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Die Erfindung betrifft einen Ringhalter einer Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine mit einer Aufnahme zum Fixieren eines zum Führen eines Ringläufers vorgesehenen Spinn- oder Zwirnrings in einer Ringbank, wobei die Aufnahme einen im Mittel kreisförmigen Halteumfang und jeder Spinn- oder Zwirnring außerhalb einer für den jeweiligen Ringläufer vorgesehenen Bahn einen Ringansatz mit im Mittel kreisförmigem Ansatzumfang zum festen Verbinden mit dem Halteumfang der Aufnahme besitzt.
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Die Erfindung bezieht sich sowohl auf Ringspinnmaschinen als auch auf Ringzwirnmaschinen und demgemäß sowohl auf Spinnringe als auch auf Zwirnringe und zwar sowohl auf Ringe mit Einfachflansch als auch mit Doppelflansch. Im Folgenden ist der Einfachheit halber oft auch dann nur von Ringspinnmaschinen bzw. Spinnringen mit Einfachflansch die Rede, wenn auch Zwirnmaschinen oder Zwirnringe bzw. Doppelflanschringe gemeint sind. Ringbänke (englisch: ring rail) werden in der Praxis auch als Ringträger oder Ringschienen bezeichnet. Herkömmlich wird der jeweilige Ring direkt (z. B. mit Hilfe eines Sprengrings) in einer Aufnahmeöffnung der Ringbank (sogenannte Ringbankbohrung) befestigt. Alternativ kann die Aufnahme den Ring auch an deren Innenumfang greifen. Beim sogenannten Hochgeschwindigkeitsspinnen (z. B. bei Spindeldrehzahlen von 10.000 U/min und mehr) wird der Ring in einem Ringhalter befestigt, welcher zentrierbar in Bezug auf die Spindelachse auf der Ringbank zu fixieren ist.
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Zentrierbare Ringhalter werden in
DE 613 102 A beschrieben. Hierin werden als Verbindungsmittel zwischen Spinnring und Ringhalter diverse Möglichkeiten vorgeschlagen (vergleiche z. B.
DE 613 102 A , Seite 2, Zeilen 26 bis 38), welche zusätzliche Arbeitsgänge und/oder aufwendige Montagearbeiten erfordern. Beispielsweise wird eine lösbare Steckverbindung angegeben, bei der ein ringzylindrischer Absatz des Spinnrings in eine ringzylindrische Aufnahme des Ringhalters einzusetzen ist (
DE 613 102 A ,
6). In der Praxis hat sich auch diese Lösung als aufwendig erwiesen, weil entweder zusätzliche Befestigungsmittel zum Fixieren des Spinnrings im Ringhalter erforderlich sind oder die ineinander zu steckenden Zylinderflächen außerordentlich genau – mit zusätzlichen Arbeitsschritten – vorbereitet werden müssen.
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Aus der
DE 21 06 928 A ist eine Einrichtung zum Befestigen von Spinn- und Zwirnringen bekannt, bei der ein Ring und eine den Ring aufnehmende Bohrung im Ringsitz jeweils eine Rille aufweisen, in die ein Spannelement als Klemmverbindung eingelegt ist. Wellenlinienartig geformte Flächen sind nicht offenbart. Die Befestigung ist relativ aufwendig.
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Die
DE 100 56 963 A1 beschreibt eine Verbindung eines Spinnrings mit einer Halterung, bei der eine Innenumfangsfläche mit einer Außenumfangsfläche des Spinnrings so zusammenwirkt, dass die Umfangsflächen bei einem relativen Verdrehen radial gegeneinander verpresst werden. Hierfür sind die Umfangsflächen entsprechend geformt. Diese Ausformung der Umfangsflächen erfordert Schleifen sowie Fräsen und ist entsprechend aufwendig.
