DE3515153C2

DE3515153C2 - Verfahren zum Herstellen einer Zahngarnitur für eine Auflösewalze einer OE-Spinnvorrichtung und Zahngarnitur

Info

Publication number: DE3515153C2
Application number: DE3515153A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Fetzer; Eugen Bader
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-05-12
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2005-04-27
Also published as: GB2160551A; HK102088A; FR2564111A1; FR2564111B1; JPS60239529A; IT8520438A0; JPH0663142B2; IT1184760B; DE3515153A1; US4882812A; GB2160551B; GB8508285D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Zahngarnitur für eine Auflösewalze einer OE-Spinnvorrichtung, bei welchem zum Bilden der Zähne in die Umfangsfläche wenig stens eine im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Nut und mehrere im wesentlichen in axialer Richtung verlaufende Einschnitte eingearbeitet sind, und eine Zahngarnitur.

Die üblicherweise für Offenend-Spinnvorrichtungen eingesetz ten Auflösewalzen besitzen eine Zahngarnitur in Form eines Sägezahndrahtes, der auf einen Walzenkörper oder einen Ring aufgewickelt ist.

Es ist auch bekannt (DE-OS 19 39 683), eine Zahngarnitur dadurch einstückig anzuformen, daß in dem Umfang des Ringes wenig stens eine umlaufende Nut und mehrere in axialer Richtung verlaufende Einschnitte angebracht werden. Es ist ferner be kannt (DD 2 10 714), bei einer derartigen Zahngarnitur die Au ßenverzahnung durch mechanische Fertigung zu formen, die an schließend durch ein Oberflächenbehandlungsverfahren ver schleißfest gemacht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Zahngarnitur für eine Auflösewalze der ein gangs genannten Art zu schaffen, mit der eine Zahngarnitur mit hoher Verschleißfestigkeit und guten Rundlaufeigenschaf ten hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Werkstoff ein härtbarer Stahl vorgesehen wird, und daß die wenigstens eine Nut und die Einschnitte nach einem Härten in die Umfangsflä che eingeschliffen werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß die Zähne über ihre ganze Höhe und insbesondere auch bis in den Bereich des Zahnfußes und den zwischen den Zahnfüßen liegen den Bereich gleichmäßig gehärtet sind, so daß sich ein beson ders günstiges Verschleißverhalten erzielen läßt. Eine derar tige Härteverteilung ist insbesondere bei Sägezahndrähten nicht erreichbar, da die Sägezahndrähte beim Aufwickeln auf den Walzenkörper plastisch gebogen werden und entsprechend verformbar sein müssen. Darüber hinaus wird durch das erfin dungsgemäße Verfahren erreicht, daß die Auflösewalze einen guten Rundlauf aufweist, ohne einem aufwendigen Auswuchtver fahren ausgesetzt werden zu müssen. Die beim Härten unver meidbar auftretenden Verformungen werden nämlich bei dem an schließenden Herausschleifen der Zähne wieder beseitigt.

In Weiterbildung der Erfindung wird eine nach dem erfindungs gemäßen Verfahren hergestellte Zahngarnitur für eine Auflöse walze vorgesehen, bei welcher in eine gehärtete Umfangsfläche aus härtbaren Stahl eine im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Nut und die axialen Einschnitte eingeschliffen sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen beansprucht.

In der nachfolgenden Beschreibung werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine zur Hälfte axial geschnittene Ansicht einer Auf lösewalze mit einem mit einer Welle verbundenen Walzenkörper und einem darauf angeordneten Garniturring,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Garniturring der Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 eine Teilansicht der Fig. 2 in Richtung des Pfeiles III,

Fig. 4 eine radiale Ansicht auf einen Walzenkörper mit einem Garniturring, in den sich kreuzende umlaufende Nuten ein gearbeitet sind,

Fig. 5 eine Ansicht in radialer Richtung auf einen Walzenkörper mit einem Garniturring, der zwei von der axialen Mitte aus gehende, gegenläufige umlaufende Nuten aufweist und

Fig. 6 eine zur Hälfte axial geschnittene Ansicht einer Ausfüh rungsform, ähnlich Fig. 1, bei welcher der Garniturring mit einer stirnseitig am Walzenkörper angebrachten Ring scheibe geschützt und festgespannt ist.

