DE3227479C2

DE3227479C2 - Spanlos geformter Offenend-Spinnrotor sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Offenend-Spinnrotors

Info

Publication number: DE3227479C2
Application number: DE3227479A
Authority: DE
Inventors: Simon Dipl.-Ing. Escher (FH), 8070 Ingolstadt; Eberhard Hofmann
Original assignee: Schubert und Salzer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1982-07-22
Publication date: 1985-07-18
Also published as: IN160694B; GB8319771D0; EP0099490A1; EP0154358A3; DE3366579D1; US4848080A; CS275679B6; EP0099490B1; EP0154358A2; JPS5971418A; JPH0424448B2; GB2127441A; GB2160233B; CS539283A3; DE3227479A1; GB8516123D0; US4777813A; GB2127441B; HK9587A; MY8700325A

Abstract

Der spanlos, durch Rollen geformte Offenend-Spinnrotor (1) weist im Bereich seiner Sammelrille (11) eine von Formrollen unberührte Oberfläche auf. Zu seiner Herstellung wird durch plastische Verformung und Stanzen von Flächenmaterial zunächst ein Topf (3) erzeugt. Dieser wird unabhängig von Formrollen (6, 7) eingespannt und sodann die Umfangswand des Topfes im Bereich der späteren Sammelrille (11) nach innen gegen Luft gedrückt und auf ihrer Länge zwischen dem offenen Rand (12) des Topfes (3) und dem Bereich der Sammelrille (11) radial nach innen gegen eine Formrolle (6) gedrückt.

Description

fcriiggefaltelen Sammelrille ähnelt in gewisser Weise jener einer Orange mit dicht beeinander angeordneten, verschieden geformten und verschieden erhabenen Inseln untcrschiedJicher Größe. Es wird angenommen, daß diese inseln — die bei der Herstellung des als Ausgangsmatcrial dienenden Flächenmaterials durch Walzen oder durch einen auf sndere Weise ausgeübten Druck eine relativ glatte Oberfläche erhalten haben — die Reibung zwischen dem gesponnenen Garn und der Sammelrille reduzieren aufgrund der Zwischenräume der Inseln und hierdurch die Verbesserung der Garnwerte bewirken.

Zur Herstellung eines solchen spanlos, durch Rollen geformten Offenend-Spinnrotors wird erfindungsgemäß durch plastische Verformung und Stanzen des Ausgangsmaterials zunächst ein Topf erzeugt der anschließend im Bereich zwischen der späteren Sammelrille und dem offenen Rand des Topfes durch plastische Verformung mittels Formrollen und im Bereich der späteren Sammelrille durch Drücken gegen Luft in die endgültige Form des Spinnrotors gestaucht wird. Bei der plastischen Verformung entstehen keine schädlichen Riefen im Bereich der Sammelrille. Da der Bereich ier späteren Sammelrille auch beim anschließenden Drücken gegen Luft mechanisch nicht berührt wird, besitzt die erzeugte Sammelrille eine Oberflächenstruktur, die gegenüber jener des Ausgangsmaterials im wesentlichen unverändert ist und keinerlei Bearbeitungsspuren wie Drückriefen aufweist Hieraus ergibt sich ein guter Selbstreinigungseffekt so daß die Störanfälligkeit des erfindungsgemäßen Offenend-Spinnrotors im Vergleich zu anderen spanlos gefertigten Spinnrotoren geringer ist Dies schlägt sich auch in einer geringeren Anzahl von Fadenbrüchen und in einer Verbesserung der Spinnergebnisse hinsichtlich Anspinnfreundlichkeit und Garnwerten nieder.

Uni sicherzustellen, daß die Formrollen nicht mit dem Material im Bereich der späteren Sammelrille in Berührung gelangen, wird der vorgefertigte Topf für die Stauchung zweckmäßigerweise unabhängig von Formwerkzeugen in seiner radialen Position gesichert.

Um eine spätere Verformung des Bodens zu vermeiden, erhält der Boden des Spinnrotors vorteilhafterweise seine endgültige Form bereits bei der Erzeugung des Topfes.

Wegen der guten Spinnergebnisse, die durch eine gegenüber dem Ausgangsmaterial unveränderte Oberfläche erzielt werden, soll diese während des gesamten Herstellungsvorganges des Offenend-Spinnrotm- zumindest in dessen Sammelrillc im wesentlichen unverändert erhalten bleiben. Deshalb ist für den Fall, daß der Spinnrotor durch eine Beschichtung gegen Verschleiß geschützt werden oder hierdurch bessere Spinneigenschaflen erhalten soll, erfindungsgemäß vorgesehen, daß bereits das Ausgangsmaterial beschichtet wird und der Topf erst anschließend aus dem so beschichteten näehcnmaterial geformt wird. Auf diese Weise bleibt wiederum die Oberflächenstruktur des — beschichteten — Ausgangsmatcrials im Bereich der Sammelrille beim Fertigungsverfahren im wesentlichen unberührt erhalten, so daß auch hier gute Spinneigenschaften erzielt werden.

