DE2939326C2 - Offenend-Spinnrotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Offenend-Spinnrotor, bestehend aus einem Grundkörper und einem Rotorkörper, wobei der Grundkörper von einem Lager- und Antriebselement getragen wird und eine im wesentlichen radiale Tragfläche mit einer Zentrierfläche an ihrem Außenrand aufweist, mit welcher eine Zentrierfläche des Rotorkörpers zusammenarbeitet.

Der mit den zu verspinnenden Fasern in Berührung kommende Teil des Spinnrotors ist einem erheblichen Verschleiß unterworfen, so daß nach einer gewissen Anzahl von Betriebsstunden ein Austausch des Spinnrotors erforderlich wird. Obwohl es bekannt ist, einen Spinnrotor aus mehreren Teilen zusammenzusetzen, hat bisher stets die gesamte, den Spinnrotor bildende Einheit ausgetauscht werden müssen. So ist beispieisweise ein Grundkörper auf einer Antriebsspindel auf- und in einen Rotorkörper eingepreßt, so daß Antriebsspindel, Grundkörper und Rotorkörper nicht mehr voneinander trennbar sind (DE-OS 20 58 340).

Man hat allerdings auch bereits vorgeschlagen, zwischen einem zylindrischen Grundköder und einem als Einsatz ausgebildeten Rotorkörper nur einen leichten Preßsitz vorzusehen (DE-OS 21 30 582). Bei industrieller Massenfertigung lassen sich die erforderlichen genauen Toleranzen nicht ohne weiteres einhalten; im einen Fall besteht die Gefahr, daß die Pressung so groß ist, daß beim Austausch des Rotorkörpers auch der Grundkörper verschleißt und dadurch zuviel Spiel entsteht, der mit der Zeit ein sicheres Halten des Rotorkörpers im Grundkörper nicht gewährleistet: im anderen Fall bestehl die Gefahr, daß das Spiel zwischen Rotorkörper und Grundkörper von vornherein zu groß ist, so daß der Rotorkörper von Anfang an nicht sicher im Grundkörper gehalten wird. Da sich der Grundkörper außerdem über die ganze axiale Ausdehnung des Rotorkörpers erstreckt, führt dies zu einer Erhöhung des Gewichtes des Spinnrotors, so daß eine höhere Antriebsleistung benötigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen zusammengesetzten Spinnrotor zu schaffen, der einerseits eine leichte Auswcchselbarkeit des dem Verschleiß unterworfenen Teils und andererseits relativ große Toleranzen ermöglicht und der weiterhin zu keiner wesentlichen F.rhöhung des Gewichtes des Spinnrotors führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß die Zentrierflächen im Grundkörper und im Rotorkörper als Umfangsnut bzw. Umfangsrippe ausgebildet sind und die Tragfläche und die Zentrierflächen des Grundkörpers im wesentlichen radiale Schlitze aufweisen. Durch die Schlitze ist die Tragfläche elastisch und nimmt den Rotorkörper über die Zentrierflächen nicht durch einen Preßsitz auf, sondern durch Klemmung. Hierdurch ist eine sichere Lagerung des Rotorkörpers auf dem Grundkörper möglich, ohne daß übertriebene Anforderungen an Toleranzen zu stellen sind. Dadurch besteht auch nicht die Gefahr einer Beschädigung oder einer Abnützung des Grundkörpers, so daß der Grundkörper eine lange Lebensdauer hat. Dies ist besonders wichtig, da der Grundkörper in der Regel eine bauliche Einheit mit dem Lager und evtl. mit dem Antrieb bildet. Vorzugsweise besitzt der Grund-

korper 6 bis 8 Schlitze, die dabei eine Länge von etwa einem Fünftel bis einem Drittel des Durchmessers des Grundkörpers aufweisen.

Diese Schlitze können der Unterdruckerzeugung im Spinnrotor dienen. Zu diesem Zweck ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Boden des Rotorkörpers ringförmig und deckt die Schlitze nur teilweise ab. Zweckmäßigerweise sind die Schlitze im Grundkörper tangential zu einem konzentrischen gedachten Kreis des Grundkörpers oder gegenüber zur Achse des Grundkörpers parallelen Ebenen geneigt angeordnet.

