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Die
Erfindung betrifft eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einem einen
Spinnrotor aufnehmenden Rotorgehäuse,
der in einer Lageraufnahme gelagert ist, und mit einem eine Öffnung des
Rotorgehäuses
verschließenden
Deckelelement, das eine bei Betrieb in den Spinnrotor hineinragende
Garnabzugsdüse
enthält
und das um eine Schwenkachse aufschwenkbar ist, wobei dem Deckelelement
ein die Position der Garnabzugsdüse
in Achsrichtung des Spinnrotors definierender Anschlag zugeordnet
ist.
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Eine
Offenend-Spinnvorrichtung dieser Art ist durch die
DE 103 40 657 A1 Stand
der Technik. Bei der bekannten Offenend-Spinnvorrichtung ist ein Rotorgehäuse als
zentrales, am Maschinenrahmen der Spinnmaschine befestigbares Bauteil
ausgebildet. An diesem Rotorgehäuse
ist ein Antrieb für
den Spinnrotor sowie Träger
für ein
Deckelelement angebracht. Das Deckelelement schlägt über eine Ringdichtung an dem
Rotorgehäuse
an und definiert dadurch die Position einer Garnabzugsdüse in Achsrichtung
des Spinnrotors. Nähere
Einzelheiten, wie die Positionierung des Deckelelementes bzw. einer Garnabzugsdüse in Bezug
auf den Spinnrotor erfolgt, werden nicht beschrieben.
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Bei
den heutzutage vorhandenen sehr hohen Rotordrehzahlen von über 150.000
min-1 und mehr wird es immer wichtiger die
Garnabzugsdüse
in einer definierten Lage zum Spinnrotor zu positionieren. Dabei
ist sowohl die Position der Garnabzugsdüse in Achsrichtung des Spinnrotors
in Bezug auf die Rotorrille als auch eine möglichst konzentrische Lage von
Garnabzugsdüse
und Spinnrotor wichtig.
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Nachteilig
bei allen bekannten Ausführungen ist,
dass die Position von Garnabzugsdüse in Bezug auf den Spinnrotor
durch eine Vielzahl von dazwischen angeordneten Bauteilen bestimmt
wird. Jedes Bauteil weist dabei naturgemäß Toleranzen und Ungenauigkeiten
auf. Durch die Aneinanderreihung mehrerer Bauteile entsteht eine
Toleranzkette, die zu einer relativ großen Gesamt-Toleranz und einer
dementsprechend großen
Ungenauigkeit führt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Offenend-Spinnvorrichtung
zu schaffen, bei der die Anzahl der an der Positionierung der Garnabzugsdüse in Bezug
auf den Spinnrotor beteiligten Bauteile verkleinert und dadurch
die vorhandene Ungenauigkeit verringert wird.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass der Anschlag des Deckelelementes in geschlossenem Zustand an
einem an der Lageraufnahme angeordneten Anschlag anliegt, und dass
am Deckelelement ein Positionierungselement vorgesehen ist, das
im geschlossenen Zustand der Lageraufnahme zugeordnet ist und die
Position der Garnabzugsdüse
in Achsrichtung der Schwenkachse definiert.
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Bei
der erfindungsgemäßen Offenend-Spinnvorrichtung
wird dabei im Vergleich zum eingangs genannten Stand der Technik
ein komplett anderes Konzept verfolgt. Das Rotorgehäuse wird von
jeglicher tragenden bzw. eine Position festlegenden Funktion befreit
und dient lediglich der Bildung einer Unterdruckkammer, die einen
Rotorteller des Spinnrotors umgibt. Die Wände des Rotorgehäuses haben
keine tragende Funktion mehr und dienen nur noch der Begrenzung
eines Unterdruckes. Es ist dabei vorteilhaft, wenn das Rotorgehäuse sich
in seiner Positionierung an anderen Bauteilen, beispielsweise dem
Spinnrotor oder dem Deckelelement, selbsttätig ausrichtet.
