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Ring für Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen und zugehöriger Ringläufer
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ring für Ringspinn-oder Ringzwirnmaschinen,
bestehend aus einem über einem Steg liegenden Flansch, dessen Hauptanlagefläche
für den laufenden Ringläufer größer ist als dessen Hilfsanlagefläche für den anlaufenden
Ringläufer sowie auf einen diesem Ring zugehörigen Ringläufer.
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Die Ringe zur Führung der Ringläufer bei Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen
bestehen im allgemeinen aus einem an einem Steg befestigten Flansch, an welchem
der Ringläufer gleitet. Dabei gibt es Ringe mit im wesentlichen waagerecht angeordnetem
Steg und neben dem Steg liegenden Flausch, der im wesentlichen in senkrechter Richtung
verläuft und beispielsweise zur Führung ohrförmiger Läufer dient. Die Erfindung
bezieht sich auf diejenigen Ringe, bei denen der Flansch über dem Steg liegt, bei
denen also der Steg im allgemeinen in mindestens annähernd vertikaler Richtung verläuft,
und die zur Führung sogenannter C-förmiger Ringläufer dienen, wobei zu diesen C-förmigen
Läufern
auch die sogenannten Elliptikläufer, die N-Läufer usw. zählen. Hierbei sind am gebräuchlichsten
die sogenannten symmetrischen Ringe, bei denen der Flansch beiderseits des Steges
gleichermaßen geformt ist, so daß auch die Hilfsanlagefläche für den anlaufenden
Ringläufer auf der Ringaußenseite mindestens annähernd ebenso groß ist wie die Hauptanlagefläche
für den laufenden Ringläufer an der Ringinnenseite. Zur Verbesserung der Laufeigenschaften
des Ringläufers auf dem Ring sind daneben auch bereits sogenannte asymmetrische
Ringe bekannt geworden, bei denen die Hauptanlagefläche für den laufenden Ringläufer
größer ist als die Hilfsanlagefläche für den anlaufenden Ringläufer. Um eine weitere
Leistungssteigerung der Maschine zu erreichen, sind zahlreiche Vorschläge bekannt
geworden, welche auf Abwandlungen der Form des Ringes bzw. des Ringläufers hinauslaufen,
ohne daß eine spürbar6-Verbesserung erzielt werden konnte. Viele dieser verschiedenen
Formen hatten sogar Nachteile gegenüber den vorbekannten Formen, so daß sie sich
in der Praxis nicht durchzusetzen vermochten.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine spürbare Leistungssteigerung
für Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen zu erreichen. Dabei beruht die Erfindung
auf der Erkenntnis, daß diese Aufgabe bei einem Ring, der aus einem über
einem
Steg liegenden Flansch besteht, dessen Hauptan.lagefläche für den laufenden Ringläufer
größer ist als dessen Hilfsanlagefläche für den anlaufenden Ringläufer, durch eine
derartige Konstruktion gelöst werden kann, daß erfindungsgemäß eine durch die obere
Begrenzung der Hauptanlagefläche gelegte Horizontalebene höher liegt als eine durch
die obere Begrenzung der Hilfsanlagefläche gelegte Horizontalebene und eine durch
die untere Begrenzung der Hauptanlagefläche gelegte H,rizontalebene tiefer liegt
als eine durch die untere Begrenzung der Hilfsa_nl agP-iläche gelegGe Horizontalebene.
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Ein Ring mit den Merkmalen dieser Erfindung hat gegenüber den bisher
bekannt gev;ordenen Ringen den Vorteil einer erheblich vergrößerten Hauptanlagefläche,
so daß die spezifische Flächenbelastung kleiner wird. Dies hat wiederum einen geringeren
Läuferverschleiß zur Folge, so daß der Läufer mit einer größeren Geschwindigkeit
auf dem Ring rotieren kann. Zwar ist bereits ein Vorschlag bekannt geworden, bei
einem Ring mit über einem Steg liegenden Flansch die Hauptanlagefläche gegenüber
der Hilfsanlagefläche erheblich zu vergrößern, jedoch liegt hierbei eine durch die
obere Begrenzung der Hauptanlagefläche gelegte Hor_zontalebene tiefer als eine durch
die obere Begrenzung der Hilfsanlagefläche gelegte Horizontalebene.
Dieser
Ring hat jedoch den Nachteil, daß entweder der Zwischenraum zwischen der Innenseite
des laufenden Ringläufers und der Flanschoberfläche an der Außenseite des Ringes
sehr klein, im Extremfall sogar zu Null wird und infolgedessen sich Faserflug-oder
dergleichen festsetzen kann oder daß der Ringläufer an seinem äußeren Ende stark
ausgeweitet werden muß, so daß besonders große Massen der auf den Ringläufer einwirkenden
Fliehkraft unterliegen und damit die beabsichtigte Verbesserung der Laufeigenschaften
des Ringläufers auf dem Ring wieder vernichtet wird.
