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Belag mit Metallkern für Walzen von Textilmaschinen.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Belag oder Überzug mit Metallkern
fUr Walzen von Textilmaschinen und besteht darin, daß der Belag mit seinem hohlen
Metallkern mittels eines besonders bemessenen Preßsitzes auf einer Walze, insbesondere
einer Oberwalze befestigt ist.
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Normalerweise werden Textilbeläge in der Weise hergestellt, die in
der U.8. Patentschrift 2,450,410 angegeben ist. Diese Beläge werden ohne Metallkern
hergestellt mit einem Innendurchmesser, der ebenso groß oder etwas kleiner ist als
der äußere Durchmesser der Oberwalzenbuchse. Der Textilbelag wird dann über die
Buchse gestreift und durch ein Bindemittel in Stellung gehalten. Die zur Befestigung
des Belages auf der Oberwalzenbuchse verwendeten Bindemittel
erfordern
eine lange Härtezeit und das vereiniqte Erzeugnis muß sorgfältig gereinigt werden,
um Überschuß an Bindemittei zu entfernen. tienn ein neuer Belag auf der Oberwalze
angebracht werden soll, muß der alte Belag von der Walze abgeschnitten und die Walze
sorqfflltig fUr die Anbrinqung eines neuen Bindemittel-Überzuges für den neuen Belag
gereinigt werden. Infolge dieser recht umfangreichen mit der Anbringung des konventionellen
Belages auf einer konventionellen Oberwalze verbundenen Arbeit sind erfahrungsgemäß
die Kosten solcher Anbringung ungefähr das Zweieinhalbfache der Kosten des Belages
selbst. Auch ist eine beträchtliche Stilllegungszeit in der Fabrik mit der Anbringung
der neuen Beläge auf den Oberwalzen verbunden.
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Beim Vergleich der Erfindung mit dem vorbekannten Stand der Technik
ist auch zu beachten, daß Beläge für Streckwerke mit durch lösbare Haltevorrichtungen
auf der Oberwalze befestigtes Metallkern seit mehr als einen halben Jahrhundert
an sich bekannt waren und in sehr großer Zahl verwendet wurden. Als Beispiel hierfür
sei verviesen auf die deutsche Patentschrift 970 370.
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Durch den erfindungsgemäßen Belag Mit Metallkern werden gegenüber
den bekannten Ausbildungen wesentliche Ersparnisse ersielt in Bezug auf die Zusammenbauzeit
far die Anbringung
des Belages auf der Oberwalze, da es jetzt nur
noch erforderlich ist, den Belag mit dem Metallkern auf die Oberwalzenbuchse aufzupressen.
Dies ftihrt zu einer wesentlichen Verringerung der stillsetzungszeit der Produktionseinrichtungen.
Schließlich ist der Interferenzsitz zwischen dii Metallkern und der Oberwalzenbuchse
so, daß der Textilbelag sicher durch diesen Sitz allein auf der Oberwalze gehalten
wird.
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Andererseits war natürlich die Anbringung eines ring-oder rohrförmigen
Teiles mit Preßsitz auf einen inneren Teil gleichfalls bekannt. In all den Jahrzehnten,
währand derer Beläge für Textilmaschinen verwendet wurden, ist jedoch ganz offensichtlich
niemand auf den Gedanken gekommen, den Interferenz- oder Preßsitz far die Anbringung
ton Streckwerksbelägen auf ihren Tragwalzen zu verwenden. Der Grund hierfflr dürfte
darin zu suchen sein, daß nan einerseits sich dessen bewusst war, daß die Metallbeläge
ohne Sicherungsmittel abgleiten Wurden. Hierbai ist so beachten, daß der Belag eine
Lebensdauer von vier Jahren oder noch nehr hat, und daß ein etwaiges Abgleiten eine
Unterbrechung der Arbeit der Spinnereimaschine mit einem entsprechenden Verlust
bedeuten würde.
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Fernerhin müssen die Oberwalzen in der Lage sein, sich sehr frei um
ihre Achse zu drehen, was behindert werden würde, wenn der Interferenzeitz nicht
wie hier bestimmt bemessen oder eingestellt
wäre, d.h., fest genug,
um den Kern sicher auf der Oberwalze zu halten, aber nicht mit solch schwerom Druck,
daß der äußere Lagerring verzerrt würde.
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De Erfindung ist also auf einen Belag Mit Metallkern für Textilmaschinen
gerichtet. Das Zußere, dei Abnutzungsschicht des Belages bildende Material ist ein
konventionelles Material. Dies Material vird in Gestalt eines Schlauches stranggepresst
und haftend auf ein- Aluminiumrohr befestigt.