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Statt
dem Rotorgehäuse
ist als zentrales Bauteil eine Lageraufnahme vorgesehen, die die
Basis der Offenend-Spinnvorrichtung bildet. Als Lageraufnahme wird
das wenigstens eine Bauteil bezeichnet, in dem die Lager des Spinnrotors
aufgenommen sind, und welches somit die Position des Spinnrotors vorgibt.
Insbesondere ist der Teil der Lageraufnahme wichtig, der ein Axiallager
des Spinnrotors aufnimmt. Es ist dabei unerheblich, wie die Lagerung
und der Antrieb des Spinnrotors ausgeführt sind. Die Lagerung des Spinnrotors
kann beispielsweise in einer Wälzlagerung, über zwei
Stützscheibenpaare,
in Magnetlagern oder in Luftlagern erfolgen, wobei der Antrieb jeweils
durch einen Tangentialriemen oder auch einzelmotorisch möglich ist.
Je nach Art der vorgesehenen Lagerung kann die Lageraufnahme unterschiedlich
ausgestaltet sein, kennzeichnend ist jedoch, dass die Lageraufnahme
ein zentrales Element der Offenend-Spinnvorrichtung bildet, dem
der Anschlag und das Positionierungselement des Deckelelementes
zugeordnet sind. Die Befestigung der Offenend-Spinnvorrichtung in
einer Spinnmaschine erfolgt vorteilhafterweise ebenfalls über diese
Lageraufnahme.
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Es
ist außerdem
vorteilhaft, wenn die Schwenkachse für das Deckelelement ebenfalls
in der Lageraufnahme angeordnet ist. Insbesondere wenn die Lageraufnahme
aus mehreren Bauteilen zusammengefügt ist, ist es vorteilhaft,
wenigstens die Punkte der Lageraufnahme für das Axiallager des Spinnrotors
und den Anschlag, an dem das Deckelelement im geschlossenen Zustand
anliegt, in einer Aufspannung maschinell zu bearbeiten. Zusätzlich ist es
vorteilhaft, auch die Bereiche für
ein Radiallager des Spinnrotors sowie für die Schwenkachse des Deckelelementes
ebenfalls in der gleichen Aufspannung zu bearbeiten. Hierdurch können die
Toleranzen an der Lageraufnahme verringert werden.
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Oftmals
ist die Garnabzugsdüse
in einem Adapter aufgenommen, der austauschbar am Deckelelement
befestigt ist und außerdem
noch einen Faserzuführkanal
enthält.
Dieser Adapter dient zum Anpassen der Mündung des Faserzuführkanals
an unterschiedliche Spinnrotoren. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
wird die Positionierung der Garnabzugsdüse in Bezug auf den Spinnrotor
lediglich noch durch die Addition der Toleranzen der Lageraufnahme,
des Deckelelementes und eines eventuell vorhandenen Adapters beeinflusst.
Das Rotorgehäuse,
welches früher
eine Quelle großer
Ungenauigkeiten war, ist vollständig
eliminiert und beeinflusst die Positionierung nicht mehr.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, auch noch
das Deckelelement aus der Toleranzkette zu entfernen und die Ungenauigkeiten weiter
zu verringern. Dies kann dadurch geschehen, dass der Anschlag des
Deckelelementes an einem die Garnabzugsdüse und den Faserzuführkanal
enthaltenden Adapter angeordnet ist. Außerdem kann vorgesehen sein,
dass das Positionierungselement für die Positionierung in Achsrichtung
der Schwenkachse ebenfalls an dem Adapter angeordnet ist.
