CZ2010921A3

CZ2010921A3 - Zpusob výroby sprádacího rotoru pro bezvretenové doprádací zarízení a sprádací rotor

Info

Publication number: CZ2010921A3
Application number: CZ20100921A
Authority: CZ
Inventors: Klimeš@Jirí; Mládek@Miloš; Ludvícek@Josef; Kríž@František
Original assignee: Rieter Cz S.R.O.
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-20
Also published as: EP2463415A2

Abstract

Pri zpusobu výroby sprádacího rotoru (1) se oddelene vyrábí sprádací miska (11) a hrídel (12) rotoru. Vytvorí se polotovar telesa sprádací misky (11) s prídavky na konecné opracování, provede se konecné opracování tohoto telesa a dále se vyrobí hrídel (12) rotoru s centrálním závitovým otvorem (121) v cele na strane urcené ke spojení se sprádací miskou (11) a s prídavky na další konecné opracování jeho vnejších ploch. Poté se provede tepelné zpracování a konecné opracování tvaru tohoto hrídele (12), pricemž se vzájemne velikosti prumeru centrálního válcového otvoru (118) v telese sprádací misky (11) a prumeru príslušné válcové cásti (122) hrídele (12) rotoru vytvorí v predepsaných tolerancích. Dále se sprádací miska (11) a hrídel (12) rotoru nejprve samostatne dynamicky vyváží, nacež se sprádací miska (11) nasadí centrálním otvorem (118) na príslušnou válcovou cást (122) hrídele (12) rotoru, nacež se obe cásti vzájemne zajistí zašroubováním pojistného šroubu (3) do centrálního závitového otvoru (121) v cele hrídele (12) rotoru. Tolerance velikosti prumeru centrálního válcového otvoru (118) v telese sprádací misky (11) a prumeru príslušné válcové cásti (122) hrídele (12) rotoru jsou v rozsahu prechodného uložení. Hrídel (12) rotoru a sprádací miska (11) jsou tvoreny samostatne dynamicky vyváženými telesy, která tak již po smontování tvorí dynamicky vyvážený celek.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby spřádacího rotoru bezvretenového dopřádacího stroje, při kterém se odděleně vyrábí spřádací miska a hnací hřídel rotoru, přičemž se vytvoří polotovar tělesa spřádací misky s přídavky na konečné opracování, provede se konečné opracování tohoto tělesa, dále se vyrobí hnací hřídel rotoru s centrálním závitovým otvorem v čele na straně určené ke spojení se spřádací miskou a s přídavky na další konečné opracování jeho vnějších ploch, provede se tepelné zpracování a konečné opracování tvaru tohoto hřídele, přičemž se vzájemně velikosti průměru centrálního válcového otvoru v tělese spřádací misky a průměru příslušné válcové části hnacího hřídele rotoru vytvoří v předepsaných tolerancích.

Vynález se také týká spřádacího rotoru bezvretenového dopřádacího stroje obsahujícího spřádací misku a hnací hřídel rotoru, jejichž souosé spojení je tvořeno válcovým otvorem v náboji spřádací misky a vnější válcovou plochou hnacího hřídele rotoru a jejichž vzájemné upevnění je provedeno pojistným šroubem a závitem závitového otvoru v ose hnacího hřídele rotoru, přičemž hnací hřídel rotoru je opatřen prostředky pro jeho otočné uložení vzhledem k tělesu spřádacího zařízení a prostředky pro spřažení s otočným pohonem.

Dosavadní stav techniky

Spřádací rotor obvyklých provedeni bezvřetenových dopřádacích zařízení je tvořen spřádací miskou, která je uspořádána na konci hnacího hřídele rotoru, se kterým tvoří celek.

Hnací hřídel je u jedné velké skupiny dopřádacích zařízení uložen v klínových mezerách vytvořených mezi za sebou uspořádanými dvojicemi otočně uložených podpěrných kotoučů. Pohon hřídele je zprostředkován hnacím řemenem, kterým je hřídel obvykle ve své střední části mezi dvojicemi podpěrných kotoučů částečně opásán.

