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Ringläufer für Ringspinn-und Ringzwirnmasehinen und Verfahren zu dessen Herstellung.
Ringläufer für Ringspinn-und Ringzwirnmaschinen werden aus Spezialdraht besonderer Güte und Reinheit hergestellt, wobei ein Walzdraht zu einem präzisen Feindraht unter sorgfältigster
Schonung verzogen und gewalzt wird.
Die weitere Verarbeitung dieses so gewonnenen Feinmaterials zu Ringläufern der gewünschten
Form und Grösse erfolgt auf besonders genau arbeitenden Biegeautomaten.
Die auf diese Weise erzeugten Läufer wurden dann bisher im Wege der Einsatzhärtung (Kohlen- stoffhärtung) gehärtet und, soweit erforderlich, einer Nachbehandlung durch Scheuem unterworfen und schliesslich auf Hochglanz poliert.
Eine Härtung des Läufers und die Erzeugung einer sehr glatten Oberfläche ist deshalb erforderlich, weil diese Läufer mit ausserordentlich hoher Geschwindigkeit, die heute 20-25 m/sek und darüber beträgt, auf dem Läuferring gleiten, wobei zum Teil diese Ringe überhaupt keine Schmierung besitzen.
Die Laufeigenschaften und die Lebensdauer solcher Ringläufer sind also. stark von der Härte und
Glätte der Läuferoberfläche abhängig.
Nun ist für die verschiedensten Arten von Gegenständen, unter anderem auch für Teile von
Textilmaschinen, z. B. Rippscheiben und-zylinder an Strickmaschinen, Schlossteile, Fadenführer, Nadelbetten, die Nitrierhärtung vorgeschlagen worden. Solche Teile durch Nitrierhärtung mit einer möglichst harten Oberfläche zu versehen, hat aber irgendwelche besonderen Schwierigkeiten nicht geboten, weil es sich meistens entweder um Teile verhältnismässig kräftiger Bauart oder um Teile gehandelt hat, bei denen lediglich die glatte und harte Oberflächenbeschaffenheit eine Rolle spielte.
Es hat dagegen wegen der Eigenart solcher Ringläufer durchaus nicht nahegelegen, Läufer nach dem für andere Gegenstände bekannten Nitrierverfahren zu härten ; vielmehr standen einer solchen Herstellungsart erhebliche Bedenken gegenüber.
So befürchtete man, dass es praktisch unmöglich sein würde, Stücke von solcher Kleinheit und insbesondere von solchem geringen Durchmesser, z. B. bis herunter zu 0'2 mm Durchmesser, an allen Stellen gleichmässig durch das Nitrierverfahren zu härten, ohne dass der Läufer die für das Einsetzen der Läufer in die Ringe erforderliche Federkraft einbüsst.
Diese Bedenken treten noch in erhöhtem Masse bei Läufern stärkeren Querschnittes auf. Der Grund hiefür ist darin zu suchen, dass beim Nitrierverfahren im Gegensatz zur Kohlenstoffhärtung die Härtung den Gegenstand nicht vollständig durchdringt, sondern sich nur auf eine verhältnismässig dünne Oberflächenschicht beschränkt. Es bestand infolgedessen die Gefahr, dass der Kern des Läufers weich blieb und der Läufer beim Einsetzen in den Ring eine verbleibende Formveränderung erfahren würde, wodurch der Läufer im Betrieb leicht wieder aus dem Ring herausspringt.
Bedenken bestanden auch hinsichtlich der Formhaltung. Läufer müssen bekanntlich auf Bruchteile von Millimetern genaue Form besitzen, so dass sie sich einerseits in den Ring einsetzen lassen, anderseits aber nicht ungewollt aus dem Ring herausspringen können. Nun ist es aber durchaus bekannt, dass es für Mass-und Formhaltung bei nitrierten Stücken erforderlich ist, dass die Stücke völlig spannungsfrei in den Nitrierofen kommen. Dies ist bei Läufern praktisch unmöglich, da schon in dem Draht durch das Verformen mittels Kaltziehens und Kaltwalzens Spannungen enthalten sind, anderseits durch das Kaltbiegen des Drahtes zur Läuferform weitere zusätzliche Spannungen entstehen, die im Nitrierofen ausgelöst werden und dadurch die Form des Läufers schädlich verändern können.