Wenn der Spinnrotor nicht selber Unterdruck erzeugen soll, so weist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Rotorkörper an seinem dem i> Grundkörper zugewandten Ende vorteilhafterweise einen zur Tragfläche parallelen, die Schlitze abdeckenden Boden auf.

Zum Auswechseln des Rotorkörpers gegen einen anderen mit abweichendem Innendurchmesser kann der Rotorkörper aber auch auf seiner dem Grundkörper zugewandten Seite einen Ansatz mit der Zentrierfläche aufweisen.

Es ist empfehlenswert, wenn der Rotorkörper als billiges Wegwerfteil hergestellt wird, das nicht nur wirtschaftlich herzustellen ist, sondern auch für seinen Antrieb wenig Energie benötigt. Zu diesem Zweck wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Rotorkörper durch ein spanlos umgeformtes Blechteil gebildet. Der Rotorkörper ist dabei im Tiefzieh- und/oder Metalldrückverfahren aus einem flachen oder zylindrischen Blechteil gefertigt.

Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht nur für ein Auswechseln des Rotorkörpers bei Verschleiß geeignet, sondern läßt sich auch anwenden, wenn das zu s; verspinnende Fasermaterial geändert und ein Spinnrotor mit anderem Innendurchmesser benötigt wird. Zu diesem Zweck weist gemäß der Erfindung der Rotorkörper einen dem Fasermaterial angepaßten Innen- und Außcndurchmesser und die Zentrierfläche -to des Grundkörpers unabhängig vom Fasermaterial einen dem größten vorgesehenen Außendurchmesser des Rotorkörpers entsprechenden Durchmesser auf, wobei je nach Durchmesser des Rotorkörpers dieser einen sich parallel zur Tragfläche des Grundkörpers nach außen 4> erstreckenden Flansch mit einer Zentrierfläihe an seinem Außenumfang aufweist. Die Zentrierfläche des Rotorkörpers, die sich bei einem maximalen Durchmesser des Rotorkörpers direkt an dessen Außenumfang und bei einem kleineren Durchmesser des Roturkörpers vi an dem Flansch befindet, ist somit immer gleich groß.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Offenend-Spinnrotor. in dem die der Befestigung dienenden Schlitze abgedeckt sind, wobei links die Befestigung eines kleinen Rotorkörpers und rechts die Befestigung eines großen Rotorkörpers an einem stets gleich großen Grundkörper dargestellt ist;

Fig. 2 im Längsschnitt eine Abwandlung des bo Erfindungsgegenstandes mit abgedeckten Schlitzen;

F i g. 3 eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Spinnrotors mit abgewandelter Befestigung im Längsschnitt;

F i g. 4 einen gemäß der Erfindung ausgebildeten b> Spinnrotor mit der Unterdruckerzeugung dienenden Schlitzen in der Draufsicht und

F 1 g. 5 einen Grundkörper mit der Unterdruckerzeugung dienenden Schützen in der Draufsicht.

Gemäß Fig. 1 besteht der erfindungsgemäße Offenend-Spinnrotor aus einem Rotorkörper 1, einem den Rotorkörper 1 tragenden Grundkörper 2 sowie einem den Grundkörper 2 tragenden Lager- und Antriebselement, das als Schaft 3 ausgebildet ist.

Der Rotorkörper 1 weist eine Sammelfläche 11, die in bekannter Weise als konkave Hohlkehle oder als Rille ausgebildet sein kann, einen offenen Rand 12 an seinem dem Grundkörper 2 abgewandten Ende sowie zwischen Sammelfläche 11 und offenen Rand 12 eine Gleitfläche

13 für die Fasern auf.

Der Grundkörper 2 weist eine im wesentlichen radiale Tragfläche 20 mit eine; als Innenumfangsnut ausgebildeten Zentrierfläche 21 an ihrem Außenumfang auf. Die Zentrierfläche 21 bildet somit eine Art Hohlkehle zur Aufnahme einer entsprechend als Umfangsrippe geformten Zentrierfläche 10 am Außenumfang des Rotorkörpers 1. Der Grundkörper 2 weist radiale Schütze 22 auf, deren Länge so bemessen ist, daß sie der Zentrierfläche 21 eine solche Elastizität verleiht, daß sie einerseits beim Aufschieben des Rotor-körpers 1 auf den Grundkörper 2 radial nach außen ausweichen kann, andererseits aber stets in Anlage an der Zentrierfläche 10 des Rotorkörpers 1 bleibt. Wenn der Rotorkörper 1 mit seinem Boden 15 zur Anlage an die Tragfläche 20 des Grundkörpers 2 gelangt ist, wird der Rotorkörper 1 somit über die Zentrierflächen 21 und 10 festgehalten.

