DE3922837A1 - Laeuferring fuer spinnmaschinen - Google Patents
Laeuferring fuer spinnmaschinenInfo
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01H—SPINNING OR TWISTING
- D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
- D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
- D01H7/52—Ring-and-traveller arrangements
- D01H7/58—Ring-and-traveller arrangements with driven rings ; Bearings or braking arrangements therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Läuferring für Spinnmaschinen, wie
etwa Ringspinnmaschinen oder Ringzwirnmaschinen usw., und hier
bei im besonderen einen Läuferring für Spinnmaschinen des Typs,
bei welchem der Ringrotator durch den Reibwiderstand mit einem
Läufer gedreht wird.
Bei Läuferringen dieser Art ist beispielsweise ein Läuferring von
einem solchen Typ vorgeschlagen worden, bei welchem der Ringro
tator durch den Luftdruck angehoben wird, um somit eine höhere
Spinngeschwindigkeit der Spinnmaschine zu realisieren und die
Produktivität zu erhöhen, sowie einen Läuferring eines solchen
Typs, bei welchem der Ring von Lagern an seinem Umfang gehalten
ist. Daneben gibt es, wie in Fig. 8 gezeigt ist, einen Läufer
ring eines Typs, bei welchem ein Gleitkörper 15 zwischen einem
Ringrotator 13 sowie einem Ringhalter 14 angeordnet ist, wobei
der Ringrotator 13 drehbar abgestützt ist (japanische Patent
veröffentlichung Gazette Nr. 60-56 807).
Bei Läuferringen dieses Typs, bei welchem ein Ringrotator sich
durch die Reibkraft mit dem Läufer dreht, ergibt sich jedoch
das folgende Problem.
Im Falle des in Fig. 8 dargestellten Läuferrings ist ein gleiten
der Teil zwischen dem Ringrotator 13 und dem Gleitkörper 15 vor
gesehen. Wenn das Verhältnis zwischen einer Gleitfläche in Schub
richtung und einer Gleitfläche in Radialrichtung schlecht ist,
steigt das Reibungsdrehmoment an, mit dem Ergebnis, daß die
Drehung des Ringrotators gehindert wird und der Kontaktdruck
sich erhöht, was dazu führt, daß die Gleitfläche in Schubrichtung
sich früher abnutzt. Auch wenn das Gewicht des Ringrotators zu
groß ist, wird die Reibkraft zwischen dem Ringrotator und dem
Gleitkörper groß, was dazu führt, daß die Anzahl der Umdrehungen,
die für den Ringrotator erforderlich ist, nicht erreicht werden
kann, wobei häufig eine Flusenbildung eintritt. Wenn andererseits
das Gewicht des Ringrotators zu leicht ist, wird die Reibkraft
zwischen dem Ringrotator und dem Gleitkörper zu klein, mit dem
Ergebnis, daß dann, wenn die Spindel eingehalten wird, der
Ringrotator nicht hält, sondern sich weiter durch die Trägheit
dreht und sich der Läufer dreht, während er der Umdrehung des
Ringrotators folgt. Dies kann eine Überzwirnung des Garnes ver
ursachen und einen Endfadenbruch beim Wiederanlassen.
Bei einem Läuferring ist es allgemeine Praxis, das Gewicht des
Ringrotators zu vermindern, um die Umdrehungszahl pro Minute
des Ringrotators zu erhöhen. Um das Gewicht des Ringrotators
zu reduzieren, wird die Dicke des Blockteiles des Ringrotators
vermindert, oder seine Höhe verringert. Die Dicke des Block
teiles des Ringrotators kann jedoch nicht zu dünn gemacht werden,
da das Verhältnis mit dem Ringdurchmesser in Betracht zu
ziehen ist. Auch neigt ein dünner Blockteil dazu, sich zu
verwerfen, so daß eine abnorme Rotation des Ringrotators
eintritt. Wenn die Höhe des Ringrotators reduziert wird, er
höht sich die Schwankung des Spiels zwischen dem Ringrotator
und dem Gleitkörper, und die Einstellung eines entsprechenden
Spiels wird schwierig.
Angesichts dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Stabilisierung und eine glatte Umdrehung des
Ringrotators zu erzielen. Weiterhin soll gemäß der Erfindung
ein Läuferring zur Verfügung gestellt werden, der das Gleiten
des Läufers stabilisiert und frei von Fadenendbruch und erhöhter
Abnutzung ist.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kenn
zeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hin
sichtlich bevorzugter Ausgestaltungen auf die Merkmale der Unter
ansprüche verwiesen wird.