Eine Auflösewalze entsprechend Fig. 1 wird bei Offenend-Spinnaggre gaten eingesetzt. Sie hat die Aufgabe, ein ihr von einer Zuführein richtung zugeführtes Faserband soweit wie möglich zu Einzelfasern auszukämmen. Üblicherweise wird sie zu Drehzahlen zwischen 5000 und 12000 min^-1 angetrieben.

Die Auflösewalze 1 nach Fig. 1 weist einen mit einer Welle 2 ver bundenen Walzenkörper 7 auf. Die Welle 2 ist mittels zwei Kugella gern 3 und 4 in einem zylindrischen Lagergehäuse 5 gelagert, wobei die Kugeln der Kugellager 3 und 4 an Schultern des Lagergehäuses 5 anlaufen. Die Welle 2 ragt mit ihren beiden Enden über das Lager gehäuse 5 hinaus. An einem Ende ist sie mit einem aufgepreßten Wir tel 6 versehen, über den die Welle 2 in nicht näher dargestellter Weise von einem Tangentialriemen antreibbar ist. Das andere Ende der Welle 2 trägt den Grundkörper 7 der Auflösewalze 1, der auf sie aufgepreßt ist. Der Walzenkörper 7 ist an seiner außenliegenden Stirnseite mit einer konischen Vertiefung 11 versehen, in die das Ende der Welle 2 hineinragt. Das Ende der Welle 2 ist mit einem von einer Ringnut begrenzten Ringbund 12 versehen, der als Angriffsfläche für ein Werkzeug dient, mit welchem die gesamte Auflösewalze 1 zusammen mit der Welle 2 und dem Lagergehäuse 5 aus einem Spinnaggregat aus gebaut werden kann. Das Lagergehäuse 5 ist mit einem in einer Ring nut liegenden Kunststoffring 10 versehen, in welchen ein Befesti gungselement eines nicht dargestellten Auflösewalzengehäuses ein greift und damit das Lagergehäuse 5 in dem Auflösewalzengehäuse sichert.

Auf dem Außenumfang des Walzenkörpers 7 ist ein Garniturring 8 drehfest angeordnet, dessen Außenumfang mit Zähnen 9 versehen ist, die das Auskämmen des Faserbandes bewirken. Der Garniturring 8 Ist beispielsweise durch Aufpressen drehfest mit dem Walzenkörper 7 verbunden. Der Garniturring 8 ist zwischen zwei Ringbunden 13 und 14 angeordnet, von denen der Ringbund 14 einteilig mit dem Walzen körper 7 ausgebildet ist, während der Ringbund 13 ein lösbarer Ring ist, der beispielsweise als Klemmring auf dem Walzenkörper 7 be festigt ist. Der Ringbund 13 kann beispielsweise ebenfalls mit einem Preßsitz auf den Walzenkörper 7 aufgeschoben sein. Er kann aber auch mit einem Innengewinde versehen und auf ein entsprechendes Außenge winde des Walzenkörpers 7 aufgeschraubt sein. Dabei ist es auch mög lich, den Ringbund 13 so mit dem Walzenkörper 7 zu verbinden, daß durch ihn der mit einem relativ leichten Schiebesitz auf den Walzenkörper 7 aufgeschobene Garniturring 8 drehfest mit dem Walzenkörper 7 verspannt wird.

Der Walzenkörper 7 übergreift mit einem axialen Ansatz das ihm zugewandte Ende des Lagergehäuses 5, wobei ein Hohlraum 15 gebildet wird. Der über das Lagergehäuse 5 übergreifende Ansatz ist mit einem nach innen ragenden ringstegartigen An satz 16 zu dem Lagergehäuse 5 hin gerichtet, auf das ein Ring einsatz 17 aufgeschoben ist, der mit einem Sicherungsring fixiert ist. Der Ringeinsatz 17 bildet mit dem Ringsteg 16 einen Dichtungsspalt, durch welchen der Hohlraum 15 nach außen abgedichtet wird. In dem durch den Garniturring 8 verdeckten Bereich des axialen Ansatzes des Walzenkörpers 7 sind mehrere radiale Bohrungen 18 vorgesehen, die zu dem Hohlraum 15 führen. Bei abgenommenem Garniturring 8 sind somit die Bohrungen 18 frei zugänglich, so daß der Hohlraum 15 beispielsweise durch Ansetzen einer Preßluftdüse durch Ausblasen gereinigt werden kann.