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Zwar werden die vorbeschriebenen Nachteile des bekannten Ringes bei
einem entsprechend der Lehre vorliegender Erfindung konstruierten Ring vermieden,
dennoch können die mit diesem Ring erzielbaren Vorteile noch weiter gesteigert werden,
wenn gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal des Ringes nach der Erfindung die
Höhe der Flanschoberfläche an der Außenseite des Ringes höchstens gleich der Höhe
der Flanschoberfläche an der Innenseite des Ringes ist. Wird in bevorzugter Weise
die Höhe der Flanschoberfläche an der Außenseite des Ringes niedriger gehalten als
die Höhe der Flanschoberfläche an der Innenseite, so ergibt sich eine besonders
vorteilhafte Ringform, welche weder den Fadendurchlauf durch den Läufer noch die
Abführung von
Faserflug oder dergleichen in irgendeiner Weise behindert
und die Verwendung eines Ringläufers ermöglicht, dessen Massenkräfte an der Außenseite
möglichst klein gehalten werden können.
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Eine besonders geringe spezifische Belastung und damit geringer Läuferverschleiß
ergibt sich, wenn gemäß einem weiteren I:-ierkmal der Erf-ndung im Hingquerschnitt
die Länge der Hauptanlagefläche mindestens gleich der Hälfte der gesamten Flanschbreite
ist. Weist im Ringquerschnitt die Hauptanlagefläche eine Krümmung mit einem konstanten
oder sich stetig ändernden Radius auf, so ist es vorteilhaft, wenn der mittlere
Radius dieser Krümmung etwa der halben Flanschbreite entspricht. Schließlich kann
der Ring gemäß der Erfindung noch dadurch weiter verbessert werden, daß im Ringquerschnitt
die Hauptanlagefläche eine Krümmung aufweist, deren dem mittleren Radius der Krümmung
zugeordneter Mittelpunkt mindestens in der Nähe des Schwerpunktes des laufenden
Ringläufers liegt. Dadurch wird der Läufer stets an die gesamte Hauptanlagefläche
angedrückt, so daß ein Kippen, Schwirren und Pendeln des Läufers während des Betriebes
weitgehend vermieden ist.
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Um eine sichere und ruhige Führung des Läufers auf dem Ring zu erreichen,
kann es sowohl bei Ringen, deren
Hauptanlagefläche eine Krümmung
mit annähernd konstantem Krümmungsradius aufweist als auch bei solchen Ringen, bei
denen die Hauptanlagefläche teil.eise e:ILne Gerade bildet, besonders vorteilhaft
sein, wenn im Ringquerschnitt die annähernd auf der lv1_'-tte der Hauptanlagefläche
errichtete Normale durch den Schwerpunkt des laufenden Ringläufers geht und der
Gesamtresultierenden aller auf den Läufer beim Lauf einwirkenden Kräfte entspricht.
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Der erfindungsgemäße Ring kann. mit verschiedenen bekannten symmetrischen
und asymmetrischen Ringläufern bereits eine erhebliche Leistungserhöhung bringen,
sofern die Hauptanlagefläche des Ringläufers derjenigen des Ringes enlspricht.Besonders
vorteilhaft ist es jedoch, wenn dem erfindungsgemäßen Ring ein Ringläufer zugeordnet
wird, bei dem die Krümmung im Bereich der Hauptanlagefläche am Ring einen mittleren
Radius aufweist, der etwa der Hälfte der gesamten Flanschbreite des zugehörigen
Ringes entspricht. Dabei sind besonders günstige Verhältnisse dadurch zu erzielen,
daß-der KrÜmmungsradius in der Fadendurchlaufzone kleiner bemessen wird als das
0,8-fache des Krümmungsradius der Hauptanlagefläche. -
Für einen
besonders geringen Verschleiß, eine hohe Luufergeschwindigkeit und einem besonders
ruhigen Lauf des Läufers kann es schließlich noch vorteilhaft sein, wenn die Länge
der Lauffläche des Läufers mindestens ein Fünftel der inneren Läuferlänge beträgt
und/oder der Läufer derartig asymmetrisch geformt ist, daß seine abgewickelte Länge
kürzer als diejenige eines gewichtsgleichen, symmetrischen Täufers ist.
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Anhand der in den Figuren dargestellten AusfÜhrungsbeisDiele sei die
Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen die Figuren 'I bis 4 verschiedene Ringformen
und verschiedene Läuferformen, wobei jedoch übereinstimmende Merkmale der vier Ausführungsbeispiele
lediglich anhand der Figur 'f erläutert sind.
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üüan erkennt in der Figur 'I einen asymmetrischen Ring mit einem über
einem Steg 1 liegenden Flansch 2, an. dem der Ringläufer 3 gleitet, welcher zur
Führung des Fadens F dient. Während des Anlaufvorganges liegt der Ring 3 an der
dick ausgezogenen Hilfsanlagefläche 4, während des Laufes dagegen, infolge der zunehmenden
Zentrifugalkraft, in bekannter Weise an der ebenfalls dick ausgezogenen Hauptanlagefläche
5. Man erkennt
in allen Figuren sehr deutlich, daß die an der Innenseite
des Ringes liegende Hauptanlagefläche 5 größer ist als die an der ,Außenseite des
Ringes befindliche Hilfsanlagefläche 4.
