PT97777B - Maqui8na de fiacao de aneis - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a uma máquina de fiação de aneis de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

São conhecidos da literatura de patentes, por exemplo da patente US 3 159 963, aneis oblíquos com fiange.

Os aneis oblíquos com fiange são usados para aumentar a superfície de contacto entre o anel de fiação e o cursor dos aneis, para reduzir o desgaste e a rotura por diminuição da pressão específica, por unidade de área e, simultaneamente, melhorar a estabilidade do movimento do cursor no anel de fiação.

Nos aneis de fiação conhecidos com uma concepção do anel oblíquo e com fiange, a inclinação do fiange do anel, e portanto também da área de passagem interior do anel de fiação, é de 38°, ou mais, relativamente à vertical Devido à forte inclinação da área de passagem, a tensão que actua no anel e no cursor, na posição de menor diâmetro inte' b: rSJS?T« THSIubj ιΏϊγτιτ·»^..

Ç ií*’' rior do anel de fiação é, no entanto, relativamente grande, oomo se descreve com mais pormenor mais adiante. Em particular, para velocidades elevadas de fiação, a tensão local considerável que actua no cursor reduz excessivamente o seu tempo de retenção.

Se se proporcionar apenas um pequeno arco da área de passagem do anel de fiação na face interior do anel de fiação oblíquo oom flange poderá suceder que o cursor se torne instável devido ao facto de o referido cursor não ser forçado de maneira sufioientemente forte para a sua posição estável em contacto linear com a área de passagem do anel de fiação. Isso pode também conduzir a um desgaste maior e à rotura do cursor do anel e do próprio anel de fiação. Se o raio do anel de fiação for escolhido demasiado pequeno na posição de diâmetro minímo, a pressão específica entre o anel de fiação e o cursor, na referida posição, é consideravelmente mais elevada que nas outras áreas do cursor. Isto conduz também a um maior desgaste e à rotura nas secções consideradas, reduzindo assim o período de retenção do cursor na máquina de fiação oom aneis. É o que sucede nas soluções conhecidas de acordo com o estado da técnica. Além disso, os aneis de fiação de acordo com o estado da técnica têm o inconveniente de a altura do arco na secção móvel do anel de fiação ser escolhida desnecessariamente grande. A altura medida na direcção da inclinação do flange pode ter um valor duplo da espessura do arco, aumentando assim a dimensão do cursor e por conseguinte a sua massa. Isso conduz também ao facto de que com o diâmetro do arame dado do cursor, a pressão específica é comparativamente grande devido à força centrífuga do cursor. Se fôr necessário manter uma dada massa do cursor, o diâmetro do arame do cursor tem de ser escolhido tão pequeno que a pressão específica entre o cur sor e o anel de fiação se torne tão grande - devido à menor área de passagem - que se verifique o desgaste e a rotura.

Da patente inglesa 1 566 151, é conhecido um flange oblíquo no qual a inclinação do flange oblíquo é de apenas cerca de 50° relativamente à vertical. Além disso, as dimensões do arco são menos desfavoráveis que noutros aneis de flange obliquo conhecidos, de modo que a altura rt <3ο arco é apenas menor do que a sua espessura atrás definida. Mas este anel tem o incoveniente de a curvatura da superfície do anel de fiação, na posição do menor diâmetro, ser relativamente pequena quando comparada com as outras dimensões, conduzindo assim a tensões consideráveis no anel nesta posição e na zona de contacto pertinente do cursor.

objecto da presente invenção consis te em proporcionar um anel de fiação para uma máquina de fiação com aneis, oom um período de retenção particularmente elevado, permitindo velocidades de fiação elevadas e evitando os inconvenientes das soluções conhecidas de acordo com o estado da técnica. No entanto, no oaso dos menores diâmetros do arame, é menor a reserva de desgaste se se deve optar por uma secção transversal miníma predeterminada.

Segundo a presente invenção, o problema resolve-se de acordo com as instruções técnicas descritas nas reivindicações.

Numa máquina de fiação com aneis com as caracteristicas segundo a presente invenção é possível obter maiores velocidades de fiação com desgaste e roturas reduzidos dos cursores e dos aneis. Devido ao melhor comportamento dos cursores durante a rotação dos aneis, a qualidade do fio é melhorada e reduz-se a tendência para as roturas.

