CZ298017B6 - Zpusob výroby rámu doprádacího boxu pro rotorová doprádací zarízení - Google Patents

Abstract

Bocní díly (2, 3) rámu (1) doprádacího boxu, ustavené na základovém podstavci rotorového doprádacího stroje, se spojí s mezi nimi ležícími výztužnýmiprvky (4, 5, 6) svarováním. Pritom se bocní díly (2, 3), opatrené v predchozím výrobním procesu všemi funkcními otvory, spojí s výztužnými prvky (4, 5, 6), zhotovenými v predchozím výrobním procesu odélce odpovídající odstupu bocních dílu (2, 3), svarováním laserem. Pri spojovacím procesu se minimalizuje vznik tepelných prutahových napetí v bocních dílech (2, 3) i výztužných prvcích (4, 5, 6), takže odpadá dodatecné rovnání rámu doprádacího boxu, pricemž výztužné prvky (4, 5, 6) a bocní díly (2, 3) se behem procesu svarování laserem presne fixují ve svarovacím zarízení (26).

Description

(57) Anotace:

Boční díly (2, 3) rámu (1) dopřádacího boxu, ustavené na základovém podstavci rotorového dopřádacího stroje, se spojí s mezi nimi ležícími výztužnými prvky (4, 5, 6) svařováním. Přitom se boční díly (2, 3), opatřené v předchozím výrobním procesu všemi funkčními otvory, spojí s výztužnými prvky (4, 5, 6), zhotovenými v předchozím výrobním procesu o délce odpovídající odstupu bočních dílů (2, 3), svařováním laserem. Při spojovacím procesu se minimalizuje vznik tepelných průtahových napětí v bočních dílech (2, 3) i výztužných prvcích (4, 5, 6), takže odpadá dodatečné rovnání rámu dopřádacího boxu, přičemž výztužné prvky (4, 5, 6) a boční díly (2, 3) se během procesu svařování laserem přesně fixují ve svařovacím zařízení (26).

Způsob výroby rámu dopřádacího boxu pro rotorová dopřádací zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby rámu dopřádacího boxu pro rotorová dopřádací zařízení.

Dosavadní stav techniky

Rámy dopřádacích boxů pro rotorová dopřádací zařízení jsou, například ve spojení s rotorovým dopřádacím strojem, již dlouho známé a jsou popsány v různých literárních pramenech.

Z DE 32 47 411 C2 je například známý rotorový dopřádací stroj s rotorovými dopřádacími zařízeními, u nichž jsou jednotlivé rámy dopřádacích boxů sestaveny zvíce jednotlivých dílů. Jednotlivé díly jsou přitom navzájem exaktně spojeny pomocí šroubových spojení a montážních kolíků.

Rámy dopřádacích boxů sestávají v podstatě ze dvou bočních dílů ustavených na základovém podstavci stroje, dvou horních výztužných prvků a rovněž spodní rozpěrky. Jak boční díly, tak i výztužné prvky mají již před svou montáží všechny vývrty potřebné pro funkčně správnou montáž rámu dopřádacího boxu ve vztahu k předepsané vestavbě a přístavbě komponent dopřádacího zařízení.

U takto zhotoveného rámu dopřádacího boxu je obecně nevýhodné, že jednotlivé součásti musí mít stanovený počet montážních vývrtů, poněvadž přesně lícovaná montáž těchto součástí je zajištěna pomocí uspořádání montážní vývrt/montážní kolík. Kromě toho se ukazuje, že šroubovými spoji se nemůže zabezpečit dostatečná tuhost rámu dopřádacího boxu na dlouhou dobu.

Proto se již před delší dobou přešlo k tomu, boční díly a výztužné prvky rámu dopřádacích boxů se spojují pomocí elektrosvařování.

Poněvadž však při elektrosvařování dochází k relativně silnému a velkoplošnému ohřátí svařovaných dílů, nezabrání se při tomto spojovacím postupu průtahu těchto součástí. Při známých spojovacích postupech je proto potřebné svařený rám dopřádacího boxu po ochlazení rovnat. Lícovací funkční vývrty se mohou vytvořit teprve po rovnání.

Podstata vynálezu

Na základě znalosti uvedeného stavu techniky spočívá úkol vynálezu ve vytvoření způsobu spojování, který umožňuje cenově příznivé zhotovení stabilního rámu dopřádacího boxu.

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen způsobem, který je popsán v patentovém nároku 1.

Další výhodná provedení vynálezu jsou předmětem závislých nároků.

Způsob podle vynálezu má zejména výhodu, že jak boční díly, tak i výztužné prvky mohou mít již před spojovacím procesem své konečné provedení včetně všech funkčních vývrtů, poněvadž při použití způsobu spojování, popsaného v nároku 1, neexistují obavy z tepelného průtahu součástí.

