CZ199291A3 - Spinning rotor for open-end spinning and process for producing thereof - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká spřádacího rotoru pro předení ' s otevřeným koncem, upraveného na rotorovém hřídeli, který je opatřen středícím úsekem pro vystředováni spřádacího rotoru, a způsobu výroby.tohoto spřádacího rotoru

Dosavadní stav techniky

Jsou známy různé upevňovací prostředky pro upevněni spřádacího rotoru pro předení s otevřeným koncem na jeho hřídeli. Spojeni rotoru s hřídelem prostřednictvím spojovacích prostředku se volí také z toho důvodu, aby bylo dosaženo snadné vyměnitelnosti spřádacího rotoru po jeho opotřebeni, kdy se výměna může provádět jednoduchým uvolněním rotoru od hřídele a namontováním nového spřádacího rotoru. Dalším důvodem tohoto řešeni je skutečnost, že spřádací rotor je možno vyrobit pouze odděleně od jeho hřídele, přičemž oba tyto díly mohou být teprve po svém dohotovení vzájemně spojeny. Důležité je přitom dokonalé spojení obou dílů, protože při provozu se spřádací rotor otáčí vysokým počtem otáček, takže spoj obou dílu je namáhán značnými silami. Pro spojeni je obvykle používáno náboje, který je upevněn na rotorovém hřídeli nasazením za tepla nebo našroubováním. Spřádací rotor je spojen s tímto nábojem a tak je upevněn na hřídeli. Jak je zobrazeno v DE-OS 28 12 297, spřádací rotor může být vytvořen také vcelku s nábojem. Spřádací rotor sa potom upevni na hřídeli nasazením za tepla.

Z DE 29 39 326 C2 je znám spřádací rotor pro předení s otevřeným koncem, který je spojen s nábojem krčkováním, přičemž náboj je zase spojen s hřídelem nasazením za tepla. V

DE-OS 25 04 401 je zobrazen na obr. 5 spřádací rotor, který je na náboji nanýtován, přičemž náboj je spojen s hřídelem pomocí šroubového spoje. Z EP 090 939 B1 je známo spojení spřádacího rotoru s hřídelem pomocí pružných podložek. Přitom je spřádací rotor opřen v axiálním směru na nákružku nebo na pružné podložce a je přitlačován dalším pružným kroužkem na opěrnou podložku. Je také známo upevnění spřádacího rotoru na svém hřídeli postupem využívájicim třecího svařování, jak je patrno z DE 35 19 536 AI.

U dosud známých spojů spřádacích rotorů s nábojem nebo s nákružkem vzniká nebezpečí, že se nákružek v průběhu provozu uvolni. Při použiti nábojovitých nákružku, upevňovaných na hřídel spřádacího rotoru smrštěním, je třeba volit poměrné značnou axiální délku stykové plochy, aby bylo možno vytvořit dostatečné pevný silový spoj. Šroubové spoje jsou ohrožovány zejména vibracemi a montážní náklady jsou v tomto případě značné. Spřádací rotory spojované se svými hřídeli třecím svařováním, mají tu nevýhodu, že u nich není možno provádět výměnu po předchozím odděleni od hřídele, protože spoj je prakticky nerozebiratelný, takže spřádací rotor nemůže být nahrazen novým rotorem. Při spojováni spřádacího rotorů s hřídeli svařováním se jen velmi obtížně dosahuje dokonalé souososti hřídele se spřádacím rotorem. Dodatečné opracováni spřádacího rotoru, kterým se mají odstranit nepřesnosti v osovém vyrovnání obou prvků, není zpravidla možné nebo je uskutečnitelné jen v nepatrném rozsahu. Další nevýhoda spočívá v tom, že dno spřádacího rotoru musí být vytvořeno poměrně tlusté, aby bylo možno vytvořit spojovací svar pomoci tření nebo je třeba opatřit dno spřádacího rotoru válcovitým nástavcem, což ztěžuje a prodražuje výrobu rotoru. Podstatnou nevýhodou je skutečnost, že při chladnutí svarového spoje dochází ke smrštěním, takže spřádací rotor zpravidla není dokonale souosý s hřídelem. Zejména upevněni rotorů vyrobených z plechu, to znamená spřádacích rotorů s velmi tenkými stěnami, neni možno dosáhnout dokonalé souososti. Stejně jako ostatní spoje nebo alespoň většina z nich mají také svařované spoje spřádacího rotoru s hřídelem tu nevýhodu, že je třeba volit poměrně velkou tloušťku stěny spřádacího rotoru, který je potom těžký.

známých spřádacích rotorů spočívá v tom, uložením rotoru a hřídele je poměrně velký vyplývá značná délka rotorového hřídele,

Další nevýhoda že odstup mezi Z toho potom jehož kritické provozní otáčky jsou poměrně nízké a spřádací rotor se nemůže otáčet požadovaným vysokým počtem otáček. Dlouhý hřídel také vyvozuje nepříznivý pákový účinek na' ložiska a úložné prostředky, takže ložiskové prvky jsou více namáhány.