.....PS37Ť4CŽ?·

U druhé velké skupiny dopřádacích zařízení je hnací hřídel uložen ve dvouřadém kuličkovém ložisku s velkým rozestupem oběžných drah, přičemž jsou vnitřní ložiskové dráhy vytvořeny obvykle přímo ve válcovém povrchu hnacího hřídele, který je příslušně tepelně zpracován a opracován. Pohon hnacího hřídele je i v tomto provedení zprostředkován hnacím řemenem, který ovšem působí na hřídel v blízkosti jeho konce odvráceného od spřádací misky.

Spřádací rotor je u obou uvedených typů dopřádacích zařízení dvoudílný, přičemž spřádací miska je s hnacím hřídelem pevně spojena nejčastěji lisovaným spojem s přesahem. I v případech, že je doplňkově použito například šroubového spoje, kde je rotorová miska k hnacímu hřídeli navíc upevněna v ose hřídele šroubem, je tuhost spoje realizována prostřednictvím přesahu náboje spřádací misky a hnacího hřídele rotoru. Požadavek absolutní provozní tuhosti spoje je dán pracovním režimem zařízení, především vysokými otáčkami spřádacího rotoru, které obvykle u moderních strojů činí více, než 100000 min'¹, přičemž výrobní postup spřádacího rotoru vyžaduje, aby byl dynamicky dokonale vyvážen.

DE 4020518 A1 navrhuje dvoudílný rotor, jehož hnací hřídel je v blízkosti konce určeného pro umístění spřádací misky opatřen širším plochým nákružkem, který je k hřídeli navařen, je vykován s hřídelem jako jeden kus a podobně, část hřídele mezi nákružkem a přilehlým koncem hřídele tvoří lícovanou plochu pro uložení slícovaného otvoru náboje spřádací misky. Ta po nalisování dosedne čelem na nákružek, načež se zajistí axiálně vůči hřídeli pružnou podložkou. Výhodou je, že lze například použít jeden typ hřídele pro více různých druhů spřádacích misek. Po smontování se spřádací rotor vyvažuje.

Řešení podle CZ 289599 B6 má spřádací misku nasazenou na válcové ploše nástavce uspořádaného v dutině ložiskového hřídele spřádacího rotoru a spojeného s nosným hřídelem na konci odlehlém od spřádací misky. Ložiskový hřídel je uložen formou aerostatického ložiska v tělese zařízení, přičemž nástavec je v blízkosti spřádací misky v tělese uložen prostřednictvím tukem mazaného radiálního kluzného ložiska s velkou vůlí. Vzájemné uložení spřádací misky a nástavce se jeví jako nedostatečně pevné, celé uspořádání je velmi

.....PS37Ť4CZ'· složité a vyžaduje zřejmě vyvažování celku spřádací miska, nástavec, ložiskový hřídel.

Rovněž u spřádacích zařízení, jejichž spřádací rotor je vůči tělesu zařízení uložen pomoci magnetického úložného uspořádání, existuje řešení podle DE 10022736 A1, kde je spřádací miska spojena s hřídelem rotoru prostřednictvím čelní upínky, která je centračním prostředkem mezi hřídelem a spřádací miskou. Magnet magnetického uložení nacházející se v blízkosti spřádací misky je vložen v čele upínky protilehlém spřádací misce a spřádací miska, upínka a hřídel rotoru jsou vzájemně sešroubovány šroubem uspořádaným vose hřídele. Toto řešení není ovšem realizovatelné pro výše uvedené dvě velké konstrukční skupiny dopřádacích zařízeni.