Použití svařování laserem je přednostní, poněvadž při tomto způsobu spojování se může exaktně dávkovat použití energie a fokusací laserového paprskuje velmi přesně lokalizovatelná. Pomocí relativně málo omezeného zdroje tepla s vysokou energií nenastává tedy velkoplošné tepelné

-1 CZ 298017 B6 ovlivnění součásti, jako je tomu nevyhnutelně u konvenčních způsobů elektrosváření. To znamená, v bočních dílech a výztužných prvcích mohou být již před spojovacím procesem vytvořeny všechny vývrty, také dosud relativně problematické funkční vývrty. Funkční vývrty přitom mohou být použity během spojovacího procesu zčásti k exaktnímu polohování součástí.

Rovněž je výhodné, když se výztužné prvky položí na vnitřní ostění bočních dílů natupo a svaří se pomocí laserového paprsku, kteiý je nasměrován na vnější ostění bočních dílů. Nasměrování laserového paprsku na vnější ostění bočních dílů umožňuje bezproblémovou manipulaci s laserovým svářecím zařízením, takže použitý laserový svářecí automat může být vestavěn s ohledem na jeho polohovací zařízení relativně jednoduše, to znamená nekomplikovaně.

Laserové svaření vede k zvláště vysoké tuhosti rámu dopřádacího boxu, poněvadž výztužné prvky se při laserovém sváření, v protikladu ke konvenčním způsobům elektrosváření, kde se na základě relativně silného tepelného protažení počítá jen s relativně krátkým svarovým švem, spojí poměrně dlouhým svarovým švem, který je přednostně vytvořen na celé dosedací ploše výztužných prvků na bočních dílech.

Svařování laserem má přitom kromě toho výhodu, že tento způsob spojování sice vede ke štíhlému svarovému švu, přičemž však svarové švy mají velký poměr hloubka/šířka.

Výztužné prvky, jehož také boční díly jsou během svařování laserem fixovány ve speciálním svařovacím zařízení takže navzájem lícují. Toto fixování součástí v přesně lícující poloze vede ktomu, že svařené rámy dopřádacích boxů jsou také při zhotovení série kdykoliv identické, to znamená v případě potřeby je lze lehce vyměnit.

V přednostním vytvoření se přitom svařovací zařízení ustaví pomocí zasouvacích šablo, které se zavádí do příslušných funkčních otvorů bočních dílů, což jednoduše umožňuje exaktní centrování bočních dílů rámu dopřádacího boxu během procesu svařování laserem.

Ve výhodném provedení se svařování laserem provádí pomocí CO₂-laseru. Takovýmto CO₂laserem lze zvláště docílit lepší výsledky u uhlíkových ocelí chudých na síru, přičemž následné práce jsou na základě malého rozstřiku a rovněž úzkého a rovnoměrného povrchu svarového švu minimální. Dále se takovéto CO₂-lasery vyznačují zvláště příčnou cenou plynu.

Přehled obrázků na výkresech

Další jednotlivosti vynálezu jsou v následujícím patrné na příkladu provedení, objasněného pomocí výkresů. Na výkresech znázorňuje:

obr. 1 pohled na rám dopřádacího boxu, spojený svařování laserem v perspektivním zobrazení, obr. 2 svařovací zařízení v bokoryse, čerchovaně je znázorněn rám dopřádacího boxu, obr. 3 půdorys svařovacího zařízení podle nároku 2 a obr. 4 až obr. 8 funkční kroky při použití svařovacího zařízení.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje rám 1 dopřádacího boxu spojený svařováním laserem. Tento rám 1 dopřádacího boxu sestává, jak je obvyklé, v podstatě ze dvou bočních dílů 2, 3 a rovněž z výztužných prvků 4, 5, 6, které jsou vloženy mezi boční díly 2, 3.

-2CZ 298017 B6

Boční díly 2, 3 mají na koncových stranách ohyby 7. Pomocí těchto ohybů 7, respektive pomocí vývrtů 9, vytvářených v těchto ohybech 7 se může rám 1 dopřádacího boxu upevnit na neznázorněný základový podstavec rotorového dopřádacího stroje. Dále jsou na bočních dílech 2, 3, vytvořeny další ohyby 8, na kterých se může v dalších vývrtech 10 a 11 upevnit neznázoměný můstek ložiska pro kluzné uložení.

Takováto kluzné uložení, ve kterých se vysokými otáčkami rotuje dopřádací rotor, jsou znázorněna a relativně obšírně popsána například v DE 32 47 411 C2.

Boční díly 2, 3 mají stanovený počet otvorů 12 až 17, pomocí kterých mohou být upevněny různé součásti rotorového dopřádacího zařízení, jako uložení pro hnací hřídel přiváděcího válce pramene vlákna nebo podobně.