Die elastiscne Zentrierfläche 21 des Grundkörpers 2 ermöglicht eine leichte Auswechselbarkeit des Rotorkörpers 1, wobei relativ große Toleranzen ermöglicht werden. Trotzdem wird das Gewicht des Spinnrolors nicht wesentlich ei höht. Der Rotorkörper 1 kann unterschiedliche Profile, Oberflächen und Innendurchmesser aufweisen. Bei Materialwechsel oder auch nach Abnützung ist es leicht möglich, den Rotorkörper 1 unabhängig vom Grundkörper 2 auszutauschen. Dazu muß lediglich etwas Zugkraft aufgewendet werden, um den Rotorkörper 1 mit seiner Zentrierfläche 50 aus der Zentrierfläche 21 herauszuziehen, die hierbei elastisch nachgibt und vorübergehend radial nach außen ausweicht.

Soll eine andere Faserlänge versponnen werden, so ist ein anderer Rotordurchmesser erforderlich. Um hierbei nicht den gesamten Rotor auswechseln zu müssen, wozu auch die Grundkörper 2 vorrätig gehalten werden müßten, können die Rotorkörper 1 einen einheitlichen Außendurchmesser für ihre Zentrierfläche 10 aufweisen, auch wenn der Durchmesser ihrer Sammelfläche U variiert. Zu diesem Zweck weisen die kleineren Rotorkörper 1 gemäß der linken Seite der Fig. 1 einen sich parallel zur Tragfläche 20 des Grundkörpers 2 nach außen erstreckenden Flansch 14 auf, dessen Außenumfang als Zentrierfläche 10 ausgebildet ist. Der Grundkörper 2 ist in seinen Abmessungen auf den größten in Frage kommenden Rotorkörper 1 abgestimmt, der keinen solchen Flansch 14 aufweist, sondern dessen Außenumfang direkt als Zentrierfläche 10 ausgebildet ist. Somit weisen nur die kleineren Rotorkörper 1 je nach dem Durchmesser ihrer Sammelfläche 11 einen unterschiedlich großen Flansch

14 auf, dessen Außenumfang stets gleich groß ist und als Zentrierfläche 10 ausgebildet ist. Auf diese Weise beschränkt sich die Lagerhaltung lediglich auf die verschieden großen Rotorkörper.

Der Rotorkörper 1 in F i g. 1 ist durch spanabhebende Fertigung hergestellt. Um einen Rotorkörper 4 mit

besonders geringer Masse zu erhallen, kann dieser gemäß Fig. 2 auch als spanlos umgeformtes Blechteil ausgebildet sein.

Die Ausbildung des Lager- und Antriebselementes ist für die vorliegende Erfindung ebenfalls ohne Belang. So kann, anstatt daß der Grundkörper mit einem Schaft verbunden ist, der Grundkörper 5 einteilig mit einer Büchse 50 ausgebildet sein, die auf ihrer Innenwand Permanentmagnete 51 trägt, die ihrerseits Teil eines elektrischen Motors sind. Zur Lagerung ist konzentrisch in der Büchse 50 ein von der Tragfläche 52 des Grundkörpers 5 getragener Lagerzapfen 53 vorgesehen.

Um den Rotorkörper 4 und damit das als Verschleißteil zu bevorratende und auszutauschende Teil möglichst klein zu hallen, ist der Rotürkörper 4 gemäß Fig. 2 als Ring mit einem ringförmigen Boden 40 ausgebildet. Um bei einer solchen Ausführung zu verhindern, daß Fasern zwischen dem Rotorkörper 4 und dem Grundkörper 5 eingeklemmt werden und dort hängenbleiben, weist die Tragfläche 52 des Grundkörpers 5 gemäß Fig. 2 einen konzentrischen Vorsprung 54 auf, der in den ringförmigen Rotorkörper 4 hineinragt und den Boden 40 dabei axial überragt. Falls gewünscht, kann dieser Vorsprung 54 dabei sogar bis in den nichtgezeigten Fadenlauf zwischen Sammelfläche und Fadenabzugsrohr (nicht gezeigt) hineinragen, so daß der im Abzug befindliche Faden auf dem Vorsprung 54 abrollt.

