EP0915194B1 - Traveler for ring spinning or ring twisting machines - Google Patents
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- EP0915194B1 EP0915194B1 EP98121050A EP98121050A EP0915194B1 EP 0915194 B1 EP0915194 B1 EP 0915194B1 EP 98121050 A EP98121050 A EP 98121050A EP 98121050 A EP98121050 A EP 98121050A EP 0915194 B1 EP0915194 B1 EP 0915194B1
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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
- D01H7/60—Rings or travellers; Manufacture thereof not otherwise provided for ; Cleaning means for rings
- D01H7/604—Travellers
Definitions
- the invention relates to a rotor for ring spinning or ring twisting machines in an embodiment according to the preamble of claim 1.
- the runners used since the invention of the ring spinning machines are made of round or profiled wire. They encompass, usually approximately C-shaped, the guide bead of the spinning ring at a free distance.
- the rotor slides at the spindle speeds that are common today at a very high speed (around 40 m / sec). It is pressed outwards under the action of centrifugal force, pulled forward, up and in through the thread and guided at an angle oblique to the axis of the spindle on the spinning ring. At these high speeds and the relatively extreme load caused by the thread and the centrifugal force, very high demands are placed on the contact surface between the rotor and the spinning ring.
- the spinning ring a hard, wear-resistant To give a surface with a low coefficient of friction.
- the effective sliding surface of the runner mainly sticks there Point contact hardly occurs with fiber abrasion as a lubricant.
- the The mass of the sphere can be chosen in a similar range to that of the entire runner.
- the diameter of the ball must therefore be a multiple of Wire diameter of the rotor.
- Such a thin wire is enough not enough to form a sufficiently stable spherical cap for this ball.
- the Part of the runner with the spherical cap already breaks off when the other part is clipped on of the runner.
- the object of the present invention is therefore a rotor made of spring steel propose with inserted movable ball, the sliding surface of which renewed regularly.
- the ball should have limited dimensions and captive and easily rotatable on the runner.
- the production of the Bearing with the ball should also be in the conditions of automatic production to be possible.
- the stability of the runner - as a unit with a ball - should also a sufficiently high level of security against changes in shape when touching down Ensure (clipping) the runner.
- the slide bush can be used together with the slide ball (ball) to be attached to the runners shaft with conventional means, without the Ball mobility is restricted.
- the bronze also has a very good thermal conductivity, so that also in In this case, heat still generated on the friction surface at such positions can be derived from the movement of the runner in a cooling Air flow.
- the formation of the ball according to claim 3 enables a significant reduction the friction between the spinning ring and the ball and to the same extent between ball and slide bush. The necessary for the mobility of the ball Proportions of the friction conditions are retained.
- the rotor 3 Due to the high spindle speed, the rotor 3 becomes under the action of centrifugal force with its shaft section 31 against the contact surface 12 on the spinning ring 1 pressed.
- a space is provided within the sliding bush 5 in which it is almost form-fitting a rolling body, here the ball 6, is used.
- the ball 6 is supported towards the outside on the support wall 51 and is turned inside by the Retaining lip 52 fixed. The ball 6 can rotate freely in this room.
- the ball 6 at its effective sliding sections if possible, has only point or line contact within the bush. To this Wise no continuous film can form between the ball and the bush, which opposes the movement of the ball 6 a higher resistance. It is also important that the support wall 51 as close as possible to each current roll axis of the ball 6 is effective.
- the contact surface 12 of the spinning ring 1 can in a sense also as a Roli web be designated. You can with such a ball 6 with be provided in an annular recess, approximately the surface of the sphere is adjusted. Through this deepening the jumping and swinging of the Runner 3 are largely restricted.
- the Ball 6 pushes lubricant, which mostly forms from fiber abrasion, ahead of itself.
- the current coefficient of friction between ball 6 and sliding surface increases 12 due to lack of lubricant, the ball 6 rotates and brings the previously collected lubricant between the current pairing.
- the ball 6 slides with a relatively slow rotational movement.
- the material of the ball 6 is advantageously a high-alloy chrome steel.
- the surface of this rolling element, the ball 6, is DLC-coated.
- This DLC layer (diamond like carbon) is preferably based on the PECVD process (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) applied.
- the homogeneity of the transition from the base material of the ball 6 to the hard one Surface layer ensures that no parts of the hard surface layer can break out.
- the ball 6 and the contact surface 12 (runway) on the spinning ring 1 have a very long service life.
