DE3622978C1 - Kettbaum aus Leichtmetall zum Schaeren,Zetteln oder Wickeln von Faeden,Garnen od.dgl. aus Textilmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kettbaum der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Die Kettbäume der genannten Art (vergleiche z. B. die FR-PS 11 64 938, Fig. 2) unterliegen beim Wickeln, Schären od. dgl. durch den auf dem Kettbaum sich bildenden Fadenwickel Druck- und Zugkräften, wobei auch Biegebeanspruchungen in Betracht zu ziehen sind. Üblicherweise bestehen die Flansche und das Rohr wegen der unterschiedlichen Beanspruchung und auch der unterschiedlichen Herstellungsweise aus verschiedenen Leichtmetallegierungen, so daß man gezwungen ist, den Kettbaum fertigungstechnisch aus Rohr und Flanschen zu einer Einheit miteinander zu verbinden bzw. zu ver­ schweißen. Das Rohr, insbesondere das Aluminiumrohr, hat aufgrund seines Produktionsverfahrens erhebliche Toleranzen in den Abmessungen. Im allgemeinen wird das Rohr durch Ziehen, Rollen u. dgl. erzeugt. Weitere Toleranzen ergeben sich durch die Warmaushärtung. Neben den geometrischen Toleranzen in der Abweichung von der Kreisringform treten hinsichtlich der Geradheit (Säbel­ effekt) nicht unbedeutende Verformungen hinzu, die den Hersteller dazu zwingen, daß Rohre mit relativ hohen Aufmaßen bei der Verarbeitung zu einem Kettbaum ver­ wendet werden müssen.

Bei dem Kettbaum wird von dem Abnehmer eine Mindest­ wandstärke bei dem Rohr verlangt, die nicht unterschrit­ ten werden darf. Dadurch ist man gezwungen, der ferti­ gungstechnisch hinzunehmenden Unrundheit des Rohres durch eine erhöhte Wandstärke, als theoretisch erfor­ derlich, zu begegnen, was zu einer Verteuerung des Kettbaumes führt. Für das Zusammensetzen der mit einem Flanschhals versehenen Flansche mit den Rohrenden ist eine zentrierte Aufnahme erforderlich. Diese erfolgt in der Weise, daß der Innendurchmesser des Rohrendes auf einer vorbestimmten kurzen Länge auf einen größeren Durchmesser ausgedreht wird als der Durchmesser des Rohres im Rohzustand, wobei in diese Ausdrehung der entsprechend gefertigte Kragen des Flanschhalses der Flansche passend eingesetzt wird. Die Verschweißung der Rohrenden mit dem Flanschhals erfolgt an der Stoßstelle zwischen Rohr und Flanschhals. Ein solches Ausdrehen führt zu einer gewissen Schwächung des Rohres bzw. der Rohrenden an der Verbindungsstelle mit den Flanschen. Dies trägt dazu bei, daß die Wandstärke des Rohres im Rohmaß bei den vorgegebenen Herstellungstoleranzen noch ein wenig größer gewählt werden muß, was festigkeitsmäßig nicht erforderlich sein würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kettbäume zu schaffen, für deren Herstellung es ermöglicht ist, unter Berücksichtigung der Herstellungstoleranzen Rohre mit geringerer Wandstärke als bisher verwenden und mit den Flanschen verschweißen zu können. Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Kettbaumes wird er­ reicht, daß das Rohr an seinen Enden in seinem Rohrinnen­ durchmesser erhalten bleibt. Gerade an der Schweißstelle kann die volle ursprüngliche Wandstärke genutzt werden. Die Maßnahme zur Begegnung der Unrundheit, d. h. zur zentrischen Aufnahme des Flanschhalses der Flansche, ist in die ringförmige Verstärkung verlegt, wobei eine Wandstärkenschwächung des Rohres vermieden wird. Dies führt zugleich zu einer Materialersparnis für die Wandstärke über die Länge des Rohres. Die ringförmige Verstärkung ergibt ferner eine bessere Wärmeableitung beim Verschweißen des Rohrendes mit dem Flanschhals. Dies führt zu einer Erhöhung der Brinellhärte in der Schweiß­ naht. Die Rundschweißnaht erhält eine größere Tiefe. Hierdurch wird die Schweißnaht selbst beim Gebrauch des Kettbaumes niedriger spezifisch belastet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Ver­ stärkung des Rohrendes durch einen in das Rohrende eingelegten Ring gebildet sein, der mit dem Rohrende fest verbunden ist. Die feste Verbindung kann durch Punktschweißung, Klebung oder eine Schrumpfmaß­ nahme hergestellt sein.