Výztužné prvky 4, 5 umístěné mezi boční díly 2, 3 jsou rovněž opařeny různými upevňovacími otvory 18, 19 a podobně. V upevňovacím otvoru 19 na druhém výztužném prvku 5 je například upevněna přítlačná kladka, která, jak známo přidružuje tangenciální řemen na zařízení dopřádacího rotoru. Upevňovací otvor 18 na prvním výztužném prvku 2 může například sloužit k aretaci neznázoměného pláště rotoru.

Boční díly 2, 3 a výztužné prvky 4, 5, 6 jsou navzájem spojeny pomocí laserového svarového švu 22, 23, 24, 25. Laserové svarové švy 22, 23, 24 přitom spojují výztužné prvky 4, 5, 6 natupo položené na vnitřním ostění 20 bočních dílů 2, 3 s těmito bočními díly 2, 3, zatímco pomocí vzájemného laserového svarového švu 25 jsou pod sebou spojeny první výztužný prvek 4 a druhý výztužný prvek 5.

Během svařování laserem jsou jednotlivé součásti rámu 1 dopřádacího boxu ustaveny ve svařovacím zařízení 26. Svařovací zařízení 26 přitom sestává ze základové desky 27, na které jsou místěny různé dorazy k polohování upínacích zařízení k fixování součástí. Dorazy nebo alespoň jejich úložné plochy jsou přitom provedeny pomocí kalení otěruvzdomé.

Pohled na obr. 2 a 3 ukazuje, že na levé straně základové desky 27 je umístěn relativně vysoko vyčnívající doraz 28, který má vertikálně umístěné dorazové plochy 43, které v montážním stavu korespondují s odpovídajícími vývrty na bočních dílech 2, 3.

Před dorazem 28 jsou umístěny dva boční dorazy 30, jejichž dorazové plochy 44 bočních dorazů 30 jsou rovněž umístěny vertikálně, avšak kolmo k dorazovým plochám 43. Dorazové plochy 44 bočních dorazů 30 mají lícovací vývrt, ve kterém může být polohování zasouvací šablona 32.

Nad bočními dorazy 30 je umístěna stolovitá opera 34, z jejíž horizontálně umístěné opěrné plochy 47 vyčnívají další polohovací kolíky 35.

Mezi dorazem 28 a stolovitou opěrou 34 je umístěn další doraz 36 s vedením 46. vytvořeným ve tvaru písmene V, které kromě toho má vertikální úložnou plochu 51.

Na pravé straně základové desky 27 svařovacího zařízení 26 jsou vy tvořeny další dorazy 31, 33.

Úložné plochy 45 obou dalších bočních dorazů 31 jsou přitom vytvořeny v prodloužení dorazových ploch 44 bočního dorazu 30. Také v úložných plochách 45 je vytvořen lícovací otvor pro zasouvací šablonu 32.

U těchto, tak zvaných zasouvacích šablon 32 je jedná o polohovací zařízení, které přednostně má kalené vodicí těleso. Zasouvací šablony 32 se mohou svým čepovitým, na správný rozměr vybroušeným nástavcem nasadit do odpovídajících funkčních vývrtů v orazových plochách 44 bočních dorazů 30 a úložných plochách 45 dalších bočních dorazů 31 a vyrovnávat přitom boční

-3 CZ 298017 B6 díly 2, 3 exaktně na dorazové plochy 44 bočních dorazů 30 a na úložné plochy 45 dalších dorazů 31·

Nad dalšími bočními dorazy 31 je umístěn ve výšce stolovité opěiy 34 prizmatický doraz 33 k vyrovnání tyčovitého třetího výztužného prvku 6.

V oblasti popsaných dorazů 28, 30, 31, 33 a 36 a opěry 34 je kromě toho umístěno upínací zařízení 48, 37, 38, 40 a 39. Tato upínací zařízení 37, 38, 39, 40 a 48 umožňují bezpečně fixovat pro sváření laserem součástí polohované na dorazech 28, 30, 31, 33 a na opěře 36.

Postup při provádění svařování:

Jak je znázorněno na obr. 4, nejprve se vyrovná na dorazech 28, 30, 31 první boční díl 2. To znamená, vývrty 9 v ohybu 7 prvního bočního dílu 2 se nasunou na polohovací kolíky 29 na dorazové ploše 43 a nasadí se funkčními otvory 12 a 16 na prvním bočním díle 2 zasouvací šablony 32 na odpovídajících lícujících vývrtů na bočních dorazech 30, 3L První boční díl 2 je tím exaktně vyrovnán a může se upevnit upínacím zařízením 37 a 48.

V následujícím kroku, patrném na obr. 5, se vloží výztužné prvky 4, 5, 6.

Třetí výztužný prvek 6, přednostně vytvořený jako kruhová tyč, se přitom vloží do prizmatického dorazu 33.