Da das Material bei der plastischen Verformung einer großen Beanspruchung unterzogen wird, ist es bei bestimmten Materialkombinationen für Ausgangsmaterial und Beschichtungen auch vorteilhaft, wenn erst der vorgeformte Topf geschichtet wird, ehe die endgültige Ausbildung des Spinnrotors ciiirch Drücken erfolgt.

Auch bei einem aus einem beschichteten Flächenmaterial hergestellten Offenend-Spinnrotor wird die Oberfläche im Bereich der späteren Sammeirille keinerlei mechanischen Bearbeitung, welche die Obcrflächenstruktur beeinflussen könnte, unterworfen. Der Spinnrotor besitzt daher im Bereich seiner Samnielrille gegenüber dem ungeformten Fiächenmaterial eine im wesentlichen unveränderte Oberfläche.

Das Einspannen des Topfes kann mittels einer stationären Abstützung und einer mit den Drückrollen verbundenen Gegenstütze erfolgen, wobei diese Sicherung mit Hilfe rotierender oder stillstehender Elemente durchgeführt werden kann. Für einen Spinnrotor, der in seinem Boden ein Loch hat wodurch seine Befestigung an einem Schaft, Lagerbolzen, Grundkörper etc. wesentlich vereinfacht wird, wird dieses Loch vorteilhafterweise in Verbindung mit der Erzeugung des Topfes hergestellt, indem der Topf plastisch uerformt wird und dabei zum Stanzen eines Loches aus dem Boden des Topfes gehalten wird. Da alle Arbeitsgänge sowohl für die plastische Verformung als auch -:um Stanzen des Loches in einem einzigen Arbeiishub durchgeführt werden, wird auf einfache Weise sichergestellt daß das Stanzen und das plastische Verformen konzentrisch zueinander durchgeführt werden. Die sonst üblichen mehrmaligen Einspann- und Zentriervorgänge entfallen somit und es wird viel Zeit eingespart. Der so gefertigte, ein zentrisches Loch im Boden aufweisende Topf wird nun auf mit Hilfe einer sich durch dieses Loch im Topfboden erstreckenden Haltevorrichtung an der stationären Abstützung befestigt, was mit einfachsten Mitteln geschehen kann. Die die Drückrollen tragende Vorrichtung kann auf diese Weise wesentlich vereinfacht werden.

Da jede Unwucht des Spinnrotors sich nachteilig auf seinen Antrieb und dessen Lebensdauer auswirkt, ist ein Auswuchten des Spinnrotors unumgänglich. Dies geschieht beim Stand der Technik stets durch Abschleifen des Spinnrotors an seinem Außenumfang. Dadurch aber wird die bei einem spanlos geformten Offenend-Spinnrotor relativ dünne Wand geschwächt, was aus Festigkekigründen, insbesondere im Hinblick auf die heute üblichen hohen Rotordrehzahlen, zu vermeiden ist. Erfindungsgemäß wird deshalb für das Einspannen während des Drückvorganges ein im Durchmesser kleineres Loch aus dem Boden des Topfes herausgestanzt, als später für die Befestigung des fertiggestellten Spinnrotors an seiner Halterung (z. B. Rotorschaft) erforderlich ist, und der Spinnrotor wird nach seiner Formgebung

so durch Verlagerung der Drehachse des Spinnrotors in seine Trägheitsachse ausgewuchtet, wobei das zunächst zu klein gestanzte Loch auf den gewünschten Durchmesser vergrößert wird. Durch dieses Auswuehtverfahren lc~sen sich auch Offenend-Spinnrotoren mit relativ dünner Wand erfolgreich auswuchten.

Vorzugsweise wi.'J beim Rollen der radial nach innen wirkende Druck immer nur auf einen begrenzten Bereich des Topfes ausgeübt welcher während des Rollens in axialer Richtung verlagert wird. Durch diese Verlagerung des Druckes wird das Material im Bereich des Hubendes zusammengeschoben. Hierdurch ergibt sich eine besonders gute Faltung und Materialverd-chtung im Bereich der Sammelrille mit einer entsprechend großen Verschleißfestigkeit.

Je nach der gewünschten Faltung und/oder Materialverdichtung im Bereich eier Sammelrille kann die Druckverlagerung in verschiedener Weise durchgeführt werden, beispielsweise indem die Druckverlagerung

pendelnd erfolgt. Vorzugsweise — im Bestreben, das Material im Bereich der Sammelrille besonders zu verdichten — ist jedoch erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Druckverlagerung in einer oder mehreren Wellen stets vom offenen Rand des Topfes in Richtung zur Sammelrille erfolgt.

