DE885973C - Ringlaeufer fuer Spinn- und Zwirnmaschinen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 10. AUGUST 1953

A15420 VII/76 c

Die Erfindung bezieht sich auf im wesentlichen aus Kunststoff hergestellte Ringläufer für Spinn- und Zwirnmaschinen.

Es wurden bereits Läufer in Vorschlag gebracht, die aus thermoplastischen Stoffen, wie z. B. aus polymeren Adipinsäurehexamethylendiamiden, PoIystirenen, Cellulose-Estern, Vinil-Chloriden oder anderen Polymeren, bestehen. Der Vorteil der Verwendung von Thermoplasten als Läufermaterial liegt in der guten Verarbeit-' und Verformbarkeit dieser Stoffe. Eine merkliche Leistungssteigerung läßt sich jedoch mit solchen Läufern nicht erzielen, da die thermoplastischen Materialien unter dem Einfluß der beim Betrieb zwischen Ring und Läufer entwickelten Reibungswärme anschmelzen und sich rasch verbrauchen. Auch verlieren sie bei größerer Beanspruchung und unter dem längeren Einfluß von Fadenspannung und Fliehkraft leicht ihre ursprüngliche Form. Obwohl die Kunststoffindustrie bereits Materialien der verschiedensten Eigenschaften herzustellen vermag, ist es bislang noch nicht gelungen, einen den stark abweichenden Beanspruchungen in den einzelnen Teilstrecken solcher Ringläufer genügenden Stoff bereitzustellen. Zwecks Verbesserns der Eigenschaften wurde auch schon in Vorschlag gebracht, die Läufer mit einer Stahlseele zu versehen. Die Formbeständigkeit der Läufer wird wohl dadurch verbessert, doch erfährt die Verschleißfestigkeit infolge der thermoplastischen Hülle keine Änderung.

Wie Versuche zeigen, ist die Gebrauchsdauer von Kunststoff-Läufern aber nicht nur vom Wärmeverhalten des Kunststoffes, sondern in hohem Maße auch von dessen mechanischer Härte abhängig.

Die<Benutzung von Kunststoffen mit nichtthermoplastischem Charakter als Läufer-Grundsubstanz, insbesondere für die der Reibung ausgesetzten Teile des Läufers, würde zusammen mit größtmöglicher

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Härte (thermogehärtete Phenolharze mit einer mechanischen Härte bis zu Hv = 60 kg/mm² erscheinen hierfür besonders geeignet zu sein) die angeführten Mangel weitgehend beseitigen. Der praktischen Verwendung solcher Werkstoffe standen jedoch bisher die ausgesprochene Sprödigkeit und die Eigenart, nur eine kleine Formänderungsarbeit aufnehmen zu können, wieder hindernd im Wege.

Die Erfindung behebt diese Mängel dadurch, daß in den Läufer ein elastisches Glied eingebettet ist, um so das Aufsetzen des Läufers auf den Ring trotz geringer Formänderungsfähigkeit der Grundsubstanz des Läufers zu ermöglichen. Besonders vorteilhaft erweisen sich die thermohärtenden Formaldehydkondensationsprodukte mit Harnstoff oder Phenol als Grundsubstanz. Als elastisches Glied kommt zweckmäßig ein Bindeglied aus elastischem Kunststoff oder aus Stahl zur Verwendung. Auch kann als erfindungsgemäß vorgesehenes elastisches Glied eine Einlage von natürlichen oder künstlichen Faserstoffen vorgesehen werden.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Fig. ι eine Darstellung der Beanspruchung des Läufers während des Aufbringens auf den Ring,

Fig. 2 einen Läufer mit elastischem Bindeglied aus Kunststoff im Längsschnitt, Fig. 3 eine Abänderung der Ausführung nach Fig. 2,

Fig. 4 und 5 im Schnitt bzw. Ansicht je einen Läufer mit einem Stahlbindeglied, Fig. 6 in größerem Maßstab einen Teilschnitt zu

Fig· 5,

Fig. 7 bis Ii Läufer mit verschiedenen Bindegliedern, bestehend aus Fasermaterialeinlagen, zum Teil im Schnitt, und

Fig. 12 im Schnitt einen Läufer von besonderem Querschnitt.

Fig. ι erläutert, wie die gesamte, beim Aufsetzen des Spinnläufers 1 auf den Ring 2 erforderliche Verformung von einem erfindungsgemäß eingebetteten elastischen Teil 3, der zwischen ■ den Grenzen α und b liegt, aufgenommen wird. Die beiden seitlichen 'Schenkel 4 des Läufers 1 sind dabei' in ihrer Stärke so bemessen, daß sie trotz der Sprödigkeit ihrer Grundsubstanz in dem hier dargestellten Belastungszustand nicht leiden.