Je zřejmé, že v případě opotřebení nebo jiného poškození ať spřádací misky, nebo hřídele rotoru, je nutné vyměnit celý rotor. Přitom důvodem takové výměny je ve většině případů opotřebení hřídele rotoru buď kontaktem povrchu hřídele s opěrnými kotouči u první skupiny zařízení, nebo opotřebení kuličkového ložiska a tedy oběžných drah vytvořených v hřídeli rotoru u druhé skupiny výše uvedených dopřádacích zařízení. Zvláště opotřebení ložiskových drah je častým důvodem výměny spřádacího rotoru jako celku, což negativně ovlivňuje hospodárnost provozu bezvřetenových dopřádacích strojů tohoto provedení.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň zmírnit nedostatky dosavadního stavu techniky, poskytnout možnost samostatné výměny hnacího hřídele rotoru s ložiskem, případně spřádací misky a přitom vytvořit tuhé a spolehlivé spojení spřádací misky a hnacího hřídele rotoru, které by umožnilo dlouhodobě bezpečný provoz dopřádacího zařízení.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo způsobem výroby spřádacího rotoru bezvretenového dopřádacího stroje, při kterém se odděleně vyrábí spřádací miska a hřídel rotoru, jehož podstatou je to, že spřádací miska a hřídel rotoru se nejprve samostatně dynamicky vyváží, načež se spřádací miska nasadí

PS37Ť4CŽ· centrálním otvorem na příslušnou válcovou část hřídele rotoru, načež se obé části vzájemně zajistí zašroubováním pojistného šroubu do centrálního závitového otvoru v čele hřídele rotoru, přičemž tolerance velikosti průměru centrálního válcového otvoru v tělese spřádací misky a průměru příslušné válcové části hřídele rotoru jsou v rozsahu přechodného uložení.

Po smontování spřádací misky a samostatného hřídele rotoru se již vzniklý spojený celek nevyvažuje. Po poškození jedné z těchto součástí lze tuto součást vyměnit a druhou nepoškozenou součást využít, přičemž smontovaný celek bude opět dynamicky vyvážen.

Tolerance velikosti průměru centrálního válcového otvoru v tělese spřádací misky a průměru příslušné válcové části hřídele rotoru se volí s přesahem. Vzniklý lícovaný spoj zaručuje definovanou vzájemnou polohu těchto součástí, přitom je rozebíratelný bez vynaloženi velkých sil.

Na spojovací plochu centrálního válcového otvoru v tělese spřádací misky a/nebo na spojovací plochu vnější válcové plochy hřídele rotoru se před spojením aplikuje lepicí tmel. Tím je spoj pevný i v případě, že je přechodné uložení provedeno s radiální vůlí.

Na závitovou plochu pojistného šroubu a/nebo závitového otvoru v hřídeli rotoru se před sešroubováním aplikuje lepicí tmel, kterým je šroubový spoj pojištěn.

Cíle vynálezu je rovněž dosaženo spřádacím rotorem bezvřetenového dopřádacího stroje, jehož podstatou je to, že hřídel rotoru a spřádací miska jsou tvořeny samostatně dynamicky vyváženými tělesy, která tak již po smontování tvoří dynamicky vyvážený celek. Toto uspořádání umožňuje při poškození jednoho z dílů spřádacího rotoru vyměnit pouze tento díl a nepoškozený díl dále využívat.

.....PS371*řC?Z··

Přehled obrázků na výkrese

Příkladné provedení spřádacího rotoru s ložiskem hnacího hřídele rotoru podle vynálezu je schematicky znázorněno na obrázku v bočním pohledu s částečným axiálním řezem.

Příklady provedení vynálezu

Spřádací rotor £ pro bezvřetenové dopřádací zařízení tvoří dvě části, kterými jsou spřádací miska 11 a hřídel 12 rotoru, a které jsou spolu souose pevné spojeny.

Spřádací dutina 111 spřádací misky 11 je z přední strany opatřena čelním otvorem 112, přičemž největší průměru spřádací dutiny 111 vytváří známou sběrnou drážku 113 vláken. V čele spřádací dutiny 111 je vytvořeno zahloubení 114, které je spojeno s vnějškem spřádací misky £1 známými ventilačními otvory 115· V případě spřádacího rotoru určeného pro spřádací komoru připojenou ke zdroji podtlaku vzduchu, je spřádací miska 11 bez ventilačních otvorů 115. Ve směru osy rotace spřádací misky 11 navazuje na spřádací dutinu 111 krátké válcové zahloubení 116 ukončené obvodovým výstupkem 117. Ze zadní strany je v čele spřádací misky 11 směrem k výstupku 117 vytvořen válcový otvor 118.