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Das Aluminiumrohr hat einen inneren Durchmesser, der etwas kleiner
ist als der äußere Durchmesser der Buchse der Textiloberwalze. Eine Kernpresse wird
dann benutzt, um den Belag alt dem Aluminiumkern auf die Buchse der Oberwalze auf
zupressen. Der Interferenzsitz zwischen dem Aluminiumkern und der Oberwalze ergibt
den Halt, der den Belag auf der Oberwalze anbringt und festhält.
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Die vorgenannten, sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergoben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung.
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In der Zeichnung ist: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Belages
Mit ,Metallkern für Textilmaschinen: und Fig. 2 eine axiale Schnittansicht des auf
der Oberwalze angebrachten Belages.
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Der in Fig. 1 veranschaulichte Belag besteht aus einem Metallkern
2 und einer Abnutzungsschicht 4. Die Abnutzungsschicht ist speziell für die Behandlung
von Textilfasern zubereitet; sie ist z.B. eine J-490 Mischung, wie sie von der Anmelderin
hergestellt wird und ausführlich in der U.s.A.
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Patentschrift 2,450,410 beschrieben ist. Der Kern 2 wird aus ii Handel
erhältlichen, ziehbarei Aluminiumrohr hergestellt. Insbesondere sind Beläge hergestellt
worden mit einem Aluminiumrohrkern aus den Legierungen 3003H-14 und 6061T6. die
die an weitesten benutzten von der Firma Alcoa in @ohrform hergestellten Aluminiumlegierungen
darstellen.
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Der äußeren Oberfläche des Aluminiumrohres wird eine einfache Säureätzbehandlung
erteilt, um eine aktive Metalloberfläche zu erzeugen, die frei von Verunreinig@ngen
ist und als Basis dient, auf der das Bindemittel aufgetragen wird.
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Nach der Ätzbehandlung wird das Rohr mit Wasser gereinigt, luftgetrocknet
und mit einem Überzug eines Bindemittels versehen. Ein annehmbarer Bindemittelüberzug
ist das Armstrong N-101 (Nitril-Phenol-Basis) Bindemittel. Dieser Auftrag unmittelbar
nach der Säureätzung ergibt einen Schutz für die aktive Metalloberfläche, anderen
Verunreinigung zu verhindern. Normalerweise wird der Bindemittelüberzug gehärtet
oder vulkanisiert durch Erhitzung in einem Heißluftofen bei 121°C während zweier
Stunden oder in einem Autoclaven bei l770C fur 50 Minuten. Ohne diesen Vulkanisiervorgang
konnte ein BeStandteil der Abnutzungsschicht des Belages dieses besondere Bindemittel
während der Vulkanisation der Abnutzungsschicht angreifen und ein Versagen der Bindung
zwischen Bindemittel und der Metallfläche verursachen.
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Das Rohr wird nach der Vulkanisierung des Bindemittels abgekühlt,
worauf eine zweite Schicht des Bindemittels aufgetragen und luftgetrocknet wird.
Die Dicke des Bindemittels ist nicht kritisch. Jedoch ne ggnffgend Bindeiittel aufgetragen
werden, damit genügend Bindidaittel vorhanden ist und dessen,Eindringen in die Unregelmäßigkeiten
der Abnutzungsschicht vihrend der Vulkanisation sichergestellt wird.
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Die Belagsmischung wird mittels konventioneller Verfahren als Schlauchstrang
gepresst auf einen inneren Durchmesser,
der etwas kleiner ist als
der äußere Durchmasser des Aluminiumrohrs. Die frisch gepresste Abnutzungsschichtröhre
wird dann über ein« Ausdehnungspfropfen auf des vorbereitete Aluminiumrohr gepresst
unter Verwendung reiner, trockener Preßluft als Schmiermittel. Die aufgebrachte
Abnutzungsschicht und das Kernrohr werden dann unter Druck Mit einem Zugband umwickelt,
wie es auf diesem Gebiet üblich ist, und sie werden dann in einem offenen Dampfautoclaven
typisch während 50 Minuten bei 157°C vulkanisiert.
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Der abschließende Arbeitsgang besteht dann in Ofentrocknen des vulkanisierten
Belages während etva 2 Stunden bei 121°C und darauffolgendes Grobschleifen der äußeren
Oberfläche auf die gewünschte Größe. Das verwendete Aluminiumrohr hat einen Durchmesser,
der 0,102 bis 0,203 mm (0,004 bis 0,008 zoll) kleiner Ist als der äußere Durchmesser
der Buchse der Oberwalze.
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Die Oberwalze 6 hat normalerweise eine Tragac he 8, die an jedem
Ende Lagerzusammenbauten 10 trägt. Die Lagerzusammenbauten umfassen eine Buchse
12 in Gestalt einer zohrförmigen Struktur mit einem in der rohrförmigen Struktur
angebrachten Lagerlaufring 14. Die Achse 8 hat auch einen Laufring 16 und ist in
die rohrförmige Buchse 12 eingefügt.