Nach Fig. 2 bestehen die beiden Schenkel 5, die

So mit dem Ring in Gleitberührung kommen, aus einem Kunstharz mit den eingangs erwähnten, für diesen Verwendungszweck ausgezeichneten Eigenschaften. Zur besseren Übersicht sind die Kunstharzteile der erwähnten Art in allen Schnittdarstellungen in gleicher Richtung schraffiert. Das Bindeglied 6 besteht aus einer von der Grundsubstanz abweichenden elastischen Kunstmasse (besonders . geeignet sind z. B. polymere Adipinsäurehexamethylendiamide oder andere zähe polymere Stoffe), die beim Aufsetzen des Läufers auf den Ring die elastische Verformung übernimmt und im Betrieb zwischen den beiden seitlichen Schenkeln 5 etwa auftretende Schwingungen zu dämpfen vermag. Zur fabrikatorischen Vereinfachung ist es gemäß Fig. 3 auch möglich, die beiden seitlichen,Schenkel 5 durch eine dünne Seele 7 des gleichen Grundwerkstoffes zu verbinden und ein doppeltes Glied 8 aus zähem elastischem Kunststoff gemeinsam mit der Einlage zu schaffen.

Gemäß Fig. 4 dient als elastisches Bindeglied zwischen den beiden seitlichen Schenkeln 5 eine Metalleinlage 9, die mit ihren Enden in den Schenkeln verankert ist; zur sicheren Verbindung der Teile 5 und 9 sind die Enden der Metalleinlage 9 umgebogen. Die Metalleinlage 9 besitzt, um die Formändefungsfähigkeit zu vergrößern, in der Mitte eine einwärts gerichtete Ausbuchtung. Auf der Oberseite des Läufers ist zwischen den beiden seitlichen Schenkeln eine Aussparung 10 vorgesehen, um das Aufsetzen auf den Ring zu ermögliehen. Im Betrieb hat der Läufer infolge der Fliehkraft und Fadenspannung die Tendenz, sich aufzuweiten. Dies ist jedoch nur so weit möglich, bis der Spalt 10 geschlossen ist, worauf der Läufer dann eine stabile Form behält.

In Fig. 5 ist das elastische Glied durch einen dünnen Stahldraht Ii von rundem oder rechteckigem Querschnitt gebildet, der mit seinen Enden in den Gleitschenkeln 12 verankert ist. Form und Größe dieser Gleitschenkel 12 sind so gehalten, daß im Betrieb nur diese und nicht etwa das elastische Glied mit dem Ring in Berührung kommen.

Aus Fig. 6 ist die Verbindung zwischen dem Stahldraht 11 und dem Gleitschenkel 12 ersichtlich. Infolge der hohen Sprödigkeit des Kunststoffes und der Eigenart, beim Pressen zu schrumpfen, besteht die Gefahr, daß die Gleitschenkel 12· an den Verbindungsstellen mit dem elastischen Glied 11 reißen. Dies ist in der Weise berücksichtigt, daß die Enden des Bindegliedes 11 vor dem Einpressen mit einem elastischen Material, z. B. Fasermaterial 13, umgeben oder umwickelt werden, das die Aufgabe hat, die beim Pressen der Gleitschenkel entstehende Schrumpf spannung elastisch aufzunehmen und eine innige Verbindung zwischen den Teilen 11 und 12 zu gewährleisten. Die Enden des Stahldrahtes 11 sind, wie in Fig. 6 gezeigt, leicht aufgeweitet.

Nach Fig. 7 ist das elastischeBindeglied zwischen den seitlichen Schenkeln 5 durch die besondere Formbildung des Läuferbogens geschaffen, wozu der Querschnitt in derBogenmitte durch eine äußere Aussparung verkleinert ist. Die minimale Dicke c ist dabei so gewählt, daß der Kunststoff durch die beim Aufsetzen des Läufers auf den Ring erforderliche elastische Verformung nicht über die zulässige Grenze beansprucht wird. Aus Sicherheitsgründen, und um eine höhere Festigkeit zu erzielen, sind im Bogen des Läufers Faserstränge 14 eingelegt.

Gegenüber der Ausführung nach Fig. 7 ist bei der Wiedergabe gemäß Fig. 8 in größerem Ausmaß Fasermaterial eingebettet. Die Menge ist, auf den Querschnitt des Läufers bezogen, so bemessen, daß durch Druckeinwirkung innerhalb der Grenzen α und b bei der Fabrikation ein Schichtpreßstoff mit niedrigem Kunstharzanteil und damit von grundsätzlich anderen elastischen Eigenschaften an dieser

Stelle erhalten wird. Während in den beiden seitlichen Schenkeln 5 das reine Kunstharz überwiegt, ist innerhalb der Grenzen α und b der Einfluß der eng miteinander vergitterten Fasern überwiegend. Die Elastizität des Bindegliedes 15 wird so in diesem Falle durch eine geeignete Paarung zwischen der Grundsubstanz des Läufers und dem Faserstoff bestimmt. Das Bindeglied ist um ein Mehrfaches elastischer und zäher als die beiden seitlichen Schenkel und vermag ohne weiteres die beim Aufsetzen des Läufers auf den Ring entstehende Ausbiegung ohne Schaden aufzunehmen. Auch ist es besonders unempfindlich gegen stoßweise auftretende Belastung. Als. Fasermaterial kommen Gespinste aus natürlichen oder künstlichen Fasern in Betracht. Vorzüglich eignen sich auch aufeinandergeschichtete Gewebestreifen, besonders aber Mischgewebe aus beliebigen synthetischen Hochpolymeren und Baumwolle.