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Es
ist vorteilhaft, wenn am Deckelelement eine Faserbandauflöseeinrichtung
befestigt ist. Es kann so in einfacher Weise ein Faserzuführkanal
zur Einspeisung der Fasern in den Spinnrotor zwischen der Faserbandauflöseeinrichtung
und dem Adapter angeordnet werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass
das Deckelelement nach Aufschwenken um einen definierten Winkelbetrag
um die Schwenkachse und Verschieben in Achsrichtung der Schwenkachse
aus der Offenend-Spinnvorrichtung entnehmbar ist. Diese an sich
aus der
DE 101 32
868 A1 bekannte Befestigung des Deckelelementes in der
Offenend-Spinnvorrichtung
bietet für die
erfindungsgemäße Offenend-Spinnvorrichtung eine
einfache konstruktive Möglichkeit,
um eine gute Positionsgenauigkeit des Deckelelementes bei gleichzeitig
einfacher Ausbaubarkeit des Deckelelementes zu gewährleisten.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
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Es
zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Offenenend-Spinnvorrichtung,
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2A und 2B jeweils
eine entlang der Schnittfläche
II-II der 1 geschnittene und vergrößerte Ansicht
auf einen Anschlag und ein Positionierungselement,
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3 eine
längs der
Schnittfläche
III-III der 1 geschnittene Ansicht im Bereich
der Schwenkachse des Deckelelementes.
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Die
in der 1 dargestellte Offenend-Spinnvorrichtung 1 enthält einen
Spinnrotor 2, der angetrieben und in einer Lageraufnahme 3 gelagert
ist. Bei Betrieb läuft
ein Rotorteller des Spinnrotors 2 in einer Unterdruckkammer 5 eines
Rotorgehäuses 6 um.
Eine vordere Öffnung 7 des
Rotorgehäuses 6 ist
bei Betrieb mit einem zu Wartungszwecken um eine Schwenkachse 8 abschwenkbaren
Deckelelement 9 verschlossen. Eine Ringdichtung 10 sorgt
dabei für
eine Abdichtung zwischen dem Deckelelement 9 und dem Rotorgehäuse 6.
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An
dem Deckelelement 9 ist ein im Wesentlichen rotationssymmetrisch
ausgebildeter auswechselbarer Adapter 11 angeordnet, der
bei Betrieb teilweise in das Innere des Rotortellers 4 hineinragt.
In dem Adapter 11 ist der Mündungsbereich 12 eines Faserzuführkanals 13 angeordnet,
der sich von einer Faserbandauflöseeinrichtung 14 bis
in den Bereich des Spinnrotors 2 erstreckt. Die Faserbandauflöseeinrichtung 14 ist
am Deckelelement 9 befestigt und enthält in nicht dargestellter Weise
eine Auflösewalze.
Mit Hilfe des im Rotorgehäuse 6 installierten
Unterdruckes werden bei Betrieb durch die Faserbandauflöseeinrichtung 14 aufgelöste Fasern über den Faserzuführkanal 13 in
das Innere des Spinnrotors 2 transportiert.
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Die
Mündung 12 des
Faserzuführkanals 13 liegt
bei Betrieb einer Fasergleitfläche 15 des
Spinnrotors 2 in geringem Abstand gegenüber. Die Fasergleitfläche 15 erweitert
sich konisch zu einer Fasersammelrille 16 des Spinnrotors 2,
wohin die auf die Fasergleitfläche 15 in
bekannter Weise zugespeisten Fasern gleiten und sich dort zu einem
Faserring sammeln. Der in der Fa sersammelrille 16 gebildete
Faden 17 wird in bekannter Weise über einen Garnabzugskanal 18 abgezogen
und in Abzugsrichtung A einer nicht dargestellten Aufspuleinrichtung
zugeführt. Der
Anfangsbereich des Garnabzugskanals 18 ist in einer auswechselbar
am Adapter 11 angeordneten Garnabzugsdüse 19 enthalten. Der
Zweck der Austauschbarkeit des Adapters 11 ist es, den
Mündungsbereich 12 des
Faserzuführkanals 13 sowie
die Garnabzugsdüse 19 sowohl
an unterschiedliche Fasermaterialien als auch an unterschiedliche
Durchmesser des Spinnrotors 1 anzupassen.
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Für die vorliegende
Erfindung ist die Ausgestaltung des Antriebs und der Lagerung des
Spinnrotors 2 in der Lageraufnahme 3 an sich beliebig.
