DE3825739A1 - Verfahren zum herstellen von aufloesewalzenringen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Auflösewalzenringen, insbesondere für Offenend- Spinnmaschinen, bei dem man den Ring über seine Länge mit einem einen Fuß aufweisenden Sägezahndraht schraubenförmig bewickelt, wobei die Fußbereiche benachbarter Sägezahndrahtwindungen sich berühren. Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Sägezahndraht zum Durchführen des Verfahrens.

Üblicherweise werden Auflösewalzenringe dadurch hergestellt, daß ein Rohrstück, welches bereits die Länge des fertigen Auflösewalzenringes besitzt, mit einem Sägezahndraht bewickelt wird, wobei Anfang und Ende des Sägezahndrahtes an dem Rohrstück befestigt werden. Bei der geforderten Rundlaufgenauigkeit von Auflösewalzenringen kann diese Herstellungsmethode nicht mithalten. Um die geforderte Rundlaufgenauigkeit einhalten zu können, werden daher häufig Auflösewalzenringe einschließlich ihrer Garnitur aus dem vollen gefräst, was aufwendig und teuer ist.

In der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung 38 05 281 ist ein Verfahren zum Herstellen von Auflösewalzenringen beschrieben, bei dem man ein Rohr mehrfacher Ringlänge mit einem Sägezahndraht bewickelt. In etwa der späteren Ringlänge entsprechenden Abständen werden die Zähne der Sägedrahtwindungen bis auf den Fuß des Sägezahndrahtes entfernt, so daß umlaufende Einstechnuten entstehen. In diesen Einstechnuten werden die Sägezahndrahtwindungen mittels einem Laser- oder Elektronenstrahl an das Rohr geschweißt, wonach das Rohr etwa in der Mitte der Einstechnuten in die einzelnen Auflösewalzenringe geteilt wird. Durch dieses Verfahren wird ermöglicht, daß die Sägezahndrahtwindungen über die gesamte Ringlänge gleichmäßig auf dem Rohrstück liegen, daß also keine Unstetigkeiten am Anfang und am Ende der Sägezahndrahtwindungen entstehen. Die geforderte Rundlaufgenauigkeit kann daher mit diesem Verfahren eingehalten werden. Es ist allerdings notwendig, daß die Sägezahndrahtwindungen aus Stabilitätsgründen auf dem Rohr verbleiben, so daß eine gewisse Mindestwandstärke der Auflösewalzenringe nicht unterschritten werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Auflösewalzenringen der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine hohe Rundlaufgenauigkeit der Auflösewalzenringe bei geringer Wanddicke ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den Sägezahndraht auf einen Kern mehrfacher Ringlänge wickelt, daß man die Fußbereiche benachbarter Sägezahndrahtwindungen miteinander zu einem Rohr verbindet und daß man die miteinander verbundenen Sägezahndrahtwindungen von dem Kern entfernt und das Rohr in die einzelnen Auflösewalzenringe aufteilt.

Hierdurch läßt sich auf verblüffend einfache Weise ein Auflösewalzenring herstellen, der zum einen eine geringe Wandstärke und zum anderen eine hohe Rundlaufgenauigkeit aufweist. Zwar ist aus der EP-A-1 42 073 ein Verfahren zum Herstellen eines Nadelträgers bekannt, bei dem der die Nadeln aufweisende Grundkörper durch ein schraubenförmig aufgewickeltes, mit Bohrungen versehenes Trägerband gebildet ist, wobei die Windungen des Trägerbandes miteinander verklebt werden. Das bekannte Verfahren unterscheidet sich von dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur dadurch, daß es sich auf einen Nadelträger bezieht, sondern ganz wesentlich auch dadurch, daß dort lediglich ein Grundkörper gewickelt wird. Damit treten dort, verursacht durch Anfang und Ende des Trägerbandes, die gleichen Rundlaufprobleme auf, wie bei dem Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entfernt man in etwa der Ringlänge entsprechenden Abständen die Zähne in jeweils einer umlaufenden, bis etwa auf den Fuß des Sägezahndrahtes reichenden Einstechnut und trennt anschließend das Rohr etwa in der Mitte der Einstechnuten in die einzelnen Auflösewalzenringe auf. Hierdurch werden die beiden Seiten der Auflösewalzenringe zahnfrei, so daß an diesen Seiten ohne Probleme die für die Lagerung der Auflösewalzenringe häufig verwendeten Bundscheiben angelegt werden können.