- the lifespan of the rotor 3 and ultimately also the lifespan of the spinning rings 1 can be increased significantly.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Läufer für Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen in
einer Ausführung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die seit der Erfindung der Ringspinnmaschinen verwendeten Läufer sind aus
rundem oder profiliertem Draht hergestellt. Sie umgreifen, meist etwa C-förmig
ausgebildet, im freien Abstand den Führungswulst des Spinnringes.
Der Läufer gleitet bei den heute üblichen Spindeldrehzahlen mit sehr hoher
Geschwindigkeit (um 40 m/sec). Er wird unter der Wirkung der Fliehkraft nach
außen gedrückt, durch den Faden nach vorn, oben und innen gezogen und
unter einem zur Achse der Spindel windschiefen Winkel am Spinnring geführt.
Bei diesen hohen Geschwindigkeiten und der relativ extremen Belastung durch
den Faden und die Fliehkraft werden an die Kontaktfläche zwischen Läufer und
Spinnring sehr hohe Anforderungen gestellt.The invention relates to a rotor for ring spinning or ring twisting machines in an embodiment according to the preamble of claim 1.
The runners used since the invention of the ring spinning machines are made of round or profiled wire. They encompass, usually approximately C-shaped, the guide bead of the spinning ring at a free distance.
The rotor slides at the spindle speeds that are common today at a very high speed (around 40 m / sec). It is pressed outwards under the action of centrifugal force, pulled forward, up and in through the thread and guided at an angle oblique to the axis of the spindle on the spinning ring. At these high speeds and the relatively extreme load caused by the thread and the centrifugal force, very high demands are placed on the contact surface between the rotor and the spinning ring.
Zur Sicherung einer hohen Lebensdauer der an der Relativbewegung beteiligten Elemente ist man immer wieder bestrebt, dem Spinnring eine harte, verschleißfeste Oberfläche mit niedrigem Reibwert zu verleihen. To ensure a long service life of those involved in the relative movement One always strives for elements, the spinning ring a hard, wear-resistant To give a surface with a low coefficient of friction.
Hierbei geht man in zunehmendem Maße dazu über, den Spinnring mit einer diamantähnlichen Kohlenstoffschicht zu versehen (vgl. DE 43 00 491 A1 und DE 197 07 232.1). Mit dieser Maßnahme reduziert man den Reibungskoeffizienten zwischen Läufer und Spinnring auch unter schmierstoffreien Gleitbedingungen.Here one increasingly goes over to the spinning ring with a to provide diamond-like carbon layer (cf. DE 43 00 491 A1 and DE 197 07 232.1). This measure reduces the coefficient of friction between rotor and spinning ring even under lubrication-free sliding conditions.
In diesem Zusammenhang wurde bereits durch die DE 197 07 232.1 vorgeschlagen auch den Läufer mit einer durch Kohlenstoffatome angereicherten Oberfläche zu versehen, wobei die Oberflächenhärte des Läufers geringer ist, als die des Spinnringes. Unter Beibehaltung der Elastiztät des Läufers (nötig für das Aufclipsen des Läufers) erreicht man hiermit bereits gute Ergebnisse hinsichtlich der Lebensdauer.In this connection, DE 197 07 232.1 has already proposed also the rotor with a surface enriched with carbon atoms to be provided, the surface hardness of the rotor is less than that of the spinning ring. While maintaining the elasticity of the runner (necessary for the Clip on the runner) you can already achieve good results the lifespan.
Die gute Gleiteigenschaft des Läufers ist jedoch wegen der notwendigen Elastizität für das Aufclipsen an eine relativ geringe Schichtdicke gebunden. Damit bleibt die Lebensdauer des Läufers begrenzt.However, the runner's good sliding properties are due to the necessary elasticity bound to a relatively thin layer for clipping. In order to the runner's lifespan is limited.
An der wirksamen Gleitfläche des Läufers hält sich wegen der dort überwiegend auftretenden Punktberührung kaum der Faserabrieb als Schmierstoff.The effective sliding surface of the runner mainly sticks there Point contact hardly occurs with fiber abrasion as a lubricant.
Angesichts des hohen Aufwandes für den Austausch der Läufer einer Spinnmaschine sind auch die bereits bedeutenden Verbesserungen hinsichtlich der Lebensdauer der Läufer und Spinnringe noch unbefriedigend, insbesondere bei einer hohen Spindeldrehzahl (z. B. über 50 m/s).In view of the high effort for the replacement of the rotor of a spinning machine are also the already significant improvements in terms of Lifespan of runners and spinning rings still unsatisfactory, especially at a high spindle speed (e.g. over 50 m / s).