Der Läuferring gemäß der Erfindung trägt einen Ringrotator mit
einem Ringflansch an seinem oberen Teil, der von einem Ringträger
gleitend abgestützt wird. Bei diesem Läuferring läßt sich das Ver
hältnis des Gewichtes W des Ringrotators zum Ringdurchmesser
D₁ ausdrücken durch
während bezüglich der Gleitfläche des Ringrotators das Verhältnis
der Höhe H in Radialrichtung zur Breite A in Schubrichtung ausge
drückt werden kann durch
Außerdem läßt sich das
Gewicht W des Ringrotators zu dem Innendurchmesser D₂ des Ring
flansches ausdrücken durch die folgende relative Formel
2D₂ - 10 ≦ W ≦ 3D₂ - 10
(dabei ist D₂=20 bis 80 mm ⌀, 2 und 3 das Gewicht (g/mm) pro
Einheit Durchmesser und 10 repräsentiert eine Konstante).
Der Ringträger besteht aus einem synthetischen Harz, wie etwa
Äthylentetrafluorid, Polyäthylen, Polystyrol, Nylon usw., mit
einem Reibungskoeffizienten von µ 0,05 ≦ µ<0,3.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merk
male ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiede
ner Ausführungsbeispiele, unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 einen teilweise aufgeschnittenen Querschnitt einer
ersten Ausführungsform,
Fig. 2 einen teilweise aufgeschnittenen Querschnitt einer
zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 eine beispielhafte Darstellung des Einsatzes der
ersten Ausführungsform,
Fig. 4 eine Zeichnung, die die Beziehung wiedergibt zwischen
dem Umdrehungsverhältnis (zwischen der Umdrehungszahl
des Ringrotators und der Umdrehungszahl der Spindel)
und der Indexzahl der Flusenbildung/Ausmaß der Ab
nutzung des Ringträgers,
Fig. 5 eine Zeichnung, die die Beziehung wiedergibt zwischen
dem Umdrehungsverhältnis (zwischen der Umdrehungszahl
des Ringrotators und der Umdrehungszahl der Spindel)
und dem Gewicht des Ringrotators/Ringdurchmessers,
Fig. 6 eine Darstellung, die die Beziehung wiedergibt zwischen
dem Verhältnis zwischen der Breite der Gleitfläche
in Schubrichtung und der Höhe der Gleitfläche in Ra
dialrichtung und dem Oberflächendruck/der Neigung des
Ringrotators zum Ringträger,
Fig. 7 eine Darstellung des Verhältnisses zwischen dem
Innendurchmesser des Ringflansches und dem Gewicht
des Ringrotators und
Fig. 8 ein teilweise aufgeschnittener Querschnitt eines
herkömmlichen Läuferringes.
Der Läuferring gemäß der Erfindung besitzt einen Ringrotator mit
einem Ringflansch an seinem oberen Teil und wird gleitend von
einem Ringträger abgestützt. Dieser Ringträger besteht aus einem
synthetischen Harz, wie etwa Äthylentetrafluorid, Polyäthylen,
Polystyrol, Nylon und ähnlichem, und der Reibungskoeffizient µ
zwischen dem Ringrotator und dem Ringträger liegt in dem Bereich
0,05 ≦ µ<0,3.
In dem Fall, wenn man das Gewicht des Ringrotators konstant hält,
wird, wenn der Reibungskoeffizient geringer als 0,05 ist, die
Reibkraft klein, und die Rotation des Ringrotators steigt an bis
nahezu zur Spindelgeschwindigkeit. Dies führt dazu, daß die Ab
nutzung des Ringträgers abrupt steigt. Wenn andererseits der
Reibungskoeffizient 0,3 überschreitet, wird die Reibkraft groß,
und die Rotation des Ringrotators wird zu klein. Das führt dazu,
daß eine Flusenbildung häufig eintritt und sich die Qualität des
Garnes verringert. Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem
Rotationsverhältnis (zwischen der Umdrehungszahl des Ringrotators
und der Umdrehungszahl der Spindel) und der Flusenbildung von
3 mm Länge/Ausmaß der Abnutzung des Ringträgers. Aus dieser
Figur hat sich gezeigt, daß in dem Fall, wenn das obige Rotations
verhältnis innerhalb den Grenzen von
liegt, dies für die Flusenbildung und das Abnutzungs
ausmaß geeignet ist.
Um das obige Rotationsverhältnis zu erhalten, wurde gefunden, daß
bei einem Gewicht W (g) des Ringrotators und einem Ringdurchmesser
D₁ (mm⌀) die folgende Relativbeziehung erfüllt sein muß, nämlich
wie dies in
Fig. 5 gezeigt ist.
