DE2941160A1 - An seiner innenflaeche auf verschleiss beanspruchter metallischer, zylindrischer hohlkoerper - Google Patents

Description

• An seiner Innenfläche auf Verschleiß beanspruchter
• metallischer, zylindrischer Hohlkörper Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf einen metallischen, zylindrischen Hohlkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Im Maschinenbau werden an zahlreichen Stellen metallische, zylindrische Hohlkörper eingesetzt, die an ihrer Innenfläche durch umlaufende Fasern, Drähte, Gummi- oder Textilfäden und dgl. einer hohen Verschleißbeanspruchung unterliegen. Beispielsweise werden solche Hohlkörper bei Ring-Zwirnmaschinen eingesetzt, die etwa 30 - 150 Spindeln besitzen und auf denen Garne gezwirnt werden. Dabei werden mindestens zwei Fäden in Drehung versetzt und miteinander verzwirnt. Die unterhalb einer Fadenführeröse um die Spindelachse rotierenden Fäden bilden aufgrund der Fliehkraft einen sogenannten Fadenballon, dessen Größe mit steigender Drehzahl und Fadenstärke zunimmt. Um eine Überspannung des Fadens als Folge der Zentrifugalkräfte zu vermeiden und die Gefahr der Überdehnung und"oder des Reißens zu beseitigen, ist jede Spindel zur Stützung des umlaufenden Fadens bzw.
• des Fadenballons von einem zylindrischen Hohlkörper bzw.
• Fadenbegrenzer umgeben.
• Der zylindrische, an beiden Stirnflächen offene Hohlkörper muß dabei eine hohe Maßgenauigkeit, eine besonders glatte Innenoberfläche sowie eine große Verschleißfestigkeit aufweisen.
• Aus dem DE - GM 19 38 046 ist ein Fadenbegrenzer bekannt, der aus einem metallischen, zylindrischen Hohlkörper besteht.
• Auf seiner Innenseite, also an der der Spindel zugewandten Fläche, ist der Hohlkörper mit einem zähelastischen Kunststoff beschichtet. Die Kunststoffbeschichtung setzt zwar die Reibung herab, neigt allerdings zum Kaltfluß. Dies kann zu örtlichen Veränderungen der Dicke der Kunststoffschicht führen, was Unregelmäßigkeiten der inneren Manteloberfläche ergibt. Durch die Reibung zwischen Faden und Kunststoff lädt sich der Kunststoff elektrostatisch auf, so daß der im Bereich des Fadenbegrenzers befindliche Staub festhaftet.
• Aus der DE - AS 15 10 782 ist es ferner bekannt, in dem metallischen Hohlkörper des Fadenbegrenzers ein zylindrisch gebogenes Folienblatt aus zähelastischem Kunststoff mit abriebfester Oberfläche auswechselbar anzuordnen. Neben der elektrostatischen Aufladung besteht hier zusätzlich die Gefahr, daß das Folienblatt nicht vollständig im zylindrischen Hohlkörper anliegt, was ebenfalls Unregelmäßigkeiten der inneren Manteloberfläche ergibt.
• Auch bei einem vollkommen aus Kunststoff gefertigten Fadenbegrenzer gemäß der FR - PS 13 46 199 ist mit einem Kaltfluß zu rechnen. Außerdem können erhebliche Formänderungen durch Temperaturunterschiede auftreten.
• Schließlich ist aus der FR - PS 13 96 827 ein Fadenbegrenzer bekannt, der aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit einer chemischen oder anodischen Oxydschicht auf der Innenmantelfläche besteht. Hier ist für die Bildung der sogenannten Verschleißschicht ein besonderer Arbeitsgang erforderlich.
• Wie insbesondere die DE - AS 15 60 270 (Spalte 2, Z. 29-40) zutreffend wiedergibt, haben alle Werkstoffe, aus denen Fadenbegrenzer bisher gefertigt werden, den Nachteil der Abnutzung. Dies trifft auch für den aus der DE - OS 23 51 974 bekannten Fadenbegrenzer zu, dessen zylindrischer Hohlkörper an seiner Innenseite eine Schicht aus gesintertem Kunststoff auf der Basis von Niederdruck-Polyäthylen besitzt. Dieser gesinterte Kunststoff ergibt zwar eine glatte Oberfläche mit niedrigen Reibwerten; die Härte und Verschleißfähigkeit dieser Schicht ist jedoch unbefriedigend, da die Standzeit schlechter als diejenige eines Fadenbegrenzers aus eloxiertem Aluminium ist. Wird, wie in der Offenlegungsschrift ebenfalls vorgeschlagen, der metallische Hohlkörper weggelassen, führt die geringe Festigkeit des Kunststoffes zwangsläufig zu einer Verringerung der Standzeit bzw. zu einer Verringerung der Drehzahl.