Úkolem vynálezu je takové vytvoření spoje mezi spřádacím rotorem a hřídelem, aby bylo možno s hřídelem spojit všechny druhy spřádacích rotorů, aby vytvoření spoje bylo co nejjednodušší, vzdálenost mezi spřádacím rotorem a podpěrnými kotouči byla co nejmenši a hřídel tak mohl být velmi krátký, přičemž konstrukce rotoru by měla umožnit co nejjednodušší výrobu a spřádací rotor by měl dovolovat použití co nejvyššiho počtu provozních otáček.

Podstata vynálezu je vyřešen u spřádacího rotoru podle podstata spočívá v tom, že hřídel je vcelku s nákružkem, na kterém je axiálně opřen rotor. Tímto konstrukčním vytvořením hřídele rotoru se dosáhne toho, že spřádací rotor je

Tento úkol vynálezu, jehož vytvořena spřádací spřádacího s hřídelem spolehlivě a bezpečné spojen. Vytvořením hřídele s nákružkem v jednom kusu je vytvořeno takové upevněni nákružku, které nemůže být nijak ovlivněno zatíženími, která se vyskytují při provozu, například kmity. Při vytvoření obou těchto dílů vcelku může být axiální délka nákružku kratší a tim má nákružek menši rozměry. Spřádací rotor,.popřípadě rotorová hřídel mohou být vyrobeny s menši hmotností, což také umožňuje dosaženi většího počtu otáček při jinak stejných rozměrech ložiskových prvků. V důsledku malé axiální délky nákružku je možno spřádací rotor umístit blíže k nejbližší dvojici podpěrných kotoučů. Konzolovýá přesah hřídele je tak menši, což rovněž přispívá ke zvýšení provozních otáček. Při stejné délce spřádacího rotoru je možno použít pro uloženi hřídele větší rozteče podpěrných kotoučů, což příznivě ovlivňuje chod hřídele. Pro upevnění spřádacího rotoru na hřídeli je zvláště příznivé vytvořeni nákružku ve formě adapteru. Tim se umožní uloženi spřádacího rotoru s jiným průměrem při dokonalejším provedení spoje. Opatřením adapteru středícím úsekem se jednoduše dosáhne toho, že spřádací rotor může být upevněn na hřídeli dokonale soustředně. Zvláště příznivé je přesné vyrovnáni spřádacího rotoru s hřídelem, jestliže se na nákružku vytvoří přesná dosedaci plocha, na kterou spřádací rotor může dosednout a přesně se vyrovnat. Vytvořením hřídele s nákružkem v jednom kusu je možno nákružek, středící úsek a dosedaci plochu vytvořit s velkou přesností vůči hřídeli. Vyrovnáváni se uskutečňuje společným opracováním hřídele spolu s nákružkem například soustružením, následným kalením a nakonec například broušením.

Vynálezem je vyřešen také způsob výroby spřádacího rotoru. Zvláště výhodné je vytvoření spřádaciého rotoru společné s rotorovým hřídelem, opatřeným obvodovým nákružkem. Toto konstrukční provedení nabízí nákladově výhodné jednodílné vytvořeni, které je možno vytvořit odporovým svářením.Cenové je zejména výhodné, jestliže se hřídel svařuje s nákružkem třecím svařováním. Tim je umožněna výroba nákružku a rotorové hřídele z různých materiálů. Zejména je výhodné vyrábět spřádací rotor z jednoho výkovku, což umožňuje dosažení značné pevnosti spoje při malých rozměrech nákružku. Rotorový hřídel tak může být celý vyroben v jedné pracovní operaci.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomoci příkladů provedení spřádacího rotoru podle vynálezu, zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 osový řez spřádacím rotorem s hřídelem zobrazeným v bočním pohledu a uloženým v klínové mezeře mezi podpěrnými kotouči, obr. 2 osový řez spřádacím rotorem s nákružkem uspořádaným ve spřádacím rotoru, obr. 3 boční pohled na adapter a rotorový hřídel, obr. 4 boční pohled na rotorový hřídel, spojený s nákružkem třecím svařováním, obr. 5 boční pohled na rotorový hřídel s nákružkem bez středícího nástavce a obr. 6 opracovaný výkovek pro výrobu rotorového hřídele z obr. 5.

