkörpe r 10 und der Spei cher Lache 2 einen besonders kritischen Bereich dahingehend dar, daß hier Fadenbrüche eher auftreten, als bei den Fadenleitflächen L der Fadenleitkörper 8 und 13. Dies ist durch die großen Umlenkwinkel (180°-ß, 180° - ^© C, und gegen die Wickelrichtung) und die damit verbundenen Reibungskräfte zwischen dem Faden und den Fadenleitflächen L bedingt.

Damit der Reibungswiderstand in diesem kritischen Bereich gering ist und der Faden Y möglichst schonend behandelt wird, besteht zumindest die Fadenleitfläche L im Fadenleitkörper 12 aus einem hochdichten keramischen Sintermaterial mit einem oder mehreren Karbid-, Nitrid¬ oder Karbonidni trid-Hartstoffen der Elementengruppe: Si, B, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Ho, W, als Hauptbestandteil, vorzugszwei se Siliz um-Nitrid, dessen Oberfläche für Fäden aller Qualitäten (sowohl synthetische als auch natürliche) optimale GLeiteigenschaf en hat. Es reicht dabei aus, wenn die Fadenlei tf Lache L eine Beschichtung oder Auflage aus diesem hochdichten Sintermaterial besitzt. Zweckmäßigerweise ist aber der Fadenleitkörper 12 zur Gänze ein Formteil aus diesem hochdichten Sintermaterial, der durch isostatisches Heißpressen in einer Kapselhülle hergestellt ist. Das isostatische Heißpressen kann auch ohne Kapselhülle in einem geeigneten Formhohlraum erfolgen.

Da der Faden auf seinem Laufweg auch an den anderen Fadenleitf Lachen umgelenkt wird und daran reibt, ist es zweckmäßig, wenn auch die anderen FadenLei tf Lachen, zumindest die mit einem nennenswerten Umlenkwinkel, aus demselben hochdichten SintermateriaL, z.B. mit

Siliziumnitrid als Hauptbestandteil, bestehen. Dies gilt auch für den Abzugsrand 4 des Speicherorgans S, wo eine Beschichtung oder ein Einsatzring 16 aus hochdichtem Sintermaterial angebracht ist, um die FadenLeitf Lache L auszubilden, über die der Faden beim Abziehen und Umlenken in Richtung zur Achse 5 hin gleitet. Das Speicherorgan S steht bei dieser Ausfü rungsform still, während sich das Wickelorgan H dreht. Es ist aber auch denkbar, ein umgekehrtes Arbeitsprinzip zu wählen, bei dem das Wickelorgan steht, während sich das Speicherorgan S dreht. Dann ist konstruktionsbedingt häufig eine Fadenleitf Lache L nahe oder an der der Abzugsseite A die hinsichtlich Fadenbrüchen kritische Fadenlei tf Lache mit einem größeren UmLenkwinkeL.

Anhand Fig. 2 wird eine praxi staugl i ehe Fadenspei ehe rund -l iefervorri chtung F beschrieben, die nach dem ung das Funktionsprinzip von Fig. 1 arbeitet. Entsprechende Komponenten sind mit den in Fig. 1 verwendeten Bezugszeichen gekennzeichnet.

Das Gehäuse 7, in dem die Hauptwelle 9 sowie das Spe cherorgan S drehbar gelagert sind, wi rd mit einer Halterung 14 an einem nicht dargestellten Tragteil befestigt. Im Gehäuse 7 befindet sich ein Antriebsmotor 15 für die Hauptwelle 9 mit dem Rohrstutzen 11. Ferner sind im Gehäuse Magneten 17 verteilt, die auf mit dem an sich auf der Hauptwelle 9 drehbaren Speicherorgan S verbundene Magneten 18 ausgerichtet sind und bei Drehung der Hauptwelle 9 das Speicherorgan S stillhalten. Zwischen den Magneten 17 und 18 greift ein mit der Hauptwelle 9 verbundener Wickelkonus 19 durch, an dem sich der Rohrstutzen 11 befindet, in dessen freiem Ende der Fadenlei tkδrper 12 mit der Leitfläche L des hier größten Umlenkwinke Ls ⁽ 180°πσ ) angebracht ist, derart.

daß der aus dem Rohrstutzen 11 schräg radial austretende Faden entgegengesetzt zur Wi cke L ri chtung im wesentlichen tangential auf die Speic erfläche 2 des Spe cherorgans S aufgelegt wird. Das Speicherorgan S besteht aus zwei ineinandergreifenden Stabtrommelhälften 20a und 20b, wobei die Drehachse der Stabt rommelhä Lfte 20b mit der Achse 5 fluchtet, während die Drehachse der Stabtrommelhälfte 20a gegenüber der Achse 5 exzentrisch und schräggestel It angeordnet ist, um eine Vorschubbewegung für die Fadenwindungen im nicht dargestellten Fadenvorrat zu erzeugen. -Im Inneren des Speicherorgans S ist ein Füllkörper 21 vorgesehen, der das Eindringen von Verunreinigungen verhindert.