Die Zähne 9 sind einstückig mit dem Garniturring 8 hergestellt, d. h. der Garniturring 8 besteht aus einer zylindrischen Hülse, deren Außenumfang so bearbeitet worden ist, daß die Zähne 9 stehengeblieben sind. Für die den Garniturring 8 und die Zähne 9 bildende Hülse wird ein durch Warmbehandlung härtbarer Werkstoff verwendet, vorzugsweise ein geeigneter Stahl. Je nach Einsatz zweck und der damit geforderten Oberflächenhärte können verschie dene Stahlsorten verwendet werden, beispielsweise normale härt bare Stähle sowie sehr hochlegierte Werkzeugstähle. Es können aber auch andere Werkstoffe eingesetzt werden, die von vornherein eine sehr hohe Härte haben, beispielsweise Hartmetall.

Die Zähne 9 werden aus dem Außenumfang der den Garniturring 8 bildenden Hülse herausgearbeitet, indem (bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3) in die Oberfläche eine umlaufende Spiralnut 19 eingearbeitet wird. Zusätzlich werden in die Außenseite der den Garniturring 8 bildenden Hülse axial gerichtete und achsparallel zur Hülse verlaufende Einschnitte 20 eingearbeitet, durch die die Brustflächen 21 und die Rückenflächen 22 der Zähne 9 gebildet wer den (Fig. 3).

Bevorzugt wird ein legierter Stahl als Werkstoff für den Garnitur ring 8 verwendet, der auf Härten von HRc 60 + 3 härtbar ist. Dabei wird vorgesehen, daß zunächst die Spiralnut 19 (gegebenenfalls auch andere umlaufende Nuten entsprechend Fig. 4 oder 5) in den Garnitur ring 8 eingearbeitet werden, bevor der Garniturring 8 gehärtet wird. Diese Nuten 19 werden bevorzugt durch Drehen eingearbeitet, wobei ein Feindrehen oder Diamantdrehen Anwendung findet, so daß sich ein späteres Nachpolieren erübrigt. Anschließend wird der Garniturring 8 gehärtet, wobei die Zähne 9 wenigstens über ihre gesamte Höhe H ge härtet werden. Vorzugsweise wird auch noch der Nutengrund der um laufenden Nuten 19 mit gehärtet. Nach diesem Härten werden die achs parallel verlaufenden Einschnitte 20 durch Einschleifen eingearbeitet, wobei die Brustflächen 21 und die Rückenflächen 22 der Zähne 9 ent stehen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, werden Zähne 9 mit sehr feinen Zahnspitzen und schlanken Formen geschaffen, was dadurch zulässig ist, weil der Garniturring 8 durch die Ringbunde 13 und 14 geschützt ist, so daß die Zähne 9 bei einem Transport und bei der Lagerung oder bei sonstiger Handhabung nicht der Gefahr von mechanischen Be schädigungen ausgesetzt sind.

Nach dem Anbringen der umlaufenden Nuten 19 und der Einschnitte 20 wird der Garniturring 8 noch elektrolytisch oder chemisch behandelt, wodurch ein Entgraten der Kanten der Zähne 9 stattfindet, die damit leicht abgerundet werden.

Das Einschleifen der Einschnitte 20 nach dem Härten hat den Vorteil, daß dadurch ein guter Rundlauf des Garniturringes 8 und damit der gesamten Auflösewalze 1 gewährleistet wird.

