| Dokumentenidentifikation |
DE102005062196A1 28.06.2007 |
| Titel |
Offenend-Spinnrotor für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine |
| Anmelder |
Saurer GmbH & Co. KG, 41069 Mönchengladbach, DE |
| Erfinder |
Riede, Brigitte, 41189 Mönchengladbach, DE; Wassenhoven, Heinz-Georg, 41065 Mönchengladbach, DE |
| DE-Anmeldedatum |
23.12.2005 |
| DE-Aktenzeichen |
102005062196 |
| Offenlegungstag |
28.06.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
28.06.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
D01H 4/10(2006.01)A, F, I, 20051223, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft einen Offenend-Spinnrotor für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine mit einem über eine Magnetlageranordnung rotierbar gelagerten Rotorschaft sowie einer Rotortasse, die eine frontseitige Rotoröffnung, eine von der Rotoröffnung ausgehende Faserrutschwand, eine so genannte Rotorrille sowie einen Rotorboden mit einem angeformten Anschlussbund aufweist, wobei die Rotortasse über eine im Anschlussbund festlegbare Anschlusswelle drehfest, bei Bedarf leicht lösbar, an den Rotorschaft anschließbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Rotortasse (26) als dünnwandige Konstruktion gefertigt und so ausgebildet ist, dass der Massenschwerpunkt der Rotortasse (26) in einem Bereich (50B, 50D) angeordnet ist, der, von der Rotoröffnung (30) aus betrachtet, hinter der Faserrutschwand (31) liegt.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft einen Offenend-Spinnrotor für eine Kreuzspulen
herstellende Textilmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Derartige Offenend-Spinnrotoren sind beispielsweise durch die
EP 1 156 142 B1 bekannt.
Bei diesen Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen sind die Spinnrotoren
mit ihrem Rotorschaft jeweils in einer Magnetlageranordnung abgestützt und
einzelmotorisch angetrieben.
Die Magnetlageranordnungen dieser Textilmaschinen bestehen dabei jeweils
aus einer vorderen und einer hinteren Lagerstelle, wobei die Lagerstellen ihrerseits
jeweils über sich axial gegenüberstehende Permanentmagnetringe verfügen.
Einer dieser Permanentmagnetringe ist am Stator festgelegt, während der andere
Permanentmagnetring mit dem Rotorschaft des Spinnrotors umläuft.
Da der Ein- oder Ausbau des Rotorschaftes derartig gelagerter Spinnrotoren
einen nicht unerheblichen Montageaufwand erfordert, ist bei diesen Spinnrotoren
die Rotortasse jeweils lösbar mit dem Rotorschaft verbunden.
Das heißt, die Rotortasse kann bei Bedarf, zum Beispiel bei einem
Verschleiß oder bei einem Partiewechsel, ausgewechselt werden, ohne dass dabei
auch der Rotorschaft mit ausgebaut werden muss.
Die lösbare Anbindung der Rotortasse an den Rotorschaft erfolgt
dabei mittels einer Kupplungsvorrichtung, die eine Magneteinrichtung zur axialen
Arretierung der Rotortasse am Rotorschaft sowie eine mechanische Verdrehsicherung
aufweist.
Die Rotortassen dieser bekannten Spinnrotoren sind dabei so ausgebildet,
dass sie in ihren verschiedenen Bereichen, beispielsweise an der Faserrutschwand,
an der Rotorrille und am Rotorboden, unterschiedliche, relativ hohe Wandstärken
aufweisen.
Insbesondere die hohe Wandstärke im Bereich des Rotorbodens der
Rotortasse führt dazu, dass diese Spinnrotoren nicht nur ein verhältnismäßig
großes Trägheitsmoment aufweisen, sondern auch dazu, dass der Massenschwerpunkt
dieser Spinnrotoren insgesamt relativ weit vorne, im Bereich der vorderen Lagerstelle
der Magnetlageranordnung liegt.
Insbesondere bei solchen magnetisch gelagerten Spinnrotoren ist es
bezüglich der Lagefixierung des Spinnrotors steuerungstechnisch allerdings
ungünstig, wenn der Massenschwerpunkt des Spinnrotors zu nahe im Bereich einer
der Lagerstelle, im vorliegenden Fall im Bereich der vorderen Lagerstelle der Permanentlageranordnung,
angeordnet ist.