Offenend-Spinnrotoren können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, z. B. aus Aluminium-, Stahl-, Federstahl-, Nirostahl- oder Buntmetallblechen, aber auch aus einer Kunststoffplatte. Diese unterschiedlichen Materialien lassen sich verschieden gui ver- und bearbeiten und benötigen deshalb auch eine unterschiedliche Behandlung. So ist es beispielsweise bekannt, daß zur plastischen Verformung einer Kunststoffplatte Hitze zugeführt werden muß. Um auch bei kaltverformbaren Materialien (z. B. Metallblechen) eine Anpassung an das jeweilig verwendete Material zu ermöglichen, ist in zweckmäßiger Ausgestaltung des erfin-

UUtIgSgC(TtUhZCtI * wTiuiti C" J Viyig^iiCftCri, uüw u!C r \ ΓίΖϋι Ii

der Druckverlagerungen und/oder der hierbei ausgeübte Druck in Anpassung an das für den Offenend-Spinnrotor gewählte Material variiert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die spanlose Herstellung von Offenend-Spinnrotoren, die einerseits ein geringes Gewicht aufweisen, andererseits aber dennoch widerstandsfähig gegen Verschleiß sind und hohe Drehzahlen ermöglichen und die zudem gute Garnwerte ergeben. Diese Offenend-Spinnrotoren können sowohl als Wegwerfteile mit einem lediglich durch Rolldrücken cr/ielten erhöhten Verschleißwiderstand als auch als Teile mit einem nochmals erhöhten Verschleißwiderstand aufgrund einer abschließenden Wärme- und/oder chemischen Behandlung hergestellt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Schnitt die spanlose Formung des Topfes, aus welchem anschließend der erfindungsgemäße Offenend-Spinnrotor durch Rolldrücken hergestellt wird;

F i g. 2 einen Offenend-Spinnrotor während des erfindungsgemäßen Rolldrückvorganges im Schnitt, wobei links der Spinnrotor mit einem üblichen offenen Rand und rechts der Spinnrotor mit einem durch eine Bördelung verstärkten Rand dargestellt ist; und

Fig.3 im Querschnitt den Bereich einer erfindungsgemäß ausgebildeten Sammelrille.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Offenend-Spinnrotors I mit einer Gleitwand 10 sowie einer Sammelrille 11, welcher in Fig. 2 in zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigt ist, wird nachstehend anhand der F i g. 1 und 2 erläutert.

Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des Offenerd-Spinnrotors 1 dient ein Flächenmaterial aus Metall oder Kunststoff, das eine ausreichend hohe Berstdrehzahl aufweist, um einer möglichen Verformung bei den heutzutage üblichen hohen Rotordrehzahlen zu widerstehen. Darüber hinaus soll das Material gute Spinneigenschaften aufweisen. Wie aus der DE-PS 15 60 307 bekannt ist, spielen hierbei verschiedene Faktoren eine Rolle, beispielsweise geringe Neigungen zur Verschmutzung und elektrostatischen Aufladung, gute Gleiteigenschaften in bezug auf Fasern etc. Als geeignet haben sich z. B. Bleche aus Aluminium, Stahl, Federstahl. Nirostahl oder Buntmetalicn erwiesen, doch können durchaus auch andere Metalle die gewünschten Eigenschaften gegenüber den Fliehkräften und den Fasern aufweisen. Aber auch Kunststoffe können als Ausgangsmaterial Anwendung finden, wenn diese die oben erwähnten Eigenschaften besitzen und für die spanlose Verformung geeignet sind. So kommen als Ausgangsmaterial Polystyrole (PS-Kunststoffe), Acrylnitrilputatinstyrole (ABS-Kunststoffe) und Celluloseacctate (CAB-Kunsistoffe) in Frage. Diese Kunststoffe kissen sich bei gleichzeitiger Wärmeeinwirkung durchaus plastisch verformen.

Der Einfachheithalber wird nachstehend beispielsweise die Herstellung eines spanlos geformten Offcnend-Spinnrotors 1 aus kaltgewalztem Stahl-Feinblech 2 beschrieben (Fi g. I). Zur Herstellung des Topfes 3 ist ein Schnitt-Zug-Schnitt-Werkzeug 4 vorgesehen, in welches das Blech 2 eingelegt wird. Das an sich bekannte Schnitl-Zug-Schnitt-Wcrkzeug 4 besitzt als wesentliehe Werkzeugteile eine Schnittplatte 40, auf welche das zu schneidende Blech 2 aufgelegt wird. Die Schallplatte 40 weist eine zylindrische Ausnehmung zur Aufnahme eines Schnittstempels 42 auf. Oberhalb der Schnittplatte Afx u».·;»-.« A_nr u/o-l-»»..,. λ .*;»«*.% α>..»»;ϊλ. λα :« *..~ι

ehern der Schnittstempel 42 geführt wird, welcher gleichzeitig die Funktion eines Ziehringes erfüllt. Der Schnittstempel 42 ist in seinem Arbeitsbereich in Torrn eines Hohlzylinders ausgebildet, der auf seinem Außenumfang eine scharfe ringförmige Trennkante 420 aufweist, die mit einer ebenfalls ringförmigen scharfen Trennkante 400 der .Schnittplatte 40 zusammenarbeitet, welche Trennkante 400 die Ausnehmung zur Aufnahme des Sc':nittstcmpels 42 begrenzt. In der gleichen Ausnehmung der Schnittplaite 40. in welche der Schnittstempel 42 eintauchen kann, ist weiterhin ein Niederhalter 43 angeordnet, der den Hubvveg des Schnittstempcls 42 begrenzt. Der Niederhalter 43 ist ebenso wie der Schnittstempel 42 in Form eines Hohlzylinders ausgebildet, doch ist sein Innendurchmesser aus Gründen, die später noch erläutert werden, kleiner als jener des Schnittstempcls 42.