Příklady provedeni vynálezu

Spřádací rotor 1 podle vynálezu je zobrazen na obr. 1 v řezu a je uložen na hřídeli 2. Hřídel 2 je uložen stejně jako u známých provedeni na podpěrných kladičkách 2· Hřídel 2 spřádacího rotoru 1 je vytvořen v jednom kusu s adapterem 21, který je opatřen nákružkem 20, středícím úsekem 22 pro uloženi spřádacího rotoru 1 a prstencovou plochou 200, která je úložnou plochou pro uloženi spřádacího rotoru 1_ na nákružku 20. Spřádací rotor 1 je opatřen ve svém dnu otvorem

11. kterým zasahuje středící úsek 22 do vnitřního prostoru spřádacího rotoru l. Upevněni spřádacího rotoru 1 se uskutečňuje pomoci pružné podložky 10, která je upnuta proti nákružku 20, takže spřádací rotor i je bezpečné držen v axiálním i radiálním směru na hřídeli 2. spřádacího rotoru 1. Spřádací rotor 1 je opřen o prstencovou plochu 200 a je tak držen ve správné poloze vůči hřídeli 2 spřádacího rotoru 1. Dodatečným opracováním nákružku 20 po dohotovení hřídele 2 se prstencová plocha 200 přesně vyrovná vůči hřídeli 2 spřádacího rotoru i, takže je dokonale zajištěno polohování spřádacího rotoru 1. Pro dokonale souosé upevnění spřádacího rotoru 1 slouží otvor 11 ve dně spřádacího rotoru 1 a středící úsek 22, který je stejné jako prstencová plocha 200 dodatečně opracován, aby se dosáhlo dokonalého vyrovnáni. Protože nákružek 20 může být vytvořen s malou axiální délkou, může být spřádací rotor 1 umístěn ve velmi malé vzdálenosti od nejbližši dvojice podpěrných kladiček 2- Tim se podstatně zkracuje konzolový přesah spřádacího rotoru i a těžiště spřádacího rotoru 1 je umístěno v malém odstupu od uložení. Prostředky pro drženi spřádacího rotoru 1, vytvořené na hřídeli 2 spřádacího rotoru 1, tak mají velmi malou hmotnost. Upevněním spřádacího rotoru 1 pomoci pružné podložky 10 je dosaženo uvolnitelného spojení spřádacího rotoru 1 s hřídelem 2 a spřádací rotor i je tak vyměnitelný. Možnosti uloženi spřádacího rotoru 1. v těsné blízkosti nejbližši dvojice podpěrných kladiček 2· Ď^e dosaženo velmi těsné blízkosti těžiště spřádacího rotoru 1 od nejbližši dvojice poodpérných kladiček 3, takže je možno také zmenšit rozteč A mezi podpěrnými kladičkami 2· Hřídel 2 spřádacího rotoru 1 tak může být kratší a jeho kritické otáčky mohou být vyšší, přičemž se také zmenšuje odstup těžiště spřádacího rotoru 1 a současné konzolový přesah spřádacího rotoru 1 přes jeho uloženi. Tyto konstrukční úpravy umožňují použiti spřádacího rotoru 1 ve spřádacích zařízeních pracujících s vysokým počtem otáček. Spřádací rotor 1 je opřen svým volným koncem známým způsobem v axiálním ložisku.

Obr. 2 zobrazuje spřádací rotor 1 spolu s jeho hřídelem 2 v podélném řezu. Na rozdíl od provedeni podle obr. 1 je v tomto přikladu provedení hřídel 2 spřádacího rotoru l, vytvořená kováním v jednom kusu, opatřena středícím úsekem 22 pro uložení spřádacího rotoru 1 mezi nákružkem 20 a volným koncem 25 hřídele 2 spřádacího rotoru 1. Spřádací rotor 1 je držen na hřídeli 2 pomocí pružné podložky 10. Ve znázorněném příkladném provedení středícího úseku 22 leží nákružek 20 prstencovou plochou 200 uvnitř spřádacího rotoru pružná podložka 10 je umístěna smérem k volnému hřídele 2 spřádacího rotoru 1. Středící úsek 22 má průměr než hřídel 2 spřádacího rotoru 1, takže při společné s 1, přičemž konci větší montáži spřádacího rotoru 1 na hřídel 2 upevněním pružné podložky 10 nedochází k poškození dohotoveného hřídele 2. Hřídel 2 spřádacího rotoru 1 je vyrobena kovacím postupem, přičemž nákružek 20 se vyrobí na polotovaru hřídele pěchováním. Také u spřádacího rotoru 1 podle obr. 2 leží jeho těžiště velmi blízko nejbliži dvojici podpěrných kladiček 3,.