Das elastische Glied aus Schichtpreßstoff kann bei leichten Läufern auch, wie in Fig. 9 gezeigt, eine größere Länge, nämlich bis zu den Grenzen d und e erhalten, und das eingelegte Fasermaterial kann sich bis in die abgebogenen Läuferenden (Schenkelenden) erstrecken. Das Fasermaterial ist in diesem Falle, um optimale Gleiteigenschaften und eine lange Gebrauchsdauer des Läufers zu erhalten, auf der Strecke zwischen den Schenkeln von einem schützenden Kunstharzmantel umgeben.

In Fig. 11 ist ein Zwirnläufer wiedergegeben. Die örtliche Lage des elastischen Gliedes 15 am Läufer ist dabei so gewählt, daß unter tunlich kleinster Verformung des Bindegliedes 15, das in seiner Ausführung derjenigen nach Fig. 8 entspricht, ein größtmögliches Öffnen der beiden Läuferenden 16 gestattet ist; der aufgeweitete Läufer ist gestrichelt dargestellt. Der Schutz soll sich jedoch nicht nur auf diese bevorzugte örtliche Lage des elastischen Gliedes am Läufer beziehen, sondern auch jede andere beliebige Anordnung mit einschließen.

An Stelle eines einzigen elastischen Gliedes ist nämlich in besonderen Fällen erfindungsgemäß die Anordnung mehrerer, beispielsweise zweier solcher Elemente 15 vorzusehen. Ein entsprechendes Aus:

führungsbeispiel ist in Fig. 10 dargestellt. .

Ohne die charakteristischen Eigenschaften der Läufer-Grundsubstanz ■ merklich zu verändern, können dieser ferner in kleinen Mengen oder an bestimmten Stellen auch bestimmte Füllstoffe zugesetzt werden. Zwecks Erhöhens der Gleitfähigkeit eignet sich insbesondere ein Zusatz von Graphit oder Talk, während zum Erhöhen der Wärmeleitfähigkeit und damit zum Brechen gefährlicher Temperaturspitzen an der der Reibung unterliegenden

Oberfläche des Läufers ein Zusatz von Metallpulver, z. B. Aluminiumpulver, sich günstig auswirkt.

Die Läufer nach der Erfindung können runde, rechteckige sowie auch andere beliebige Ouerschnittsformen aufweisen.

Fig. 12 zeigt schematisch einen Läufer 19 mit T-förmigem Querschnitt, der mit seinem mittleren Steg an der Ringoberfläche 18 anliegt. Auf diese Weise wird die Reibung zwischen dem Ring und dem Läufer möglichst klein gehalten.

Die Erfindung ist im weitesten Sinne der praktischen Ausführungsmöglichkeiten: von Läufern gedacht, also nicht auf die in der Zeichnung wiedergegebenen Läuferformen beschränkt, die als Beispiele vornehmlich für die Ausbildung zur Aufnahme der jeweils auftretenden Beanspruchungen anzusehen sind.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   ι . Im wesentlichen aus Kunststoff bestehender Ringläufer, gekennzeichnet durch ein oder mehrere in die Grundsubstanz eingebettete bzw. mit dieser verbundene elastische Glieder.
2. 2. Ringläufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundsubstanz aus einem thermohärtenden Kunstharz, einem Formaldehydkondensationsprodukt oder aus einem Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt besteht und das elastische Glied ganz oder teilweise durch Kunststoffpartien mit höherelastisehen Eigenschaften gebildet ist.
3. 3. Ringläufer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied aus einem Schichtpreßstoff gebildet ist.
4. 4. Ringläufer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied aus einem aus der Grundsubstanz des Läufers und eingelegtem Fasermaterial gebildeten Schichtpreßstoff besteht.
5. 5. Ringläufer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Kunstoder Schichtpreßstoffen bestehende elastische Glied eine Einschnürung oder Aussparung, vorzugsweise am Außenumfang, aufweist.
6. 6. Ringläufer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Aussparungen an den elastischen Verformungsstellen vorgesehen sind.
7. 7. Ringläufer nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen mit Anschlägen zum Begrenzen der Verformung versehen sind.
8. 8. Ringläufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Glied ein metallenes Verbindungsstück allein oder als Einlage dient.
9. 9. Ringläufer nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eingebetteten Enden der metallenen Verbindungsstücke mit elastischem Material, z. B. Fasermaterial, umgeben sind.
10. 10. Ringläufer nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Kunststoffen ein oder mehrere Füllstoffe beigegeben sind, durch welche die Gleitfähigkeit, z. B. durch Graphit oder Talk, und die Wärmeleitfähigkeit,

    z. B. durch Metallpulver, erhöht werden.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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