Auch die Zentrierfläche am Rotorkörper kann an unterschiedlichen Stellen angeordnet sein. Gemäß Fig. 3 weist der Rotorkörper 6 auf seiner dem Grundkörper zugewandten Seite einen Ansatz 60 mit der Zentrierfläche 61 auf, mit welcher die Zentrierfläche 70 des Grundkörpers 7 zusammenarbeitet. Der Grundkörper 7 ist bei dieser Ausführung sehr klein und erlaubt den Austausch von Rotorkörpern 6 mit unterschiedlich großen Durchmessern ihrer Sammelfläche 62.

Die Form der ringförmigen Zentrierflächen am Rotorkörper 1,4 oder 6 bzw. am Grundkörper 2,5 bzw. 7 spielt an und für sich keine Rolle; sie müssen lediglich aufeinander abgestimmt sein. So besitzt die hohlkehlartige Zentrierfläche 21 beispielsweise einen kurvenförmigen konkaven Querschnitt, während die hohlkehlartige Zentrierfläche 70 einen spitzwinkeligen Querschnitt aufweist, der in ein konvexes Profil übergeht. Die als ringförmige Rippe ausgebildete Zentrierfläche 10 besitzt einen konvexen Querschnitt, während die Zentrierfläche 61 einen spitzwinkeligen Querschnitt aufweist. Es ist auch möglich, die Zentrierfläche des Rotorkörpers 1, 4 bzw. 6 in Art einer Hohlkehle auszubilden, in die dann eine rippenartige Zentrierfläche des Grundkörpers 2,5,7,8 bzw. 9 eingreift

Es hat sich gezeigt, daß je nach Ausführung und Größe des Grundkörpers 2, 5 bzw. 7 eine Länge der Schlitze 22, 55 bzw. 71 vorteilhaft ist, die etwa einem Fünftel bis einem Drittel des Durchmessers des Grundkörpers 2, 5 bzw. 7 entspricht, je nach Größe des Grundkörpers 2, 5 bzw. 7 wird die gewünschte Elastizität der Tragfläche 20, 52 bzw. 72 durch 6 bis 8 Schlitze, die gleichmäßig verteilt von außen in die ί Tragfläche 20,52 bzw. 72 hineinragen, erhallen.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 weist der Roiorkörpcr 1, 4 bzw. 6 einen zur Tragfläche 20, 52 bzw. 72 parallelen Boden 15, 40 bzw. 63 auf, der die Schlitze 22, 55 bzw. 71 im Grundkörper 2, 5 bzw. 7 abdeckt. Dies setzt voraus.

κι daß der Unterdruck im Spinnrotor, der für den Fasertransport in den Spinnrotor erforderlich ist. durch eine fremde Unterdruckquelle erfolgt. Dies ist häufig auch erwünscht, da der Spinnunterdruck dann von der Drehzahl des Spinnrotors unabhängig ist. In der Praxis

Ii sind aber vielfach auch Spinnrotoren anzutreffen, die den Spinnuntcrdrück selbst erzeugen, so daß auf die fremde Unterdruckquelle verzichtet werden kann. In diesem Fall werden die Schlitze 22, 55 bzw. 71 vom Boden des Rotorkörpers 1, 4 bzw. 6 nicht abgedeckt; vielmehr ist dieser Boden dann nur ringförmig ausgebildet.

Eine derartige Ausführung des erfindungsgemäßen Spinnrotors zeigt Fig. 4. Der Grundkörper 8 weist dabei Schlitze 80 auf, die bis über den Innenrand des

_>i Bodens 40 (F i g. 2) hinausragen. Um die Ventilatorwirkung noch zu steigern, können die Schlitze 80 tangential zu einem gedachten, konzentrischen Kreis 81 des Grundkörpers 8 angeordnet sein in der Weise, daß in bezug auf die vorgesehene Drehrichtung 82 des

3d Spinnrotors das äußere Ende der Schlitze 80 gegenüber ihrem inneren Ende nacheilt.