In dem beispielhaft dargestellten Fall ist ein drehfest mit dem
Rotorteller 4 verbundener Schaft 20 des Spinnrotors 2 in
den Keilspalten von zwei Stützscheibenpaaren 21 und 22 radial
gelagert und wird von einem nicht dargestellten Tangentialriemen
angetrieben. Die Stützscheibenpaare 21 und 22 werden
dabei von der Lageraufnahme 3 aufgenommen. Des Weiteren ist
ein Axiallager 23 für
den Spinnrotor 2 vorgesehen, das ebenfalls an der Lageraufnahme 3 angeordnet ist.
Das Axiallager 23 kann dabei eine Stützkugel enthalten oder aber
auch in Form eines Luftlagers berührungslos wirken.
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Die
Lageraufnahme 3 ist das zentrale Element der Offenend-Spinnvorrichtung 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass an der Lageraufnahme 3 ein Anschlag 24 angeordnet
ist, an dem ein Anschlag 25 des Deckelelementes 9 im
geschlossenen Zustand anliegt. Der am Anschlag 24 anliegende
Anschlag 25 definiert die Position der Garnabzugsdüse 19 in
Achsrichtung des Spinnrotors 1 in Bezug auf die Fasersammelrille 16.
Die Position der Garnabzugsdüse 19 in
Bezug auf die Fasersammelrille 16 – in Achsrichtung des Spinnrotors 2 gesehen – kann die Eigenschaften
des ersponnenen Fadens 17 beeinflussen und sollte deshalb
in einer Spinnmaschine mit mehreren Offenend-Spinnvorrichtungen 1 von
einer Offenend-Spinnvorrichtung 1 zu
einer anderen möglichst
wenig schwanken. Durch die Zuordnung des Anschlages 25 des
Deckelelementes 9 zu dem Anschlag 24 der Lageraufnahme 3 wird
erreicht, dass sich nur noch sehr wenige Bauteile zwischen dem Spinnrotor 2 und
der Garnabzugsdüse 19 befinden, die
deren Position zueinander durch ihre Toleranzen beeinflussen. Neben
dem Spinnrotor 2 und der Garnabzugsdüse 19 selbst, bewirken
nur noch die Toleranzen der Lageraufnahme 3, des Deckelelementes 9 und
des Adapters 11 eine Positionierungsungenauigkeit. Dabei
ist es vorteilhaft, die Lageraufnahme 3 aus möglichst
wenigen Einzelteilen zusammenzusetzen. Insbesondere das Axiallager 23 und
der Anschlag 24 sollten an demselben Bauteil der Lageraufnahme 3 befestigt
sein.
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Das
Rotorgehäuse 6 hat
keine tragende Funktion mehr und wirkt auch nicht als Anschlag für das Deckelelement 9.
Das Rotorgehäuse 6 dient
allein der Bildung der Unterdruckkammer 5 und ist ebenfalls
an dem zentralen Bauteil der Lageraufnahme 3 befestigt.
Hierfür
ist ein Führungselement 26 vorgesehen,
das das Rotorgehäuse
6 beim Öffnen des
Deckelelementes 9 in seiner Position hält. Allerdings bewirkt das
Führungselement 26 lediglich
eine Grobpositionierung des Rotorgehäuses 6, so dass sich
das Rotorgehäuse
6 beim Schließen
des Deckelelementes 9 selbsttätig an die vom Anschlag 24 vorgegebene
Position des Deckelelementes 9 anpasst und mit der Ringdichtung 10 daran
anlegt. Das Rotorgehäuse 6 weist
also am Führungselement 26 genügend Spiel
auf, um sich mit Hilfe des in dem Rotorgehäuse 6 vorhanden Unterdruckes
mit der gesamten Ringdichtung 10 an das Deckelelement 9 anzulegen.