Im hohlzylinderförmigen Teil des Schnittstempcls 42 ist ein Auswerfer 44 gelagert, gegen welchen ein im hohlzylinderförmigen Teil des Niederhalters 43 befindlieher Ziehstempel 45 bewegt werden kann. Sowohl die dem Ziehstempel 45 zugewandte Umfangskante 421 des Schnittstempels 42 als auch die dem Schnitlstcmpel 42 zugewandte Umfangskante 450 des Zichstcmpels 45 ist von abgerundeter Form.

Die einander zugewandten Fiächen 440 und 454 des Auswerfers 44 bzw. des Ziehstempcls 45 besitzen eine Form, die der Form des späteren Spinnrotors 1 entspricht.

Der Ziehstempel 45 ist ebenso wie der Schnitlstcmpel 42, der Niederhalter 43 und der Auswerfer 44 als Hohlzylinder ausgebildet und besitzt an seinem Innenu.nfang an seinem dem Auswerfer 44 zugewandten Ende eine scharfe Trennkante 451. Im Auswerfer 44, dessen Innendurchmesser genauso groß ist wie jener des Ziehstempels 45, wird ein Lochstempel 46 geführt, welcher massiv ausgebildet ist und eine mit der Trennkante 451 zusammenarbeitende Trennkante 460 aufweist.

In der oben geschilderten Beschreibung des Aufbaues des Schnitt-Zug-Schnitt-Werkzeuges 4 wurde auf die Erörterung von Antriebsvorrichtungen etc. verzichtet, um das Wesentliche klar und deutlich darstellen zu können. Nachstehend soll nun die Herstellung des Topfes 3 mit Hilfe des oben in seinem Aufbau beschriebenen Werkzeuges 4 beschrieben werden:

Nachdem das Blech 2 ins Werkzeug 4 eingelegt worden ist (Position 20), wird der Schnittslempe! 42 abgesenkt und durch Zusammenwirken der beiden kreisrunden Trennkanten 400 und 420 eine Blechscheibe 21 aus dem

Blech 2 herausstanzt, die sodann vom Niederhalter 43 aufgefangen wird. Der Ziehstempel 45, der sich zunächst in seiner Position 452 befindet, wird nun nach oben geschoben, wobei dL¹ Blechscheibe 21 in die Form eines Topfes 3 gedrückt wird. Dies wird in üblicher Weise cliuliirch ermöglicht, daß der Außendurchmesser des /iclislempels 45 etwas kleiner ist als der Innendurchmesser ,".es Schniltstempcls 42, wodurch der für die Aufnahme des Topfes 3 erforderliche Platz geschaffen wird. Die runden Umfangskanten 450 und 421 ermöglichen dabei ein Nachrutschen des Materials aus der flachen Position, welche die Blechscheibe 21 zunächst eingenommen hatte. Während der Tiefzieharbeit des Ziehstempels 45 erreicht der Topf 3 den stationär angeordneten Lochstempel 46, der zuvor aus seiner Wartestellung 461 in seine (mit vollen Linien dargestellt*") Arbeitsstellung gebracht worden ist. Der Lochstempel 46 stanzt nun mit seiner scharfen Trennkante 460 in Zu-

SüiiinVJnürbeit rnil der Sch^rfpn Trennlciintp 451 firs

Zichstempcls 45 eine Blechscheibe 22 aus dem Boden 31 des Topfes 3 heraus. Der halbfertige bzw. fertige Topf ο wird somit durch den Auswerfer 44 und den Ziehstempcl 45 dem Lochstempel 46 in genau zentrierter Position zugeführt und beim plastischen Verformen zum Ausstanzen der Blechschere 22 gehalten, so daß das Loch 30 genau zentrisch zum Topf 3 entsteht. Die ausgestanzte Blechschere 22 fällt nun durch die Bohrung 453 des Ziehslempels 45 nach unten, von wo sie später abtransportiert werden kann.

Die Schnittpiaitc 40 und der Abstreifer 41 werden nun ν .neinander entfernt. Der Auswerfer 44 stößt den Topf 3 aus dem Schnittstempel 42 heraus, so daß dieser aus dem Werkzeug 4 herausgenommen werden kann. Der bei der plastischen Verformung des Flächenmaterials {/.. B. Blech 2) entstehende überschüssige offene Rand des Topfes 3 kann gegebenenfalls im Zusammenhang mit diesem Arbeitsgang bei Abschluß dieser Verformung auf die gewünschte axiale Länge geschnitten werden.

Das Blech 2 wird anschließend an die plastische Verformung zur Bildung eines neuen Topfes 3 in die hierfür erforderliche neue Position geschoben.

|c nach Material und Größe bzw. Form des gewünschten Spinnrotors 1 kann auch eine andere Ziehvorrichtung oder auch Preßvorrichtung für die plastische Verformung des Flächcnmaterials Anwendung finden.

Der Topf 3 muß nicht unbedingt aus Flächenmatcrial hergestellt werden. |c nach Material ist es auch möglich, den Topf im Kaltgicß- oder Wampreßverfahren herzustellen.

