CN101180422A - 纺纱转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纺纱转子。该纺纱转子(1)用于自由端转杯纺纱机，其具有转子轴(2)、带开口(4)的转盘(3)、内腔(5)、转子槽(6)、从所述开口(4)向所述转子槽(6)延伸的锥形变化的滑动壁(7)、以及面向所述开口(4)且设有孔(8)的转子基部(9)，所述转子轴(2)至少部分地延伸穿过所述孔(8)。转子轴(2)通过连接件(10)连接至转盘(3)，并且转子轴(2)和转盘(3)包括公共旋转轴线(13)。根据本发明，转子轴(2)和转盘(3)包括至少部分地被设计成铸件的连接件(10)包围的连接装置(11，12)，从而实现了转子轴(2)与转盘(3)之间的互锁连接。

Description

纺纱转子

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于自由端转杯纺纱机的纺纱转子。

背景技术

与自由端转杯纺纱机一起，可从专利文献得知多种多样的纺纱转子，其通常包括用于安装纺纱转子的转子轴以及用于产生纱线的转杯。现代自由端纺纱机中的这种纺纱转子的转速可远高于100,000min^-1。像这样高的转速整体上对这种纺纱转子的不平衡、安装和稳定性提出了特殊要求。由于这种纺纱转子例如因机械振动而受到很大应力，从而对转子轴和转杯之间的紧固也提出了更高要求。

例如在DE-OS 28 12 297或者DE 199 10 77A1中描述了纺纱转子，其中转杯分别通过其内设有孔的毂与转子轴相连。这里是通过压配合而实现连接的，且该连接不可松脱。

此外，从DE 40 20 518 A1或DE 103 02 178 A1公知纺纱转子，其中转杯仅具有一个位于转子基部区域内的中心孔，转子轴插入该孔中。在这种情况下，转子轴设有轴承环，转杯通过焊接连接而固定在该轴承环上。在DE 35 19 536 A1中也描述了用于将转杯固定在转子轴上的焊接连接。在该公知装置中，转杯具有附加的厚基部。转子轴通过摩擦焊接而固定到该转杯基部上。

总体说来，转杯和转子轴之间的上述连接的缺点在于，或者该连接相对较重，这对纺纱转子的加速性能具有非常不利的影响，或者在这两个转子部件的连接期间在部件中产生结构变化，而由于这种纺纱转子的高转速，这会产生问题。

发明内容

从上述现有技术出发，本发明基于这一目的，即提供一种用于自由端转杯纺纱机的纺纱转子，其没有公知纺纱转子的缺点。换句话说，要开发一种纺纱转子，其在转杯和转子轴之间具有可靠连接，并且还具有相对较低的质量惯性矩。

提出了具有权利要求1的特征的纺纱转子以实现这一目的。

在从属权利要求中提供了优选改进。

根据本发明，转子轴和转杯具有至少部分被构造成铸件的连接件包围的连接装置，从而可实现转子轴至转杯的牢固连接。纺纱转子的这种实施方式在转子轴和转杯之间的连接点处形成轴-毂连接，通过该轴-毂连接，可显著降低纺纱转子的质量，所述转子轴和转杯通过所述牢固连接而基本上不旋转地连接。上述构造意味着可显著降低纺纱转子的质量惯性矩，具体而言，这会影响纺纱转子的加速性能。构造成铸件的连接件还改善了纺纱转子的质量分布，并因而改善了其在高转速下的运转性能，而不会令人难以接受地在毂区域削弱转杯。

上述设计成铸件的连接元件显然还可附加地在转杯和转子轴的接触面处进行材料连接。然而，接触面处的连接方式对于本发明来说是无关紧要的。

如权利要求2至4中所述，在一有利的实施方式中，转子轴具有构造成成型件(profiling)的连接装置。在这种情况下，设置在转子轴的端部处的成型件穿过转杯的转子基部中的孔而部分地进入转杯3的内腔，并且其可具有不同形式。例如，如权利要求4中所述，该成型件可设计成环形槽、螺旋槽或滚花，重要的是用于使得连接件与转子轴形成牢固配合(positive fit)。例如，所述环形槽具有液态铸造用料(castingcompound)可完全贯入的凹口。如以上所述，有利的是所述成型件从转子轴的伸入转杯内腔中的自由端穿过转子基部的孔延伸到转杯中。由于这种构造，所述连接件在转杯的内部和外部都沿转子轴周边固定。

构造成开口并布置在转杯的转子基部中的连接装置达到了所述目的(权利要求5)。构造成一体的所述连接件从所述转杯外部开始延伸、穿过所述转子基部上的开口、进入所述转杯的内腔中，从而显著有助于良好的牢固配合。换句话说，构造成一体铸件的所述连接件(权利要求6)确保了所述转子轴和转杯的可靠连接。