Hřídel 12 rotoru má v čele přivráceném spřádací misce 11 vytvořen slepý závitový otvor 121 a v sousedství čela vnější plochu 122 hřídele 12 rotoru slícovanou s válcovým otvorem 118 spřádací misky 11. Hřídel 12 rotoru je známým způsobem otočně uložen v neznázorněném tělese dopřádacího zařízení, přičemž sám tvoří vnitřní část dvouřadového valivého kuličkového ložiska 2. Povrch hřídele 12 rotoru je známým způsobem opatřen dvěma ve větším rozestupu uspořádanými vnitřními obvodovými ložiskovými drahami 123. přičemž vnější ložiskové dráhy jsou vytvořeny v pouzdru 21 ložiska 2. Kuličky 22 jsou vedeny klecemi 23 a vnitřní prostor ložiska 12 je uzavřen těsněními 24, přičemž je pouzdro 21 ložiska 2 opatřeno neznázorněným otvorem pro doplňování maziva. Konec 124 hřídele 12 rotoru vystupující z pouzdra 21

.....psazircz·· ložiska 2 na straně odvrácené od spřádací misky 11 tvoří plochu pro opásání blíže neznázorněným hnacím řemenem 4.

Tolerance průměrů vnější válcové plochy 122 hřídele 12 rotoru a válcového otvoru 118 v zadním čele spřádací misky 11 vytvářejí lícovaný spoj s přechodným uložením. Čelo hřídele 12 rotoru se ve smontovaném stavu opírá o jednu dosedací plochu obvodového výstupku 117, přičemž na opačnou stranu výstupku 117 dosedá opěrná plocha hlavy pojistného šroubu 3 zašroubovaného do závitového otvoru 121 v hřídeli 12 rotoru. Lícovaný spoj je tímto šroubem 3 jištěn.

Způsob výroby spřádacího rotoru 1 podle vynálezu zahrnuje známé kroky výroby polotovaru spřádací misky H, obrábění jejího vnějšího tvaru, případně ventilačních otvorů 115. axiálního válcového zahloubení 116 a axiálního válcového otvoru 118. Průměr axiálního válcového otvoru 118 je vyroben v toleranci předepsané pro přechodné uložení.

Po tomto ukončeném opracování se provede dynamické vyvážení spřádací misky 11.

Známé kroky výroby hřídele 12 rotoru obsahují hrubé obrábění jeho vnějšího tvaru a závitového otvoru 121. Následuje příslušné tepelné zpracování vytvořeného polotovaru a dokončovací operace obrábění, přičemž průměr vnější válcové plochy 122 je vyroben v toleranci předepsané pro přechodné uloženi.

Po tomto ukončeném opracování se provede dynamické vyvážení hřídele 12 rotoru.

Dále následují známé kroky montáže pouzdra 21 ložiska 2 na hřídel 12 rotoru, po nichž je úplný hnací hřídel rotoru, tedy hřídel 12 rotoru s namontovaným ložiskem 2, připraven pro spojení se spřádací miskou 11.

Příslušnými známými měřidly se zjistí průměry válcového otvoru 118 ve spřádací misce 11 a vnější válcové plochy 122 hřídele 12 rotoru.

