BRPI0609909A2 - rotor de fiar - Google Patents

Abstract

ROTOR DE FIAR. A invenção refere-se a um rotor de fiar (1) para uma máquina de fiar com rotor de extremidade aberta, com um eixo do rotor (2), um prato do rotor (3), que apresenta uma abertura (4), um espaço interno (5), uma estria do rotor (6), uma parede deslizante (7) se alargando conicamente, que se estende da abertura (4) para a estria do rotor (6), e uma base do rotor (9) disposta em frente à abertura (4), executada com um furo (8), através do qual o eixo do rotor (2) se estende, pelo menos, parcialmente, sendo que, o eixo do rotor (2) está ligado com o prato do rotor (3) por meio de um elemento de ligação (10), e o eixo do rotor (2) e o prato do rotor (3) compreendem um eixo de rotação (13) comum. De acordo com a invenção está previsto que, o eixo do rotor (2) e o prato do rotor (3) apresentem meios de conexão (11,12), que estão envolvidos, pelo menos, parcialmente, pelo elemento de ligação (10) executado como parte fundida, pelo que pode ser obtida uma ligação com fecho devido à forma do eixo do rotor (2) com o prato do rotor (3).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ROTOR DE FIAR".

A invenção refere-se a um rotor de fiar para uma máquina defiar com rotor de extremidade aberta de acordo com o preâmbulo da reivin-dicação 1.

Da literatura de patentes, no contexto com máquinas de fiar comrotor de extremidade aberta, é conhecida uma infinidade dos mais distintosrotores de fiar, que, em geral, são constituídos de um eixo do rotor, para oapoio do rotor de fiar, e de um prato do rotor, para a produção de um fio. Emmodernas máquinas de fiar de extremidade aberta, rotores de fiar desse tipoatingem números de rotações de bem acima de 100.000 min"1. No todo, al-tos números de rotações desse tipo, fazem exigências especiais com respei-to ao desbalanceamento, ao apoio e à estabilidade de rotores de fiar dessetipo.

Uma vez que, por exemplo, em virtude das oscilações mecâni-cas, os rotores de fiar desse tipo são muito solicitados, as máximas exigên-cias também são feitas à fixação entre o eixo do rotor e o prato do rotor.

Na patente DE-OS 28 12 297 ou na patente DE 199 10 77 A1são descritos, por exemplo, rotores de fiar, nos quais os pratos do rotor es-tão ligados com o eixo do rotor, respectivamente, através de um cubo, den-tro do qual é feito um furo. A ligação, neste caso, é executada como assentode compressão e não pode se soltar.

Através da patente DE 40 20 518 A1 ou da patente DE 103 02178 A1, além disso, são conhecidos rotores de fiar, nos quais os pratos dorotor, na área da base do rotor, apresentam somente um furo central, noqual se encaixa o eixo do rotor.

Neste caso, o eixo do rotor está equipado com um colar de con-tato, no qual o prato do rotor está fixado por meio de uma ligação de solda.

Uma ligação de solda para a fixação do prato do rotor no eixo dorotor também está descrita na patente DE 35 19 536 A1. No caso desse e-quipamento conhecido, o prato do rotor apresenta uma base extra grossa.Nessa base do prato do rotor, o eixo do rotor está fixado por meio de soldapor atrito.

As ligações mencionadas anteriormente entre o prato do rotor eo eixo do rotor apresentam, ao todo, a desvantagem que, ou a ligação serealiza de modo relativamente pesado, o que tem conseqüências muito des-vantajosas sobre o poder de aceleração do roto.r de fiar, ou pelo fato de que,em virtude da ligação das duas partes do rotor ocorre uma alteração de es-trutura nos componentes, o que em virtude dos altos números de rotaçõesde tais rotores de fiar é problemático.

Partindo do estado da técnica já mencionado, à invenção cabe atarefa de criar um rotor de fiar para uma máquina de fiar com rotor de ex-tremidade aberta, que não apresente as desvantagens dos rotores de fiarconhecidos.

Isto é, deve ser desenvolvido um rotor de fiar, que disponha tan-to de uma ligação segura entre a taça do rotor e o eixo do rotor, como tam-bém apresente um momento de inércia da massa relativamente pequeno.

Para a solução dessa tarefa é sugerido um rotor de fiar com ascaracterísticas da reivindicação 1.