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Die
US 1 040 535 A offenbart einen Halter mit einer ringförmigen Basis, bei der ein innerer Rand zu einem zylindrischen Flansch gezogen ist. Eine Befestigung des Spinnrings an dem Halter erfolgt mittels an dem Halter ausgebildeten Lippen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung von Spinnring und Ringhalter zu schaffen, die ohne die auf diesem Sachgebiet hohe Bearbeitungsgenauigkeit herzustellen ist und trotzdem einen für den Betrieb der Maschine beim Hochgeschwindigkeitsspinnen ausreichend festen Sitz des Rings im Ringhalter durch einfaches Zusammenpressen von Ring und Ringhalter gewährleistet.
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Die erfindungsgemäße Lösung wird in Anspruch 1 angegeben. Sie besteht für den eingangs genannten Ringhalter mit einer Aufnahme mit im Mittel kreisförmigem Halteumfang zum Fixieren eines einen Querschnitt mit kreisförmigem Ansatzumfang aufweisenden Ringansatzes des Spinnrings vorzugsweise darin, dass der Halteumfang wellenlinienförmig ausgebildet ist, wobei die Maxima und Minima der Wellenberge bzw. -täler im Wesentlichen auf je einem Berge- bzw. Tälerkreis liegen, und dass der Durchmesser des Ansatzumfangs (vor dem ersten Zusammenstecken von Ring und Ringhalter – also ursprünglich) zwischen den Durchmessern von Berge- und Tälerkreis liegt.
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Eine weitere Lösung ist in Anspruch 2 angegeben. Sie betrifft den umgekehrten Fall, bei dem der Ansatzumfang gewellt und der Halteumfang glatt ist und der Durchmesser des Halteumfangs zwischen den Durchmessern von Berge- und Tälerkreis des Ansatzumfangs liegt.
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Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
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Auf die bevorzugte Lösung des Anspruchs 1 wird im Folgenden beispielhaft in erster Linie Bezug genommen.
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Im Allgemeinen sollen die zusammen zu führenden Flächen von Ringhalter und Ringansatz – abgesehen von der Wellenform – im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet werden. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, die eine oder beide Flächen konisch zu formen, so dass sich ein entsprechender Formschluss (kein Zusammenfügen) einstellen kann.
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Durch die Erfindung wird erreicht, dass der Spinnring (an seinem zylindrischen Ansatz) nicht flächig, sondern an einzelnen Linien bzw. Punkten längs des Umfangs im Ringhalter fixiert wird. Diese einzelnen „Punkte” werden – für den Fall, dass der Ringhalter den Ringansatz umgibt – definiert durch die beim Pressen gequetschten Wellenberge bzw. deren dem zylindrischen Ansatz zugewendeten Maximumbereiche. Gegebenenfalls soll der Durchmesser des durch die radial nach innen gerichteten Wellenberge definierten Innenkreises (vor dem Einsetzen des ringzylindrischen Ansatzes in die Aufnahmeöffnung) kleiner als der Außendurchmesser des ringzylindrischen Ansatzes sein. Wenn unter dieser Voraussetzung der Spinnring bzw. dessen zylindrischer Ringansatz in die Aufnahmeöffnung eingepresst wird, kann das Material an den Maxima oder Spitzen der Wellenberge, das ursprünglich über den Außendurchmesser des Ansatzes in Richtung Ringachse hinaus reichte, seitlich, z. B. vor allem in Richtung der benachbarten Wellentäler, ausweichen. Entsprechendes gilt, wenn der Ringansatz den Ringhalter umgibt oder wenn die Wellenformation nicht am Ringhalter sondern am Ringansatz vorgesehen ist.