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Es hat sich nun aber gezeigt, dass diese Bedenken nicht durchschlagen sind, indem einerseits trotz starker Aussenhärtung noch genügend Federung zum Einsetzen des Läufers vorhanden ist, wenn der Draht besonders hart gezogen wird, d. h. mit grösserer Härte als ein Draht für Kohlenstoffhärtung ausgestattet wird.
In diesem Fall besitzt der von der Nitrierung nicht erfasste Kern des Läufers dann noch die erforderliche Federkraft. Ferner hat es sich gezeigt, dass durch Überbiegen des Drahtes über die gewollte Läuferform, die durch das Nitrieren ausgelösten Spannungen dazu benutzt werden können, die vorschriftmässige Form herzustellen, indem dann in dem Nitrierofen infolge der ausgelösten Spannungen die überbogenen Drahtteile in die richtige Form zurückgehen.
Erfindungsgemäss besteht der Ringläufer aus einem durch Versticken (Nitrieren) gehärteten, hochglanzpolierten Walzstahldraht, wobei für die Läufer stärkeren Querschnittes der Läufer aus einem härteren Stahldraht hergestellt ist, als für die Herstellung eines Läufers unter Einsatzhärtung üblich ist. Der Ringläufer wird zu diesem Zweck nach der Formgebung in bekannten Maschinen (Automaten) bei einer Temperatur von etwa 5000 C längere Zeit der Einwirkung von Stickstoff abgebenden Stoffen ausgesetzt, hiedurch gehärtet und danach auf Hochglanz poliert.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem ohrförmigen Ringläufer beispielsweise und schematisch veranschaulicht.
Es stellt dar : Fig. 1 einen Ringläufer nach der Erfindung in vergrössertem Massstabe, Fig. 2 den Ringläufer während seiner Herstellung von der Härtung und Fig. 3 einen Querschnitt durch den Ringläufer nach der Linie l1I-Il1 in stark vergrössertem Massstabe.
Ein ohrförmiger Ringläufer a besteht aus verschiedenen Einzelteilen, die in Winkeln x, ss, y und 0 zueinander gebogen sind.
Aus Fig. 2 ist zu ersehen, dass durch das Überbiegen der einzelnen Teile des Läufers die Krümmungen zweckmässig stärker gewählt werden (Winkel < x'-y'kleiner), ehe der Läufer in den Nitrierofen eingesetzt wird, so dass sich durch Auslösen der Spannungen in dem Nitrierofen die in Fig. 1 gezeigte endgültige Form ergibt.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass ein verhältnismässig weicher Kern, der aber zur Erzielung der nötigen Federkraft hart genug ist, von einer verstickten Schicht c verhältnismässig geringer Stärke umgeben ist.
Die an der Oberfläche ausserordentlich harten Ringläufer nach der Erfindung besitzen gegenüber den im Einsatz gehärteten Läufern eine grössere Lebensdauer. Eine Gefahr des Zerspringens besteht nicht, da bei der Nitrierhärtung die Kernzone des Läufers eine gewisse Zähigkeit und Festigkeit beibehält.
Dabei ist es möglich, die Einsatzkästen ohne Abschrecken der Läufer an der Luft abkühlen zu lassen.
Es hat sich der Vorteil gezeigt, dass solche Läufer, wenn schon nicht völlig rostsicher, in starkem Masse rostabweisend sind, so dass praktisch auch beim Nassspinnen oder-zwirnen keine Rostflecke am Faden bzw. Garn entstehen. Dadurch ist Ersatz der Messingläufer durch Stahlläufer für diesen Zweck möglich.
Für die Prüfung von Läufern haben sieh verschiedene Prüfsysteme eingeführt, wozu auch die Prüfung auf Verdrehung gehört. Es hat sich gezeigt, dass ein nach der Erfindung hergestellter Läufer eine höhere Verdrehungszahl ergibt als ein einsatzgehärteter Läufer, also eine höhere Sicherheit gegen Bruch bietet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ringläufer für Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus einem durch Versticken (Nitrieren) gehärteten, hochglanzpolierten Walzstahldraht besteht, wobei für die Läufer stärkeren Querschnittes der Läufer aus einem härteren Stahldraht hergestellt ist, als für die Herstellung eines Läufers unter Einsatzhärtung üblich ist.