Man kann auch einen offenen Ring mit einer Querteilung verwenden, wobei der Querspalt des Ringes durch Ver­ schweißung geschlossen ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem in das Rohrende eingesetzten Ring die zur Verbindung von Rohrende und Flansch dienende Rund­ schweißnaht in ihrer Tiefe den eingesetzten Ring mit erfaßt. Hierdurch erzielt man einen erhöhten Schweiß­ querschnitt und damit eine Verbesserung der Festigkeit der Schweißverbindung, die festigkeitsmäßig den schwäch­ sten Teil gegenüber der Festigkeit von Rohr und Flansch darstellt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die rundumlaufende innere Verstärkung des Rohrendes für das Auswuchten des fertigen Teilkettbaums verwendet werden. Hierzu kann die Innenverstärkung des Rohrendes mit rings umlaufenden Rillen o. dgl. versehen sein, die zur Be­ festigung von Unwuchtgewichten dienen.

Eine weitere Möglichkeit, die Innenverstärkung des Rohrendes zu erreichen, kann darin bestehen, daß die Rundverstärkung durch Anstauchen oder durch Auftragen einer Schmelzlegierung o. dgl. ge­ bildet wird.

Die Maßnahme für den Ausgleich der Unrundheit und der mangelnden Geradheit des Rohres in die innen liegende Rundverstärkung zu legen, hat noch den weiteren Vorteil, daß Rohre, die von vornherein im hohen Maße eine verhältnismäßig geringere Wandstärke haben können, in der Fertigung, was die Geometrie der Rundheit und der Gerad­ heit betrifft, genauer hergestellt werden können. Dies trägt zur Einsparung an Material für das Rohr bei, ohne daß die Festigkeit beeinträchtigt wird.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Kettbaum gemäß der Er­ findung teils im Schnitt und teils in Ansicht.

Der Kettbaum 1 setzt sich aus dem Rohr 2 und den seitlichen Flanschen 3 und 4 zusammen. Die Flansche 3 und 4 sind auf ihrer dem Rohr 2 zugekehrten Seite mit einem Flanschhals 5 und 6 versehen, der mit dem Flansch selbst ein einstückiges Teil bildet. Dadurch liegt die Schweißnaht 7, 8 in einem vorbestimmten Abstand von der Innenfläche der Flansche 3, 4. Das Rohr 2 weist eine vorbestimmte Wandstärke 2 a auf, die über die Rohrlänge nicht unterschritten werden darf.

Da das Rohr 2, das aus einer Aluminiumlegierung besteht, die eine andere ist als die Aluminiumlegierung der Flansche, herstellungsmäßig bedingt über die Länge ver­ teilt Unrundungen aufweist und auch von der idellen Gradheit (Säbeleffekt) abweicht, ist es erforderlich, daß das Rohrende eine zentrische Aufnahmefläche er­ hält, in die eine zentrische Gegenfläche 5 a, 6 a der Flansche 3, 4 passend eingreift, wobei die Schweißnaht 7, 8 an der Stoßstelle zwischen dem Rohrende und den Flanschen angeordnet wird.

Zur Vermeidung einer zentrischen Ausdrehung in der Wand­ stärke 2 a des Rohres 2 ist das Ende des Rohres 2 jeweils mit einer rundumlaufenden Verstärkung versehen. Bei dem dargestellten Beispiel besteht die Verstärkung aus einem in den Innenumfang des Rohres 2 eingesetzten Ring 10, 11, der mit dem Rohr 2 bei unverändert gebliebener Wandstärke 2 a fest verbunden ist. Die Befestigung kann auf verschiedene Art erfolgen, z. B. durch Punktschweißung, Klebung oder auch durch Aufschrumpfung des Rohrendes auf dem Ring. Mit 12 sind die Punktschweißstellen veranschaulicht.

