DE102007007260B4

DE102007007260B4 - Spinnrotor für eine Offenend-Spinnvorrichtung

Info

Publication number: DE102007007260B4
Application number: DE102007007260.2A
Authority: DE
Inventors: Dr. Meyer Jürgen
Original assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Current assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2027-02-15
Also published as: DE102007007260A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spinnrotor (3) für eine Offenend-Spinnvorrichtung (1) mit einem Rotorschaft (4) und einem am Rotorschaft (4) festgelegten Rotorteller (9).Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Rotorteller (9) über eine Klebeverbindung (30, 40) direkt am Rotorschaft (4) festgelegt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spinnrotor für eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Spinnrotoren bestehen im Wesentlichen, wie bekannt und in zahlreichen Patentschriften ausführlich beschrieben, aus einem Rotorschaft zum Lagern und Antreiben des Spinnrotors sowie einem am Rotorschaft angeordneten Rotorteller zum Herstellen eines Fadens.
Der Rotorschaft kann dabei entweder auf einer so genannten Stützscheibenlagerung abgestützt und reibschlüssig durch einen Tangentialriemen angetrieben sein oder der Rotorschaft ist mit einem Einzelantrieb ausgestattet und zum Beispiel magnetisch gelagert.
Bei einzelmotorisch angetriebenen Spinnrotoren ist der Rotorschaft in der Regel zweiteilig ausgebildet, das heißt, der Teil des Rotorschaftes, an dem der Rotorteller festgelegt ist, kann von dem Teil des Rotorschaftes getrennt werden, der den Antrieb und den rotorseitigen Teil der Lagerung des Spinnrotors aufweist.
Da Spinnrotoren nach jeder Spinnunterbrechung neu auf ihre Betriebsdrehzahl beschleunigt werden müssen und die Betriebsdrehzahlen moderner Offenend-Rotorspinnmaschinen bei weit über 100.000 min^-1 liegen, ist es vorteilhaft, wenn die rotierenden Teile einer Offenend-Rotorspinnvorrichtung ein möglichst geringes Trägheitsmoment aufweisen, das heißt, wenn die Spinnrotoren möglichst leicht gebaut sind.
Die hohen Betriebsdrehzahlen moderner Offenend-Rotorspinnmaschinen stellen allerdings hohe Anforderungen an die Spinnrotoren, insbesondere was deren Rundlauf, deren Lagerung sowie deren Festigkeit, beispielsweise im Bereich des Verbundes Rotorschaft/Rotorteller, betrifft. Insbesondere bezüglich der Befestigung des Rotortellers am Rotorschaft sind verschiedene Ausführungsformen bekannt und in der Patentliteratur beschrieben.
In der DE 199 10 277 A1 sind beispielsweise Spinnrotoren beschrieben, bei denen die Rotorteller jeweils über eine rückseitige Nabe verfügen, in die eine Bohrung eingelassen ist. Die Nabe des Rotortellers ist dabei so massiv ausgeführt, dass der Rotorschaft gefahrlos in die Bohrung der Nabe eingepresst werden kann. Nach dem Einpressen sind der Rotorschaft und der Rotorteller über einen Presssitz nahezu unlösbar miteinander verbunden. Diese seit langem bekannte und an sich bewährte Befestigungsmethode führt allerdings zu relativ schweren Spinnrotoren, die insbesondere beim Beschleunigen Nachteile aufweisen.
Ähnliche Befestigungsmethoden sind auch in der DE 43 12 365 A1 beschrieben.
Bei diesen bekannten Spinnrotoren weist der Rotorschaft entweder einen abgesetzten Bund auf oder der Rotorschaft ist mit einer Befestigungsnut ausgestattet. Der Bund bzw. die Befestigungsnut bilden einen Endanschlag für eine spezielle Lagereinrichtung, die auf den Rotorschaft aufgepresst wird.
Auf der Lagereinrichtung kann anschließend, ebenfalls mittels eines Presssitzes, der Rotorteller festgelegt werden, der vorzugsweise außerdem durch eine Spannscheibe gesichert ist.
Auch Spinnrotoren, die die in der DE 43 12 365 A1 beschriebene Ausbildung aufweisen, weisen ein verhältnismäßig hohes Gewicht auf und sind beim Beschleunigen nachteilig. Außerdem gestaltet sich die Fertigung solcher Spinnrotoren relativ aufwendig.
Des Weiteren sind durch die DE 103 02 178 A1 Spinnrotoren bekannt, bei denen der Rotorteller mittels des Laserschweißverfahrens mit dem Rotorschaft verbunden ist.
Die Rotorteller weisen dabei entweder eine relativ massive Nabe auf, über die der Rotorteller auf dem Rotorschaft zentriert wird; oder auf dem Rotorschaft ist, ebenfalls durch Laserschweißen, eine spezielle Zentrier- und Positioniernabe festgelegt, an der sich der Rotorteller abstützt, wenn er mit dem Rotorschaft durch Laserschweißen verbunden wird.
Eine weitere in der DE 103 02 178 A1 beschriebene Ausführungsform sieht vor, in den Rotorschaft eine oder mehrere Positionierungsnuten einzuarbeiten, in der/denen der Rotorteller vor dem Schweißprozess mit seiner Nabe verstemmt und damit positioniert werden kann.