Es ist auch möglich, den Garniturring 8 zunächst zu härten und ihm anschließend erst seine endgültige Form zu geben, d. h. den Außen durchmesser, die Bohrung für den Walzenkörper 7 und die Stirnseiten zu schleifen, wonach anschließend die Nuten 19 und die achsparalle len Einschnitte eingeschliffen werden. Auch hier wird als ab schließender Arbeitsgang ein chemisches oder bevorzugt elektroly tisches Entgraten, der Zähne 9 vorgenommen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind in den zwischen den beiden Ringbunden 13 und 14 angeordneten Garniturring 8 zwei Spiralnuten 23 und 24 eingearbeitet, die gegenläufig sind und sich einander kreuzen. Damit läßt sich eine sehr feine unregelmäßigere Verteilung von Zähnen erhalten, so daß eine verbesserte Auskämmung eines Faser bandes möglich ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind aus gehend von der axialen Mitte des Garniturringes in diesen zwei Spiralnuten 25 und 26 eingearbeitet, von denen die eine linksgängig und die andere rechtsgängig ist. In Verbindung mit der gewählten Drehrichtung (Fig. 3, Pfeil A), kann erreicht werden, daß durch eine derartige Anordnung der Spiralnuten 25 und 26 und der diese begren zenden Zähne 9 der Auflösewalze 1 die Verteilung des Faserbandes beim Auskämmen gesteuert wird, beispielsweise daß das Faserband mehr zur Mitte des Arbeitsbereiches B zwischen den beiden Ring bunden 13 und 14 hin orientiert wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 6 weicht von der Ausführungsform nach Fig. 1 im wesentlichen durch die Befestigung des Garnitur ringes 8 auf dem Walzenkörper 7 ab. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 weist der Walzenkörper 7 eine topfartige Form auf, die zu dem auf der Welle 2 angeordneten Wirtel 6 hin offen ist. Der Bo den oder die Stirnseite des topfartigen Walzenkörpers 7 ist mit einem zentrischen Ansatz versehen, der eine Bohrung aufweist, mit der der Walzenkörper 7 auf die Welle aufgepreßt ist. Der Garnitur ring 8 überragt den Walzenkörper 7 geringfügig in Richtung von dem Wirtel 6 hinweg, so daß der Garniturring 8 geringfügig über die Stirnseite des Walzenkörpers 7 übersteht. An dieser Stirnseite des Walzenkörpers 7 ist eine Ringscheibe 27 mit gleichmäßig über den Umfang verteilten Schrauben 28 befestigt, die in Gewindebohrungen des Walzenkörpers 7 eingeschraubt sind. Die Ringscheibe 27, die einen in radialer Richtung die Zähne 9 überragenden Ringbund bil det, spannt den Garniturring 8 gegen den gegenüberliegenden, ein teilig mit dem Walzenkörper 7 ausgebildeten Ringbund 14 fest, so daß der Garniturring 8 sicher gehalten ist. Bei dieser Ausführungs form ist der Garniturring 8 mit einem relativ leichten Schiebesitz auf den Walzenkörper 7 aufgeschoben.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Zahngarnitur für eine Auflösewalze einer OE-Spinnvorrichtung, bei welchem zum Bilden der Zähne in die Umfangsfläche wenigstens eine im wesentlichen in Umfangsrichtung umlaufende Nut und mehrere im wesentlichen in axialer Richtung verlaufende Einschnitte eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff ein härtbarer Stahl vorgesehen wird, und daß die wenigstens eine Nut und die Ein schnitte nach einem Härten in die Umfangsfläche eingeschliffen werden

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Zahngarnitur auf eine Härte von HRc_60±3 gehär tet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß zunächst die wenigstens eine Nut und anschließend die Einschnitte in die Umfangsfläche eingeschliffen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß in die Umfangsfläche zwei gegensinnig geneig te, sich kreuzende, umlaufende Nuten eingeschliffen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß in die Umfangsfläche zwei von der axialen Mitte ausgehende, gegenläufige, umlaufende Nuten eingeschliffen werden

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kanten der Zähne elektrolytisch oder chemisch entgratet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zahngarnitur mit einer Nickel-Diamant-Be schichtung versehen wird.

8. Zahngarnitur für eine Auflösewalze, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine gehärtete Umfangsfläche aus härtbarem Stahl wenigstens eine im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Nut (19; 23, 24, 25, 26) und die axialen Einschnitte (20) eingeschliffen sind.

9. Zahngarnitur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Härte von HRc_60±3 aufweist.

10. Zahngarnitur nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kanten der Zähne (9) entgratet sind.

11. Zahngarnitur nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Nickel-Diamant-Beschichtung versehen ist.

12. Zahngarnitur nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenläufig geneigte, sich kreuzende, umlaufende Nuten (23, 24) vorgesehen sind.

13. Zahngarnitur nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei gegenläufig geneigte, von der axialen Mitte ausgehende, umlaufende Nuten (25, 26) vorge sehen sind.