Druhý výztužný prvek 5, kteiý má kromě jiného také jiné vývrty 49, se těmito jinými vývrty 49 nasune na další polohovací kolíky 35 na opěře 34 a tím se vyrovná na stolovité opěrné ploše 47.

Dále se první výztužný prvek 4 svým jazykovitým nástavcem 50 vloží do dalšího dorazu 36 a přečnívá v této poloze částečně přes druhý výztužný prvek 5.

Jak je znázorněno na obr. 6, nakonec se vloží do svařovacího zařízení 26 druhý boční díl 3. Postupové kroky k polohování druhého bočního dílu 3 přitom odpovídají postupovým krokům které byly vpředu popsány již v souvislosti s prvním bočním dílem 2.

Jak je patrné z obr. 6, přiléhají výztužné prvky 4, 5, 6 svými bočními stykovými hranami natupo na vnitřní ostění 20 bočních dílů 2, 3. Při ustavení druhého bočního dílu 3 se pomocí upínacích zařízení 37 a 48, pokud je to potřebné, automaticky vyrovnají výztužné prvky 4, 5, 6 vzhledem ke střední podélné ose svařovacího zařízení 26 a mohou se následně, jak je znázorněno na obr. 7, fixovat pro sváření laserem pomocí odpovídajících upínacích zařízení 38, 39, 40 na dorazech 33, 36 a opěře 34.

Díly ustavené ve svářecím zařízení 26 se následně, jak je znázorněno na obr. 8, spojí pomocí laserového svařovacího robotu nebo laserového svářecího automatu 41, který je definovaně veden v odpovídajícím, neznázoměném polohovacím zařízení. Laserový paprsek 42 z laserového svářecího automatu 41 je přitom nasměrován na vnější ostění 21 bočních dílů 2, 3 případně na vnější ostění prvního výztužného prvku 4.

Jak již bylo uvedeno v úvodu popisu, disponuje laserový paprsek 42 vysokým energetickým potenciálem a může se rovněž velmi exaktně dávkovat, jakož také velmi přesně lokalizovat, takže výztužné prvky 4, 5, 6 se mohou pomocí laserových svařovacích automatů 41 svařit s bočními díly 2, 3 z vnějšího ostění 21 bočních dílů 2, 3. Na základě lokálního ohřevu přitom nevznikají tepelně podmíněná průtahová napětí. Poněvadž pomocí laserových svařovacích automatů 41 se nespojují jen výztužné prvky 4, 5, 6 s bočními díly 2, 3, nýbrž také výztužné prvky 4, 5 navzájem, obdrží se velmi stabilní rám 1 dopřádacího boxu, který již má všechny funkční vývrty, rozhodující z hlediska přesnosti jeho lícování.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby rámu dopřádacího boxu pro rotorová dopřádací zařízení, s bočními díly (2, 3), ustavenými na základovém podstavci rotorového dopřádacího stroje, a s výztužnými prvky (4, 5, 6), umístěnými mezi bočními díly (2, 3), vyznačující se tím, že boční díly (2, 3), opatřené v předchozím výrobním procesu všemi funkčními otvory, se spojí s výztužnými prvky (4, 5, 6), zhotovenými v předchozím výrobním procesu o délce odpovídající odstupu bočních dílů (2, 3), svařováním laserem, přičemž se při spojovacím procesu minimalizuje vznik tepelných průtahových napětí v bočních dílech (2, 3) i výztužných prvcích (4, 5, 6), takže odpadá dodatečné rovnání rámu dopřádacího boxu, přičemž výztužné prvky (4, 5, 6) a boční díly (2, 3) se během procesu svařování laserem přesně fixují ve svařovacím zařízení (26).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že výztužné prvky (4, 5, 6) se položí během procesu svařování laserem natupo na vnitřní ostění (20) bočních dílů (2, 3) a laserový paprsek (42) z laserového svařovacího zařízení se nasměruje na vnější ostění (21) bočních dílů (2,3)·

3. Způsob podle nároků la2, vyznačující se tím, že alespoň první výztužný prvek (4) a druhý výztužný prvek (5) se spojí s bočními díly (2, 3) laserovým svarovým švem (23, 24) na celé své dosedací ploše a doplňkově se navzájem ztuží vzájemným laserovým svarovým švem (25).

4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že svářecí zařízení (26) se ustaví pomocí zasouvacích šablon (32), které se pro zajištění exaktního vyrovnání bočních dílů (2, 3) ve svářecím zařízení (26) zasunou do otvorů (12, 16) v bočním díle (2, 3).

5. Způsob podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že výztužné prvky (4, 5, 6) se během procesu svařování laserem polohují ve svářecím zařízení (26) pomocí dorazů (33, 36) a opěry (34) a fixují se pomocí upínacích zařízení (38, 39, 40).