Dem Abzugsrand 4 des Speicherorgans S ist ein Bremsring 22 zugeordnet, der mit elastischen Gliedern in bekannter Weise eine Hemmung für den beim Abziehen des Fadens um¬ laufenden Fadenabzugspunkt bildet. Am Gehäuse 7 ist die längsverlaufende Halterung 6 für den Fadenleitkörper 13 vorgesehen, in der ferner zur Überwachung der Größe des Fadenvorrates eine Sensoranordnung 23 untergebracht ist.

Dem Fadenleitkörper 8 ist eine Vorsatzeinhe t V vorgesetzt, die einlaßseitig eine weitere FadenLei tf lache L enthält. Die Vorsatzeinheit kann beisp elsweise ein Fadenbewegungswächter oder eine Fühleinheit sein. Der Fadenleitkörper 10 ist in der hohlen Hauptwelle 9 untergebracht und verbindet den Kanal in der Hauptwelle 9 mit dem Rohrstutzen 11. Die stärkste Umlenkung im Fadenlaufweg ergibt sich bei dieser Ausführungsform im Fadenleitkörper 12 entlang der Fadenle tf Lache L, entsprechend von Fig. 1. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die stärkste UmLenkung aber auch an einer anderen Fadenleitfläche auftreten.

Zumindest die FadenLei tf L äche L im Fadenle i tkörpe r 12 besteht aus hochdichtem SintermateriaL, z.B. mit dem Hauptbestandteil Silizium-Nitrid. Jedoch können auch die anderen im Fadenweg vorgesehenen Fadenlei tf Lachen L aus demselben Material bestehen.

Fig. 3a und 3b verdeutl chen eine spezielle Ausführungsform des Fadenlei tkörpe rs 12 der Fig. 1 und 2. Der aus hochdichtem Sintermaterial, z.B. mit dem Hauptbestandteil Silizium-Nitrid, bestehende Fadenleitkörper 12 weist einen hüLsenförmi gen Grundkörper 24 auf, der einen durchgehenden Kanal 28 mit Innenwänden 25 besitzt. Ein gerader Wandabschnitt 26 verläuft an der Oberseite des Kanals 28, dort wo der Faden normalerweise kaum zur Anlage kommt. An der unteren Seite des Kanals 28 ist die mit einer durchgehend gleichbleibenden Krümmung ausgebildete FadenLei tf Lache L als konvex gekrümmte Rinne 30 ausgebildet, die an einem Ansatz 29 relati schmal beginnt und seitlich gerundete Flanken 31 besitzt. Nach dem höchsten Punkt der Fadenlei tf Lache L senkt sich diese nach außen, bis sie schließlich in einem zumindest über einen Teil des Umfangs des Grundkörpers 24 umlaufenden, schräggestellten Kragen 27 ausläuft. Der dem Kragen 27 zugewandte Endbereich des Kanals 28 weitet sich trichterförmig zu einer Hulde 32 ⁽ strichliert mit ihrer Begrenzung angedeutet) auf, um dem Faden einen Leichten Ablauf entgegen der Wi ckeLri chtung zu gewährleisten, und zwar unabhängig von der Drehrichtung der Hauptwelle 9. Die schrägstehende Stirnseite des Kragens 27 ist mit 34 bezeichnet, die zur Achse des hüLsenfδrmigen Grundkörpers 24 senkrechte, hintere Stirnseite mit 33. Am Außenumfang besitzt der Grundkörper 24 zum Einstecken des Fadenle tkörpers 12 in den Rohrstutzen 11 einen zylindrischen Abschnitt 36. Die

Hinterseite des Kragens 27 bildet eine Einsteckbegrenzung 37. Der Fadenleitkörper 12 kann in dem Rohrstutzen in einem Preßsitz festgelegt sein. Denkbar ist aber auch ein Festkleben oder ein Verrasten des FadenLei tkörpers 12. Wichtig ist, daß. der EinLauf und der Auslauf des Fadens (str chpunktiert angedeutet) an der Fadenleitfläche L annähernd tangential zum Beginn und zum Ende der Fadenleitfläche L erfolgt und daß der Krümmungsradius der Fadenlei tf Lache über deren Erstreckung im wesentlichen gleich bleibt, um die Re bungskräfte für den Faden zu ve rgLe i chmäß gen.