Gemäß einer Variante des Verfahrens kann man auch nach dem Auftrennen des Rohres in die einzelnen Auflösewalzenringe die Stirnseiten der Auflösewalzenringe zu deren Oberseite hin anfasen. In vielen Fällen kann die dadurch geschaffene Fase bereits ausreichen, daß keine Beeinflussung der für die Lagerung vorgesehenen Bundscheiben durch die an den Stirnseiten befindlichen Zähne auftritt.

Eine bevorzugte Möglichkeit, die einzelnen Fußbereiche der benachbarten Sägezahndrahtwindungen miteinander zu verbinden besteht darin, daß man die Fußbereiche miteinander verschweißt. Hierdurch wird ein einstückiges Rohr erreicht, das nachher in die einzelnen Auflösewalzenringe aufgetrennt wird.

Besonders bevorzugt wird, wenn man die Fußbereiche mittels einem kontinuierlich entlang der Sägezahndrahtwindungen elektronen- oder laserstrahlverschweißt. Das Elektronenstrahl- bzw. Laserstrahlschweißverfahren läßt ein Schweißen auf kleinstem Raum zu, so daß auch Sägezahndrähte mit kleinem Fuß gut miteinander verbunden werden können. Außerdem läßt sich die Wirktiefe der Schweißung ziemlich genau einstellen, so daß auf einfache Weise verhindert werden kann, daß die Sägezahndrähte auf dem Kern festgeschweißt werden.

Besonders einfach lassen sich die benachbarten Sägezahndrahtwindungen verschweißen, wenn man den bewickelten Kern mit einem der Steigung der Sägezahndrahtwindungen entsprechenden Vorschub an einem auf den jeweiligen Fußbereich gerichteten Schweißstrahl vorbeidreht. Dieses Verfahren erfolgt analog dem Schneiden eines Gewindes mittels einer Drehbank, wobei die mit dem Gewinde zu versehende Welle unter einem bestimmten Vorschub an dem Drehstahl vorbeibewegt wird.

Ein besonders einfaches Auftrennen des Rohres in die einzelnen Auflösewalzenringe läßt sich erreichen, wenn man das Rohr mittels Elektronen- oder Laserstrahl auftrennt. Hierdurch werden glatte Stirnseiten erreicht, die nicht mehr erkennen lassen, wo eine Windung des Sägezahndrahtes beginnt.