Descreve-se agora com mais pormenor a presente invenção com referência às figuras, que representam;

A fig. 1, uma parte de um corte meridiano de um anel de fiação com um cursor do anel;

A fig. 2, uma vita parcial de um anel de fiação num corte meridiano;

A fig. 3, uma vista parcial de um anel de fiação com o cursor do anel em rotação e numa posição diclinada;

A fig. 4, um corte parcial do anel de fiação pela linha (IV-IV) da fig. 3> com o cursor em rotação e com as forças que actuam no reverido cursor; e

A fig. 5, um diagrama de forças que actuam no cursor num anel de fiação segundo a presente invenção, a cheio, e num anel de fiação de acordo com o estado da

Λ . ί., ΓΊτ···τ;

-ί·Ρ'' 4^ técnica, a tracejado.

anel de fiação (1) segundo a presente invenção representado nas fig. 1 e 2 é mantido numa armação (15) dos aneis da máquina de fiação com aneis. A secção (14) da base do anel de fiação (1) estende-se para cima, para formar o flange oblíquo (11), e o referido flange oblíquo estende-se ainda mais para cima, para formar a secção móvel (12) do anel de fiação. 0 referido flange oblíquo (11) ó semelhante a um cone circular truncado com geratrizes inclinadas relativamente à vertical segundo um ângulo (zx), como se indica na fig. 2. Na parte superior do anel há um arco (12’) situado na secção de passagem (12) do anel de fiação, guiando esse arco o cursor (2) do anel colocado no anel de fiação (1) além da área de passagem (13). A área de passagem (13) compreende uma curvatura entre o ponto (A) e o ponto (B), podendo essa curvatura ter um raio de curvatura (R2) constante. Acima do ponto (A), na secção de passagem (12) do anel há uma área de passa- gem parcial adjacente (13’) oom o raio de curvatura (Rl). A linha de ligação (C) entre os pontos (A) e (B) forma um ângulo (cX) com a vertical, de preferência igual a 33° + 2°. 0 cursor (2) não está representado nas fig. 1 e 2 assente junto do anel de fiação no plano meridiano da secção transversal do anel de fiação (11). 0 cursor do anel (2) consiste essencialmente numa perna exterior (21) do cursor que abrange o arco (12’) e uma perna interior do cursor (22). A área de passagem (13) do anel de fiação - formada, como atrás se descreveu, por partes das superfícies toroidais circulares com os raios (Rl) e (R2) - fa ria, no caso ideal, parte de hiperboloides com raios de curvatura variando continuamente no corte transversal meridiano. Na prática, é suficiente proporcionar a aproximação à parte de um hiperboloide por uma superfície curva de raio constante. A per na interior (22) do cursor (2) pode estender-se em linha recta entre os pontos (A) e (B). Durante a inclinação do cursor (2) no anel de fiação (1) durante a rotação, como se mostra na fig 3, o lado da perna (22) do cursor assenta uniformemente na área do anel de fiação situada entre os pontos (A) e (B), mas também acima do ponto (A), se o perfil interior da perna (22) do cursor se dispuser correspondentemente no ponto (A). Se o raio Rl for de 1,0 no anel de fiação, o raio interior respecti vo (E5) do cursor é escolhido, por exemplo, igual a 1,2 mm. A forma da perna exterior (21) do cursor na periferia de arco (12*) não é tão importante para o funcionamento do cursor do anel. Entre o aroo (12’) e o perfil interior da perna (21) do cursor tem de haver uma distância suficiente para que o cursor (2) não toque no lado exterior do arco (12’) durante a sua rotação no anel de fiação (1).

São as seguintes as dimensões preferíveis do anel de fiação (2) numa secção transversal meridianas

Rl	= 1,0 ... 1,5	mm
R2	= 20 ... 25 ..	. 30 mm
CX.	= 50° ... 53°	... 56°
H	= 2,0 ... 2,5	... 5,0 mm
K	= 2,0 ... 2,5	... 2,7 mm

Os valores sublinhados são preferidos para máquinas de fiaçao oom aneis com fios com títulos na faixa de 5 a 30 tex. 0 diâmetro interior (d) segundo a fig. 1 pode, por exemplo estar compreendido entre 56 e 40 mm.

A fig. 3 mostra uma vista parcial de um anel de fiação (1) com um cursor (2) durante a rotação na direcção periférica de acordo oom a seta (h).

fio (G) por eima do cursor (2) do anel corre como um balão de fio em torno do fuso (5) θ θ defleotido para cima no cursor (2) e enrola-se tangencialmente na periferia do fuso (5) no sentido da seta (&’). 0 cursor (2} como se mostra na fig. 5, inclina-se durante a rotação no anel de fiação (1). A inclinação depende de vários factores, tais como a velocidade de fiação, o título do fio, o diâmetro do fu so, as condições de atrito entre o anel de fiação (1) e o cursor (2), etc. Nas condições ideais, o cursor (2) ajusta-se ao anel de fiação (1) do modo tal que s sua perna interior (22) coincide no seu lado interior oom a geratriz de um hiperboloide que é aproximado, oomo atrás se mencionou, parcialmente pela área de passagem (15) na zona entre os pontos (A) e (B) pela área curva com um raio de curvatura (£2) em secção trans72/*

Claims (1)

1. _r?‘ —^íEítíifiiaiííjíiASÍ^ versai meridiana.

