DE102006001449B4 - Open-end spinning device with a driven spinning rotor - Google Patents
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Abstract
Offenend-Spinnvorrichtung mit einem antreibbaren Spinnrotor (1), wobei der Spinnrotor (1) einen Rotorteller (4) und einen Rotorschaft (12) aufweist, wobei der Spinnrotor (1) an seinem Rotorschaft (12) in wenigstens einem Radiallager (5) fliegend gelagert ist, und wobei der Spinnrotor (1) einen von der Vorderkante (29) des Rotortellers (4) bis zum Beginn des Radiallagers (5) zu messenden Überhang (X) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Überhang (X) weniger als 29 mm, insbesondere weniger als 27 mm, beträgt.Open-end spinning device with a driven spinning rotor (1), wherein the spinning rotor (1) has a rotor cup (4) and a rotor shaft (12), wherein the spinning rotor (1) on its rotor shaft (12) in at least one radial bearing (5) flying is mounted, and wherein the spinning rotor (1) from the front edge (29) of the rotor cup (4) to the beginning of the radial bearing (5) to be measured overhang (X), characterized in that the overhang (X) is less than 29 mm, in particular less than 27 mm.
Description
Die Erfindung betrifft eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einem antreibbaren Spinnrotor, wobei der Spinnrotor einen Rotorteller und einen Rotorschaft aufweist, wobei der Spinnrotor an seinem Rotorschaft in wenigstens einem Radiallager fliegend gelagert ist und wobei der Spinnrotor einen von der Vorderkante des Rotortellers bis zum Beginn des Radiallagers zu messenden Überhang aufweist.The invention relates to an open-end spinning device with a driven spinning rotor, wherein the spinning rotor has a rotor cup and a rotor shaft, wherein the spinning rotor is mounted on its rotor shaft in at least one radial bearing and wherein the spinning rotor from the front edge of the rotor cup to the beginning of the radial bearing has to be measured overhang.
Für die Spinnrotoren in derartigen Offenend-Spinnvorrichtungen werden heute in der Praxis Drehzahlen in der Größenordnung von 180000 min–1 angestrebt. Für die mit dem Spinnrotor erreichbare Drehzahl ist im Wesentlichen die kritische Drehzahl maßgeblich, da auf Grund der Sicherheit die Betriebsdrehzahl stets unterhalb der kritischen Drehzahl liegen muss.For the spinning rotors in such open-end spinning devices today in practice speeds in the order of 180,000 min -1 are sought. For the achievable with the spinning rotor speed is essentially the critical speed is decisive, because due to the safety, the operating speed must always be below the critical speed.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die kritische Drehzahl weiter zu erhöhen, um dadurch Betriebsdrehzahlen von 180000 min–1 zu ermöglichen.The invention is based on the object to further increase the critical speed, thereby enabling operating speeds of 180,000 min -1 .
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Überhang weniger als 29 mm, insbesondere weniger als 27 mm, beträgt.The object is achieved in that the overhang is less than 29 mm, in particular less than 27 mm.
Es hat sich gezeigt, dass der Überhang des Spinnrotors einen sehr starken Einfluss auf die Höhe der kritischen Drehzahl hat. Bereits eine geringe Verringerung des Überhangs bewirkt eine starke Erhöhung der kritischen Drehzahl.It has been shown that the overhang of the spinning rotor has a very strong influence on the height of the critical speed. Even a small reduction of the overhang causes a strong increase in the critical speed.
Der Überhang des Spinnrotors soll als Abstand der Vorderkante des Spinnrotors zu dem Beginn des Radiallagers definiert sein. Dabei ist es unerheblich, wie das Radiallager gestaltet ist. Es kann beispielsweise ein Stützscheibenpaar, ein Luftlager, ein Magnetlager oder auch ein Wälzlager sein.The overhang of the spinning rotor should be defined as the distance of the leading edge of the spinning rotor to the beginning of the radial bearing. It is irrelevant how the radial bearing is designed. It can be, for example, a support disk pair, an air bearing, a magnetic bearing or a roller bearing.
Bei den üblicherweise eingesetzten Spinnrotoren ist ein Rotorteller auf einen Rotorschaft aufgepresst, so dass ein sehr großer Teil dieses Überhangs für die Pressverbindung benötigt wird. Bei einer Verkürzung der Länge der Pressverbindung muss sichergestellt sein, dass sich die Pressverbindung auch bei den extrem hohen Drehzahlen des Spinnrotors nicht lösen kann. Durch in Verbindung mit FEM-Berechnungen durchgeführte Versuche konnte die Länge der Presseverbindung stark reduziert werden. Je nach Verbindungsart können Überhänge im Bereich von 15 bis 20 mm erreicht werden.In the spinning rotors usually used a rotor cup is pressed onto a rotor shaft, so that a very large part of this overhang is required for the press connection. When shortening the length of the press connection must be ensured that the press connection can not solve even at the extremely high speeds of the spinning rotor. By carrying out experiments in conjunction with FEM calculations, the length of the press connection could be greatly reduced. Depending on the type of connection, overhangs in the range of 15 to 20 mm can be achieved.
Durch die von der Anmelderin über viele Jahre hinweg angebotene Offenend-Spinnmaschine mit der Typbezeichnung R20 ist ein Überhang des Spinnrotors von 29,5 mm Stand der Technik. Die bekannte Spinnmaschine war jedoch für derart hohe Drehzahlen ungeeignet, da der Spinnrotor mit einer sehr großen Gesamtlänge von 117 mm trotz des geringen Überhangs eine relativ niedrige kritische Drehzahl aufwies.By the Applicant for many years offered open-end spinning machine with the type designation R20 is an overhang of the spinning rotor of 29.5 mm state of the art. However, the known spinning machine was unsuitable for such high speeds, since the spinning rotor with a very large overall length of 117 mm, despite the low overhang had a relatively low critical speed.