Der Topf 3 wird anschließend an die plastische Verformung in einer Rolldrückvorrichtung 5 weiter bearbeitet. Diese Rolldrückvorrichtung 5 besitzt einen Support 50, der ein der Form des Bodens 31 des Topfes 3 angepaßtes Aufnahmetei! 1 besitzt Mittig im Aufnahmeteil 51 ist eine Gewindebohrung 52 vorgesehen für eine Schraube 53, die — wenn sie durch das Loch 30, das durch Herausstanzen der Blechscheibe 22 aus dem Boden 31 des Topfes entstanden ist, hindurchgeführt ist — zusammen mit einer Scheibe 54 den Topf 3 am Support 50 eingespannt und damit axial (sowie radial) fixiert

Die Rolldrückvorrichtung 5 besitzt ferner zusammenarbeitende Formrollen in Form einer Drückrolle 7 und eines Formfutters 6.

Das Drück- oder Formfutter 6 weist im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes auf, dessen Neigung der gewünschten Neigung der Gleitwand 10 des fertigen Spinnrotors I entspricht. Das Formfutter 6 ist dabei so bemessen bzw. wird während der Rolldrückarbcit so im Topf 3 angeordnet, daß es während des gesamten Rolldrückvorganges niemals mit der späteren Sammelrille Ί 11 in Kontakt gelangen kann.

Die Druckrolle? kann in bezug aiii den Topf } sowohl in axialer Richtung (Doppelpfeil 70) als auch in radialer Richtung (Doppelpfeil 71) bewegt werden und ist auf einer Achse 72 drehbar gelagert.

ίο In Höhe des späteren offenen Randes 12 des fertigen Offenend-Spinnrotors 1 besitzt die Rolldrückvorrichtung 5 außerdem eine Schneidvorrichtung 8, die in Richtung des Doppelpfeiles 80 radial zum Topf 3 bzw. zum fertig geformten Spinnrotor 1 bewegt werden kann.

Zum Rolldrücken wird der Spinnrotor 1 zunächst unabhängig von der Drückrolle 7 und dem Formfutter 6 am Support 50 mit Hilfe der Scheibe 54 und der Schraube 53 befestigt und auf diese Weise eingespannt. Nun wird das Formfutter 6 in das Innere des Topfes 3 hineingefahren. Dabei nimmt dieses eine solche Stellung ein, daß der gesamte Längenbereich der späteren Gleitwand 10 des zu formenden Spinnrotors 1 unterstützt ist. Dies bedeutet, daß das Formfutter 6 zunächst einen gewissen radialen Abstand zur Innenwand des Topfes 3 aufweist, damit diese Wand radial nach innen gegen das Formfutter 6 gedrückt werden kann. Hierdurch gelangt das Formfutter 6 niemals in Kontakt mit dem Bereich der Sammclrillc Ii des späteren Offenend-Spinnrotors 1.

jo Zur Bildung der Sammelrille 11 wird die Drückrolle 7 in unmittelbarer Nähe der zu formenden Sammelrille 11 — auf der dem Boden 31 abgewandten Seite des Topfes 3 — gegen die Außenwand des Topfes 3 gedrückt. Der Support 50 wird in Richtung des Pfeiles 55 angetrieben, während die Druckrolle 7 und das Formfutter 6 aktiv oder passiv (über den Topf 3) in Richtung der Pfeile 73 und 61 angetrieben werden. Durch die in bezug auf die spätere Sammelrille 11 einseitige Druckeinwirkung auf die Wand des Topfes 3 wird diese Wand nur auf dieser Seite der Sammelrille 11 radial nach innen gedrückt. Die andere Seite der Sammelrille 11 wird durch die im wesentlichen radiale Fläche des Bodens 31 gebildet. Dieser Boden 31 wird durch die durch das Aufnahmetei! 51, gebildete Abstützung zusätzlich abgestützt und ist daher widerstandsfähig gegen eine radiale oder axiale Verformung.

Die Sammclrille 11 des Offenend-Spinnrotors 1 entsteht somit durch Fallen oder Drücken gegen Luft. Wenn die Bildung der Sammclrille 11 beendet ist, crreicht das der Sammelrille 11 zugewandte F.ndc der Topfwand das Formfutter 6 (siehe Wand 32). Durch weiveres Rolldrücken mit Hilfe der Drückrolle 7 gegen das Formfutter 6 im Bereich des Topfes 3 zwischen diesem gefalteten Bereich und dem offenen Rand 12 wird nun die Gleitwand 10 des späteren Spinnrotors 1 erzeugt.

Wenn der Spinnrotor 1 seine endgültige Form erreicht hat wird die Schneidvorrichtung 8 radial an den Spinnrotor 1 herangefahren und der überschüssige offene Rand 13 vom Spinnrotor 1 abgetrennt Hiermit ist der Spinnrotor 1 fertiggestellt Dieser Spinnrotor 1 ist für viele Zwecke bereits voll einsatzfähig und bedarf — außer einer evtl. Entgratung des offenen Randes — keiner weiteren Bearbeitung.

Der Spinnrotor 1 weist somit im Bereich der Sammelrille Il eine Oberfläche auf, die durch die Formroiien (Druckrolle 7 und Formfutter 6) unberührt bleibt. Dies führt zu guten Spinnergebnissen.