Hinsichtlich des Oberflächendruckes eines gleitenden Teils des
Ringrotators und dessen Neigung zum Ringträger wurden experi
mentelle Untersuchungen durchgeführt, im Hinblick auf die Be
ziehung zwischen der Breite A der Gleitfläche in Schubrichtung
und der Höhe H der Gleitfläche in Radialrichtung, wobei die in
Fig. 6 wiedergegebenen Ergebnisse erhalten wurden. Wie aus Fig. 6
deutlich wird, stellte sich heraus, daß die Relativbeziehung
erfüllt sein soll.
Bei dem Läuferring ist ein gewisses Spiel C für den gleitenden
Teil erforderlich, im besonderen für den gleitenden Teil in
Radialrichtung. Aufgrund dieses Spiels waren die herkömmlichen
Läuferringe nicht frei von einem teilweisen Anheben. Wenn jedoch
gemäß der Erfindung die obigen Bereiche eingehalten werden, kann
auch bei einem großen Spiel des Gleitteils ein teilweises Anheben
verhindert werden, und der Ringrotator läuft glatt und gleich
mäßig. Dementsprechend kann eine stabilisierte Rotation erhalten
werden, und die Abnutzung des Ringträgers tritt in einem frühen
Stadium nicht auf und Endfadenbruch wird vermindert.
Hinsichtlich des Läuferringes, der die obigen beiden Relativ
beziehungen erfüllt, sollte die Beziehung zwischen dem Gewicht W
und dem Ringrotator und dem Innendurchmesser D₂ des Ringflansches
vorzugsweise in dem nachfolgenden Bereich liegen
2D₂ - 10 ≦ W ≦ 3D₂ - 10
wobei D₂=30 bis 80 mm⌀, 2 und 3=Gewicht pro Durchmesser
einheit (g/mm) und 10=eine Konstante, wobei der optimale Be
reich in Fig. 7 wiedergegeben ist.
Wenn das Gewicht W des Ringrotators geringer ist als 2D₂-10 bei
einem konstanten Reibkoeffizienten µ, wird die Reibkraft klein
und die Rotation des Ringrotators groß, wodurch eine frühzeitige
Abnutzung des Ringträgers verursacht wird. Wenn andererseits
das Gewicht W des Ringrotators 3D₂-10 überschreitet, wird die
Reibkraft groß, und das Verhältnis zwischen dem Ringgewicht und
dem Ringdurchmesser (siehe diesbezüglich Fig. 5) wird ebenfalls
groß. Dementsprechend wird das Verhältnis der Rotation zwischen
der Umdrehungszahl des Ringrotators und der Umdrehungszahl der
Spindel zu klein, wodurch in Verbindung mit der Erhöhung der Reib
kraft eine Flusenbildung stark ansteigt.
Wenn die Rotation des Ringrotators, wie oben erwähnt, zu groß
wird, hält, wenn die Spindel eingehalten wird, der Ringrotator
nicht ein, sondern dreht sich durch die Trägheit, und der Läufer
dreht sich, da er der Rotation des Ringrotators folgt. Dies kann
zu einer Überzwirnung des Spinngarns und Endfadenbruch führen.
Der in Fig. 1 gezeigte Ringrotator 2 besteht aus Kohlenstoffstahl,
einer Stahllegierung oder ähnlichem und ist mit einem Flansch 1
an seinem oberen Teil versehen. Der Ringrotator 2 besitzt einen
Durchmesser D₁ von 76 mm, einen Ringflanschinnendurchmesser D₂
von 63,5 mm und ein Gewicht W von 120 g. Ein Gleitflansch 2 a ist
materialeinheitlich an dem äußeren Umfangsteil eines Blockteiles
des Ringrotators 2 angeordnet. Ein Ringträger 3 besteht aus
Äthylentetrafluoridharz mit einem Reibungskoeffizienten von
0,2 µ in bezug auf ein Metallelement. Der Ringträger 3 ist ring
förmig ausgebildet und trägt an seinem äußeren Umfangsteil einen
Paßbereich 3 a, der einer Ringschiene angepaßt ist.