Des weiteren sind durch die DE
199 10 277 A1 Offenend-Spinnvorrichtungen bekannt, deren Spinnrotoren jeweils
über einen Rotorschaft auf einer Stützscheibenlagerung abgestützt
sind und deren Rotortassen sich durch eine strömungsgünstige Kontur sowie
ein geringes Gewicht auszeichnen.
Der Spinnrotor ist dabei allerdings einteilig ausgebildet, das heißt,
eine Trennung von Rotortasse und Rotorschaft ist, ohne dass die Rotortasse und/oder
der Rotorschaft beschädigt wird, kaum möglich.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, Offenend-Spinnrotoren zu schaffen, die jeweils in einer Magnetlageranordnung
abgestützt und für hohe Drehzahlen geeignet sind, sowie eine am Rotorschaft
auswechselbar festlegbare Rotortasse aufweisen.
Außerdem soll gewährleistet sein, dass sich der steuerungstechnische
Aufwand zur Lagefixierung dieser Spinnrotoren während des Spinnbetriebes in
vertretbaren Grenzen hält.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Offenend-Spinnrotoren
gelöst, die die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweisen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Offenend-Spinnrotors
mit einer Rotortasse, die als dünnwandige Konstruktion gefertigt und so ausgebildet
ist, dass der Massenschwerpunkt der Rotortasse in einem Bereich angeordnet ist,
der hinter der Faserrutschwand angeordnet ist, hat den Vorteil, dass einerseits
das Trägheitsmoment des Spinnrotors minimiert wird und dass anderseits der
Massenschwerpunkt der Rotortasse und damit auch der Massenschwerpunkt des Spinnrotors
insgesamt nach hinten, das heißt, in einen Bereich zwischen den Lagerstellen
der Magnetlageranordnung wandert.
Dadurch wird der Massenschwerpunkt des erfindungsgemäßen,
magnetisch gelagerten Spinnrotors so positioniert, dass die vordere Magnetlagerstelle
etwas weniger beansprucht und damit die beiden Lagerstellen der Magnetlageranordnungen
gleichmäßiger belastet werden.
Eine solche, insbesondere durch die Ausbildung der
Rotortasse erzielte Anordnung des Massenschwerpunktes des Spinnrotors vereinfacht
die Ansteuerung der Magnetlageranordnung erheblich, was sich positiv auf die Kosten
einer solchen Steuerung sowie auch auf die Laufsicherheit des Spinnrotors während
des Spinnbetriebes auswirkt.
Die durch die dünnwandige Konstruktion der Rotortasse erreichte
Minimierung des Trägheitsmoments des Spinnrotors wirkt sich außerdem vorteilhaft
sowohl auf die Hochlaufzeit als auch auf die Bremszeit des Spinnrotors aus.
Wie im Anspruch 2 beschrieben, ist in einer ersten, vorteilhafter
Ausführungsform vorgesehen, dass die Rotortasse eine Rotorrille mit einem runden
Rillengrund und einer kurzen, radial angeordneten Abstützung im Bereich des
Rotorbodens aufweist.
Durch eine solche Form der Rotorrille kann eine Massenverteilung der
Rotortasse erreicht werden, die in Verbindung mit dem jeweiligen Durchmesser der
Rotorrille dafür sorgt, dass der Massenschwerpunkt der Rotortasse stets in
einem Bereich liegt, der beabstandet zur Rotorrille auf Höhe des Innenbereiches
des Rotorbodens bzw. auf Höhe des Anschlussbundes liegt.
Bei der im Anspruch 2 beschriebenen Ausführungsform einer Rotortasse
gelingt es, den Massenschwerpunkt der Rotortasse bis nahe an den Bereich des Anschlussbundes
bzw. in den Bereich des Anschlussbundes der Rotortasse zu legen.
Der Abstand zur Anschlagkante der Rotortasse beträgt dabei vorteilhafterweise,
wie im Anspruch 3 beschrieben, zwischen 5,75 mm und 7,06 mm.
Bei einer Rotortasse, deren Rotorrille einen spitzen Rillengrund und
eine relativ lange, radial angeordnete Abstützung im Bereich des Rotorbodens
aufweist, liegt der Massenschwerpunkt der Rotortasse, wie im Anspruch 4 dargelegt,
in einem Bereich, der an der Rotorrille beginnend, auf Höhe des Rotorbodens
bzw. auf Höhe des Anschlussbundes angeordnet ist.