Die mit dem jeweiligen Rohrende fest verbundenen Ringe 10, 11 erhalten nunmehr eine zentrische Ausdrehung 14, 15 zum Ausgleich der Unrundheit des Rohres 2, wobei die Ausdrehung 14, 15 exzentrisch zu der theoretischen Mittelachse des Rohres 2 verlaufen kann. In der Aus­ drehung 14, 15 greifen die zentrischen Ansätze 5 a, 6 a der Flanschhälse 5, 6 passend ein. Auf diese Weise ist die Maßnahme zur Beseitigung der Unrundheit des Rohres des Kettbaumes 1 vollständig in die Ver­ stärkung, d. h. in die eingesetzten Ringe 10, 11 verlegt. Die Wandstärke 2 a des Rohres 2 ist an den Rohrenden nicht mehr geschwächt, wodurch sich eine Materialeinsparung für das Rohr und auch eine Erhöhung der Festigkeit der Rohrenden ergibt, ohne daß die vorgeschriebene Wandstärke 2 a des Rohres unterschritten wird.

Die Schweißnaht 7, 8 erhält dadurch, daß das Rohrende in der Wandstärke unverändert geblieben ist, von selbst eine größere Tiefe gegenüber der bisherigen Maßnahme. Vorteilhaft erfaßt die Schweißnaht 7 in ihrer Tiefe den eingesetzten Ring 14, 15 bzw. greift in diesen Ring zusätzlich ein. Dadurch wird die Verschweißung zwischen Rohr 2 und Flansch 3, 4 wesentlich ver­ bessert und verstärkt. Es ergibt sich eine niedrige spezifische Belastung für die Schweißstelle. Die Ver­ stärkung des Rohrendes führt zu einer verbesserten Wärmeableitung, was eine Erhöhung der Brinellhärte in der Schweißnaht zur Folge hat. Im ganzen führt die beschriebene Maßnahme dazu, daß Rohre im Rohmaß mit geringeren Wandstärken verwendet werden können. Je geringer die Wandstärke des Rohres bei seiner Herstellung, d. h. das aus Toleranzgründen erforderliche Übermaß kleiner gehalten werden kann, umso besser läßt sich das Rohr in bezug auf Rundlauf und Gradheit her­ stellen.

Die in das Rohrende eingesetzte Rundverstärkung, insbesondere der eingesetzte zusätzliche Ring, gibt Anlaß, diese Rundverstärkung zugleich als Träger für Unwuchtgewichte bei der Auswuchtung des Kettbaumes im ganzen zu benutzen. Hierfür können in der Innenverstärkung bzw. dem eingesetzten Ring zusätz­ lich Rillen 17 angeordnet sein, an denen die Unwucht­ gewichte an den beim Auswuchten sich ergebenden Stellen festgeklemmt werden können. Man braucht deshalb nicht, wie bisher, an den Flansch Bohrungen zum Einsetzen der Unwuchtgewichte vornehmen.

Claims (7)

1. Kettbaum aus Leichtmetall zum Schären, Zetteln oder Wickeln von Fäden, Garnen oder dgl. aus Textilmaterial, z. B. Baumwolle oder Schmelzspinnmaterial, bestehend aus einem Rohr mit an den Rohrenden angeordneten Flan­ schen, bei dem die Flansche an der dem Rohr zuge­ kehrten Seite einen Flanschhals besitzen, der mit dem Rohrende durch eine Rundschweißnaht fest verbunden ist, wobei das Rohrende über einen Kragen des Flansch­ halses gesteckt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohrende des Rohres (2) am Innenumfang mit einer ringförmigen Verstärkung (10) versehen ist, deren Wandstärke so groß ist, daß der durch die Fertigungstoleranzen des Rohres (2) sich ergebende Ausgleichbereich für die Unrundheit zum zentrischen Ansetzen der Flanschhälse (5, 6) allein von der Verstärkung (10) aufgenommen wird.

2. Kettbaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung des Rohrendes aus einem in das Rohrende eingelegten Ring (10) besteht, der mit dem Rohr (2) fest verbunden ist.

3. Kettbaum nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der eingesetzte Ring (10) mit dem Rohrende durch Punktschweißung, Klebung oder mittels einer Schrumpfmaßnahme fest verbunden ist.

4. Kettbaum nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte Ring (10) ein offener Ring mit einer Querteilung ist, dessen Querspalt durch Verschweißung geschlossen ist.

5. Kettbaum nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundschweißnaht (7) in ihrer Tiefe den eingesetzten Ring (10) mit erfaßt.

6. Kettbaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (10) der Rohrenden durch Anstauchen derselben oder durch Auftragen einer Schmelzlegierung o. dgl. gebildet ist.

7. Kettbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Verstärkung (10) der Enden des Rohres (2) mit ringsumlaufen­ den Rillen (17) zur Befestigung von Unwuchtgewichten versehen ist.