Obr.,3 zobrazuje v bočním pohledu adapter 21 a hřídel 2 spřádacího rotoru _1, které mohou být vzájemně spojeny odporovým svařováním se současným působením tlaku nebo třecím svařováním. Nákružek 20 je v tomto příkladu vytvořen vcelku s hřídelem 2. Adapter 21 sestává z nákružku 20, ze středícího úseku 22 a prstencové plochy 200, na kterou dosedá spřádací rotor 1. Nákružek 20 je opatřen nástavcem 23 , který má v podstatě stejný průměr jako hřídel 2 a který je s hřídelem 2 svařen.

Obr. 4 zobrazuje jednodílný hřídel 2, spojený svařováním s adapterem 21. Po provedeni třecího svařovacího postupu se odstraní návalka 24 , která vznikla při svařováni a stlačováni adapteru 21 s hřídelem 2, například soustružením. Svarový šev tak netvoři na dohotoveném výrobku žádné rušivé místo. Hřídel 2 se může zcela bez problémů odvalovat v místě svého svarového švu na podpěrných kladičkách 2· Svařováni pomocí odporového svařování s působením osového tlaku se provádí se stejnými výchozími součástmi a vede ke stejně dobrým výsledkům.

Před sestavováním do jednodílného hřídele 2 se připraví jednotlivé polotovary, kterými jsou jednak polotovar hřídele 2. a jednak polotovar nákružku 20/ popřípadě adapteru 21. Adapter 21 se přitom může vyrábět soustružením nebo pěchováním, polotovar hřídele 2 se může vyrábět válcováním, jak je patrno z jeho tvaru na obr. 3. Opracování hřídele 2 se provádí po sestaveni polotovarů, přičemž neni v podstatě rozhodující, jaký se použije svařovací postup. Hřídel 2 se přitom může opracovávat třískovým obráběním a zpracováním, například kalením, až se dosáhne výsledného tvaru. Při této výrobě se hřídel 2 nejprve v celé své délce osoustruží, aby se odstranila například i návalka 24./ vzniklá při svařováni. Další pracovní operaci je kalení, popřípadě zušlechťování hřídele 2 a postup se uzavírá broušením na konečný tvar. Potom se rotor 2 montuje a vyvažuje. Před montáži nebo po ni může spřádací rotor i a/nebo hřídel 2 opatřit ochranným povlakem.

V alternativním provedeni je však také možno vzájemně spojovat již zpracované polotovary, takže po vzájemném svaření jednotlivých dílů se provádí již jen odstraňováni svarového švu nebo se jeden z polotovarů před kalením v celé své délce osoustruží. Je-li polotovar opracován zvláště pečlivě, může být výhodné hřídel 2 opracovávat jen broušeením. V takovém případě se bezprostředně po svařeni provede kaleni.

Obr. 5 zobrazuje hřídel 2 spřádacího rotoru 1 s nákružkem 20. Nákružek 20 je vytvořen vcelku s hřídelem 2 spřádacího rotoru 2 napěchováním na jeden konec hřídele 2. Hřídel 2 s adapterem nebo s nákružkem 20 však může být vyroben také kováním, zápustkovým kováním nebom pěchováním.

Obr. 6 zobrazuje konečnou formu původního výkovku z obr. 5. Hřídel 2 spřádacího rotoru 1 je v tomto příkladu vytvořena tak, že je vhodná pro spojeni se spřádacím rotorem 1, který je zobrazen na obr. 2. Nákružek 20 je opatřen prstencovou plochou 200, která je přivrácena k volnému konci 25 hřídele 2. Prstencová plocha 200 přechází do odlehčovaciho zápichu 201 ve středícím úseku 22., jehož průměr je o tolik větší, že při spojení spřádacího rotoru 1 s hřídelem 2. pomocí pružné podložky 10 je možno nasadit tuto pružnou podložku 10 na středící úsek 22 bez porušeni hřídele 2. Středící úsek 22 může mít pro lepši uloženi spřádacího rotoru i průměr podstatně větší než hřídel 2. zajištěno, že spřádací rotor 1

Odlehčovacim zápichem 201 je například z obr.2 plně dosedá svým dnem na nákružek 20 hřídele 2. Otvor ve dně spřádacího rotoru 1, tak může být svým průměrem dokonale přizpůsobit středícímu úseku 22 hřídele 2.