Der Fadenleitkörper 12 ist ein Formteil aus hochdichtem Sintermaterial, z. B. mit Sil zium-Nitrid als Hauptbestandteil. Gegebenenfalls enthält das Sintermaterial ferner zwischen 1 Vol.-% und 8 VoL.-%, vorzugsweise annähernd 2,5 %, Boi— itrid und/oder Bor-Karbid und/oder als Additiv Yttrium-Oxid. Der Fadenleitkörper 12 ist mit dieser Form durch isostatisches He ßpreß-Si ntern in einem Formhohlraum oder einer Umhüllung, z.B. einer G laseinkapse Lung hergestellt, wobei in der G laseinkapse Lung ein Vorformling aus Keramik-Rohmaterial mit einer Boi— arbid oder Bor-Nitridschicht abgedeckt ist, um ein unerwünschtes Eindringen von Glas- oder anderen Bestandteilen in den Vorformkörper zu verhindern, üblicherweise wird hierbei zunächst eine Aufseh Lämmung von Silizium-Nitrid-Pulver gebildet, um gröbere Körner auszuscheiden, so daß im Vorfo r körper nur mehr Korngrößen von ca. 1 Hikron verbleiben, die letztendlich für die hohe Dichte und Glätte des Ferti produkts mitverantwortlich sind. Aus Masse kleiner Silizium-Nitridkörner, die mit üblichen Zusätzen für keramisches Sintermaterial versetzt sein können, wird bei moderatem Druck und niedriger Temperatur der

Vorformkörpe r gebildet, dessen Dimension noch geringfügig größer ist als die endgültige Dimension des Fadenleitkörpers 12. Der derart verfestigte Vorformkörpe r wird dann z.B. in die vorerwähnte Glasei nkapse Lung eingebracht und unter einen Druck gesetzt, der über das He ßpreß-Sinterve rfahren konstant gehalten bleibt. Danach wird zum Sintern über eine beträchtliche Zeitdauer hohe Temperatur aufgebracht, ehe die Einkapselung entfernt und die Oberfläche von Resten der Umhüllung gesäubert wird. Der Fadenleitkörper 12 ist dann einsatzbereit. '

Hit einem Fadenleitkörper 12 gemäß den Fig. 3a, 3b wurden Versuche gefahren, um die statische Reibungskraft und den Reibungskoeffizienten für zwei Fadentypen zu bestimmen.

Beispiel 1 :

Der Winkel ß (Fig. 1) betrug 45°, während der Umlenkwinkel (180°-°)157o bzw. der Winkel 23° betrug. Gemessen wurde das Verhältnis zwischen Kräften F1 und F2, wobei dieses Verhältnis dem Wert e ^u gleich ist. Die Kraft F1 trat im Faden zwischen dem Faden Lei tkörpe r 12 und der Spei cherflacht 2 auf. Die Kraft F2 trat im Faden zwischen dem Fadenleitkörper 10 und dem FadenLei tkörper 12 auf. Herkömmliches keramisches SintermateriaL, so wie es bisher für Fadenlei tf L ächen eingesetzt wurde, erbrachte für einen Faden einer gängigen Garnzahl einen Wert für F1 :F2 von 1,88, während diesselbe Fadenleitfläche L aus hochdichtem Sintermaterial mit Silizium-Nitrid als Hauptbestandte l und ca. 2,5 % Bor-Karbid oder Yttrium-Oxid einen Wert von 1,64 ergab. Dies bedeutet eine Verbesserung um rund 12,7 %.

Bei einem synthetischen Fi Lamentfaden einer gängigen

Garnzahl ergab sich bei herkömmlichem Keramikmaterial ein Wert von 2,21, während sich für die gleiche Leitfläche aus dem vorerwähnten hochdichten Sintermaterial für denselben Faden ein Wert von 1,98 ergab. Dies bedeutet eine Verbesserung um rund 10,4 %.