Bei dem zuvor geschilderten Verfahren wird zunächst die Sammelrille 11 durch Drücken erzeugt. Um das Material im Bereich dieser Sammelrille 11 besonders zu verdichten und ihr dadurch eine besondere Verschleißfestigkeit zu verleihen, übt die Drückrolle 7 — die sich im beschriebenen Ausführungsbeispiel nur über einen begrenzten Längenbereich des Topfes 3 erstreckt und somit nur übT diesen begrenzten Längenbereich einen Druck auf dofi Topf 3 ausüben kann — bei ihrer dann erforderlichen Hubbewegung nur bei ihrer Bewegungsrichtung zum gefalteten Bereich, d. h. der späteren Sanimelrillc 11, einen Druck auf die Wand des Topfes 3 aus. Die Hubbewegung der Drückrolle 7 weg vom Bereich der Sammelrille 11 erfolgt hierbei ohne Druckausübung auf die Wand des Topfes 3. Hierdurch wird im Bereich der Sammclrille 11 eine Materialanhäufung und -verdichtung erzielt, was zu einer größeren Wandstärke führt, dank welchem die Lebensdauer des Spinnrotors 1 erhöht wird. Durch entsprechende Formgebung des Aufnahmeteils 51 und durch einen angepaßten Drückvorgang kann dabei die Form der Sammelrille 11 beeinflußt werden.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer auf diese Weise hergestellten Sammelrille 11. Der angrenzende Boden 31 des Offenend-Spinnrotors 1 weist die Wandstärke a, die er beim Tiefziehen im Werkzeug 4 erhalten hat, auf, während die Gleitwand 10 durch das Rolldrükken eine demgegenüber etwas reduzierte Wandstärke b aufweist. Dies hat jedoch keinerlei nachteilige Auswirkungen auf die Lebensdauer des Spinnrotors 1, da beim Rolldrücken das Material in diesem Bereich (der Gleitwand 10) verdichtet worden ist und daher eine erhöhte Verschleißfestigkeit besitzt. Im Bereich der Sammelrille 11 ist das Material komprimiert und angehäuft worden. Der Spinnrotor 1 besitzt deshalb hier eine Wandstärke c, die größer als die Wandstärke b der an diesem Bereich anschließenden Gleitwand 10 und auch größer als die Wandstärke n im Bereich des Bodens 3i ist. Die Vergrößerung der Wandstärke c hängt von der Intensität des Rolldrückvorgangcs ab, wie später noch näher erörtert werden wird.

Prinzipiell läßt sich das beschriebene Verfahren für eine Vielzahl von Sammelrillenformen in Anwendung bringen, wobei entsprechend die Zieh- bzw. Preßwerkzeuge und Formrollen und deren Bewegung konzipiert werden müssen.

F i g. 3 zeigt den Bereich einer besonders bevorzugten Form der Sammelrille 11 bei der die Tangenten welche — in der durch die Rotorachse gelegten Ebene — an die Begrenzungswände der Sammelrille 11 gelegt werden, mit zunehmender Entfernung vom Grund 15 der Sammelrille 11 einen immer größer werdenden Winkel au λι bzw. λι zwischen sich einschließen.

Wenn eine Oberflächenbeschichtung gewünscht wird, weil beispielsweise das Trägermaterial zwar gute Festigkeits- und Verformeigenschaften. jedoch in bezug auf das Spinnen (schlechtere Garnwerte) ungünstige Eigenschaften aufweist, so kann das als Trägermaterial vorgesehene Ausgangs- oder Flächenmaterial (z. B. Blech 2) mit einer entsprechenden Beschichtung versehen werden. Dies soll jedoch geschehen, bevor dieses Flächenmateriai einer nichtspanenden Verformung unterzogen worden ist. Beispielsweise kann ein kaltgewalztes Stahl-Feinblech durch anodische Verzinkung eine Zinkbeschichtung erhalten. Nach der Beschichtung wird dann dieses als »Zincorbiech« bekannte Blech in der oben geschilderten Weise durch Stanzen, plastische Verformung und Rolldrücken in die Form des Spinnrotors 1 gebracht.

Bei empfind',?hen Beschichtungen oder bei komplizierten Rotorformen wird die Beschichtung erst auf den vorgeformten ^Topf 3 aufgebracht. Bei Anwendung eines Preßverfahrens zur Herstellung des Topfes 3 aus einem kompakten Materialstück ist das Aufbringen einer Beschichtung ohnehin erst zu diesem Zeitpunkt möglich. Da jedoch die Beschichtung vor der endgültigen Verformung des Topfes 3 zur Bildung des Spinnrotors 1 mit seiner Sammelrille 11 aufgebracht wird, entfallen die Schwierigkeiten und Probleme, die beim Beschichten der normalerweise schlecht zugänglichen Sammelrille 11 üblicherweise entstehen.

