SK199291A3 - Spinning rotor for open end spinning and method of its production - Google Patents

Description

Spŕádací rotor pro pŕedeni s otevŕeným koncefír^H—zpúsokc. jeho | výroby

Oblast techniky

Vynález se týka spŕádaciho rotoru pro pŕedeni s otevŕeným koncern, upraveného na rotorovém hŕideli, který je opatŕen stŕedicim úsekem pro vystŕed'ováni spŕádaciho rotoru, a zpusobu výroby tohoto spŕádaciho rotoru

Dosavadni stav techniky

Jsou známy ruzné upevňovací prostŕedky pro upevnení spŕádaciho rotoru pro pŕedeni s otevŕeným koncern na jeho hŕideli. Spojení rotoru s hŕidelem prostŕednictvím spojovacích prostŕedkú se Volí také z toho dúvodu, aby bylo dosaženo snadné vymeniteľnosti spŕádaciho rotoru po jeho opotrebení, kdy se výmena muže provádét jednoduchým uvolnéním rotoru od hŕídele a namontovaním nového spŕádaciho rotoru. Ďalším dúvodem tohoto ŕešeni je skutečnost, že spŕádací rotor je možno vyrobit pouze oddelené od jeho hŕídele, pŕičemž oba tyto díly mohou být teprve po svém dohotovení vzájemné spojený. Dúležité je pritom dokonalé spojení obou dilú, protože pri provozu se spŕádací rotor otáčí vysokým počtem otáček, takže spoj obou dilú je namáhán značnými silami. Pro spojení je obvykle používáno náboje, který je upevnén na rotorovém hŕideli nasazenim za tepla nebo našroubováním. Spŕádací rotor je spojen s timto nábojem a tak je upevnén na hŕideli. Jak je zobrazeno v DE-OS 28 12 297, spŕádací rotor múze být vytvoŕen také vcelku s nábojem. Spŕádací rotor sa potom upevni na hŕideli nasazenim za tepla.

Z DE 29 39 326 C2 je znám spŕádací rotor pro pŕedeni s otevŕeným koncern, který je spojen s nábojem krčkováním, pŕičemž náboj je zase spojen s hŕidelem nasazenim za tepla. V

DE-OS 25 04 401 je zobrazen na obr. 5 spŕádací rotor, který je na náboji nanýtován, pŕičemž náboj je spojen s hŕidelem pomoci šroubového spoje. Z EP 090 939 BI je známo spojení spŕádaciho rotoru s hŕidelem pomoci pružných podložek. Pritom je spŕádací rotor opŕen v axiálnim smeru na nákružku nebo na pružné podložce a je pŕitlačován dalším pružným kroužkem na opérnou podložku. Je také známo upevnení spŕádaciho rotoru na svém hŕídeli postupem využívajicim tŕeciho svaŕováni, jak je patrno z DE 35 19 536 Al.

U dosud známých spojú spŕádacich rotoru s nábojem nebo s nákružkem vzniká nebezpečí, že se nákružek v prúbéhu provozu uvolní. Pri použití nábojovitých nákružku, upevňovaných na hŕidel spŕádaciho rotoru smršténim, je treba volit pomerné značnou axiálni délku stykové plochy, a£y bylo možno vytvorít dostatečné pevný silový spoj. Šroubové spoje jsou ohrožovány zejména vibracemi a montážni náklady jsou v tomto pŕipadé značné. Spŕádací rotory spojované se svými hŕideli trecím svaŕovánim, máji tu nevýhodu, že u nich neni možno provádét výmenu po pŕedchozim oddelení od hŕidele, protože spoj je prakticky nerozebiratelný, takže spŕádací rotor nemuže být nahrazen novým rotorem. Pri spojováni spŕádaciho rotorú s hŕideli svaŕovánim se jen velmi obtižné dosahuje dokonalé souososti hŕidele se spŕádacim rotorem. Dodatečné opracováni spŕádaciho rotoru, kterým se máji odstrániť nepresnosti v osovém vyrovnaní obou prvku, neni zpravidla možné nebo je uskutečnitelné jen v nepatrném rozsahu. Ďalší nevýhoda spočíva v tom, že dno spŕádaciho rotoru musí být vytvoŕeno pomerné tlusté, aby bylo možno vytvoŕit spojovací svár pomoci trení nebo je treba opatŕit dno spŕádaciho rotoru válcovitým nástavcem, což ztéžuje a prodražuje výrobu rotoru. Podstatnou nevýhodou je skutečnost, že pri chladnuti svarového spoje docházi ke smršténim, takže spŕádací rotor zpravidla neni dokonale souosý s hŕidelem. Zejména upevnení rotorú vyrobených z plechu, to znamená spŕádacich rotorú s velmi tenkými stenami, neni možno dosáhnout dokonalé souososti. Stejné jako ostatní spoje nebo alespoň vétšina z nich máji také svaŕované spoje spŕádaciho rotoru s hŕidelem tu nevýhodu, že je treba volit pomérné velkou tloušťku stény spŕádaciho rotoru, který je potom téžký. Dalši nevýhoda známých spŕádacich rotoru spočívá v tom, že odstup mezi uložením rotoru a hŕídele je pomérné velký. Z toho potom vyplýva značná délka rotorového hŕídele, jehož kritické provozni otáčky jsou pomérné nízké a spŕádaci rotor se nemúže otáčet požadovaným vysokým počtem otáček. Dlouhý hŕídel také vyvozuje nepŕiznivý pákový účinek na ložiska a úložné prostŕedky, takže ložiskové prvky jsou více namáhány.