Wie im Anspruch 5 dargelegt, weist der Massenschwerpunkt der Rotortasse
bei der im Anspruch 4 beschriebenen Ausführungsform der Rotortasse von einer
Anschlagkante der Rotortasse einen Abstand zwischen 5,88 mm und 7,51 mm auf.
Wie im Anspruch 6 beschrieben, weist die Rotortasse im Bereich der
Faserrutschwand, der Rotorrille sowie des Rotorbodens eine nahezu konstante Wandstärke
von, wie im Anspruch 7 dargelegt, unter 1 mm auf.
Solchermaßen ausgebildete Spinnrotoren werden mittels spezieller
Drehautomaten hergestellt und zeichnen sich nicht nur, wie vorstehend bereits erwähnt,
dadurch aus, dass sie aufgrund ihres geringen Trägheitsmomentes relativ leicht
zu beschleunigen und abzubremsen sind sowie einen verhältnismäßig
weit hinten liegenden und damit vorteilhaften Massenschwerpunkt aufweisen, sie weisen
auch einen äußerst präzisen Rundlauf auf.
Das bedeutet, aufgrund des äußerst präzisen Rundlaufes
sowie ihres relativ geringen Gewichts sind solche Spinnrotoren für Drehzahlen,
die bislang nicht erreichbar schienen, prädestiniert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der
Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiel entnehmbar.
Es zeigt:
1 eine Seitenansicht einer Offenend-Spinnvorrichtung
mit einem erfindungsgemäßen Spinnrotor, der mit seinem Rotorschaft in
einer Magnetlageranordnung abgestützt und einzelmotorisch angetrieben ist,
wobei die Rotortasse des Spinnrotors über eine Kupplungsvorrichtung leicht
lösbar an den Rotorschaft angeschlossen ist,
2 den erfindungsgemäßen Spinnrotor in perspektivischer
Darstellung, wobei die Rotortasse mit ihrem Anschlussbolzen getrennt vom Rotorschaft
des Spinnrotors dargestellt ist,
3 eine erste Ausführungsform einer Rotortasse
mit einem im Anschlussbund der Rotortasse festgelegten Anschlussbolzen,
4 eine weitere Ausführungsform einer Rotortasse,
ebenfalls mit einem im Anschlussbund der Rotortasse festgelegten Anschlussbolzen.
In 1 ist eine Offenend-Spinnvorrichtung
1 mit einem magnetisch gelagerten und einzelmotorisch angetriebenen Spinnrotor
3 dargestellt.
Derartige Offenend-Spinnvorrichtungen 1 sind bekannt und
beispielsweise in der EP 0 972 868 A2
relativ ausführlich beschrieben.
Solche Offenend-Spinnvorrichtungen 1 verfügen jeweils
über ein Rotorgehäuse 2, in dem die Rotortasse 26 eines
Spinnrotors 3 mit hoher Drehzahl umläuft.
Der Spinnrotor 3 wird dabei vorzugsweise durch einen elektromotorischen
Einzelantrieb 18 angetrieben und ist mit seinem Rotorschaft 4
in vorderen 27 und hinteren 28 Lagerstellen einer magnetischen
Lageranordnung 5 abgestützt, die den Spinnrotor
3 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung positionieren.
Das nach vorne hin an sich offene Rotorgehäuse 2 ist
während des Spinnbetriebes durch ein schwenkbar gelagertes Deckelelement
8 verschlossen und über eine entsprechende Pneumatikleitung
10 an eine Unterdruckquelle 11 angeschlossen, die den im Rotorgehäuse
2 notwendigen Spinnunterdruck erzeugt.
In das Deckelelement 8 ist ein sogenannter Kanalplattenadapter
12 eingelassen, der die Fadenabzugsdüse 13 sowie den Mündungsbereich
des Faserleitkanales 14 aufweist.
An die Fadenabzugsdüse 13 schließt sich dabei,
wie üblich, ein Fadenabzugsröhrchen 15 an.
Am Deckelelement 8, das um eine Schwenkachse 16
begrenzt drehbar gelagert ist, ist außerdem ein Auflösewalzengehäuse
17 festgelegt.
Des Weiteren weist das Deckelelement 8 rückseitige Lagerkonsolen
19, 20 zur Lagerung einer Auflösewalze 21 beziehungsweise
eines Faserbandeinzugszylinders 22 auf.