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Die sich erfindungsgemäß ergebende Materialverdrängung wird von Natur aus beim Zusammenpressen von Ring und Ringhalter auf ein Minimum beschränkt, so daß sich allein durch das Einpressen ein für den Betrieb in der Spinnmaschine ausreichend fester Sitz des Spinnrings im bzw. auf dem Ringhalter einstellt. Überraschend hat also die erfindungsgemäße Wellenlinienform zwei wichtige Vorteile: Einerseits braucht die Wellenlinienform nur mit – im Vergleich zu den sonstigen Anforderungen in der Hochgeschwindigkeitsspinnerei – relativ geringer Genauigkeit hergestellt zu werden, andererseits wird eine ideal feste Ring/Ringhalter-Klemmung erreicht, die ohne jede zusätzliche Arretierung für den Spinnerei-Dauerbetrieb ausreicht.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Durchmesserdifferenz der Berge- und Tälerkreise hängt dem absoluten Betrage nach unter anderem ab vom Ringdurchmesser selbst und von der Härte der genannten Wellenberge bzw. deren Widerstand gegen eine Materialverschiebung oder -quetschung. Bei üblichen in der Hochgeschwindigkeitsspinnerei verwendeten Spinnringen kann die genannte Differenz größenordnungsmäßig bei 0,1 mm liegen. Um zu erreichen, daß die beim Einpressen zu verdrängenden Teile der Wellenberge bzw. -täler seitlich (im Wesentlichen in Umfangsrichtung) ausweichen können, soll die Höhendifferenz zwischen den Wellenbergen und den Wellentälern in der Größenordnung von 0,5 mm liegen. Die vorstehenden Zahlenwerte haben sich besonders bei einem (schließlich den Ringansatz umgebenden) Ringhalter aus Stahlblech mit einer Stärke in der Größenordnung von 2 mm bewährt.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Wellenlinienform der jeweiligen Umfangslinie soll bevorzugt als Polygon mit kantigen oder runden Wellenbergen (und Tälern) ausgebildet werden. Im Prinzip braucht das Polygon nur drei Wellenberge zu besitzen. Im Rahmen der Erfindung wird aber bei üblichen Spinnringen ein Polygon mit einer Vielzahl von kantigen oder runden Wellenbergen, insbesondere von zwanzig oder mehr Wellenbergen, mit jeweils dazwischen liegenden Wellentälern bevorzugt.
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Im Rahmen der Erfindung sollen die Wellenberge und -täler bevorzugt in Umfangsrichtung der jeweiligen zylindrischen oder leicht konischen Fläche von Ringhalter oder Spinnring aufeinanderfolgen. Die Umfangsrichtung ist dann gleich der Wellenrichtung (das ist die Richtung quer zur Wellenfront). Im Grundsatz kann die Wellenrichtung aber erfindungsgemäß auch von der Umfangsrichtung abweichen und z. B. senkrecht oder schräg (wie eine Schraubenlinie) dazu verlaufen.
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Die Wellenberge sollen sich bevorzugt quer zur Wellenrichtung – langgestreckt wie Wälle – erstrecken. Sie können erfindungsgemäß aber auch als einzelne in Wellenrichtung aufeinander folgende, mehr oder weniger punktförmige Hügel oder Noppen ausgebildet werden.
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Erfindungsgemäß soll nur die eine der zusammen zu fügenden Flächen von Ringhalter und Spinnring gewellt sein, während die jeweils andere, der gewellten Fläche zuzuwendende Fläche glatt ausgebildet werden soll. Mit anderen Worten: Entweder die Fläche (Halteumfang) am Ringhalter oder die Fläche (Ansatzumfang) am Spinnring wird erfindungsgemäß gewellt ausgebildet.
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Im Rahmen der Erfindung wird es ferner bevorzugt, die beiden zusammen zu fügenden Flächen von Ringhalter und Spinnring – abgesehen von der Wellenform – im wesentlichen zylindrisch zu formen. Es kann jedoch, z. B. wenn der Spinnring bei einem Austausch von Haltering gelöst werden soll, erfindungsgemäß auch günstig sein, die eine oder beide Flächen leicht konisch auszubilden. Es genügt dabei im Allgemeinen eine geringe Konizität, die auf den ersten Blick fast zylindrisch erscheint und eine Steigung von nur wenigen Grad, z. B. 1 bis 5° hat, weil sonst die Gefahr einer unbeabsichtigten Lösung des Spinnrings vom Ringhalter besteht.