Nas reivindicações subordinadas são expostos aperfeiçoamentos preferidos.

De acordo com a invenção está previsto que, o eixo do rotor e oprato do rotor apresentem meios de conexão, que estão envolvidos, pelomenos, parcialmente, pelo elemento de ligação executado como parte fun-dida, pelo que pode ser obtida uma ligação com fecho devido à forma entreo eixo do rotor e o prato do rotor. Através de uma forma de execução dessetipo do rotor de fiar, no ponto de ligação entre o eixo do rotor e o prato dorotor é gerada uma ligação de cubo e eixo, com a qual pode ser obtida umaeconomia de massa considerável do rotor de fiar, sendo que, o eixo do rotore o prato do rotor estão ligados à prova de torção, em essência, por meio daligação com fecho devido à forma.

Por meio da execução descrita anteriormente, o momento deinércia da massa do rotor de fiar pode ser abaixado significativamente, oque repercute, em particular, sobre o comportamento de aceleração do rotorde fiar. Além disso, o elemento de ligação executado como parte fundidamelhora a distribuição de massa do rotor de fiar e, com isso, seu comporta-mento de funcionamento com altos números de rotações, sem enfraquecero prato do rotor de forma inadmissível na área do cubo.

O elemento de ligação executado como parte fundida, descritoantes, naturalmente também pode aprofundar adicionalmente uma ligaçãocom fecho devido ao material nas superfícies de contato no prato do rotor,bem como, no eixo do rotor. Sem dúvida, no contexto com a presente inven-ção, o tipo da ligação nas superfícies de contato, é sem significado.

Como apresentado nas reivindicações 2 a 4, em uma forma deexecução vantajosa, o eixo do rotor apresenta um meio de conexão execu-tado como perfilado. O perfilado disposto no eixo do rotor, no lado da extre-midade, neste caso, entra parcialmente, através de um furo na base do ro-tor, no espaço interno do prato do rotor (3), e pode apresentar diversas for-mas.

Como apresentado na reivindicação 4, por exemplo, o perfiladopode ser executado como ranhura de formato anular, como ranhura de for-mato de rosca ou como rebordo, e serve, sobretudo, para que o elementode ligação possa formar um fecho devido à forma com o eixo do motor.

A ranhura de formato anular apresenta, por exemplo, uma cavi-dade, na qual pode penetrar completamente a massa líquida de fundição.Como indicado anteriormente, o perfilado se estende, de modo apropriado,desde a extremidade livre do eixo do rotor, que se projeta para dentro doespaço interno do prato do rotor, através do furo da base do rotor até o pratodo rotor. Por meio de uma forma de execução desse tipo, o elemento deligação é fixado com fecho devido à forma tanto dentro como também forado prato do rotor no lado da circunferência do eixo do rotor.

Para essa finalidade servem também os meios de conexão exe-cutados como aberturas, dispostos na base do rotor do prato do rotor (rei-vindicação 5).

O elemento de ligação, que é executado como parte fundida porpressão em peça única, se estende desde o lado externo do prato do rotor,através de aberturas na base do rotor, até o espaço interno do prato do rotore, com isso, colabora com uma contribuição essencial para um bom fechodevido à forma.

Isto é, o elemento de ligação que é executado como parte fundi-da por pressão em peça única (reivindicação,6) proporciona uma ligaçãoconfiável entre o eixo do rotor e a taça dó rotor.

Como descrito na reivindicação 7, a parte fundida por pressão éformada de um metal, em particular, de Al, Zn, Mg, Ag, Cu, Au, Si, Fe, Ti,Ge, Sn ou similar, ou é formada de uma liga desses metais.

Como indicado na reivindicação 8, o elemento de ligação execu-tado como peça fundida é produzido de tal modo que, primeiramente o pratodo rotor é conduzido para um dispositivo correspondente, por exemplo, parauma ferramenta de inserção é conduzido a uma máquina de fundição porpressão, e ali é fixado de modo correspondente. Em seguida, o eixo do rotoré conduzido para o furo do prato do rotor, e ali, do mesmo modo, é fixadopor meio de um dispositivo correspondente.