Besonders bevorzugt läßt sich das Verfahren mit einem Sägezahndraht durchführen, dessen Fuß an einer Seite einen sich über die gesamte Drahtlänge erstreckenden Vorsprung und an der anderen Seite eine entsprechende Ausnehmung aufweist, so daß beim Bewickeln des Kerns Vorsprünge und Ausnehmungen benachbarter Sägezahndrahtwindungen ineinandergreifen, wobei die Ausnehmung und der Vorsprung eine größere Tiefe aufweisen als die Breite der Zähne des Sägezahndrahtes. Hierdurch wird erreicht, daß der Vorsprung einer Sägezahndrahtwindung bis neben die Zähne in den Fuß des benachbarten Sägezahndrahtes eindringen kann, so daß beim Verschweißen der Windungen Teile der benachbarten Fußbereiche übereinanderliegen, wobei der Schweißstrahl durch diese übereinanderliegenden Teile hindurchdringt. Hierdurch wird eine besonders feste Verbindung zwischen den einzelnen Drahtwindungen erreicht. Es sind zwar bereits profilierte Sägezahndrähte bekannt, deren Füße seitliche Vorsprünge und Ausnehmungen aufweisen, sogenannte Drähte mit Fußverkettung oder Fußverriegelung, wobei die Vorsprünge und Ausnehmungen in etwa die gleiche Tiefe aufweisen wie die Zahnbreite. Die Verkettung hat bei diesen Sägezahndrähten nur den Zweck, daß die Windungen auch dann ineinander verkrallt bleiben, wenn durch eine außergewöhnliche Beanspruchung des mit den Sägezahndrähten bewickelten Tambours einer Karde oder einer Krempel eine einzelne Windung reißt. Selbst bei einem solchen Riß bleiben die Windungen aufgrund der Verkettung verkrallt, so daß nicht der gesamte Sägezahnbelag abspringen kann, wodurch verhindert wird, daß die Arbeitsorgane der Krempel oder der Karde, die um den Tambour herum angeordnet sind, beschädigt werden.

In bevorzugter Weise weist der Fuß des Sägezahndrahtes auf einer Seite einen im Querschnitt V-förmigen Vorsprung mit zur Seite hin zulaufenden Ober- und Unterseite und auf der gegenüberliegenden Seite eine entsprechende V-förmige Ausnehmung auf. Das hat den Vorteil, daß die Sägezahndrahtwindungen bereits beim Bewickeln auf den Kern in Höhenrichtung, also radial zum Kern formschlüssig fixiert werden und daß beim Verschweißen bei jeder Windung zwei Grenzflächen zwischen den beiden benachbarten Sägezahndrahtwindungen dem Schweißstrahl ausgesetzt sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die Tiefe der Ausnehmung in dem Fuß des Sägezahndrahtes in etwa der Breite des Sägezahndrahtes ohne Berücksichtigung des Vorsprunges. Das bedeutet, daß der Vorsprung eines Sägezahndrahtes in axialer Richtung des Auflöseringes gesehen praktisch vollständig in den Fußbereich der benachbarten Sägezahndrahtwindung eindringt. Hierdurch wird ein großer Überlappungsbereich der benachbarten Sägezahndrahtwindungen erreicht.

Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn die ober- und Unterseite des Vorsprunges einen Winkel von etwa 60° einschließen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen mit einem Sägezahndraht bewickelten Kern zur Herstellung von Auflösewalzenringen,

Fig. 2 eine stark vergrößerte Detailansicht II aus Fig. 1 im Schnitt, und

Fig. 3 einen fertigen, teilweise geschnittenen Auflösewalzenring.

In Fig. 1 ist ein mit einem Sägezahndraht 1 bewickelten Kern 2 dargestellt, dessen Länge ein Mehrfaches der Länge a eines einzelnen Auflösewalzenringes 3 beträgt. Anfang und Ende des Sägezahndrahtes 1 sind auf dem Kern mittels Schrauben 4 gesichert.

Wie besser aus Fig. 2 ersichtlich ist, handelt es sich bei dem Sägezahndraht 1 um einen solchen mit einem seitlichen Fuß 5. Der Fuß 5 weist auf einer Seite einen Vorsprung 6 und auf der anderen Seite eine Ausnehmung 7 auf, wobei der Vorsprung 6 einer Windung 8 in die Ausnehmung 7 einer benachbarten Windung 9 eingreift. Die Tiefe b einer Ausnehmung 7 ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Mehrfaches größer als die Breite c eines Zahnes 10 des Sägezahndrahtes. Die Tiefe b der Ausnehmung 7 entspricht fast der gesamten Fußbreite, wenn man die Tiefe des Vorsprunges 6 außer Betracht läßt.