如权利要求7中所述，在这种情况下，压铸件有利地由金属构成，特别是由Al、Zn、Mg、Ag、Cu、Au、Si、Fe、Ti、Ge、Sn等或者是由这些金属的合金形成。

如权利要求8中所述，构造成铸件的所述连接件以这样的方式制造，即：首先将所述转杯引入压铸机的相应装置中，例如引入插入工具中并因而固定在该处。然后将所述转子轴引入所述转杯的孔中，也通过相应的装置固定在该处。然后用铸模(其形成铸造用料的外壳)覆盖连接区域，在执行压铸方法之后，该连接区域形成所述连接件。在一可行的实施方式中，所述铸造用料的材料例如为锌。在例如可为400至600巴的相应压力下将液态铸造用料输入到铸模中。所述铸造用料一冷却就在所述转子轴和转杯之间形成了不可松脱的可靠连接。

在纺纱转子的另一有利构造中，所述转子轴和所述转子基部中的孔以这样的方式构造，即，在开始执行压铸方法之前，有间隙地将所述转子轴插在所述孔中(权利要求9)。所述间隙用于通过定心工具将所述转子轴可靠地对准在所述孔中。有利的是，所述间隙小于3mm，优选小于1mm。在铸造用料冷却状态下，该间隙被所述连接件填充。

此外，可以设想，由于转杯的壁厚，具体而言由于滑动壁的壁厚相应减小，从而还减小了转子在达到纺纱转子期望操作转速前的起动时间。有利的是，所述滑动壁的壁厚d在0.5mm≤d≤1.5mm的范围内，优选在0.6mm≤d≤0.8mm的范围内。通过这种改进措施，还可显著降低每个纺纱站的能量消耗。

在通常设计成多站纺织机的自由端转杯纺纱机中，这会显著节约每台机器的成本。此外，根据本发明的所述特征改进了纺纱转子和驱动件的操作性能并改进了安装，因此带来了更高的操作安全性，同时使用度更高，而这关系到生产率的提高。

附图说明

以下将借助于附图中示出的实施方式更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的纺纱转子的剖视图；

图2示出了根据图1的纺纱转子的侧视图。

具体实施方式

图1示出了自由端转杯纺纱机的纺纱转子1，该自由端转杯纺纱机本身已公知因而未详细示出。例如在EP 0 972 868 A2中比较详细描述的那样，这样的自由端转杯纺纱机分别具有会受到降低的压力的转子壳，其中，纺纱转子1的转杯3绕其中央轴线13高速旋转。

在这种情况下，例如通过单个电机驱动器驱动纺纱转子1。在这种情况下，纺纱转子1通过未示出的磁性轴承结构被其转子轴支撑，该磁性轴承结构在径向和轴向上固定纺纱转子1。

为了能够在必要时、特别是在转杯3受到磨损时拆卸这种纺纱转子1，公知的是将这种纺纱转子的转子轴构造成两个部分。换句话说，如本实施方式中所示，这种纺纱转子的转子轴具有设有轴承部件的转子轴部分(未示出)，其留在磁性轴承中，还具有其上固定转杯3且可与转杯3一起被卸下的转子轴部分。为了简化起见，在申请中将与转杯3相连的该转子轴部分称为转子轴，并用附图标记2表示。例如可由固体车削而成的转杯3具有开口4、内腔5、转子槽6、从开口4向转子槽6延伸的成锥形加宽的滑动壁7、以及与开口4相对布置且设有孔8的转子基部9。

转子轴2延伸穿过转子基部9的开口8。换句话说，转子轴2伸入转杯3的内腔5中，除了具有滑动面7以外，该内腔还具有用作纤维收集槽的转子槽6。

在可选实施方式中，转杯3还可构造成铸件或者可通过加工从不通过切削成形的部件形成期望的形状。转杯3在开口4和孔8之间的壁厚大致具有相同尺寸。显然，在未进一步示出的实施方式中，转杯3的壁厚可从开口4出发沿转子基部9的方向变化。

转子轴2通过一体连接件10与转杯3相连。连接件10由铸造用料形成，在本实施方式中其材料例如为锌。锌的压铸件使转子轴2与转杯3基本牢固连接，连接件10既设置在转杯3的外部又设置在转杯3的内部。为了使转子轴2和转杯3之间的连接实现非常高的扭转强度，转子轴2和转杯3具有相应的连接装置11、12，它们至少部分地被构造成铸件的连接件10包围或覆盖。转子轴2例如在端部具有成型件12，该成型件在安装状态下延伸到转杯3的内腔5中。铸造用料10在压铸方法期间进入成型件12的槽中，从而冷却状态下的连接件10可靠地保持在转子轴2上。