• Es sind auch Versuche bekanntgeworden, Fadenbegrenzer aus längsnahtgeschweißten Stahlrohren herzustellen. Gehärteter Stahl übertrifft üblicherweise die Festigkeit und Verschleißbeständigkeit von Aluminium. Da die Standzeit von Fadenbegrenzern aus Stahl aber geringer ist als die Standzeit von Fadenbegrenzern aus eloxiertem Aluminium, sind dieselben nie betrieblich eingeführt worden.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen metallischen, zylindrischen Hohlkörper zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Hohlkörper nicht aufweist und trotzdem eine hohe Maßgenauigkeit, eine besonders glatte Innenoberfläche sowie eine große Verschleißfestigkeit aufweist.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Hohlkörper aus rostfreiem Stahl besteht und durch Fließdrücken geformt ist.
• Das Fließdrücken ist ein an sich bekanntes Herstellungsverfahren, bei dem ein rohrförmiger Rohling auf einen Dorn aufgespannt und mittels drei gleichmäßig über'den Umfang verteilten Drückrollen, meist bei Raumtemperatur, verformt bzw.
• in seiner Wandstärke verringert wird. Die Qualität bzw. die Rauigkeit der Innenoberfläche des fertigen, fließgedrückten Hohlkörpers ist dabei ausschließlich von der Oberfläche des Aufspanndornes abhängig, d.h., je glatter der Dorn um so glatter ist die Innenfläche des fertigen Hohlkörpers. Eine Bearbeitung der inneren Mantelfläche des Hohlkörpers ist daher nicht mehr erforderlich. Durch das Fließpressen wird die Festigkeit, insbesondere die Verschleißfestigkeit des Hohlkörpers erheblich erhöht und eine besonders hohe Maßgenauigkeit erzielt.
• Ein aus rostfreiem Stahl durch Fließpressen geformter Hohlkörper erfüllt beispielsweise als Fadenbegrenzer alle geforderten Bedingungen. Seine Standzeit liegt erheblich über derjenigen eines Hohlkörpers aus eloxiertem Aluminium.
• Insbesondere austenitischer rostfreier Stahl läßt sich durch Fließdrücken besonders stark verfestigen, was sich vorteilhaft auf die Standzeit des erfindungsgemäßen Hohlkörpers auswirkt. Durch die Verwendung eines längsnahtgeschweißten Rohlings als Ausgangskörper, wird ein verhältnismäßig preiswerter zylindrischer Hohlkörper erzielt.
• Hier sei darauf hingewiesen, daß austenitische Stähle eine besonders niedrige Härte, überhaupt keine ausgeprägte Streckgrenze und nur eine geringe Festigkeit besitzen. Sie sind deshalb ir der Zusammenstellung von "Stählen mit hohem Verschleißwiderstand" (Werkstoff-Handbuch Stahl und Eisen, 4. Auflage, 1965, Abschnitt 0 95) nicht aufgeführt.

Claims (4)

1. An seiner Innenfläche auf Verschleiß beanspruchter metallischer, zylindrischer Hohlkörper Patentansprüche 1. Metallischer, zylindrischer Hohlkörper, dessen Innenfläche durch mit hoher Geschwindigkent umlaufende natürliche oder synthetische Fasern auf Verschleiß beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus rostfreiem Stahl besteht und durch Fließdrücken geformt ist.
2. 2. Metallischer Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus austenitischem, rostfreiem Stahl besteht.
3. 3. Metallischer Hohlkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus einem längsnahtgeschweißten Rohling gedrückt ist.
4. 4. Metallischer Hohlkörper nach mindestens einem der Anspr. 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß er den Fadenbegrenzer für Zwirnmaschinen bildet.