Při zpracování a opracováni kovaného hřídele 2. může probíhat stejné jako u svařovaného hřídele 2. Po vykováni se polotovar podle potřeby předsoustruží, potom se provádí kaleni, broušeni, popřípadě zušlechťováni, montáž a konečné povrstvováni. Řešeni podle vynálezu není vázáno na druh uloženi hřídele 2 a na druh hnacího ústroji. Řešení podle vynálezu je stejné tak vhodné pro spřádací rotory spřádacího zařízeni pro předení s otevřeným koncem jako například pro uloženi na vzduchových ložiskách nebo přímo na kluzných nebo válečkových ložiskách.

Claims (20)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spřádací rotor pro předeni s otevřeným koncem, uspořádaný na hřídeli, opatřeném středícím úsekem pro vystředění spřádacího rotoru, přičemž spřádací rotor je v axiálním směru opřen na nákružku, vyznačující se tím, že hřídel (2) je vytvořena vcelku s nákružkem (20).
2. 2. Spřádací rotor podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že nákružek (20) je s hřídelem (2) spřádacího rotoru (1) svařen.

   ϊ
3. 3. Spřádacín rotor podle nároku 2,vyznačuj ici se t i m , že nákružek (20) je vytvořen vcelku s hřídelem (2( spřádacího rotoru (1) svařováním natupo s odtavením.
4. 4. Spřádací rotor podle nároku 2,vyznačuj ící se t í m, že nákružek (20) je vytvořen vcelku s hřídelem (2) spřádacího rotoru (1) třecím svarovým spojem.
5. 5. Spřádací rotor podle nároku 2,vyznačuj ící se t i m , že hřídel (2) spřádacího rotoru (1) je společné s nákružkem (20) vytvořena ve formé jednodílného výkovku.
6. 6. Spřádací rotor podle nejméně jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že nákružkem je adapter (21).
7. 7. Spřádacirotor podle nejméně jednoho z nároků 1 až 6, v yznačujici se tím, že nákružek (20) tvoři konec hřídele (2).
8. 8. Spřádací rotor podle nejméně jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že hřídel (2) má pro uloženi

   - 11 spřádacího rotoru (1) průměr koncové části, který je větší než průměr zbývající části hřídele (2) spřádacího rotoru (1).
9. 9. Spřádací rotor podle nejméně jednoho z nároků 1 až 8, vy zn ačujici se tim , že nákružek (20) je opatřen dosedací plochou (200), která je dosedací plochou pro vyrovnávání spřádacího rotoru (1) vůči hřídeli (2).
10. 10. Spřádací rotor podle nejméně jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že středící plocha (22; má větší průměr než hřídel (2) spřádacího rotoru (1).
11. 11. Spřádací rotor podle nejméně jednoho z nároků 1 až

    10, vyznačující se nákružkem (20) a hřídelem (2) zápichem (201).

    tim, že přechod mezi je uskutečněn odlehčovacím
12. 12. Způsob výroby spřádacího rotoru podle nároku 1 nebo podle nejméně jednoho z nároků 2 ’až 11, vyznačující set i m , že jako výchozí součásti rotorového hřídele se předem vyrobí polotovary hřídele spřádacího rotoru a nákružku, které se spoji do jednoho celistvého a jednodílného hřídele svařováním a tento hřídel se zpracováním upraví na svou konečnou formu, načež se spoji se spřádacím rotorem.
13. 13. Způsob podle ná roku 12, vyznačující se tim, že polotovary rotorového hřídele a nákružku se vzájemné spoji třecím svařováním.
14. 14. Způsob podle nároku 12, vyznačující se t i m , že polotovary rotorového hřídele a nákružku se vzájemné spoji odporovým svařováním nebo brzdným svařováním.
15. 15. Způsob výroby spřádacího rotoru podle nároku 1 nebo

    - 12 Ml-V podle nejméně jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tim, že rotorový hřídel se vyrobí v jednom kusu kováním, načež se přivede na svou konečnou formu zpracováním a potom se spoji se spřádacím rotorem.
16. 16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že kováni se provádí zápustkovým kováním.
17. 17. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že při kováni polotovaru hřídele se jeden jeho konec pěchuje.
18. 18. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 12 nebo 13, vy zn ač ujici se tim , že nejméně jeden z polotovarů se soustruží na čisto a/nebo se brousí.
19. 19. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 12 až l'8, vyznačující se tím, že opracování se provádí

    - 13 soustružením a/nebo broušením.
20. 20. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 12 až 19, vyznačující se tím , že polotovar nebo jednodílný hřídel se před broušením kalí.