   A fig. 4 θ um corte feito pela linha (IV-IV) do anel de fiação da fig. 3* Á fig. 4 mostra as forças que actuam no cursor, isto é, a força centrífuga (F) que se produz devido à massa do cursor, a componente da força das fibras resultante (R) que se situa no plano do corte, a força normal (N) que actua a partir do anel de fiação no cursor (2) do anel, resultando essa força da pressão especifica entre o cursor (2) e o anel de fiação (1) abaixo do ponto (A) e a força de suporte (s) que é transmitida pela área de passagem respectiva (13') do anel (1) para a secção respectiva do cursor.

   A zona de contacto entre o anel de fiação (1) e o cursor (2) está representada pela seta a tracejado (Z).

   A fig. 5 mostra a cheio o diagrama de forças que mantêm o cursor (2) equilibrado. As linhas a cheio mostram as condições existentes numa máquina de fiação com aneis segundo a presente invenção, enquanto que as linhas a tracejado mostram essas condições para uma máquina comparável segundo o esta da técnica, como se descreve, por exemplo na patente US 3 159 963 atrás mencionada. A força centrífuga (F*) é substancialmente maior do que a força centrífuga (F) num di£ positivo segundo a presente invenção pois a perna exterior (21) do cursor segundo o estado da técnica é consideravelmente mais comprida do que a segundo a presente invenção. As componentes (R) e (R’) das forças da fibra resultantes no plano de corte são consideradas equivalentes. A força normal (N) forma com a força centrífuga um ângulo <% = 33° num dispositivo prefe. rível, enquanto que o ângulo respectivo - como pode ver-se no diagrama de forças a tracejado - é substancialmente maior, por exemplo 38°, de acordo com a inclinação da área de passagem in terior do anel de fiação da referida patente americana. A intensidade das forças (R) e (R’) resulta da hipótese de que as forças de suporte (S) ou (g’ ), respectivamente, se estendem em ambos os casos segundo o mesmo ângulo e fecham o diagrama de forças para a origem da força centrífuga (F) ou (F ’), respectivamente. A comparação entre os dois diagramas de forças da fig. 5 mostra que a força de suporte (S¹) de acordo oom o estado da técnica é consideravelmente maior do que a força de suporte (s) segundo a presente invenção. Pode portanto deduzir-se que o desgaste e a rotura provocados pela força de suporte (S) segundo a presente invenção na área de passagem parcial (15’) no cursor (2) e no anel de fiação (1) será consideravelmente menor numa constelação segundo a presente invenção do que em combinações comuns de aneis e cursores. Isto explica também o facto de, numa forma de realização segundo a presente invenção, poderem atingir-se velocidades de fiação consideravelmente mais elevadas com um fio de melhor qualidade e com menos desgas te e roturas dos aneis de fiação e dos cursores dos aneis.

   BEIVIOICAÇÕES

   - lã Máquina de fiação de aneis com aneis de fiação sob a forma de dos chamados aneis com flanges oblíquos, cujos flanges oblíquos assentam entre uma secção básica do anel de fiação que assenta na armação do anel e a secção de passagem do anel de fiação na qual o cursor do anel roda, tendo a secção de passagem um arco que garante a posição do cursor do anel, de modo que as dimensões da secção básica e da secção de passagem são escolhidas de modo tal que o anel de fiação estreita conicamente desde a secção básica na secção de passagem, de modo que o flange oblíquo é semelhante a um tronco de cone circular e que a altura do aroo na secção transversal meridiana do anel de fiação excede a espessura do arco em não mais de metade, de modo que a altura do arco é medida paralelamente ã geratriz do cone circular e a espessura lateralmente em relação ao mesmo, caracterizada por a espessura do arco estar compreendida entre 2,2 e 2,8 mm, e por o raio (Rl) da área de passagem parcial ser, no seu lado interior, pelo menos 1 mm, no diâmetro mínimo (D) do anel de fiação.

   - 2ã Máquina <3e fiação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o raio (R2) da área de passagem (13) no lado interior da secção de passagem (12) do anel de fiação (1) ser, medido na secção transversal meridiana, 30 mm no mínimo dos mínimos.

   - 3& Máquina de fiação de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por a área de passagem (13) do lado interior do anel de fiação compreender na área de raio (R2) uma inclinação média de 35°, no máximo, relativamente à vertical.

   _ 4a _

   Máquina de fiação de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por o raio interior (R3) do cursor (2) do anel associado ao raio (Rl) ser

   1,2 vezes o valor de Rl.

   A requerente reivindica a prioridade do pedido de patente suíço apresentado em 29 de Maio de 1990, sob o R2. CH-Ol 805/90-0.