Die Auflösewalze 21 wird dabei im Bereich ihres Wirtels
23 durch einen umlaufenden, maschinenlangen Tangentialriemen
24 angetrieben, während der (nicht dargestellte) Antrieb des Faserbandeinzugszylinders
22 vorzugsweise über eine Schneckengetriebeanordnung erfolgt, die
auf eine maschinenlange Antriebswelle 25 geschaltet ist.
In alternativer Ausführungsform können die Auflösewalze
21 und/oder der Faserbandeinzugszylinder 22 selbstverständlich
auch jeweils über einen Einzelantrieb, beispielsweise einen Schrittmotor, angetrieben
werden.
Wie insbesondere in 2 dargestellt, ist
die Rotortasse 26 des Spinnrotors 3 über eine insgesamt mit
der Bezugszahl 29 gekennzeichnete Kupplungsvorrichtung, bei Bedarf leicht
lösbar, mit dem Rotorschaft 4 des Spinnrotors 3 verbunden.
Die Kupplungsvorrichtung 29 besteht dabei beispielsweise
aus einer Magneteinrichtung zur axialen Fixierung der Bauteile sowie einer mechanischen
Verdrehsicherung.
Das heißt, die als dünnwandige Konstruktion ausgebildete
Rotortasse 26 weist im Bereich ihres Rotorbodens 6 einen Anschlussbund
7 mit einer Bohrung 41 auf, in der, vorzugsweise über einen
Presssitz, ein Anschlussbolzen 9 festgelegt ist.
Der Anschlussbolzen 9 ist dabei vorzugsweise wenigstens in
seinem Endbereich aus einem ferromagnetischen Material gefertigt und in zwei etwa
gleich lange Abschnitte, vorzugsweise einen zylindrischen Führungsabschnitt
38 und einen als Außenmehrkant 36 ausgebildeten Abschnitt
aufgeteilt.
Wie in 2 weiter angedeutet, ist im rohrförmigen
Rotorschaft 4, vorzugsweise ebenfalls über einen Presssitz, eine Aufnahmehülse
34 festgelegt, die außer dem rotorseitigen Permanentmagnetring
39 der vorderen Lagerstelle 27 der Magnetlageranordnung
5 auch einen drehfest angeordneten Innenmehrkant 35 sowie einen
Permanentmagneteinsatz 32 aufweist. Die Aufnahmehülse 34
weist des weiteren eine zylindrische Bohrung 37 auf, die im Einbauzustand
mit dem Führungsabschnitt 38 des Anschlussbolzens 9 korrespondiert.
Die in den 3 und 4
dargestellten Rotortassen 26 des Spinnrotors 3 verfügen,
wie üblich, über eine frontseitig angeordnete Rotoröffnung
30, eine an der Rotoröffnung 30 beginnende, nach hinten divergierende
Faserrutschwand 31, eine Rotorrille 33A bzw. 33B sowie
einen Rotorboden 6 mit angeformtem Anschlussbund 7.
In einer Bohrung 41 des Anschlussbundes 7 ist dabei,
vorzugsweise über einen Presssitz, ein Anschlussbolzen 9 festlegbar.
Die Rotortassen 26 sind als dünnwandige Bauteile ausgebildet,
die eine nahezu konstanten Wandstärke WS im Bereich der Faserrutschwand
31, der Rotorrille 33 und des Rotorbodens 6 aufweisen.
Die Rotortasse 26 der 3 unterscheidet
sich von den Rotortasse 26 gemäß der 4
im Wesentlichen durch die Form ihrer Rotorrille 33A bzw. 33B.
Das heißt, die in 4 dargestellte
Rotortasse 26, ein sogenannter T-Rotor, weist eine spitze Rotorrille
33B mit einer relativ langen, radial angeordneten Abstützung
40B im Bereich des Rotorbodens 6 auf.
Derartig ausgebildete Rotortassen 26 sind verhältnismäßig
unempfindlich gegen Schmutzablagerungen. Außerdem lassen sich mit solchen Rotortassen
26 Garne fertigen, die in der Garnstruktur und im Garnvolumen ringgarnähnlich
sind.
Wie in 4 angedeutet, liegt der Massenschwerpunkt
derartiger Rotortassen 26, abhängig vom jeweiligen Rotordurchmesser
D, an der Rotorrille 33B beginnend, auf Höhe des Rotorbodens
6 im Bereich des Abschnittes 50D.