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Anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels werden für den Fall eines Spinnrings mit zylindrischem Ringansatz und eines Ringhalters mit kreisförmiger Aufnahmeöffnung, deren im Mittel zylindrischer Innenumfang kantig oder rund gewellt ist, Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen
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1 einen Schnitt senkrecht zur Ringachse durch eine Ringbank mit Ringhalter und Spinnring;
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2 einen Ringhalter in der Draufsicht;
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3 eine vergrößerte Darstellung der Form des Innenumfangs des Ringhalters nach 2; und
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4 eine perspektivische Darstellung des Ringhalters nach 2
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1 zeigt eine Ringbank 1 mit Ringöffnung 2 und darauf mit Hilfe von Zentrierschrauben 3 befestigtem Ringhalter 4 sowie in diesen eingesetztem Einfachflachflansch-Spinnring 5 mit Ringläuferbahn 6 im oberen Bereich. Die Spinnringachse wird mit 7 bezeichnet. In Folge von Bearbeitungs- bzw. Montagearbeiten kann die Spindelachse 8 – die Spindel ist nicht gezeichnet – (ohne Zentrierung) geringfügig von der Spinnringachse 7 abweichen. Durch entsprechendes Nachstellen des Ringhalters 4 mit Hilfe der Zentrierschrauben 3 können die beiden Achsen 7 und 8 zur Deckung gebracht werden.
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In 1 wird eine Art Steckverbindung von Ringhalter 4 und Spinnring 5 vorgesehen. Der Ringhalter 4 besitzt eine Aufnahme bzw. Aufnahmeöffnung 9, in die der Spinnring 5 mit einem zylindrischen Ringansatz 10 eingesteckt bzw. eingepresst wird. Der Ansatz, der irgendwo am Spinnring 5 außerhalb der Ringläuferbahn 6 vorgesehen werden kann, besitzt einen Ansatzumfang 11, welcher in den Ringhalter 4 einzupressen ist.
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Anhand der 2 bis 4 werden Einzelheiten des Ringhalters 4 erläutert. Erfindungsgemäß wird der im Mittel zylinderförmige Innen- bzw. Halteumfang 12 der Aufnahmeöffnung 9 wellenlinienförmig (mit annähernd parallel zur Spinnringachse 7 verlaufenden Wellenfronten) ausgebildet. Wobei die Maxima der radial nach innen gerichteten Wellenberge 13 im wesentlichen auf einem Berge- bzw. Innenkreis 14 liegen. Dabei soll der Durchmesser d des Innenkreises 14 (vor dem Einsetzen des Ansatzes 10 in die Aufnahmeöffnung 9) kleiner als der Außendurchmesser D des zylindrischen Ansatzumfangs 11 des Ringansatzes 10 vorgegeben werden. Beispielsweise bei einer Stahlblechstärke des Ringhalters 4 von etwa 2 mm und einem Ringdurchmesserbereich von etwa 45 mm soll die vorgenannte Differenz vorzugsweise in der Größenordnung von 0,1 mm liegen, und zugleich soll die Höhendifferenz zwischen den Wellenbergen 13 und den jeweils zwischen zwei Wellenbergen liegenden Wellentälern 15 in der Größenordnung von 0,5 mm liegen.
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Beim Einpressen des zylindrischen Ringansatzes 10 in die Aufnahmeöffnung 9 wird das Material der Wellenberge 13 in geringem Maße in Umfangsrichtung (des Innenkreises 14) in den Bereich der benachbarten Wellentäler 15 verdrängt. Dadurch entstehen an den ursprünglich konvexen Maximumbereichen der Wellenberge 13 des Umfangs 11 des zylindrischen Ringansatzes 10 entsprechend konkave Klemmzonen, die einen sicheren Sitz des Rings 5 im Ringhalter 4 garantieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ringbank
- 2
- Ringöffnung
- 3
- Zentrierschraube
- 4
- Ringhalter
- 5
- Spinnring
- 6
- Ringläuferbahn
- 7
- Spinnringachse
- 8
- Spindelachse
- 9
- Aufnahme(öffnung)
- 10
- Ringansatz
- 11
- Ansatzumfang
- 12
- innen- oder Halteumfang
- 13
- Wellenberg
- 14
- Innenkreis
- 15
- Wellental