In dem CH 392 338 wird bereits ein Ringläufer beschrieben, dessen inneres Ende zu einer hohlen, halbkugelförmigen Kalotte ausgebildet ist. in diese Kalotte soll eine Kugel eingelegt werden, die sich langsam dreht und der Gleitpaarung eine ständig neue Gleitfläche zur Verfügung stellt. In CH 392 338 a ring traveler is already described, the inside of it End is formed into a hollow, hemispherical dome. in this calotte a ball is to be inserted, which rotates slowly and the sliding pairing provides a constantly new sliding surface.
Eine solche Lösung hat nur theoretischen Wert. Die Kugel fällt bei dem geringstem Anstoß aus der Kalotte. Es ist äußerst problematisch, ja sogar unmöglich, in den Federstahl eine derart große Kalotte für eine Kugel einzubringen, die mehr als nur eine Halbkugel umfaßt.Such a solution has only theoretical value. The ball falls at the least Kick off from the calotte. It’s extremely problematic, even impossible, to bring such a large calotte for a ball into the spring steel, the more embraced as just a hemisphere.
Damit überhaupt eine Rotation der Kugel in dieser Kalotte möglich wird, muß die Masse der Kugel in einer ähnlichen Größenordnung gewählt werden wie die des gesamten Läufers. Der Durchmesser der Kugel muß damit ein Vielfaches des Drahtdurchmessers des Läufers betragen. Ein solch dünner Draht reicht wiederum nicht aus, eine ausreichend stabile Kalotte für diese Kugel auszubilden. Der Teil des Läufers mit der Kalotte bricht bereits beim Aufklipsen vom übrigen Teil des Läufers ab.So that a rotation of the ball in this calotte is possible at all, the The mass of the sphere can be chosen in a similar range to that of the entire runner. The diameter of the ball must therefore be a multiple of Wire diameter of the rotor. Such a thin wire is enough not enough to form a sufficiently stable spherical cap for this ball. The Part of the runner with the spherical cap already breaks off when the other part is clipped on of the runner.
Die große Fläche, an der sich Kugel und Kalotte (Stahl auf Stahl) gegenseitig
berühren, wird unter Anwesenheit von fettigem Faserabrieb dazu führen, daß
keinerlei Relativbewegung zwischen Kalotte und Kugel auftritt.
Der Wunsch, daß man der Gleitpaarung Spinnring/Läufer stets eine neue Gleitfläche
am Läufer zur Verfügung stellen kann, bleibt damit Illusion.The large area where the ball and the spherical cap touch (steel on steel) will, in the presence of greasy fiber abrasion, result in no relative movement between the spherical cap and the spherical ball.
The wish that the spinning ring / rotor pair can always be provided with a new sliding surface on the rotor remains an illusion.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Läufer aus Federstahl mit eingefügter beweglicher Kugel vorzuschlagen, deren Gleitfläche sich regelmäßig erneuert. Die Kugel soll begrenzte Abmessungen aufweisen und unverlierbar und leicht drehbar am Läufer geführt werden. Die Herstellung des Lagers mit der Kugel soll auch unter den Bedingungen der automatischen Produktion möglich sein. Die Stabiltät des Läufers - als Baueinheit mit Kugel - soll auch eine ausreichend große Sicherheit gegen Formänderungen beim Aufsetzen (Aufclipsen) der Läufer gewährleisten. The object of the present invention is therefore a rotor made of spring steel propose with inserted movable ball, the sliding surface of which renewed regularly. The ball should have limited dimensions and captive and easily rotatable on the runner. The production of the Bearing with the ball should also be in the conditions of automatic production to be possible. The stability of the runner - as a unit with a ball - should also a sufficiently high level of security against changes in shape when touching down Ensure (clipping) the runner.
Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache Art durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die Gleitbüchse kann zusammen mit der Gleitkugel (Kugel) mit üblichen Mitteln am Läuferschaft befestigt werden, ohne daß damit die Beweglichkeit der Kugel eingeschränkt wird.This task is carried out in a surprisingly simple way by the features of Claim 1 solved. The slide bush can be used together with the slide ball (ball) to be attached to the runners shaft with conventional means, without the Ball mobility is restricted.
Für Kugel und Gleitbüchse kann man die für den Gleitvorgang zwischen beiden Elementen optimalen Werkstoffe, nämlich hochfesten Stahl für die Kugel und Bronze für die Gleitbüchse, wählen.For ball and slide bush you can use the one for the sliding process between the two Elements of optimal materials, namely high-strength steel for the ball and Choose bronze for the slide bush.