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Wie anhand der l!'.@;ur 1 dargestellt ist, liegt eine durch die obere
Begrenzung 5a der Hauz;t anlagefläche 5 gelegte Horizontalebene 6 höher als eine
durch d-e obere Begrenzung 4a der Hilfsanlagefläche 4 gelegte Horizontalebene 7.
Außerdem ist eine durch die untere Begrenzung 5b der Hauptanlagefläche 5 gelegte
Horizontalebene 8 tiefer gelegen als eine durch die untere Begrenzung 4b der Hilfsanlagefläche
4 gelegte Horizontalebene g. Man erkennt deutlich, daß die Hauptanlagefläche 5 nicht
nur wesentlich größer als die Hilfsanlagefläche 4 ist, sondern sowohl nach oben
als auch nach unten über die äußeren Begrenzungen der Hilfsanlagefläche 4 hinausragt,
wodurch eine besonders gute Läuferanlage erzielt wird.
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Weiterhin ist die Höhe der Flanschoberfläche 2a an der Außenseite
des Ringes niedriger als die Höhe der Planschoberfläche 2b an der Innenseite des
Ringes, so daß sich auch an der Außenseite des Ringes.
ein genügender.
Zwischenraum zum Ringläufer 3 ergibt, um den ungehinderten Durchtritt von Faserflug
und dergleichen auch dann zu ermöglichen, wenn asymmetrische Ringläufer ähnlich
derjenigen nach den Figuren 1, 3 und 4 verwendet werden.
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Die den Ring .3 _m Querschnitt zeigenden Figuren lassen weiterhin
deutlich erkennen, daß die Länge L der Hauptanlagefläche 5 jeweils mindestens gleich
der Hälfte der gesamten Flanschbreite B ist. Darüber hinaus ist in den Figuren 1,
2 und 4 sehr deutlich zu erkennen, daß die Hauptanlagefläche 5 eine Krümmung aufweist,
wobei der Mittelwert der Radien, der sogenannte mittlere Radius R, etwa der halben
Breite B des Flansches 2 entspricht. Außerdem weist die Hauptanlagefläche der in
den Figuren 1, 2 und '-,- dargestellten Ringe eine Krümmung auf, deren dem mittleren
Radius R der Krümmung zugeordneter Mittelpunkt M in der Nähe des Schwerpunktes S
des laufenden Ringläufers 3 liegt. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen geht
die annähernd auf der Mitte der Hauptanlagefläche 5 errichtete Normale N durch den
Schwerpunkt S des laufenden Ringläufers 3 und entspricht der Gesamtresultierenden
Re aller auf den Läufer beim Lauf einwirkenden Kräfte. Dieses Merkmal
ist
auch sehr deutlich in dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 zu erkennen, be'_ dem
die Schnittlinie der HauDtanlagefläche 35 über einen großen Bereich einer Geraden
entspricht.
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Wie anhand der Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 4 zu erkennen,
können einem Ring mit den Merkmalen vorliegender Erfindung sowohl symmetrische Läufer,
beispielsweise entsprechend dem Läufer 23 der Figur 2, zugeordnet werden als auch
die verschiedensten asymmetrischen Formen. Dabei ist in Figur 4 ein Beispiel für
einen asymmetrischen N-förmigen Läufer 43 dargestellt, dessen an einem aus Blech
entsprechend der Erfindung geformten Ring anliegende Hauptanlagefläche 45 durch
einen Nylonüberzug 45a verstärkt ist. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung solcher
Ringläufer nach den Figuren 1, 2 und 4, deren Krümmungsradius R in der Hauptanlagefläche
am Ring etwa der Hälfte der gesamten Flanschbreite B des zugehörigen Ringes entspricht.
Der Krümmungsradius R1 des Läufers in der Fadendurchlaufzone ist dabei erkennbar
kleiner als der Krümmungsradius R der Hauptanlagefläche 5, und zwar vorzugsweise
kleiner als das 0,8-fache. Weiterhin ist zu erkennen, daß bei sämtlichen in den
Figuren 1 bis@4 dargestellten Ringläufern die Länge L der Lauffläche
mindestens
ein Fünftel der inneren Läuferlänge beträgt, al--,o derjenigen Läuferlänge, die
an der Innenseite des Läufers von einem Läuferfuß 3a b-"s zum anderen Läuferfuß
3b gemessen wird. Schließlich ist bei den bevorzugten Ri_ngläuferformen der Figuren
1, 3 und 4 noch zu erkennen, daß sie derart asymmetrisch ausgebildet sind, daß die
abgewickelte Länge, also die Gesamtlänge zwischen den Läuferfüßen 3a und 3b, kürzer
ist als diejenige eines gewichtsgleichen, symmetrischen Ringläufers, beispielsweise
des Läufers 23 der Figur 2. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten AusfÜhrungsbeispiele
beschränkt, sondern kann beispielsweise sowohl bei. Ringen als auch bei Läufern
der verschiedensten Werkstoffe angewendet werden. Auch ist es möglich, Ringe gemäß
der Erfindung mit allen bekannten Schmiersystemen zu versehen.