Umfangreiche Versuche bei einem Spinnrotor, der durch einen am Rotorschaft anliegenden Tangentialriemen antreibbar ist, haben ergeben, dass es zur Erreichung einer hohen kritischen Drehzahl vorteilhaft ist, dass das Produkt aus dem Überhang in Millimeter und dem Durchmesser des Rotorschaftes in dem Bereich des Tangentialriemens in Millimeter weniger als 250 beträgt. Bei den bislang bekannten Offenend-Spinnvorrichtungen war das Produkt aus Überhang und Durchmesser des Rotorschaftes immer über 250. Bei der bereits erwähnten Maschine R20 betrug es beispielsweise 266. Bei den Versuchen hat sich gezeigt, dass die empirisch ermittelte Kennzahl als Produkt aus Überhang und Durchmesser zur Beschreibung der Zusammenhänge dienen kann. Bei einer Größe der Kennzahl von weniger als 250 ergibt sich ein guter Kompromiss aus widersprüchlichen Anforderungen. Für eine möglichst hohe kritische Drehzahl wäre es an sich sinnvoll, einen möglichst geringen Überhang und gleichzeitig einen möglichst großen Durchmesser des Rotorschaftes vorzusehen. Ein zu großer Durchmesser des Rotorschaftes führt jedoch bei einem den Rotorschaft antreibenden Tangentialriemen zu einer unzulässigen Erhöhung der Laufgeschwindigkeit des Riemens. Des Weiteren treten bei größeren Durchmesser des Rotorschaftes erhöhte Leistungsverluste beispielsweise durch erhöhte Reibung in den Radiallagern des Spinnrotors auf. Durch die Versuche wurde bestätigt, dass bei Zahlenwerten aus Überhang multipliziert mit Durchmesser im Bereich von 200 bis 230 die kritischen Drehzahlen so hoch liegen, dass sich Betriebszahlen von 180000 min–1 gut erreichen lassen.Extensive tests with a spinning rotor, which can be driven by a tangential belt resting against the rotor shaft, have shown that it is advantageous to achieve a high critical speed that the product of the overhang in millimeters and the diameter of the rotor shaft in the area of the tangential belt in millimeters less than 250. In the hitherto known open-end spinning devices, the product of the overhang and diameter of the rotor shaft was always over 250. In the already mentioned machine R20, for example, it was 266. The tests have shown that the empirically determined characteristic as product of overhang and diameter Description of the relationships can serve. With a size of the measure of less than 250, a good compromise results from conflicting requirements. For the highest possible critical speed, it would be useful to provide the smallest possible overhang and at the same time the largest possible diameter of the rotor shaft. However, a too large diameter of the rotor shaft leads to an impermissible increase in the running speed of the belt in a tangential belt driving the rotor shaft. Furthermore, with larger diameters of the rotor shaft, increased power losses occur, for example as a result of increased friction in the radial bearings of the spinning rotor. Through the tests, it was confirmed that in numerical values of overhang multiplied are so high that can be operating figures of 180,000 min -1 reached with diameters in the range of 200 to 230, the critical speeds.
Die Erfindung betrifft ferner einen Spinnrotor für eine derartige Offenend-Spinnvorrichtung mit einem Rotorteller und einem damit drehfest verbundenen Rotorschaft. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Produkt aus der Länge des Rotortellers in Millimeter und aus dem Durchmesser des Rotorschaftes in Millimeter weniger als 195, vorzugsweise im Bereich von 170 bis 190 beträgt. Ein derartiger Spinnrotor ist vorteilhaft in einer Offenend-Spinnvorrichtung einsetzbar, die mit Betriebsdrehzahlen von 180000 min–1 betrieben werden kann.The invention further relates to a spinning rotor for such an open-end spinning device with a rotor cup and a rotatably connected rotor shaft. According to the invention, it is provided that the product of the length of the rotor cup in millimeters and of the diameter of the rotor shaft in millimeters is less than 195, preferably in the range of 170 to 190. Such a spinning rotor can be used advantageously in an open-end spinning device that can be operated with operating speeds of 180,000 min -1.
Eine weitere Optimierung der Offenend-Spinnvorrichtung für besonders hohe Betriebsdrehzahlen lässt sich erreichen, wenn das Produkt aus Überhang in Millimetern und der gesamten Länge des Spinnrotors weniger als 3000 beträgt. Bei dem Spinnrotor ist es vorteilhaft, wenn das Produkt aus der Länge des Rotortellers in Millimeter und aus der gesamten Länge des Spinnrotors in Millimeter weniger als 2400 beträgt. A further optimization of the open-end spinning device for particularly high operating speeds can be achieved if the product of overhang in millimeters and the entire length of the spinning rotor is less than 3000. In the spinning rotor, it is advantageous if the product of the length of the rotor cup in millimeters and of the entire length of the spinning rotor in millimeters is less than 2400.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment.
Es zeigen:Show it:
Die in den
Die Stützscheibenlagerung
Die Stützscheiben
Der Rotorschaft
Die Stützscheiben
Der Spinnrotor
Es ist vorteilhaft, dass das Produkt aus Überhang X in Millimeter und der gesamten Länge L des Spinnrotors
Zur Befestigung des Rotortellers
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, die Stützscheibenlagerung
Um die Verlustleistung, die für den Antrieb der Stützscheibenlagerung
Es ist vorteilhaft, dass die beiden Zapfen
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