此外，转杯3在转子基部9上具有设计成如图2所示的开口11的连接装置。转子基部9例如具有六个开口11，它们绕旋转轴线13圆形布置。显然，可使用更多或更少的开口11作为用于连接件10的连接装置。优选的是，相对的开口11相对于彼此在直径上布置，从而可基本上排除不平衡问题。圆形开口11显然可具有可选的几何形状，例如方形、矩形等。

连接件10在转杯3外部从转子轴出发，穿过开口11进入转杯3的内腔5中。该一体连接件10牢固配合在转子轴2的成型件12上和开口11上，从而在转杯3和转子轴2之间确保了不旋转的牢固连接。

同时，由于构造成铸件的连接件10，从而与先前的传统连接相比，纺纱转子1的质量惯性矩可显著降低，这对于纺纱转子的操作性能具有有利影响。

在根据图1所示的实施方式中，连接件10的壁厚首先沿内腔5的方向(转杯3的外部)不断增大，在相对较接近转子基部9的区域达到最大壁厚。然后，壁厚在内腔5中略微减小。这里，所呈现的外部轮廓由铸模决定。

显然，还可以构思所述外部轮廓的其它设计，不再对它们进行更详细的描述。

转子轴2的直径小于中心孔8的直径。换言之，在转子轴2和孔8之间存在间隙，在所示实施方式中该间隙约为1mm。在远离内腔5的一侧，转子轴2设有六角形头部14，其与留在磁性轴承中的转子轴部分上的相应六角形插口(未示出)相配合，形成有效的抗扭转装置。

在当前实施方式中，转杯3如公知那样由钢构成并进行了硼处理。此外，转杯3还如公知那样具有金刚石弥散涂层。转子轴2也由钢制成，在当前实施方式中为铬钢。

连接件10是三维成形的连接件10，其抵靠开口11、孔8、转子轴2、成型件12和转子轴2与基部9的接触面，因此具有高的强度和抗旋转可靠性，而不会对纺纱转子1的质量惯性矩产生负面影响。

Claims (11)

1.一种用于自由端转杯纺纱机的纺纱转子(1)，该纺纱转子包括转子轴(2)、带开口(4)的转杯(3)、内腔(5)、转子槽(6)、从所述开口(4)向所述转子槽(6)延伸的成锥形加宽的滑动壁(7)、以及与所述开口(4)相对布置且设有孔(8)的转子基部(9)，所述转子轴(2)至少部分延伸穿过该孔(8)，其中，所述转子轴(2)通过连接件(10)连接至所述转杯(3)，并且所述转子轴(2)和所述转杯(3)包括公共旋转轴线(13)，该纺纱转子的特征在于，所述转子轴(2)和所述转杯(3)具有至少部分地被构造成铸件的所述连接件(10)包围的连接装置(11，12)，从而可实现所述转子轴(2)至所述转杯(3)的牢固连接。

2.根据权利要求1所述的纺纱转子，其特征在于，所述转子轴(2)具有构造为成型件的连接装置(12)。

3.根据权利要求2所述的纺纱转子，其特征在于，所述成型件(12)设置在所述转子轴(2)的端部处，并穿过所述转子基部(9)中的孔(8)而部分地进入所述转杯(3)的内腔(5)。

4.根据权利要求3所述的纺纱转子，其特征在于，所述成型件(12)设计成环形槽、螺旋槽或滚花。

5.根据上述权利要求中任一项所述的纺纱转子，其特征在于，在所述转杯(3)的所述转子基部(9)上设置有构造成开口的连接装置(11)。

6.根据权利要求1所述的纺纱转子，其特征在于，所述连接件(10)设计成一体压铸件。

7.根据权利要求6所述的纺纱转子，其特征在于，所述压铸件(10)由金属形成，特别是由Al、Zn、Mg、Ag、Cu、Au、Si、Fe、Ti、Ge、Sn等或者这些金属制成的合金形成。

8.根据上述权利要求中任一项所述的纺纱转子，其特征在于，所述转子轴(2)和所述转子基部(9)中的所述孔(8)以这样的方式构造，即在铸造之前，所述转子轴(2)有间隙地定位在所述孔(8)中。

9.根据权利要求8所述的纺纱转子，其特征在于，所述间隙小于3mm，优选小于1mm。

10.根据权利要求1所述的纺纱转子，其特征在于，所述滑动壁(7)的壁厚(d)在0.5mm≤d≤1.5mm的范围内，优选在0.6mm≤d≤0.8mm的范围内。

11.一种具有根据上述权利要求中任一项所述的纺纱转子(1)的自由端转杯纺纱机。

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