Insbesondere mit den Merkmalen des Anspruches 2 hat man dann die Möglichkeit, einerseits die Kugel in der Gleitbüchse und andererseits die Gleitbüchse im Läufer unverlierbar zu halten. Die Bronze der Gleitbüchse hat bei dieser Ausbildung dafür ausreichend Substanz und Möglichkeiten für eine Verformung zur Ausbildung der benötigten Vorsprünge.With the features of claim 2 in particular, you then have the option of on the one hand the ball in the slide bush and on the other hand the slide bush in To keep runners captive. The bronze of the slide bush has this training sufficient substance and possibilities for deformation Training the required protrusions.
Man kann mit dieser Ausführung auch die Reibpaarung zwischen Kugel und Gleitbüchse näher an die aktuelle Rollachse der Kugel verlagern. Die Beweglichkeit der Kugel wird so zusätzlich unterstützt.You can also use this version, the friction pairing between the ball and Move the slide bush closer to the current rolling axis of the ball. The mobility the ball is additionally supported.
Die Bronze hat auch eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit, so daß die auch in diesem Falle noch an der Reibfläche entstehende Wärme an solche Positionen abgeleitet werden kann, die bei der Bewegung des Läufers in einer kühlenden Luftströmung liegen.The bronze also has a very good thermal conductivity, so that also in In this case, heat still generated on the friction surface at such positions can be derived from the movement of the runner in a cooling Air flow.
Die Ausbildung der Kugel nach Anspruch 3 ermöglicht eine deutliche Reduzierung
der Reibung zwischen Spinnring und Kugel und im gleichen Maße auch
zwischen Kugel und Gleitbüchse. Die für die Beweglichkeit der Kugel notwendigen
Proportionen der Reibbedingungen bleiben erhalten. The formation of the ball according to
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen
- Fig. 1:
- einen Querschnitt durch einen perspektivisch dargestellten Teil eines Spinnringes mit einem längs geschnittenen Läufer etwa in Arbeitsposition und
- Fig. 2, 2a:
- zwei Ansichten eines büchsenförmigen Gleitkörpers mit Kugel, der eine Bohrung im Läuferschaft von innen nach außen durchgreift.
- Fig. 1:
- a cross section through a perspective part of a spinning ring with a longitudinally cut rotor approximately in the working position and
- 2, 2a:
- two views of a sleeve-shaped sliding body with ball, which passes through a bore in the rotor shaft from the inside to the outside.
Durch die hohe Spindeldrehzahl wird der Läufer 3 unter Wirkung der Fliehkraft
mit seinem Schaftabschnitt 31 gegen die Kontaktfläche 12 am Spinnring 1
gedrückt.Due to the high spindle speed, the
Zur Sicherung der zwischen dem Schaftabschnitt 31 des Läufers 3 und der
Kontaktfläche 12 des Spinnringes 1 notwendigen Gleitbedingungen ist in den
Schaftabschnitt 31 von innen eine Gleitbüchse 5 mit Gleitkugel - auch als Kugel
6 bezeichnet - in eine entsprechende Bohrung eingesetzt.To secure the between the
Innerhalb der Gleitbüchse 5 ist ein Raum vorgesehen, in dem nahezu formschlüssig
ein Rollkörper, hier die Kugel 6, eingesetzt ist. Die Kugel 6 stützt sich
nach außen an der Stützwand 51 ab und wird nach innen durch die eingestülpte
Haltelippe 52 fixiert. Die Kugel 6 kann sich in diesem Raum frei drehen. A space is provided within the
Von Bedeutung ist es, daß die Kugel 6 an ihren wirksamen Gleitabschnitten
innerhalb der Büchse möglichst nur Punkt oder Linienberührung hat. Auf diese
Weise kann sich zwischen Kugel und Büchse kein durchgehender Film ausbilden,
der der Bewegung der Kugel 6 einen höheren Wiederstand entgegensetzt.