PS37t4€Ž'

V případě, že jsou tyto průměry vyrobeny s radiální vůlí, tedy je u vnější válcové plochy 122 hřídele 12 rotoru využita oblast blížící se dolní mezi tolerance přechodného uložení a u otvoru 118 ve spřádací misce 11 oblast blížící se horní mezi tolerance přechodného uložení, je na příslušné plochy aplikován výplňový lepicí tmel, případně specielní lepidlo. Potom je vnější válcová plocha 122 hřídele 12 rotoru vložena do otvoru 118 ve spřádací misce 11 a ze strany spřádací dutiny 111 je do závitového otvoru 121 v čele hnacího hřídele 12 rotoru zašroubován a dotažen pojistný šroub 3. Pojistný šroub 3 je přitom dotažen stanoveným utahovacím momentem a/nebo je na závit aplikován pojišťovací lepicí tmel, případně specielní lepidlo pro závitové spoje. Po spojení součásti a uplynutí doby vytvrzení výplňového lepicího tmelu je eliminována radiální vůle, přičemž omezená smyková pevnost vytvrzeného lepicího výplňového tmelu nebrání pozdější nedestruktivní demontáži. Výplňový lepicí tmel, případně pojišťovací lepicí tmel, má dostatečnou pevnost, která brání vzájemnému pohybu jím spojených ploch. To je předpokladem dlouhodobého zachování dobrého stavu kontaktních ploch obou součástí.

V případě, že jsou průměry otvoru 118 ve spřádací misce 11 a vnější válcové plochy 122 hřídele 12 rotoru vyrobeny s přesahem, tedy je u vnější válcové plochy 122 hřídele 12 rotoru využita oblast blížící se horní mezi tolerance přechodného uložení a u otvoru 118 ve spřádací misce 11 oblast blížící se dolní mezi tolerance přechodného uložení, jsou uvedené součásti spojeny bez použití výplňového lepicího tmelu. S výhodou lze spřádací misku 11 před montáží ohřát na 80 až 100°C.

Ve výrobním postupu lze pro operace konečného opracování průměru otvoru 118 ve spřádací misce 11 a vnější válcové plochy 122 hnacího hřídele 12 rotoru s výhodou zúžit výrobní tolerance tak, že ve všech případech bude přechodné uložení s těmito zúženými tolerancemi vykazovat potřebný přesah.

Možnost výměny jednoho z dílů montážní dvojice spřádací miska 11 hřídel 12 rotoru je podmíněna zachováním kvality kontaktní spojovací plochy součásti, která bude dále provozována. Toho je dosaženo uvedenou konstrukcí bezpečného spojení dvou ploch, které lze přitom vzájemně oddělit, aniž by došlo ke znehodnocujícímu poškozeni styčných ploch. Demontáž lze obvykle

.....FS37i*rez·’ provést za studená stahovákem při vyvození relativně malé síly vzhledem k malým přesahům uložení. Samozřejmé lze stažení spřádací misky dále usnadnit jejím ohrátím asi na 80 až 100°C a tím prakticky vyloučit možnost poškození spojovacích ploch. Další podmínkou je zachováni dynamického vyváženi smontované montážní dvojice spřádací miska 11 - hřídel 12 rotoru. Toho je dosaženo samostatným dynamickým vyvážením jednotlivých součástí montážní dvojice spřádací miska 11 - hřídel 12 rotoru. Je zřejmé, že po spojení spřádací misky 11 a hnacího hřídele 12 se soustava montážní dvojice spřádací miska 11 - hřídel 12 rotoru již nebude vyvažovat.

Způsob výroby spřádacího rotoru 1 podle vynálezu a také spřádací rotor 1 podle vynálezu řeší výhodným způsobem situaci, kdy během provozu dopřádaciho zařízení dojde k opotřebení nebo jinému poškození ložiska 2 nebo spřádací misky 11 spřádacího rotoru, přičemž druhá z těchto součásti zůstává nepoškozena. Po demontáži ze zařízení lze spřádací misku 11 oddělit od hřídele 12 rotoru bez poškození spojovacích ploch, tedy otvoru 118 ve spřádací misce 11 a vnější válcové plochy 122 hřídele 12 rotoru. Po očištění spojovacích ploch a změření průměru otvoru nebo vnější válcové části součásti, která bude dále využita, a nové součásti, se provede výše popsaná montáž.

Protože životnost ložiska 2 je v provozu spřádacího zařízení obvykle menší, než životnost spřádací misky 11. je prodlouženi doby využívání výrobně nákladné spřádací misky 11 nezanedbatelným ekonomickým přínosem.