Beispiel 2:

Bei einem Winkel ß von 60 und einem UmLenkwinkeL von 177° ( ^C C= 13°) ergab sich bei einer Leitfläche aus herkömmlichem keramischem SintermateriaL für einen Baumwol Ifaden einer gängigen Garnzahl ein Wert von 2,04, während mit demselben Faden an der gleichen Leitfläche aus mit hochdichtem SintermateriaL mit dem Hauptbestandteil Silizium-Nitrid und ca. 2,5 Vol.-% Bor-Karbid oder Yttrium-Oxid ein Wert von 1,75 festgestellt wurde. Dies bedeutet eine Verbesserung um rund 14,2 %.

Unter denselben Bedingungen ergab sich bei einem synthetischen Fi lamentfaden einer -gängigen Garnnummer ein Wert von 2,45, während mit dem hochdichten Sintermaterial ein Wert von 2,17 festgestellt wurde. Dies bedeutet eine Verbesserung um rund 11,4 %.

Beispiel 3:

(Bestimmung des Reibungskoeffizienten)

Zur Feststellung des Reibungskoeffizienten wurde mit einer Fadenlänge von 2 x 20 cm bei einer Last von ca. 30 cN geprüft, wobei sowohl der Fadenleitkörper als auch der für den Test benutzte Faden nach jedem Testdurchgang mit Alkohol gereinigt wurden. Für den Test wurden ein PES-Faden, d.h. ein Polyester- oder Nylonfaden, und ein Baumwol Lfaden benutzt, die jeweils mit einer ersten

Geschwindigkeit von 100 mm/min. und danach mit einer zweiten Geschwindigkeit von 1000 mm/min. unter Last über die Fadenlei tf L che gezogen wurde.

Es wurden jeweils drei Testdurchgänge mit jeder Geschwin¬ digkeit und jedem Faden gefahren.

Dabei zeigte sich die Tendenz, daß der Reibungskoeffi¬ zient für den Baumwol L aden mit jedem Testdurchgang ge¬ ringfügig abnahm, während er mit jedem Testdurc gang bei dem PES-Faden geringfügig zunahm.

Im einzelnen wurden als Hittelwerte aus den jeweils drei gefahrenen Durchgängen ermittelt:

PES HD-Si-Ni her .Si ntermat . herk . Sinter at Sintermat. (1. Type) (2. Type) ⁽ Al ₂ 0 ₃ )

100 mm/min. 0,263 0,292 0,292 1000 mm/min. 0,246 0,286 0,270

Baumwol Le (Cotton)

100 mm/min. 0,148 0,235 0,205

1000 mm/min. 0,175 0,235 0,230

Aus diesen Versuchen ist klar zu entnehmen, daß mit Fadenleitflächen aus als Hauptbestandteil Siliziumnitrid enthaltendem Sintermaterial der Faden trotz des für die Versuche extrem gewählten Umlenkwinkels mechanisch weitaus schonender behandelt wird als auf FadenLeitflachen, die aus herköm lichem Sintermaterial bestehen. Aus dieser schonenden Behandlung des Fadens resultiert eine Abnahme der Fadenbrüche, die bisher

vorwiegend in dem Bereich des Fadenwegs auftraten, in dem die stärkste U lenkung und damit die stärkste mechanische Beanspruchung für den Faden vorlag. Dies gilt für alle Garnzahlen und Fadenqualitäten, die auf solchen Fadenspei ehe i— und -li efe rvorri chtungen verarbeitet werden.

Zusätzlich sichert die mechanische Abriebfestigkeit des hochdichten Sintermaterials mit Si L i zi um-Nit rid als Hauptbestandteil hohe Standzeiten ohne erkennbaren Verschleiß, auch bei besonders abrasiven Fäden (Lurex oder andere Ef ektf denbzw. -Garne), und ermöglicht es die hohe mechanische Festigkeit des Sinter ateri aLs, die Fadenlei tkörj-er sehr grazil und leicht auszubilden, was insbesondere beim Fadenleitkörper im Wickelorgan zu wünschenswert geringen bewegten Hassen führt. Ein weiterer, positiver Aspekt des hochdichten

Sintermaterials ist der Beitrag der Fadenleitflächen zu einer möglichst geringen und gleichmäßigen Fadenabzugsspannung, wie sie für moderne Textilmaschinen günstig ist.