Em seguida, a área de ligação, que de acordo com o processode fundição por pressão representa o elemento de ligação, é coberta por ummolde de fundição correspondente que forma uma concha externa para amassa de fundição. Em uma possível forma de execução o material damassa de fundição é, por exemplo, zinco. A massa líquida de fundição étransportada para o molde de fundição com uma pressão correspondente,que pode ser, por exemplo, de 400 a 600 bar. Depois que a massa de fundi-ção é esfriada, essa massa forma uma ligação confiável, que não pode sesoltar entre o eixo do rotor e o prato do rotor.

Em uma outra execução vantajosa do rotor de fiar, o eixo dorotor e o furo na base do rotor são executados de tal modo que, o eixo dorotor é inserido no furo com um jogo, antes que o processo de fundição porpressão seja iniciado (reivindicação 9).

O jogo serve, entre outras coisas para alinhar o eixo do rotor deforma confiável no furo através da ferramenta de centragem. O jogo é exe-cutado, de forma apropriada, menor que 3 mm, de preferência, menor que 1mm. No estado resfriado da massa de fundição, o jogo é preenchido peloelemento de ligação.

Além disso, é possível continuar a reduzir o elevado tempo defuncionamento do rotor até o alcance do número de rotações de operaçãodesejado do motor de fiar pelo fato de que, a espessura de parede do pratodo rotor, em particular, a espessura de parede da parede deslizante é redu-zida de modo correspondente. De forma apropriada, a parede deslizanteapresenta uma espessura de parede d, que se situa na faixa de 0,5 mm < d< 1,5 mm, de preferência, na faixa de 0,6 mm < d ^ 0,8 mm.

Através de medidas aperfeiçoadas desse tipo, além disso, oconsumo de energia por ponto de fiar pode ser reduzido de modo conside-rável.

No caso das máquinas de fiar com rotor de extremidade abertaexecutadas como máquinas têxteis de multipontos normalmente isto podelevar a uma economia de custos considerável por máquina. Além disso, ascaracterísticas mencionadas de acordo com a invenção produzem um com-portamento de operação melhorado do rotor de fiar, do elemento de acio-namento e do apoio e, com isso, uma segurança de operação maior comum grau de utilização, ao mesmo tempo, maior, que está ligado com umaumento da produtividade.

A invenção será esclarecida, em detalhes, a seguir com auxíliode um exemplo de execução representado nos desenhos.São mostrados:

Na figura 1, uma representação em corte do rotor de fiar de a-cordo com a invenção,

Na figura 2, uma vista lateral do rotor de fiar de acordo com afigura 1.

Na figura 1 está representado um rotor de fiar 1 de uma máqui-na de fiar com rotor de extremidade aberta bastante conhecida e, por isso,não mostrada de modo explícito.

Como descrito de modo relativamente detalhado, por exemplo,na patente EP 0 972 868 A2, as máquinas de fiar com rotor de extremidadeaberta desse tipo apresentam, respectivamente, uma carcaça do rotor quepode ser admitida por pressão baixa, na qual gira o prato do rotor 3 do rotorde fiar 1 com alto número de rotações em torno de seu eixo central 13.

O rotor de fiar 1, neste caso, é acionado, por exemplo, por meiode um acionamento individual por motor elétricp. O rotor de fiar 1, neste ca-so, está apoiado com seu eixo do rotor, ém uma disposição de mancai mag-nética não representada, que fixa o rotor de fiar 1 tanto radialmente comotambém axialmente.

A fim de poder desmontar, em caso de necessidade, tais rotoresde fiar 1, em particular, os pratos do rotor 3 submetidos a um desgaste, éconhecido executar os eixos do rotor de rotores de fiar desse tipo em duaspartes.

Isto é, os eixos do rotor de rotores de fiar desse tipo, como noexemplo de execução representado, apresentam uma seção do eixo do ro-tor (não representada) equipada com componentes do mancai, que perma-nece no mancai magnético, e uma seção do eixo do rotor, na qual está fixa-do o prato do rotor 3, e que pode ser desmontada com o prato do rotor 3.

Essa seção do eixo do rotor ligada com o prato do rotor 3, norequerimento em questão, por motivo da simplificação, está designada comoeixo do rotor e caracterizada com o número de referência 2.

O prato do rotor 3, que pode ser torneado, por exemplo, a partirde uma peça maciça, apresenta uma abertura 4, um espaço interno 5, umaestria do rotor 6, uma parede deslizante 7 se alargando conicamente, que seestende da abertura 4 para a estria do rotor 6, e uma base do rotor 9 dispos-ta em frente à abertura 4, executada com um furo 8.