Der Drückvorgang kann in Nähe der späteren Samts melrille 11 oder im Bereich des offenen Randes 12 beginnen, wobei die Druckrolle 7 ihre Arbeitshübe immer weiter in Richtung zu dem Bereich der späteren Sam· melrille 11 ausdehnt, und wobei die Hübe der Neigui.s des Formfutters 6 folgen — ebenso auch in dem Fall, in welchem das Rolldrücken in Nähe der späteren Sammelrille 11 beginnt. Damit bei einem am offenen Rand 12 beginnenden Rolldrücken das Formfutlcr 6 sich stets im Arbeitsbereich befindet, ist es erforderlich, daß dieses entsprechend dem Arbeitsfortgang in axialer Richtung verstellt wird, um sicherzustellen, daß das Rolldrücken stets in kontrollierter Weise erfolgt.

Für den Fall, daß eine Drückrolle 7 vorgesehen ist. die sich über den gesamten zu drückenden Bereich — d. h. vom offenen Rand 12 bis in Nähe des zu faltenden Bereichs — erstreckt, ist die Drückrolle 7 nur in radialer Richtung: zu verstellen, während das Formfutter 6 in axialer Richtung entsprechend dem Arbcilsfortgang verstellt werden muß.

Beim Rolldrückcn läßt sich in der Regel eine Verlän-

J5 gerung und Verformung des offenen Randes des Spinnrotors 1 nicht ganz vermeiden. Außerdem ist eine Bearbeitung durch Rolldrücken nur dann über die gesamte Länge des Spinnrotors i möglich, wenn liicse i.;iiiye größer ist. als beim Rolldrückcn behandelt werden soll.

Zu diesem Zweck ist bei dem bisher geschilderien Verfahren der Topf 3 beim Tiefziehen zunächst über das für den späteren Spinnrotor 1 benötigte Längenmaß hinausgebracht. Der überschüssige offene Rand 13 wird deshalb mindestens einmal beim Abschluß des Rolldrükkens im Zusammenhang mit diesem mit Hilfe der Schneidvorrichtung 8 der Rolldrückvorrichtung 5 abgeschnitten. Das Abschneiden eines überschüssigen Randes 13 kann auch bereits bei dem sich noch in der Formung befindlichen Spinnrotor 1 oder auch bereits vor

so Beginn des Rolldrückens — also zwischen der plastischen Verformung, z. B. Tiefziehen, und dem Rolldrükken — durchgeführt werden.

In der vorstehenden Beschreibung wurde vorausgesetzt, daß der Topf während des Rolldrückvorganges axial nicht bewegt wird, während die Formrollen (Formfutter 6 und Drückrolle 7) in axialer Richtung bewegt werden. Auch ist bei der beschriebenen Ausführung die Position der Schneidvorrichtungen 8 und 81 in axialer Richtung einstellbar. Natürlich ist es auch möglich, in

bo Umkehrung hiervon die Formrollen 6 und 7 sowie die Schneidvorrichtungen 8 und 81 in axialer Richtung stationär zu hallen und die erforderlichen Rclativbcwegungen zum Topf 3 durch eine Axialbewegung des Supports 50 zu erzeugen.

b« Um den Spinnrotor 1 nicht durch Abtragen auswuchten zu müssen, was bei den dünnen Querschnitten spanlos geformter Spinnrotoren 1 zu ungewünschten Querschnittsschwächungen führen würde, ist vorgesehen.

11

daß d:r Spinnrotor I nach seiner Formgebung durch Verlagerung seiner Drehachse in seine Trägheitsachse ausgewuchtet wird. Zu diesem Zweck wird für das Einspannen das Loch 30 zunächst kleiner aus dem Boden 31 des Topfes 3 herausgestanzt, als später für die Lage/ung 5 des Spinnrotors 1 auf seiner Achse etc. erforderlich ist. Das Loch 30 wird dann erst bei dem beschriebenen Auswuchten auf den gewünschten Durchmesser vergrößert. Hin solches Verfahren ist prinzipiell bekannt (siehe Sonderdruck aus »Werkstatt und Betrieb«, Carl Hanser 10 /.ehschrificnvcrlag GmbH. München 27, 92. Jahrgang I4^ri4, lieft J. Seite 5. Bild 9 — B,) und wird daher an dieser Stulle nicht näher erläutert.

' licr/u 2 Blatt Zeichnungen

25

JO

J5

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Spanlos, durch Rollen geformter Offenend-Spinnrotor mit einer Sammelrill-e, dadurch gekennzeichnet, daß der Spinnrotor (1) im Bereich der Sammelrille (11) eine von Formrollen unberührte Oberfläche aufweist.

2. Spanlos, durch Rollen geformter Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (c) im Bereich der Sammelrille (11) größer ist als die Wandstärke (b) der an diesen Bereich anschließenden Gleitwand (10).

3. Verfahren zur Herstellung eines Offenend-Spinnrotors nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch plastische Verformung und Stanzen des Ausgangsmaterials zunächst ein Topf erzeugt wird, der anschließend im Bereich zwischen der späteren Sammelrille und dem offenen Rand durch pls£*ische Verformung mittels Formrollen und im Bereich der späteren Sammelrille durch Drücken gegen Luft in die endgültige Form des Spinnrotors gestaucht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgefertigte Topf für die Stauchung unabhängig von Formwerkzeugen in seiner radialen Position gesichert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Spinnrotors seine endgültige Form bei der Erzeugung des Topfes erhält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial beschichtet wird und JerTop; anschließend aus dem beschichteten Ausgangjmaterial geformt wird.