Eine Alternative zur Erzeugung eines starken Spinnunterdruckes infolge der Drehung des Spinnrotors zeigt F i g. 5, in welcher ein Grundkörper 9 dargestellt ist. Die Schlitze 90 sind bei dieser Ausführung gegenüber solchen Ebenen, die parallel zur Achse 91 des Grundkörpers 9 verlaufen, geneigt angeordnet, und zwar in der Weise, daß das dem Rotorkörper 1,4 bzw. 6 abgewandte Ende der Schlitze 90 gegenüber dem dem Rotorkörper 1, 4 bzw. 6 zugewandte Ende der Schlitze 90 nacheilt.

Bei einer Anordnung der Schlitze 80 bzw. 90 gemäß den F i g. 4 und 5 erhöhen die Schlitze 80 bzw. 90 die Saugwirkung im Inneren des Rotorkörpers 1, 4 bzw. 6, so daß in bezug auf die Drehzahl ein besonders hoher Unterdruck erzeugt wird. Wird ein niedrigerer Spinnunterdruck gewünscht, so genügen Schlitze, die parallel zur Achse 91 des Grundkörpers 9 verlaufen.

Die Ausbildung als zusammengesetzter Rotor mit

so einem stets gleich großen Grundkörper 3 und verschiedenen großen Rotorkörpern 4, die durch einen Flansch 46 an den Grundkörper 3 angepaßt sind, ist unabhängig von der speziellen Art der Verbindung zwischen Grundkörper 3 und Rotorkörper 4 in Anwendung bringbar. Weitere, nicht erläuterte Arten der Befestigung sind in diesem Zusammenhang anwendbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Offenend-Spinnrotor, bestehend aus einem Grundkörper und einem Rotorkörper, wobei der Grundkörper von einem Lager- und Antriebselement getragen wird und eine im wesentlichen radiale Tragfläche mit einer Zentrierfläche an ihrem Außenrand aufweist, mit welcher eine Zentrierfläche des Rotorkörpers zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierflächen (21, 70) im Grundkörper (2,5,7,8,9) und im Rotorkörper (1, 4, 6) als Umfangsnut bzw. Umfangsrippe ausgebildet sind und die Tragfläche (20, 52, 72) und die Zentrierflächen (21, 70) des Grundkörpers (2, 5, 7, 8, 9) im wesentlichen radiale Schlitze (22, 55, 71, 80,90) aufweisen.

2. Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (22, 55, /1, 80, 90) dne Länge von etwa einem Fünftel bis einem Drittel des Durchmessers des Grundkörpers (2, 5, 7, 8, 9) aufweisen.

3. Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2, 5, 7,8,9) 6 bis 8 Schlitze (22,55,71,80,90) aufweist.

4. Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (40) des Rotorkörpers (1,4) ringförmig ist und die Schlitze (80,90) nur teilweise abdeckt.

5. Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (80) im Grundkörper (8) tangential zu einem konzentrischen gedachten Kreis (81) des Grundkörpers (8) angeordnet sind.

6. Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (90) gegenüber zur Achse (91) des Grundkörpers (9) parallelen Ebenen geneigt angeordnet sind.

7. Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Rolorkörper (1,4,6) an seinem dem Grundkörper(;>, 5, 7) zugewandten Ende einen zur Tragfläche (20, W, 72) parallelen, die Schlitze (22, 55, 71) abdeckenden Boden (15,40,63) aufweist.

8. Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorkörper (6) auf seiner dem Grundkörper (7) zugewandten Seite einen Ansatz (60) mit der Zentrierfläche (61) aufweist.

9. Offencnd-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorkörper (4) ein spanlos umgeformtes Blechteil ist.

10. Offenend-Spinnrotor. bestehend aus einem Grundkörper und einem Rotorkörper, dessen Grundkörper von einem Lager- und Antricbselement getragen wird und eine im wesentlichen radial·: Tragfläche mit einer Zentrierfläche an ihrem Außenrand aufweist, mit welcher eine Zentrierfläche des Rotorkörpers zusammenarbeitet, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorkörper (1) einen dem Fasermaterial angepaßten Innen- und Außendurchmesser und die Zentrierfläche (21) des Grundkörpers (2) unabhängig vom Fascrrnaterial einen dem größten vorgesehenen Außendurchmesser des Rotorkörpers (1) entsprechenden Durchmesser aufweist, wobei je nach Durchmesser des Rotorkörpers (1) dieser einen sich parallel zur Tragfläche (20) des Grundkörpers (2) nach außen erstreckenden Flansch

(14) mit einer Zentrierfläche (10) an seinem Außenumfang aufweist.