Wichtig ist auch, daß die Stützwand 51 möglichst nahe an der jeweils
aktuellen Rollachse der Kugel 6 wirksam ist.It is important that the
Die Kontaktfläche 12 des Spinnringes 1 kann im gewissen Sinne auch als Rolibahn
bezeichnet werden. Sie kann bei Verwendung einer solchen Kugel 6 mit
einer ringförmigen Vertiefung versehen sein, die in etwa der Kugeloberfläche
angepaßt ist. Durch diese Vertiefung kann das Springen und Schwingen des
Läufers 3 weitgehend eingeschränkt werden.The
Die Gefahr, daß an dem Gleit- bzw. Rollpunkt zwischen der Kugel 6 und Spinnring
1 eine extrem hohe Temperatur entsteht, die zu Schweißpunkten führt,
besteht durch die Mischreibung nicht mehr.The danger that at the sliding or roll point between the
Grundsätzlich haben wir es hier immer noch mit einer Gleitreibung zu tun. Die
Kugel 6 schiebt dabei Schmierstoff, der sich meist aus dem Faserabrieb bildet,
vor sich her. Erhöht sich der aktuelle Reibwert zwischen Kugel 6 und Gleitfläche
12 wegen fehlendem Schmierstoff, dreht sich die Kugel 6 und bringt dabei den
davor gesammelten Schmierstoff zwischen die aktuelle Gleitpaarung. In der
Praxis gleitet die Kugel 6 bei relativ langsamer Drehbewegung.Basically, we are still dealing with sliding friction here. The
Der Werkstoff der Kugel 6 ist zweckmäßigerweise ein hochlegierter Chromstahl.
Die Oberfläche dieses Rollkörpers, der Kugel 6, ist DLC-beschichtet.The material of the
Diese DLC-Schicht (Diamant Like Carbon) ist vorzugsweise nach dem PECVD-Verfahren (Plasma-Enhanced-Chemical-Vapour-Deposition) aufgebracht. This DLC layer (diamond like carbon) is preferably based on the PECVD process (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) applied.
Die Homogenität des Überganges vom Grundwerkstoff der Kugel 6 zur harten
Oberflächenschicht schafft die Gewähr dafür, daß keine Teile der harten Oberflächenschicht
ausbrechen können. Die Kugel 6 und die Kontaktfläche 12 (Rollbahn)
am Spinnring 1 besitzen eine sehr hohe Lebensdauer.The homogeneity of the transition from the base material of the
Der Vorteil einer solchen Schicht besteht darin, daß eine DLC-Schicht einen deutlich niedrigeren Reibwert besitzt als der übliche Chromstahl.The advantage of such a layer is that a DLC layer has one has a significantly lower coefficient of friction than conventional chrome steel.
Alle Gleitprozesse, an denen die Kugel 6 beteiligt ist, finden unter wesentlich
besseren Bedingungen statt. Das Wirkprinzip verändert sich dadurch nicht.All sliding processes, in which the
Die Lebensdauer der Läufer 3 und letztendlich auch die Lebensdauer der Spinnringe
1 kann deutlich erhöht werden.The lifespan of the
Es wird, nach Versuchen zu urteilen, mindestens eine Verdopplung der Lebensdauer möglich. Daraus resultieren deutliche Produktionssteigerungen in den Spinnereien. Die Kosten können reduziert werden.According to tests, it will at least double the lifespan possible. This results in significant increases in production in the Spinning mills. The costs can be reduced.
Anstelle der Bronze für die Gleitbüchse 5 ist es denkbar, Messing oder andere
hochwertige metallische Gleitlegierungen einzusetzen. Entscheidend für den
Einsatz sind die guten Notlaufeigenschaften, die guten mechanischen Eigenschaften
und das gute Wärmeleitvermögen des Werkstoffes. Instead of the bronze for the sliding
- 11
- Spinnringspinning ring
- 1111
- Führungswulstguide bead
- 1212
- Kontaktfläche (Rollbahn)Contact area (runway)
- 33
- Läuferrunner
- 3131
- Schaftabschnittshank portion
- 55
- Gleitbüchseslide bush
- 5151
- Stützwandretaining wall
- 5252
- Haltelipperetaining lip
- 66
- Kugel (Rollkörper)Ball (rolling element)
Claims (3)
- Traveler for ring spinning or ring twisting machines with a movable spherical sliding member which is guided in recesses along the shaft of the traveler and which faces the sliding surface of the spinning ring,
characterized in that the spherical sliding member (6), which is mounted in a separate slide bush (5) attached to the traveler (3) and which is made of a metallic sliding material; preferably bronze, is guided in a form-fit design with motion. - The traveler according to claim 1, characterized in that the slide bush (5), with its axis facing the contact surface (12) of the spinning ring (1), is mounted securely in a drill hole in the traveler shaft (31) and
that the spherical sliding member (6) is guided in a form-fit design on all sides and with free rotation in the slide bush (5) and the rolling surface of it - approximately directed to the traveler's center of gravity (3 )- projects out of the slide bush (5). - The traveler according to claims 1 and 2, characterized in that the spherical sliding member (6) is made of alloyed steel, the surface of which is coated by a diamond-like-carbon film (DLC coating) produced in accordance with the PECVD method (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition Method).
Applications Claiming Priority (2)
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Family
ID=7848069
Family Applications (1)
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Country Status (2)
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