Úkolem vynálezu je takové vytvorení spoje mezi spŕádacím rotorem a hŕidelem, aby bylo možno s hŕidelem spojit všechny druhy spŕádacich rotoru, aby vytvorení spoje bylo co nejjednodušši, vzdálenost mezi spŕádacím rotorem a podpernými kotouči byla co nejmenší a hŕídel tak mohl být velmi krátký, pŕičemž konstrukce rotoru by méla úmožnit co nejjednodušši výrobu a spŕádaci rotor by mél dovolovat použití co nejvyššího počtu provozních otáček.

Podstata vynálezu

Tento vynálezu, vytvorená spŕádaci spŕádaciho s hŕidelem úkol jehož vcelku rotor.

je vyŕešen u podstata spočívá s nákružkem, na

Tímto spŕádaciho v tom, kterém je rotoru se spolehlivé s nákružkem v jednom rotoru podie že hŕídel je axiálné opŕen konstrukčním vytvorením hŕídele dosáhne toho, že spŕádaci rotor je a bezpečné spojen. Vytvorením hŕídele kusu je vytvoŕeno takové upevnení nákružku, které nemuže byt nijak ovlivnéno zatiženimi, která se vyskytuji pri provozu, napríklad kmity. Pri vytvorení obou téchto dilu vcelku muže byt axiálni délka nákružku kratší a tím má nákružek menší rozmery. Spŕádací rotor, popŕipadé rotorová hŕidel mohou být vyrobený s menší hmotnosti, což také umožňuje dosaženi vétšiho počtu otáček pri jinak stejných rozmérech ložiskových prvku. V dusledku malé axiálni délky nákružku je možno spŕádací rotor umistit bliže k nejbližší dvojici podperných kotoučú. Konzolovýá presah hŕidele je tak menší, což rovnéž pŕispivá ke zvýšení provoznich otáček. Pri stejné délce spŕádaciho rotoru je možno použit pro uložení hŕidele vétši rozteče podperných kotoučú, což pŕíznivé ovlivňuje chod hŕidele. Pro upevnení spŕádaciho rotoru na hŕideli je zvlášté pŕiznivé vytvorení nákružku ve forme adaptéru. Tím se umožrji uložení spŕádaciho rotoru s jiným prúmérem pri dokonalejším provedeni spoje. Opatrením adaptéru stŕedicim úsekem se jednoduše dosáhne toho, že spŕádací rotor muže být upevnén na hŕideli dokonale soustŕedné. Zvlášté pŕiznivé je presné vyrovnáni spŕádaciho rotoru s hŕidelem, jestliže se na nákružku vytvorí presná dosedaci plocha, na kterou spŕádací rotor múze dosednout a presné se vyrovnat. Vytvorením hŕidele s nákružkem v jednom kusu je možno nákružek, stŕedici úsek a dosedaci plochu vytvoŕit s velkou presnosti vuči hŕideli. Vyrovnávání se uskutečňuje společným opracovaním hŕidele spolu s nákružkem napríklad soustružením, následným kalením a nakonec napríklad broušenim.