O eixo do rotor 2 se estende através da abertura 8 da base dorotor 9.

Isto é, o eixo do rotor 2 se projeta para dentro do espaço interno5 do prato do rotor 3 que, além de uma superfície deslizante 7, apresenta aestria do rotor 6 que serve como estria de coleta de fibras.

Em uma forma de execução alternativa, o prato do rotor 3 tam-bém pode ser executado como parte fundida ou, a partir de uma parte mol-dada sem levantamento de aparas, ser trazida para a forma desejada atra-vés de processamento com levantamento de aparas.

A espessura de parede do prato do rotor 3 entre a abertura 4 e ofuro 8 é executada, em essência, do mesmo tamanho. Logicamente em umaoutra forma de execução não representada, a espessura de parede do pratodo rotor 3 pode variar, partindo da abertura 4 na direção da base do rotor 9.

O eixo do rotor 2 está ligado com o prato do rotor 3 por meio deum elemento de ligação 10 em peça única. O elemento de ligação 10 é for-mado de uma massa de fundição, cujo material no exemplo de execuçãoem questão é, por exemplo, zinco.

A parte de zinco fundida por pressão proporciona uma ligação,em essência, com fecho devido à forma entre o eixo do rotor 2 e o prato dorotor 3, sendo que, o elemento de ligação 10 está disposto tanto fora comotambém dentro do prato do rotor 3.

A fim de obter uma resistência à torção particularmente alta daligação entre o eixo do rotor 2 e o prato do rotor 3, o eixo do rotor 2 e o pratodo rotor 3 apresentam correspondentes meios de conexão 11, 12 que sãoenvolvidos ou cobertos, pelo menos, parcialmente, pelo elemento de ligaçãoexecutado como parte fundida.

No lado da extremidade o eixo do rotor 2 apresenta, por exem-plo, um perfilado 12, que no estado montado se estende até o espaço inter-no 5 do prato do rotor 3. Durante o processo de fundição, a massa de fundi-ção 10 penetra nas ranhuras do perfilado 12, de tal modo que, no estadoresfriado, o elemento de ligação 10 apresenta uma retenção confiável noeixo do rotor 2.

Além disso, na base do rotor 9, o prato do rotor 3 apresentameios de conexão que são executados como aberturas 11, como está re-presentado na figura 2.

A base do rotor 9 apresenta, por exemplo, seis aberturas 11 queestão dispostas em forma de círculo em torno do eixo de rotação 13. Logi-camente, também pode ser empregado um número maior ou menor de a-berturas 11 como meios de conexão para o elemento de ligação 10. Nestecaso, de preferência, aberturas 11 opostas são dispostas diametralmenteuma em relação à outra, de tal modo que, podem ser excluídos, ao máximo,problemas de desbalanceamento. Logicamente, as aberturas 11 em formade círculo podem apresentar formas geométricas alternativas, por exemplo,quadradas, retangulares ou similares.

O elemento de ligação 10 sé estende, partindo do eixo do rotor2, fora do prato do rotor 3 através das aberturas 11, para o espaço interno 5do prato do rotor 3. O elemento de ligação 10 em peça única apresenta umfecho devido à forma no perfilado 12 do eixo do rotor 2, bem como, nas a-berturas 11, pelo que é garantida uma ligação segura à prova de torção en-tre o prato do rotor 3 e o eixo do rotor 2.

Ao mesmo tempo, através do elemento de ligação 10, executa-do como parte fundida, o momento de inércia de massa do rotor de fiar 1pode ser reduzido substancialmente em relação às ligações usuais até omomento, o que repercute de modo favorável sobre o comportamento ope-racional do rotor de fiar.

No exemplo de execução mostrado de acordo com a figura 1, aespessura de parede do elemento de ligação 10 cresce na direção do espa-ço interno 5 (externamente ao prato do rotor 3), em princípio de modo contí-nuo, e atinge a espessura de parede máxima na área mais próxima da basedo rotor 9. Em seguida, no espaço interno 5, a espessura de parede diminuiligeiramente. Neste caso, o contorno externo disponível é determinado atra-vés do molde de fundição.