Im Bereich in dem der Schaft 20 des Spinnrotors 2 durch
das Rotorgehäuse 6 hindurchtritt
kann in nicht dargestellter Weise eine Ausgleichsbewegungen zulassende
Dichtung vorgesehen sein.
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Zur
weiteren Verbesserung der Positionsgenauigkeit zwischen Garnabzugsdüse 19 und Spinnrotor 2 sind
mit der Lageraufnahme 3 verbundene Träger 27 vorgesehen,
die die Schwenkachse 8 des Deckelelementes 9 aufnehmen.
Selbstverständlich
können
die Träger 27 auch
einteilig in der Lageraufnahme 3 enthalten sein. Um die
Toleranzen an der Lageraufnahme 3 und der Träger 27 möglichst
klein zu halten, kann es vorteilhaft sein, die Bereiche des Axial lagers 23,
des Anschlags 24 und der Schwenkachse 8 in einer
Aufspannung maschinell zu bearbeiten.
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Die
Garnabzugsdüse 19 ist
nun in allen Richtungen mit großer
Genauigkeit in Bezug auf den Spinnrotor 2 positioniert,
außer
in Achsrichtung der Schwenkachse 8. Zur Definition der
Position der Garnabzugsdüse 19 in
Achsrichtung der Schwenkachse 8 ist am Deckelelement 9 ein
Positionierungselement 28 vorgesehen, das im geschlossenen
Zustand des Deckelelementes 9 der Lageraufnahme 3 zugeordnet
ist.
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In 2A ist
eine erste Variante eines Positionierungselementes 28 dargestellt.
Das Positionierungselement 28 weist zwei Positionierungsflächen 29 und 30 auf,
die mit der Lageraufnahme 3 zusammenwirken und das Deckelelement 9 in
Achsrichtung der Schwenkachse 8 positionieren. Im Bereich
der Schwenkachse 8 ist – wie in 3 dargestellt – zwischen
den Trägern 27 und
dem Deckelelement 9 ein Spalt 31 vorgesehen, der
ein geringfügiges
Verschieben des Deckelementes 9 in Achsrichtung der Schwenkachse 8 in
Bezug auf die Träger 27 ermöglicht.
Beim Schließen
des Deckelementes 9 kommen nun die in 2A erkennbaren
Einführschrägen 32 mit
der Lageraufnahme 3 in Kontakt und verschieben beim weiteren
Schließen
das Deckelelement 9 in Achsrichtung der Schwenkachse 8,
so dass die Positionierungsflächen 29 und 30 mit
der Lageraufnahme 3 die exakte Positionierung des Deckelementes 9 bewirken.
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In
den 1 und 3 ist außerdem eine Entnahmesicherung 33 für das Deckelelement 9 erkennbar.
Es ist vorgesehen, dass das Deckelelement 9 und die Schwenkachse 8 so
angeordnet sind, dass das Deckelement durch ein Verschieben in Pfeilrichtung
C aus der Offenend-Spinnvorrichtung 1 entnehmbar ist. Die
Entnahmesicherung 33 bewirkt dabei, dass dieses Verschieben
C in Achsrichtung der Schwenkachse 8 erst nach einem Aufschwenken
des Deckelelementes 9 um einen definierten Winkelbetrag α in Schwenkrichtung
B um die Schwenkachse 8 erfolgen kann. Der Winkelbe trag α beträgt bevorzugt etwa
60° bis
90°. Im
geschlossenen Zustand des Deckelelementes 9 ist dabei vorteilhafter
Weise zwischen der Entnahmesicherung 33 und dem Deckelelement 9 ebenfalls
ein Spalt 34 vorgesehen, so dass die Funktion des Positionierungselementes 28 nicht beeinträchtigt wird.