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Kugeln 20 sind in den Laufringen 14 und 16 montiert, um Drehen der
Buchse 12 in Bezug auf die feststehende Achse 8 zu gestatten. Eine Kappe 23 dichtet
das äußere Ende der Buchse 12 ab, während ein Balte- und Dichtungsring 2s das andere
Ende der rohrförmigen Buchse abdichtet und die Buchse in Bezug auf die Achse unterstützt.
Diese Struktur gestattet der Buchse 12 in Bezug auf die feststehende Achse 8 ru
rotieren, wobei die Buchse als äußerer Laufring fflr ein Lager dient.
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Der Belag nit Metallkern wird dann über die äußere Buchse geschoben,
um den Textilbelag auf der Oberwalze anzubringen. Die Anbringung wird erreicht durch
Anordnung der Achse in einer Dornpresse unter Anbringung eines Ausdehnungskerns
auf seinem oberen Ende. Der Ausdehnungskern hat ein Ende mit einem kleinen äußeren
Durchmesser, der in das aluminiumrohr passt, und ein Ende mit größerem äußerem Durchmeszer,
der gleich dem äußeren Durchmesser der Buchse der Achse ist. Die Dornpresse wird
dann dazu verwendet, um den Metallkern-Belag auf die Buchse der Oberwalze aufzupressen.
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Die zum Auzdehnen des Aluminiumkerns auf die äußere Buchse erforderliche
Kraft ist die Kraft, mit der der Aluminiunkern weiterhin die äußere Buchse erfassen
wird. Das Aluminium des Kernes wird nicht bis zu seiner Streckgrenze gestreckt.
Es
ergab sich, daß für die verwendeten @aterialien ein Interferenzsitz
von 0.102 bis 0.3@3 mm (0.004 bis 0.008 Z@ll) äußerst zufriedenstellend ist. Dies
bedeutet, daß der innere Durchmesser des Aluminiumrohres 0,102 bis 0,203 mm (0,004
bis 0,008 Zoll> kleiner ist, als der fluflere Durchmesser der Buchse der Oberwalze
Nenn die Abnutzungsschicht der aus dieser Schicht und dem Metallkern bestehenden
Einheit erneuert werden muß, so wird diese ganze Einheit unter Aufwendung einer
entsprechenden Kraft von der Buchse der Oberwalze abgezogen, weggeworfen und durch
eine neue Einheit ersetzt. In dieser Beziehung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen
Einheit ähnlich den vorbekannten Einheiten mit einer zwischen dem Kern und der Oberwalze
eingefUgten besonderen Haltevorrihtung. Man könnte natürlich den Kern wieder benutzen
unter Entfernung der äußeren Abnutzungsschicht und Aufbrlngunq einer neuen, ähnlich
wie dies einqangs für direkt auf der Oberwalze aufgebrachte Abnutzungsschichten
beschrieben worden ist.
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Offensichtlich können andere rtreck- oder dehnbare Materialien außer
Aluminium verwendet werdan, wie zum Beispiel
Kupfer, Messlnq, Stahl
usw. In jeden Falle muß das verwendete Material derart sein, dan es zu einem Punkt
unterhalb seiner Streckgrenze gestreckt werden kann, so daß ein Interferenzsitz
zwischen dem Metallkern und der Buchse der Oberwalze aufrechterhalten werden kann.
Der vorhandene Interferenzsitz soll nicht zu fest sein, d.h., der Unterschied zwischen
dem inneren Durchmesser und den Susseren Durchmesser der zwei Teile darf nicht zu
qroß sein, da sonst die durch den Metallkern auf die Buchse ausgeübte Xraft die
Gestalt der Buchse verzerren konnte. Die Buchse funktioniert als äußerer Laufring
des Kugellagers und würde, wenn sie durch übermäßigen Druck verzerrt wird, zum flicharbeiten
der Kugellagerstruktur führen. Ebenso trifft es zu, daß der Tnterferenzsitz nicht
zu lose sein darf, weil dann der Metallkern-Belag die Neigung haben würde, sich
von der Buchse der Oberwalze heruntersuarbeiten. Mit den oben angegebenen Materialien
ergab es sich, daß eine Interferenzpassung von 0,102 bis 0,203 mm (0,004 bis 0,008
Zoll) einen Druck von ungefähr 300 kg erfordern, un den Netallkern-Belag auf die
Buchse der Oberwalze aufzupressen, ohne irgend welche Verzerrungen der Buchse der
Oberwalze herbeizuführen.
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Ansprtlche