Logicamente, também são possíveis execuções alternativas docontorno externo, sobre o que não será entrado em mais detalhes explicita-mente.

O diâmetro do eixo do rotor 2 é menor que o diâmetro do furo 8central. Isto significa que, entre o eixo do rotor 2 e o furo 8 existe um jogo,que no exemplo de execução representado é de cerca de 1 mm.

No lado afastado do espaço interno 5, o eixo do rotor 2 está e-quipado com um sextavado externo 14 que, em ligação com um correspon-dente sextavado interno, não representado, em uma seção do eixo do rotor,que permanece no apoio magnético, forma uma garantia contra torção comfecho devido à forma.

Como conhecido, no exemplo de execução em questão, o pratodo rotor 3 é constituído de um aço e tratado com boro. Além disso, comotambém é conhecido, o prato do rotor 3 apresenta adicionalmente um reves-timento de dispersão de diamante. Do mesmo modo, o eixo do rotor 2 é fa-bricado de um aço que, no exemplo de execução em questão, é um aço decromo.

O elemento de ligação 10 representa um elemento de ligação 10formado tridimensionalmente que, nas aberturas 11, no furo 8, no eixo dorotor 2, no perfilado 12, bem como, nas superfícies de contato do eixo dorotor 2 está em contato com a base 9 e, com isso, apresenta uma alta resis-tência e segurança contra torção, sem ter conseqüência negativa sobre omomento de inércia de massa do rotor de fiar 1.

Claims (11)

1. Rotor de fiar (1) para uma máquina de fiar com rotor de ex-tremidade aberta com um eixo do rotor (2), um prato do rotor (3), que apre-senta uma abertura (4), um espaço interno (5), uma estria do rotor (6), umaparede deslizante (7) se alargando conicamente, que se estende da abertu-ra (4) para a estria do rotor (6), e uma base do rotor (9) disposta em frente àabertura (4), executada com um furo (8), através do qual o eixo do rotor (2)se estende, pelo menos, parcialmente, sendo que, o eixo do rotor (2) estáeixo do rotor (2) e o prato do rotor (3) compreendem um eixo de rotação (13)comum, caracterizado pelo fato de que, o eixo do rotor (2) e o prato do rotor(3) apresentam meios de conexão (11, 12), que estão envolvidos, pelo me-nos, parcialmente, pelo elemento de ligação (10) executado como parte fun-dida, pelo que pode ser obtida uma ligação com fecho devido à forma entreo eixo do rotor (2) e o prato do rotor (3).

2. Rotor de fiar de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que, o eixo do rotor (2) apresenta um meio de conexão (12) e-xecutado como perfilado.

3. Rotor de fiar de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que, o perfilado (12) está disposto no eixo do rotor (2), no ladoda extremidade, e entra parcialmente, através de um furo (8) na base dorotor (9), no espaço interno (5) do prato do rotor (3).

4. Rotor de fiar de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que, o perfilado (12) é executado como ranhura de formato anu-lar, como ranhura de formato de parafuso ou como rebordo.

5. Rotor de fiar de acordo com uma das reivindicações anterio-res, caracterizado pelo fato de que, na base do rotor (9) do prato do rotor (3)estão dispostos meios de conexão (11), que são executados como abertu-ras.

6. Rotor de fiar de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que, o elemento de ligação (10) é executado como parte fundi-da por pressão em peça única.

7. Rotor de fiar de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que, a parte fundida por pressão (10) é formada de um metal,em particular, de Al, Zn, Mg, Ag, Cu, Au, Si, Fe, Ti, Ge, Sn ou similar, ou deuma liga desses metais.

8. Rotor de fiar de acordo com uma das reivindicações anterio-res, caracterizado pelo fato de que, o eixo do rotor (2) e o furo (8) na basedo rotor (9) são executados de tal modo que, o eixo do rotor (2) é posiciona-do no furo (8) antes da fundição com jogo.

9. Rotor de fiar de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que, o jogo é executado menor que 3 mm, de preferência, me-nor que 1 mm.

10. Rotor de fiar de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que, a parede deslizante (7) apresenta uma espessura de pare-de (d) que se situa na faixa de 0,5mm < d < 1,5mm, de preferência, na faixade 0,6mm < d < 0,8mm.

11. Máquina de fiar com rotor de extremidade aberta com umrotor de fiar (1) como definido em das reivindicações anteriores.