Vynálezem je vyŕešen také zpúsob výroby spŕádaciho rotoru. Zvlášté výhodné je vytvorení spŕádaciého rotoru společné s rotorovým hŕidelem, opatreným obvodovým nákružkem. Toto konštrukční provedeni nabizi nákladové výhodné jednodílné vytvorení, které je možno vytvoŕit odporovým svárením.Cenové je zejména výhodné, jestliže se hŕidel sváruje s nákružkem trecím svaŕovánim. Tím je umožnená výroba nákružku a rotorové hŕídele z rúzných materiálú. Zejména je výhodné vyrábét spŕádaci rotor z jednoho výkovku, což umožňuje dosaženi značné pevnosti spoje pri malých rozmérech nákružku. Rotorový hŕidel tak múže být celý vyroben v jedné pracovni operaci.

Pŕehled obrázkú na vykresech

Vynález bude blíže objasnén pomoci príkladu provedeni spŕádaciho rotoru podie vynálezu, zobrazených na výkresech, kde znázorňuj! obr. 1 osový rez spŕádacim rotorem s hŕidelem zobrazeným v bočnim pohledu a uloženým v klinové mezeŕe mezi podpernými kotouči, obr. 2 osový rez spŕádacim rotorem s nákružkem uspoŕádaným ve spŕádacim rotoru, obr. 3 boční pohled na adaptér a rotorový hŕidel, obr. 4 boční pohled na rotorový hŕidel, spojený s nákružkem trecím svaŕovánim, obr. 5 boční pohled na rotorový hŕidel s nákružkem bez stŕediciho nástavce a obr. 6 opracovaný výkovek pro výrobu rotorového hŕídele z obr. 5.

Príklady provedeni vynálezu

Spŕádaci rotor 1 podie vynálezu je zobrazen na obr. 1 v rezu a je uložen na hŕideli 2. Hŕidel 2 je uložen stejné jako u známých provedeni na podperných kladičkách 2. Hŕidel 2 spŕádaciho rotoru 1 je vytvoŕen v jednom kusu s adapterem 21, který je opatŕen nákružkem 20, stŕedicím úsekem 22 pro uložení spŕádaciho rotoru 1 a prstencovou plochou 200, která je úložnou plochou pro uložení spŕádaciho rotoru 1 na nákružku 20. Spŕádaci rotor 1 je opatŕen ve svém dnu otvorem 11, kterým zasahuje stŕedici úsek 22 do vnitŕniho prostoru spŕádaciho rotoru 1. Upevnení spŕádaciho rotoru 2 se uskutečňuje pomoci pružné podložky 10, která je upnutá proti nákružku 20, takže spŕádaci rotor 1 je bezpečné držen v axiálnim i radiálnim smeru na hŕideli 2 spŕádaciho rotoru

1. Spŕádaci rotor 1 je opŕen o prstencovou plochu 200 a je tak držen ve správné poloze vúči hŕideli 2 spŕádaciho rotoru

1. Dodatečným opracovaním nákružku 20 po dohotovení hŕidele 2 se prstencová plocha 200 presné vyrovná vuči hŕideli 2 spŕádaciho rotoru 1, takže je dokonale zajišténo polohováni spŕádaciho rotoru χ. Pro dokonale souosé upevnení spŕádaciho rotoru 1 slouži otvor 11 ve dné spŕádaciho rotoru 1, a stŕedici úsek 22, který je stejné jako prstencová plocha 200 dodatečné opracován, aby se dosáhlo dokonalého vyrovnaní. Protože nákružek 20 múže byt vytvoŕen s malou axiálni délkou, múže byt spŕádaci rotor 1 umístén ve velmi malé vzdálenosti od nejbližší dvojice podperných kladiček 2· Tim se podstatné zkracuje konzolový presah spŕádaciho rotoru 1 a téžišté spŕádaciho rotoru 1 je umisténo v malém odstupu od uložení. Prostŕedky pro drženi spŕádaciho rotoru 1, vytvorené na hŕideli 2 spŕádaciho rotoru 1, tak máji velmi malou hmotnost. Upevnením spŕádaciho rotoru 1 pomoci pružné podložky 10 je dosaženo uvolnitelného spojení spŕádaciho rotoru 1 s hŕidelem 2 a spŕádaci rotor 1 je tak vyménitelný. Možnosti uložení spŕádaciho rotoru 1 v tesné blízkosti nejbližší dvojice podperných kladiček 3 je dosaženo velmi tesné blízkosti téžišté spŕádaciho rotoru 1 od nejbližší dvojice poodpérných kladiček 3, takže je možno také zmenšit rozteč A mezi podpernými kladičkami 2· Hŕidel 2 spŕádaciho rotoru 1 tak múže být kratší a jeho kritické otáčky mohou být vyšší, pŕičemž se také zmenšuje odstup téžišté spŕádaciho rotoru i a současné konzolový presah spŕádaciho rotoru 1 pŕes jeho uložení. Tyto konštrukční úpravy umožňuji použití spŕádaciho rotoru 2 ve spŕádacich zaŕizenich pracujícich s vysokým počtem otáček. Spŕádaci rotor 1 je opŕen svým volným koncern známym zpúsobem v axiálnim ložisku.