Aus Fig. 2 ist gut zu erkennen, daß der Vorsprung 6 und die Ausnehmung 7 im Querschnitt V-förmig ausgebildet sind, wobei die Oberseite 11 die Unterseite 12 des Vorsprunges 6 zur Seite hin zusammenlaufen. Der von der Oberseite 11 und der Unterseite 12 eingeschlossene Winkel α beträgt bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel 60°.

Aufgrund dieser Geometrien wird zwischen den Fußbereichen 5 benachbarter Windungen 8 und 10 eine zahnfreie Überdeckungszone d erreicht, deren Betrag etwa der halben Fußbreite entspricht.

lm folgenden wird das Verfahren zur Herstellung eines Auflösewalzenringes 3 näher erläutert, wobei der obenbeschriebene Sägezahndraht zur Anwendung kommt.

Zunächst wird ein rohrförmiger Kern 2 mit dem Sägezahndraht 1 bewickelt, wobei die Vorsprünge 6 der Windungen 8 in die Ausnehmungen 7 der jeweils benachbarten Windungen 9 eingreifen. Anfang und Ende des so auf der Kern 2 gewickelten Sägezahndrahtes 1 werden mit Schrauben 4 gesichert. Dann werden die einzelnen Windungen 8 und 9 des Sägezahndrahtes 1 mittels eines Laser- oder Elektronenstrahls 13 miteinander verschweißt. Der Schweißstrahl 13 zielt dabei ortsfest auf den Fußbereich 5 zwischen zwei benachbarten Windungen 8 und 9 des Sägezahndrahtes 1, während der Kern 2 um seine Achse in Richtung des Pfeiles D gedreht und in Richtung des Pfeiles S entsprechend der Steigung der Windungen 8 und 9 des Sägezahndrahtes 1 bewegt wird. Hierdurch dreht sich der Kern kontinuierlich an dem Schweißstrahl 13 vorbei, der während dieser Bewegungen stets auf dem Fußbereich 5 zwischen zwei Windungen 8 und 9 zielt. Die Wirktiefe des Schweißstrahles 13 ist so eingestellt, daß sie etwa 90% der Höhe h des Fußes 5 des Sägezahndrahtes 1 erreicht. Dadurch werden die Füße benachbarter Windungen 8 und 9 im Bereich der Überdeckungszone d an zwei Grenzflächen, nämlich jeweils der Oberseite 11 und der Unterseite 12 eines Vorsprunges 6 miteinander verschweißt, ohne daß es zu einer Verbindung des Fußes 5 mit dem Kern 2 kommt.

Sobald die Windungen 8 und 9 des Sägezahndrahtes 1 vollständig miteinander verschweißt sind, werden die Schrauben 4 gelöst, wonach der verschweißte Sägezahndraht 1 mittels einer Presse von dem Kern 2 heruntergepreßt wird. Nun können entsprechend der Länge a des späteren Auflösewalzenringes umlaufende Einstechnuten eingeschliffen werden, wie dies in der deutschen Patentanmeldung P 38 05 281 beschrieben ist. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Auflösewalzenringe 3 jedoch ohne vorheriges Einschleifen von Einstechnuten aus dem gewundenen und nunmehr ein Kern bildenden Sägezahndraht herausgetrennt. Dieses Heraustrennen kann ebenfalls mittels eines Laser- oder Elektronenstrahls geschehen.

Anschließend werden die Stirnseiten 14 und 15 des Auflösewalzenringes 3 mit einer Fase versehen. Je nach Art des späteren Einsatzes eines solchen Auflösewalzenringes kann dann auch noch die Innenseite des Ringes geschliffen werden.

Wie in der deutschen Patentanmeldung P 38 05 281 beschrieben ist, kann auch bei dem hier beschriebenen Verfahren noch ein Zwischenschritt vorgesehen sein, in dem der Sägezahndraht 1 nach dem Wickeln auf den Kern 2 plasmabeschichtet wird.