Ein Läuferring 4 ist so aufgebaut, daß der Ringrotator 2 gleitend
von dem Ringträger 3 abgestützt ist, mit einem kleinen Zwischen
spiel C hierzwischen. Der Ringläufer 4 ist derart zusammengesetzt,
daß die Beziehung der Breite A der Gleitfläche in Schubrichtung
zwischen der Unterseite des Gleitflansches 2 a des Ringrotators 2
und der oberen Oberfläche des Ringträgers 3 zur Höhe H der
Gleitfläche in Radialrichtung zwischen dem äußeren Umfangs
teil des Ringrotators 2 und dem inneren Umfangsteil des
Ringträgers 3 bei 2A=H liegt.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 umfaßt der Läuferring 6
ein Ringbefestigungselement 5, das aus einem leichten Material,
wie etwa einer Aluminiumlegierung, einem synthetischen Harz oder
ähnlichem besteht, welches an einem äußeren Umfangsteil des Ring
trägers 3 des Läuferringes angeordnet ist, der ähnlich wie die
Ausführungsform 1 ausgebildet ist.
In den Zeichnungen jeder Ausführungsform ist mit der Bezugsziffer
7 ein Haltering gekennzeichnet, der verhindert, daß der Ring
rotator von dem Ringträger abgleitet.
In welcher Weise der erfindungsgemäße Ring eingesetzt wird, soll
nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert werden.
Der Ringträger 2 des Läuferringes 4 ist auf eine Ringschiene 8
aufgesteckt und durch einen Sprengring 9 fixiert. Das Spinngarn
11 wird von dem Läufer 10 ergriffen, der auf dem Ringflansch 1
hängt und um eine Spule 12, die sich auf einer Spindel befindet,
gewickelt.
Wenn bei dem obigen Zustand die Spindel gedreht wird, legt sich
das Garn 11 um die Spule, wobei es von der Spule angezogen wird.
Zu dieser Zeit gleitet der Läufer auf dem Ringflansch 1 durch die
Wickelspannung T, die auf das Garn 11 übertragen wird. Der Ring
rotator 2 dreht sich durch den Kontaktdruck zwischen dem Läufer
10 und dem Ringflansch 1. Dieser Kontaktdruck macht im allgemeinen
½ bis ¹/₃ der Zentrifugalkraft F des Läufers aus.
Die Ergebnisse von Spinnuntersuchungen, unter Verwendung des
Läuferrings gemäß der Erfindung und des herkömmlichen Läufer
ringes sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
Wie sich hieraus ergibt, zeigt, verglichen mit herkömmlichen
Läuferringen, der Läuferring gemäß der Erfindung geringeren
Endfadenbruch und Flusenbildung, so daß es möglich wird, ein
Garn guter Qualität zu spinnen.
Da der Läuferring gemäß der Erfindung den vorbeschriebenen Aufbau
besitzt, zeichnet er sich durch eine stabilisierte Rotation aus.
Darüber hinaus wird, da der Ring nahezu zur gleichen Zeit mit
der Spindel einhält, der Fadenendbruch in starkem Ausmaß reduziert,
und es kann ein Garn guter Qualität mit geringer Flusenbildung ge
sponnen werden.
Aus den vorangehenden Vorteilen wird deutlich, daß der Einsatz von
Läuferringen gemäß der Erfindung es ermöglicht, die Spindelge
schwindigkeit noch zu erhöhen und eine hohe Garnproduktivität zu
realisieren.
Claims (5)
1. Läuferring für Spinnmaschinen mit einem Ringrotator, der
in seinem oberen Bereich einen Flansch aufweist und gleitend
von einem Ringträger abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewicht (W) des Ringrotators (2) und der Ringdurchmesser
(D₁) in der folgenden Beziehung zueinander stehen
und die Gleitflächen des Ringrotators (2) und des Ringträgers (3)
die folgende Bedingung erfüllen, nämlich
wobei A
die Breite in Schubrichtung und H die Höhe in Radialrichtung ist.
2. Läuferring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für
das Gewicht des Ringrotators (W) und den Ringdurchmesser (D₁) die
folgende Beziehung gilt:
3. Läuferring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gewicht (W) des Ringrotators (2) und der Innendurchmesser (D₂) des
Ringflansches (1) in der folgenden Beziehung zueinander stehen:
2D₁ - 10 ≦ W ≦ 3D₂ - 10,wobei D₂=30 bis 80 mm⌀, 2 und 3=das
Gewicht pro Durchmessereinheit (g/mm) und 10 eine Konstante ist.
4. Läuferring nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Ringträger (3) aus einem synthetischen Harz,
wie Polyäthylentetrafluorid, Polyäthylen, Polystyrol, Nylon oder
ähnlichem besteht, mit einem Reibungskoeffizienten µ von 0,05 ≦
µ ≦ 0,3.
5. Läuferring nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Ringträger (3) von einem Ringbefestigungs
element (5) abgestützt ist.
Applications Claiming Priority (1)
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