Obr. 2 zobrazuje spŕádaci rotor 1 spolu s jeho hŕídelem v podélném rezu. Na rozdil od provedeni podie obr. 1 je v tomto príkladu provedeni hŕidel 2 spŕádaciho rotoru 1, vytvorená kovánim v jednom kusu, opatrená stŕedicim úsekem 22 pro uložení spŕádaciho rotoru 1 mezi nákružkem 20 a volným koncern 25 hŕidele 2 spŕádaciho rotoru 1. Spŕádaci rotor 1 je držen na hŕideli 2 pomoci pružné podložky 10. Ve znázornéném pŕikladném společné s 1, pŕičemž provedeni stŕediciho úseku 22 leží nákružek 20 prstencovou plochou 200 uvnitŕ spŕádaciho rotoru pružná podložka 10 je umísténa smérem k volnému konci hŕidele 2 spŕádaciho rotoru 1. Stŕedici úsek 22 má vétši prúmér než hŕidel 2 spŕádaciho rotoru 1, takže pri montáži spŕádaciho rotoru 1 na hŕidel 2 upevnením pružné podložky 10 nedocházi k poškozeni dohotoveného hŕidele 2. Hŕidel 2 spŕádaciho rotoru 1 je vyrobená kovacim postupem, pŕičemž nákružek 20 se vyrobí na polotovaru hŕidele péchovánim. Také u spŕádaciho rotoru 1 podie obr. 2 leží jeho téžišté velmi blízko nejbliži dvojici podperných kladiček 3.·

Obr. 3 zobrazuje v bočnim pohledu adaptér 21 a hŕidel 2 spŕádaciho rotoru 1, které mohou být vzájemné spojený odporovým svaŕovánim se současným púsobenim tlaku nebo trecím svaŕovánim. Nákružek 20 je v tomto príkladu vytvoŕen vcelku s hŕídelem 2. Adaptér 21 sestává z nákružku 20, ze stŕediciho úseku 22 a prstencové plochy 200. na kterou dosedá spŕádaci rotor 1. Nákružek 20 je opatŕen nástavcem 23, který má v podstate stejný prúmér jako hŕidel 2 a který je s hŕídelem 2 svaŕen.

Obr. 4 zobrazuje jednodilný hŕidel 2, spojený svaŕovánim s adapterem 21. Po provedeni tŕeciho svaŕovaciho postupu se odstráni návalka 24., která vznikla pri svaŕováni a stlačování adaptéru 21 s hŕídelem 2, napríklad soustruženim. Svarový šev tak netvorí na dohotoveném výrobku žádné rušivé misto. Hŕidel 2 se muže zcela bez problému odvalovat v místé svého svarového švu na podperných kladičkách 2· Svarováni pomoci odporového svarováni s pôsobením osového tlaku se provádí se stejnými výchozimi součástmi a vede ke stejné dobrým výsledkúm.