Der Abstand d bzw. d1 des Massenschwerpunktes der Rotortasse
26 von der Anschlagkante 60
der Rotortasse 26 beträgt bei diesen Rotoren vorzugsweise
zwischen 5,88 mm und 7,51 mm.
Die in 3 dargestellte Rotortasse
26, ein sogenannter G-Rotor, weist eine gegenüber einem T-Rotor weniger
spitze Rotorrille 33A auf, die außerdem nur eine relativ kurze radial
angeordnete Abstützung 40A besitzt.
Solchermaßen ausgebildete Rotortassen 26 sind zwar gegenüber
Schmutzablagerungen deutlich empfindlicher, ermöglichen aber die Erzeugung
eines voluminösen, weichen Garnes.
Wie aus 3 ersichtlich, liegt bei derartigen
Rotortassen 26 der Massenschwerpunkt, ebenfalls abhängig vom jeweiligen
Rotordurchmesser D, etwas beabstandet zur Rotorrille 33A auf Höhe
des Innenbereiches des Rotorbodens 6, das heißt, etwa auf Höhe
des in der 3 mit 50B bezeichneten Abschnittes.
Das heißt, diesen G-Rotoren liegt der Massenschwerpunkt der Rotortasse
in einem Abstand b bzw. b1 von einer Anschlagkante der Rotortasse, der
zwischen 5,75 mm und 7,06 mm beträgt.
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| Anspruch[de] |
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Offenend-Spinnrotor für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine
mit einem über eine Magnetlageranordnung rotierbar gelagerten Rotorschaft sowie
einer Rotortasse, die eine frontseitige Rotoröffnung, eine von der Rotoröffnung
ausgehende Faserrutschwand, eine sogenannte Rotorrille sowie einen Rotorboden mit
einem angeformten Anschlussbund aufweist, wobei die Rotortasse über eine im
Anschlussbund festlegbare Anschlusswelle drehfest, bei Bedarf leicht lösbar,
an den Rotorschaft anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rotortasse (26) als dünnwandige Konstruktion gefertigt und so ausgebildet
ist, dass der Massenschwerpunkt der Rotortasse (26) in einem Bereich (508,
50D) angeordnet ist, der, von der Rotoröffnung (30) aus betrachtet,
hinter der Faserrutschwand (31) liegt.
Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rotortasse (26) eine Rotorrille (33A) mit einem runden Rillengrund
und einer kurzen, radial angeordneten Abstützung (40A) im Bereich
des Rotorbodens (6) aufweist, wobei die Form der Rotorrille (33A)
in Verbindung mit dem Durchmesser (D) der Rotorrille (33A) dafür sorgt,
dass der Massenschwerpunkt der Rotortasse (26) in einem Bereich (50B)
liegt, der beabstandet zur Rotorrille (33A) auf Höhe des Innenbereiches
des Rotorbodens (6) angeordnet ist.
Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Massenschwerpunkt der Rotortasse (26) in einem Bereich (50B) liegt,
der von einer Anschlagkante (60) der Rotortasse (26) einen Abstand
(b bzw. b1) zwischen 5,75 mm und 7,06 mm aufweist.
Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rotortasse (26) eine Rotorrille (33B) mit einem relativ spitzen
Rillengrund und einer verhältnismäßig langen, radial angeordneten
Abstützung (40B) im Bereich des Rotorbodens (6) aufweist,
wobei die Form der Rotorrille (33B) in Verbindung mit dem Durchmesser (D)
der Rotorrille (33B) dafür sorgt, dass der Massenschwerpunkt der Rotortasse
(26) in einem Bereich (50D) liegt, der an der Rotorrille (33B)
beginnend, auf Höhe des Rotorbodens (6) angeordnet ist.
Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Massenschwerpunkt der Rotortasse (26) in einem Bereich (50D) liegt,
der von einer Anschlagkante (60) der Rotortasse (26) einen Abstand
(d bzw. d1) zwischen 5,88 mm und 7,51 mm aufweist.
Offenend-Spinnrotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rotortasse (26) im Bereich der Faserrutschwand
(31), der Rotorrille (33A, 33B) und des Rotorbodens (6)
eine nahezu konstante Wandstärke (WS) aufweist.
Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wandstärke (WS) der Rotortasse (26) unter 1 mm beträgt.
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