Obwohl das Verfahren unter Verwendung eines Sägezahndrahtes mit Fußverkettung beschrieben wurde, ist es auch denkbar, daß das Verfahren mit einem Sägezahndraht durchgeführt werden kann, der eine Fußverriegelung aufweist. Zu achten ist in jedem Fall jedoch darauf, daß die Tiefe der Vorsprünge bzw. der Ausnehmungen bei seitlich angeordneten Füßen größer ist, als die Breite eines Zahnes, um so eine für das Laserschweißen günstige zahnfreie Überdeckungszone zu erhalten.

Das Verschweißen der Sägezahndrahtwindungen zu einem Rohr hat schließlich auch den Vorteil, daß die Innenwandung des Auflösewalzenringes auch noch feinstgeschliffen werden kann, um höchsten Genauigkeitsansprüchen zu genügen.

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen von Auflösewalzenringen, insbesondere für Offenend-Spinnmaschinen, bei dem man den Ring über seine Länge mit einem einen Fuß aufweisenden Sägezahndraht schraubenförmig wickelt, wobei die Fußbereiche benachbarter Sägezahndrahtwindungen sich berühren, dadurch gekennzeichnet, daß man den Sägezahndraht (1) auf einen Kern (2) mehrfacher Ringlänge (a) wickelt, daß man die Fußbereiche (5) benachbarter Sägezahndrahtwindungen (8, 9) miteinander zu einem Rohr verbindet, und daß man die miteinander verbundenen Sägezahndrahtwindungen (8, 9) von dem Kern (2) entfernt und in die einzelnen Auflösewalzenringe (3) aufteilt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in etwa der Ringlänge (a) entsprechenden Abständen die Zähne (10) in jeweils einer umlaufenden, bis etwa auf den Fuß des Sägezahndrahtes reichenden Einstechnut entfernt und das Rohr anschließend etwa in der Mitte der Einstechnuten in die einzelnen Auflösewalzenringe auftrennt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Auftrennen des Rohres in die einzelnen Auflösewalzenringe (3) die Stirnseiten (14, 15) der Auflösewalzenringe (3) zu deren Oberseite hin anfast.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fußbereiche (5) benachbarter Sägezahndrahtwindungen (8, 9) miteinander verschweißt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fußbereiche (5) mittels einem kontinuierlich entlang der Sägezahndrahtwindungen (8, 9) geführten Elektronen- oder Laserstrahl (13) verschweißt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den bewickelten Kern (2) mit einem der Steigung der Sägezahndrahtwindungen (8, 9) entsprechenden Vorschub (S) an einem auf den jeweiligen Fußbereich (5) gerichteten Schweißstrahl (13) vorbeidreht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohr mittels eines Elektronen­ oder Laserstrahls in die Auflösewalzenringe (3) auftrennt.

8. Sägezahndraht zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dessen Fuß (5) an einer Seite einen sich über die gesamte Drahtlänge erstreckenden Vorsprung (6) und an der anderen Seite eine entsprechende Ausnehmung (7) aufweist, so daß beim Bewickeln des Kerns (2) Vorsprünge (6) und Ausnehmungen (7) benachbarter Sägezahndrahtwindungen (8, 9) ineinandergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) und der Vorsprung (6) eine größere Tiefe (b) aufweisen als die Breite (c) der Zähne (10) des Sägezahndrahtes (1).

9. Sägezahndraht nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (5) auf einer Seite einen im Querschnitt V­ förmigen Vorsprung (6) mit zur Seite hin zulaufender Ober­ und Unterseite (11, 12) und auf der gegenüberliegenden Seite eine entsprechenden V-förmige Ausnehmung (7) aufweist.

10. Sägezahndraht nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und Unterseite (11, 12) des Vorsprungs (6) einen Winkel (α) von etwa 60° einschließt.

11. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (b) der Ausnehmung (7) in etwa der Breite des Sägezahndrahtes (1) ohne Berücksichtigung des Vorsprunges (6) entspricht.