Seznam vztahových značek spřádací rotor spřádací miska

111 spřádací dutina

112 čelní otvor (spřádací dutiny)

113 sběrná drážka (spřádaných vláken)

114 zahloubení (vnitřního čela (spřádací dutiny)

115 ventilační otvor

116 válcové zahloubení (spřádací misky ze strany spřádací dutiny)

117 obvodový výstupek (ve válcovém zahloubení a protilehlém válcovém otvoru)

118 válcový otvor (ve spřádací misce ke spojení s hnacím hřídelem) hřídel rotoru

121 závitový otvor (v čele hnacího hřídele)

122 vnější válcová plocha hnacího hřídele (ke spojení se spřádací miskou)

123 vnitřní oběžná dráha ložiska

124 konec hnacího hřídele (k opásání hnacím řemenem) ložisko pouzdro ložiska kulička klec (řady kuliček) těsnění ložiska pojistný šroub (k zajištění spoje spřádací misky s hnacím hřídelem) hnací řemen

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby spřádacího rotoru (1) bezvřetenového dopřádacího stroje, při kterém se odděleně vyrábí spřádací miska (11) a hřídel (12) rotoru, přičemž se vytvoří polotovar tělesa spřádací misky (11) s přídavky na konečné opracování, provede se konečné opracování tohoto tělesa, dále se vyrobí hřídel (12) rotoru scentrálním závitovým otvorem (121) včele na straně určené ke spojení se spřádací miskou (11) a s přídavky na další konečné opracování jeho vnějších ploch, provede se tepelné zpracování a konečné opracování tvaru tohoto hřídele (12), přičemž se vzájemně velikosti průměru centrálního válcového otvoru (118) v tělese spřádací misky (11) a průměru příslušné válcové části (122) hřídele (12) rotoru vytvoří v předepsaných tolerancích, vyznačující se tím, že spřádací miska (11) a hřídel (12) rotoru se nejprve samostatně dynamicky vyváží, načež se spřádací miska (11) nasadí centrálním otvorem (118) na příslušnou válcovou část (122) hřídele (12) rotoru, načež se obě části vzájemně zajisti zašroubováním pojistného šroubu (3) do centrálního závitového otvoru (121) včele hřídele (12) rotoru, přičemž tolerance velikosti průměru centrálního válcového otvoru (118) v tělese spřádací misky (11) a průměru příslušné válcové části (122) hřídele (12) rotoru jsou v rozsahu přechodného uložení.
2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že tolerance velikosti průměru centrálního válcového otvoru (118) v tělese spřádací misky (11) a průměru příslušné válcové části (122) hřídele (12) rotoru se volí s přesahem.
3. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že na spojovací plochu centrálního válcového otvoru (118) v tělese spřádací misky (11) a/nebo na spojovací plochu vnější válcové plochy (122) hřídele (12) rotoru se před spojením aplikuje lepicí tmel.

.....1*S3714CZ·
4. Způsob výroby podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že na závitovou plochu pojistného šroubu (3) a/nebo závitového otvoru (121) v hřídeli (12) rotoru se před sešroubováním aplikuje lepicí tmel.
5. Spřádací rotor (1) bezvřetenového doprádacího stroje obsahující 5 spřádací misku (11) a hřídel (12) rotoru, jejichž souosé spojení je tvořeno válcovým otvorem (412)· v náboji spřádací misky (11) a vnější válcovou plochou (122) hřídele (12) rotoru a jejichž vzájemné upevnění je provedeno pojistným šroubem (3) a závitem závitového otvoru (121) v ose hřídele (12) rotoru, přičemž hřídel (12) rotoru je opatřen prostředky pro jeho otočné uložení 10 vzhledem k tělesu spřádacího zařízení a prostředky pro spřažení s otočným pohonem, vyznačující se tím, že hřídel (12) rotoru a spřádací miska (11) jsou tvořeny samostatně dynamicky vyváženými tělesy, která tak již po smontování tvoří dynamicky vyvážený celek.