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Zum
Zwecke von Servicearbeiten kann das Deckelelement 9 in
Schwenkrichtung B geschwenkt und dadurch das Rotorgehäuse 6 geöffnet werden, so
dass der Spinnrotor 2 zugänglich wird. Die aufgeschwenkte
Position des Deckelelementes 9 ist in 1 gestrichelt
angedeutet. Nach Aufschwenken B des Deckelelementes 9 um
den definierten Winkelbetrag α um
die Schwenkachse 8 kann das Deckelelement 9 durch
Verschieben C in Achsrichtung der Schwenkachse 8 verschoben
werden und aus der Offenend-Spinnvorrichtung 1 entnommen
werden. Der Einbau geschieht in umgekehrter Reihenfolge, wobei nach
Verschieben des Deckelelementes 9 gegen die Pfeilrichtung
C das Deckelelement entgegen der Schwenkrichtung B wieder zugeschwenkt
wird. Beim Zuschwenken kommt zunächst
die Entnahmesicherung 33 in Eingriff und bewirkt eine Grobpositionierung
des Deckelelementes 9 in Achsrichtung der Schwenkachse 8,
so dass das Deckelelement 9 nicht mehr unbeabsichtigt in
Pfeilrichtung C verschoben werden kann. Beim weiteren Zuschwenken
wird dann das Deckelelement durch die Einführschrägen 32 am Positionierungselement 28 in
die richtige Position verschoben, die dann durch die Positionierungsflächen 29 und 30 definiert
wird. Die beschriebene Ausführung
hat den Vorteil einer genauen Positionierung der Garnabzugsdüse 19 in
Bezug auf den Spinnrotor 2 bei gleichzeitig einer sehr
einfachen Konstruktion.
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In 2B ist
eine alternative Ausgestaltung eines Positionierungselementes 28' dargestellt,
das mit nur einer Positionierungsfläche 29' auskommt. Es ist hierbei vorgesehen,
das Deckelelement 9 mit einer nicht dargestellten Feder
in Kraftrichtung F zu belasten, so dass es immer definiert mit der
Positionierungsfläche 29' des Positionierungselementes 28' an der Lageraufnahme 3 anliegt.
Die nicht dargestellte Feder kann dabei so angeordnet sein, dass
in der Darstellung nach 3 das Deckelelement 9 durch die
Feder entgegen der Pfeilrichtung C belastet wird und zu den Trägern 27 gedrückt wird.
Beim Schließen
des Deckelelementes 9 wird dieses dann durch die Einführschräge 32' in Achsrichtung
der Schwenkachse 8 verschoben, so dass das Positionierungselement 28' mit seiner
Positionierungsfläche 29' die gewünschte Position
vorgibt.
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Zur
weiteren Reduzierung der Bauteilanzahl zwischen Garnabzugsdüse 19 und
Spinnrotor 2 und zu einer Verkürzung der Toleranzkette kann
vorgesehen sein, dass der Anschlag 25 des Deckelelementes 9 direkt
an dem Adapter 11 angeordnet ist. Diese Möglichkeit
der Verbindung des Anschlages 25 mit dem Adapter 11 ist
in 1 durch die gestrichelte und mit dem Bezugszeichen 35 versehene
Linie angedeutet. Der Adapter 11 kann dabei einen radial über den
Durchmesser des Rotortellers 4 hinausragenden Fortsatz
entlang der Linie 35 aufweisen, wobei der Anschlag 25 dann
an diesem Fortsatz angeordnet ist. Hierdurch würden auch die Toleranzen des Deckelelementes 9 die
Position der Garnabzugsdüse 19 in
Achsrichtung des Spinnrotors 2 nicht mehr beeinflussen.
Zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass das Positionierungselement 28 ebenfalls
an dem Adapter 11 direkt angeordnet ist. Damit der entlang
der Linie 35 vorgesehene Fortsatz am Adapter 11 nicht mit
dem Rotorgehäuse 6 kollidiert
ist entweder eine entsprechende Aussparung in dem Rotorgehäuse 6 vorzusehen,
oder das Rotorgehäuse
ist in seiner Größe so zu
dimensionieren, dass die Anschläge 24 und 25 sowie
das Positionierungselement 28 komplett innerhalb des Rotorgehäuses 6 untergebracht werden
können.