7. Verfahren nach einem dv.- Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf beschichtet wird, ehe die endgültige Ausbildung des Spinnrotors erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf plastisch verformt und dabei zum Stanzen eines Loches aus dem Boden des Topfes gehalten wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für das Einspannen ein im Durchmesser kleineres Loch aus dem Boden des Topfes herausgestanzt wird, als später für die Lagerung des fertigen Spinnrotors erforderlich ist, und daß der Spinnrotor nach seiner Formgebung durch Verlagerung seiner Drehachse in seine Trägheitsachse ausgewuchtet wird, wobei das Loch auf den gewünschten Durchmesser vergrößert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rollen der radial nach innen wirkende Druck immer nur auf einen begrenzten Bereich des Topfes ausgeübt wird, welcher während des Rollens in axialer Richtung verlagert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverlagerung stets vom offenen Rand des Topfes in Richtung zur Sammelrille erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzcichnci, daß bei Herstellung des Offencnd-Spinnrotors aus kaltverformbarem Material die Anzahl der Druckverlagerungcn und/oder der hierbei ausgeübte Druck in Anpassung an das für den Offer.-end-Spinnrotor gewählte Material variiert wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen spanlos, durch Rollen geformten Offenend-Spinnrotor mit einer Sammelrille sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Offenend-Spinnrotors.

Bisher wurden Offenend-Spinnrotoren entweder aus dem Vollen gedreht oder aber als Gußteile hergestellt, die durch eine spanabhebende Bearbeitung in ihre endgültige Form gebracht wurden. Eine solche Herstellungsweise ist sehr aufwendig, weshalb durcü Vergütung und Beschichtung der mit den Fasern in Berührung kommenden Flächen eine hohe Standzeit angestrebt wurde. Es ist jedoch äußerst schwierig, in die Sammelrille hineinzukommen, so daß das Härten, das anschließende Folieren und Beschichten dieser Sammelrille nur unter Schwierigkeiten durchgeführt werden kann.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist es auch bereits bekannt, Offenend-Spinnrotoren durch spanlose Formung herzustellen (DE-OS 25 04 401), wobei als Ausgangsmaterial ein Metallblech dient, das zunächst durch Ausstanzen und plastische Verformung in die Form eines Topfes gebracht wird. Anschließend wird der Topf mit Hilfe komplementär geformter Form- und Drückrollen einer Druckverformung unterzogen und in die endgültige Rotorform gedrückt Dabei erstrecken sich die Drückrollen über die gesamte Innen- bzw. Außenlänge des Offenend-Spinnrotors. Es hat sich gezeigt, daß sich auf diese is'eise keine für das Spinnen brauchbaren Spinnrotoren herstellen lassen und auch das Formwerkzeug für die Sammelrille nur eine kurze Standzeit aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen für das Offenendspinnen brauchbaren spanlos hergestellten Spinnrotor sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Offenend-Spinnrotors zu schaffen.

Eine weitere Aufgabe ist es, ein vorteilhaftes Verfahren zum Auswuchten derartiger dünnwandiger Spinnrotoren zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spinnrotor im Bereich der Sammclrillc eine von Formrollen unberührte Oberfläche aufweist. Diese unregelmäßig und mechanisch beim Rollen des Spinnrotors nicht berührte Oberfläche der Sammelrille besitzt gute Eigenschaften in bezug auf das erzeugte Garn. Sich schädlich auf das Garn auswirkende Drückriefen wcrden im Bereich der Sammelrille wirksam vermieden.

Durch entsprechende Intensität des Rolldrückvorganges kann der Spinnrotor im Bereich seiner Sammelrille eine Wandstärke erhalten, die größer ist als die Wandstärke der an diesen Bereich anschließenden

jo Gleitwand. Hierdurch wird eine hohe Berstdrehzahl erzielt, so daß der Spinnrotor für hohe Drehzahlen geeignet ist.

Es hat sich gezeigt, daß die durch die Formrollen unberührt gebliebene Oberfläche für die Erzielung guter Spinnergebnisse von ausschlaggebender Bedeutung ist. Selbst Sammelrillen, deren Oberflächen auf bisher übliche Weise poliert werden und lediglich Unregelmäßigkeiten in der Größenordnung von ca. I μηι aufweisen, haben hinsichtlich Reißfestigkeit und Gleichmäßig-

M) keil des Garnes, Anzahl der Dick- oder DünnMclleii. Anzahl der Fadenbruchstellen, Anspinnfreundlichkeii und Selbstreinigung nicht zu so guten Ergebnissen geführt wie Sammelrillen, die auf erfindungsgcmäUc Weise erzeugt werden. Untersuchungen haben gezeigt, diiß

t>5 die Oberfläche der gemäß dem beschriebenen Verfahren hergestellten Sammelrillcn eine relativ grobe Rauhigkeit in der Größenordnung um Ι5μιη besitzt. Die Oberfläche des Ausgangsmaterials und somit auch der