Pred sestavovánim do jednodilného hŕidele 2 se pripraví jednotlivé polotovary, kterými jsou jednak polotovar hŕidele 2 a jednak polotovar nákružku 20, poprípade adaptéru 21. Adaptér 21 se pritom múze vyrábét soustruženim nebo péchovánim, polotovar hŕidele 2 se múze vyrábét válcovánim, jak je patrno z jeho tvaru na obr. 3. Opracováni hŕidele 2 se provádí po sestavení polotovaru, pŕičemž neni v podstaté rozhodujici, jaký se použije svaŕovaci postup. Hŕidel 2 se pritom muže opracovávať tŕiskovým obrábénim a zpracováním, napríklad kalením, až se dosáhne výsledného tvaru. Pri této výrobe se hŕidel 2 nejprve v celé své délce osoustruži, aby se odstránila napríklad i návalka 24, vzniklá pri svarováni. Ďalší pracovni operaci je kalení, poprípade zušlechťováni hŕidele 2 a postup se uzavírá broušením na konečný tvar. Potom se rotor 2 montuje a vyvažuje. Pred montáži nebo po ni múže spŕádaci rotor 1 a/nebo hŕidel 2 opatŕit ochranným povlakem.

V alternativnim provedení je však také možno vzájemné spojovať již zpracované polotovary, takže po vzájemném svárení jednotlivých dilú se provádí již jen odstraňováni svarového švu nebo se jeden z polotovaru pred kalením v celé své délce osoustruži. Je-li polotovar opracován zvlášté pečlivé, múže být výhodné hŕidel 2 opracovávať jen broušeenim. V takovém prípade se bezprostredné po svárení provede kalení.

Obr. 5 zobrazuje hŕidel 2 spŕádaciho rotoru 1 s nákružkem 20. Nákružek 20 je vytvoŕen vcelku s hŕídelem 2 spŕádaciho rotoru 1 napéchováním na jeden konec hŕidele 2. Hŕidel 2 s adapterem nebo s nákružkem 20 však múže být vyroben také kovánim, zápustkovým kovánim nebom péchovánim.

Obr. 6 zobrazuje konečnou formu puvodniho výkovku z obr.

5. Hŕidel 2 spŕádaciho rotoru 1 je v tomto príkladu vytvorená tak, že je vhodná pro spojení se spŕádacim rotorem 1, který je zobrazen na obr. 2. Nákružek 20 je opatŕen prstencovou plochou 200, která je pŕivrácena k volnému konci 25 hŕidele

2. Prstencová plocha 200 pŕecházi do odlehčovacího zápichu 201 ve stŕedicim úseku 22, jehož prúmér je o tolik vétši, že pri spojení spŕádaciho rotoru 1 s hŕidelem 2 pomoci pružné podložky 10 je možno nasadit stŕedici úsek 22 bez porušení múže mit pro lepší uložení podstatné vétši než hŕidel 2. zajišténo, že spŕádaci rotor 1 tuto pružnou podložku 10 na hŕidele 2. Stŕedici úsek 22 spŕádaciho rotoru 1 prúmér Odlehčovacim zápichem 201 je napríklad z obr.2 plné dosedá svým dnem na nákružek 20 hŕidele 2. Otvor ve dne spŕádaciho rotoru 1 tak múže byt svým prúmérem dokonale pŕizpúsobit stŕedicimu úseku 22 hŕidele 2.

Pri zpracováni a opracováni kovaného hŕidele 2 múže probihat stejné jako u svaŕovaného hŕidele 2. Po vykováni se polotovar podie potreby pŕedsoustruži, potom se provádi kalení, broušeni, poprípade zušlechťováni, montáž a konečné povrstvováni. Ŕešeni podie vynálezu neni vázáno na druh uložení hŕidele 2 a na druh hnaciho ústroji. Ŕešeni podie vynálezu je stejné tak vhodné pro spŕádaci rotory spŕádaciho zaŕízení pro pŕedeni s otevŕeným koncern jako napríklad pro uložení na vzduchových ložiskách nebo pŕimo na kluzných nebo válečkových ložiskách.

