CZ21818U1 - Spřádací rotor pro bezvřetenové dopřádací zařízení - Google Patents

Description

Spřádací rotor pro bezvřetenové dopřádací zařízeni

Oblast, techniky

Technické řešení se týká spřádacího rotoru bezvřetenového dopřádacího stroje obsahujícího spřádací misku a hnací hřídel rotoru, jejichž souosé spojení je tvořeno válcovým otvorem v ná5 boji 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 provedení 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 dvoj icemi podpěrných kotoučů částečně opásán.

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 nej častěji 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 přesa25 hu 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 100 000 min'¹, přičemž výrobní postup spřádacího rotoru vyžaduje, aby byl dynamicky dokonale vyvážen.

DE 4020518 Al 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 nůsky 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 složité a vyžaduje zřejmě vyvažování celku spřádací miska, nástavec, ložiskový hřídel.

Rovněž u spřádacích zařízení, jejichž spřádací rotor je vůči tělesu zařízení uložen pomocí magnetického úložného uspořádání, existuje řešení podle DE 10022736 Al, 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 roto- 1CZ 21818 Ul ru jsou vzájemně sešroubovány šroubem uspořádaným v ose hřídele. Toto řešení není ovšem realizovatelné pro výše uvedené dvě velké konstrukční skupiny dopřádacích zařízení.

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 technického řešení 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 technického řešení

Cíle technického řešení je dosaženo spřádacím rotorem bezvřetenového dopřádacího stroje, jehož podstatou je to, že hřídel rotoru a spřádací miska jsou tvořeny samostatně dynamicky vyváženými tělesy, která 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.

Přehled obrázku na výkrese

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

Příklady provedení technického řešení

Spřádací rotor I pro bezvřetenové dopřádací zařízení tvoří dvě Části, kterými jsou spřádací miska li a hřídel 12 rotoru, a které jsou spolu souose pevně spojeny.

Spřádací dutina 111 spřádací misky H 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 11 známými ventilačními otvory 115. V případě spřádacího rotoru určeného pro spřádací komoru při30 pojenou ke zdroji podtlaku vzduchu, je spřádací miska H 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 H směrem k výstupku 117 vytvořen válcový otvor 118.

Hřídel 12 rotoru má v čele přivráceném spřádací misce H vytvořen slepý závitový otvor 121 a v sousedství čela vnější plochu 122 hřídele 12 rotoru slícovanou s válcovým otvorem 118 spřádací misky H Hřídel 12 rotoru je známým způsobem otočně uložen v neznázoměném 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 2 j e uzavřen těsněními 24. přičemž je pouzdro 21 ložiska 2 opatřeno neznázorněným otvorem pro doplňování maziva. Konec 124 hřídele 12 rotoru vystupující z pouzdra 21 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 H vytvářejí lícovaný spoj s přechodným uložením. Čelo hřídele 12 rotoru se

-2CZ 21818 Ul 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 technického řešení zahrnuje známé kroky výroby po5 lotovaru spřádací misky 11. obrábění jejího vnějšího tvaru, případně ventilačních otvorů 115. axiálního válcového zahloubení 116 a axiálního válcového otvoru 118. Průměr axiálního válcového otvoru 118 ie vyroben v toleranci předepsané pro přechodné uložení.

Po tomto ukončeném opracování se provede dynamické vyvážení spřádací misky LL

Známé kroky výroby hřídele 12 rotoru obsahují hrubé obrábění jeho vnějšího tvaru a závitového io 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 uložení.

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 LL

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

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 1! 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 H 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 součástí 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 do30 statečnou 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 Π.

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 toleran40 ce 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 spojem dvou ploch, které lze přitom vzájem45 ně oddělit, aniž by došlo ke znehodnocujícímu poškození styčných ploch. Demontáž lze obvykle provést za studená stahovákem při vyvození relativně malé síly vzhledem k malým přesahům uložení. Samozřejmě lze stažení spřádací misky dále usnadnit jejím ohřátím asi na 80 až 100 °C a tím prakticky vyloučit možnost poškození spojovacích ploch. Další podmínkou je zachování dynamického vyvážení smontované montážní dvojice spřádací miska H - hřídel L2 rotoru. Toho

-3CZ 21818 Ul je dosaženo samostatným dynamickým vyvážením jednotlivých součástí montážní dvojice spřádací miska li - hřídel 12 rotoru. Je zřejmé, že po spojení spřádací misky Π. a hnacího hřídele 12 se soustava montážní dvojice spřádací miska ií - hřídel 12 rotoru již nebude vyvažovat.

Spřádací rotor i podle technického řešení je zvláště výhodný v situaci, kdy během provozu do5 přádacího zařízení dojde k opotřebení nebo jinému poškození ložiska 2 nebo spřádací misky H spřádacího rotoru, přičemž druhá z těchto součásti zůstává nepoškozena. Po demontáži ze zařízení lze spřádací misku H oddělit od hřídele 12 rotoru bez poškození spojovacích ploch, tedy otvoru 118 ve spřádací misce ii a vnější válcové plochy 122 hřídele 12 rotoru. Po očištění spojovacích ploch a změření průměru otvoru nebo vnější válcové části součásti, která bude dále ío 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 prodloužení doby využívání výrobně nákladné spřádací misky H nezanedbatelným ekonomickým přínosem.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   15 1. Spřádací rotor (1) bezvřetenového dopřádacího stroje obsahující spřádací misku (11) a hřídel (12) rotoru, jejichž souosé spojení je tvořeno válcovým otvorem (118) 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 vzhledem k tělesu spřá20 dacího zařízení a prostředky pro spřažení s otočným pohonem, vyznačující se tím, že hřídel (12) rotoru a spřádací miska (11) jsou samostatně dynamicky vyváženými tělesy, která tak již po smontování tvoří dynamicky vyvážený celek.