Claims (19)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spŕádaci rotor pro pŕedení s otevŕeným koncern, uspoŕádaný na hŕídeli, opatŕeném stŕedicim úsekem pro vystŕedéni spŕádaciho rotoru, pŕičemž spŕádaci rotor je v axiálnim sméru opŕen na nákružku, vyznačujici se tím, že hŕídel (2) je vytvorená vcelku s nákružkem (20).
2. 2. Spŕádaci rotor podie nároku 1, vyznačuj ici s e tím, že nákružek (20) je s hŕidelem (2) spŕádaciho rotoru (1) svaŕen.
3. 3. Spŕádacín rotor podie nároku 2, vyznačujici s e t i m , že nákružek (20) je vytvoŕen· vcelku s hŕidelem (2( spŕádaciho rotoru (1) svaŕovánim natupo s odtavenim.
4. 4. Spŕádaci rotor podie nároku 2, vyznačujici s e t í m, že nákružek (20) je vytvoŕen vcelku s hŕidelem (2) spŕádaciho rotoru (1) trecím svarovým spojem.
5. 5. Spŕádaci rotor podie nároku 2,vyznačujici s e t i m , že hŕídel (2) spŕádaciho rotoru (1) je společné s nákružkem (20) vytvorená ve forme jednodilného výkovku.
6. 6. Spŕádaci rotor podie nejméné jednoho z nároku 1 až 5, vyznačujici se tím, že nákružkem je adaptér (21) .
7. 7. Spŕádacirotor podie nejméné jednoho z nároku 1 až 6, v

   yznačujici s e tím, že nákružek (20) tvorí konec hŕídele (2). 8. Spŕádaci rotor podie nejméné jednoho z nároku . 1 až 7, v y z n a č u j ici s e tím, že hŕídel (2) má pro uložení

   spŕádacího rotoru (1) prúmér koncové časti, který je vétši než prúmér zbývajici časti hŕidele (2) spŕádacího rotoru (1).
8. 9. Spŕádaci rotor podie nejméné jednoho z nároku 1 až 8, vy zn ačujici se tím , že nákružek (20) je opatŕen dosedaci plochou (200), která je dosedaci plochou pro vyrovnáváni spŕádacího rotoru (1) vúči hŕideli (2).
9. 10. Spŕádaci rotor podie nejméné jednoho z nároku 1 až

   9, vyznačujici se tím, že stŕedici plocha (22) má vétši prúmér než hŕidel (2) spŕádacího rotoru (1).
10. 11. Spŕádaci rotor podie nejméné jednoho z nárokú 1 až

    10, vyznačujici se t i m , že prechod mezi nákružkem (20) a hŕidelem (2) je uskutečnén odlehčovacim zápichem (201).
11. 12. Zpusob výroby spŕádacího rotoru podie nároku 1 nebo podie nejméné jednoho z nárokú 2 až 11, vyznačuj ici set i m , že jako výchozi součásti rotorového hŕidele se pŕedem vyrobí polotovary hŕidele spŕádacího rotoru a nákružku, které se spoji do jednoho celistvého a jednodíIného hŕidele svaŕováním a tento hŕidel se zpracovánim upraví na svou konečnou formu, načež se spoji se spŕádacim rotorem.
12. 13. Zpúsob podie ná roku 12, vyznačujici s e tím, že polotovary rotorového hŕidele a nákružku se vzájemné spoji trecím svaŕováním.
13. 14. Zpúsob podie nároku 12, vyznačujici s e t i m , že polotovary rotorového hŕidele a nákružku se vzájemné spoji odporovým svaŕováním nebo brzdným svaŕováním.
14. 15. Zpúsob výroby spŕádacího rotoru podie nároku 1 nebo podie nejméné jednoho z nárokú 1 až 11, vyznačujici s e tím, že rotorový hridel se vyrobí v jednom kusu kovánim, načež se pŕivede na svou konečnou formu zpracovánim a potom se spoji se spŕádacim rotorem.
15. 16. Zpúsob podie nároku 15, vyznačujici se tím, že kováni se provádi zápustkovým kovánim.
16. 17. Zpúsob podie nároku 15, vyznačujici se tím, že pri kováni polotovaru hŕidele se jeden jeho konec pechuje.
17. 18. Zpúsob podie nejméné jednoho z nárokú 12 nebo 13, vy zn ač ujici se tim , že nejméné jeden z polotovarú se soustruži na čisto a/nebo se brousi.
18. 19. Zpúsob podie nejméné jednoho z nárokú 12 až 18, vyznačujici se tim, že opracovaní se provádi

    - 13 soustruženim a/nebo broušenim.
19. 20. Zpusob podie nejméné jednoho z nárokú 12 až 19, vyznačujici se tím , že polotovar nebo jednodilný hŕídel se pred broušenim kalí.