Auch in der DE 35 19 536 A1 ist ein Schweißverfahren zum Festlegen eines Rotortellers an einem Rotorschaft beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren weist der Rotorteller einen extra dicken Boden auf, an dem der Rotorschaft im Reibschweißverfahren festgelegt werden kann.
Die vorgenannten Verbindungen zwischen Rotorteller und Rotorschaft weisen insgesamt den Nachteil auf, dass die Verbindungen entweder relativ schwer ausfallen, was sich sehr nachteilig auf das Beschleunigungsvermögen des Spinnrotors auswirkt oder dass es im Zuge der Verbindung der beiden Rotorteile zu einer Gefügeänderung in den Bauteilen kommt, was aufgrund der hohen Drehzahlen solcher Spinnrotoren nicht unproblematisch ist. Auch geschweißte Spinnrotoren sind daher in der Regel im Bereich der Verbindung meistens etwas stärker dimensioniert.
Aus der DE 196 21 190 A1 ist ein Spinnrotor bekannt, bei dem eine Kupplung zwischen einer separaten Nabe und einem Rotorteller eine Klippsverbindung ist. Ein Teil dieser Klippsverbindung wird vom Rotorteller und ein Teil von der Nabe aufgenommen, wobei ein Teil der Klippsverbindung über ein dämpfend ausgebildetes elastisches Element aufgenommen ist. Letzteres ist mit der Nabe, z.B. mittels einer Klebeverbindung, fest verbunden.
Zusätzlich ist in der DE 29 39 325 A1 ein aus einem Grundkörper und einem Rotorkörper bestehender Spinnrotor bekannt, der ein eine lösbare Verbindung zwischen Grundkörper und Rotorkörper bewerkstelligendes Verbindungselement aufweist. Als Verbindungselement kann beispielsweise ein beidseitig klebendes Band Anwendung finden.
Schließlich ist in der DE 10 2005 021 920 A1 ein Fügeverfahren zum Anbinden eines Rotortellers an einen Rotorschaft eines Spinnrotors beschrieben, der einzelmotorisch angetrieben und magnetisch gelagert ist.
Der Rotorschaft ist dabei, wie üblich, zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Rotorschaftteil den Antrieb und die Lagerung aufweist und am vorderen Teil des Rotorschaftes der Rotorteller festgelegt ist.
Der vordere Teil des Rotorschaftes und der Rotorteller weisen dabei Anschlussmittel auf, die durch ein als Gussteil ausgebildetes Verbindungselement zumindest teilweise umgossen werden.
Im erkalteten Zustand bildet das Gussteil eine formschlüssige Verbindung des Rotorschaftes mit dem Rotorteller.
Das Fügeverfahren gemäß DE 10 2005 021 920 A1 ist allerdings etwas aufwendig, was die Herstellung der Spinnrotoren verteuert.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Spinnrotoren für Offenend-Rotorspinnvorrichtungen zu entwickeln, die die Nachteile der vorbeschriebenen Spinnrotoren nicht aufweisen. Das heißt, es sollen Spinnrotoren geschaffen werden, die sowohl eine sichere Verbindung zwischen dem Rotorteller und dem Rotorschaft aufweisen, als auch über ein relativ geringes Massenträgheitsmoment verfügen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spinnrotor gelöst, der die in Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Spinnrotors mit einem Rotorteller, der über eine Klebeverbindung direkt drehfest am Rotorschaft festgelegt ist, hat verschiedene Vorteile. Durch eine solche Klebeverbindung kann beispielsweise auf relativ einfache Weise eine deutliche Masseneinsparung gegenüber den bislang üblichen Verbindungsmitteln erzielt werden, mit der Folge, dass solchermaßen hergestellte Spinnrotoren relativ leicht sind und damit gut beschleunigt und abgebremst werden können. Die durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Klebeverbindung erzielbare Reduzierung des Massenträgheitsmoments des Spinnrotors wirkt sich nicht nur positiv auf das Beschleunigungsverhalten des Spinnrotors auf, sondern die Reduzierung des Gewichts der Spinnrotoren führt auch zu einer Minderung des Energieverbrauchs, was bei einer Textilmaschine mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen zu einer spürbaren Kosteneinsparung pro Maschine führt. Das heißt, der Einsatz moderner Klebstoffe ermöglicht auf einfache Weise die Realisierung einer massearmen, drehfesten Klebeverbindung zwischen dem Rotorteller und dem Rotorschaft, die den bislang eingesetzten Verbindungsarten nicht nur kostenmäßig überlegen ist, sondern die, auch bei den heute üblichen sehr hohen Drehzahlen, jederzeit eine ausreichend hohe Festigkeit der Verbindung sicher stellt. Eine Klebeverbindung weist, speziell im Vergleich mit entsprechenden Schweißverbindungen außerdem den Vorteil auf, dass die Gefahr einer zusätzlichen Unwucht durch die Verbindung praktisch nicht gegeben ist.
Wie in Anspruch 2 dargelegt, ist in vorteilhafter Ausführungsform des Weiteren vorgesehen, dass eine erste großflächige Fügefläche der Klebeverbindung im Bereich des Rotortellers und eine entsprechende zweite Fügefläche im Bereich des Rotorschaftes angeordnet ist.
In einer ersten, in den Ansprüchen 3 - 6 beschrieben Ausgestaltung der Klebeverbindung ist vorgesehen, dass die erste Fügefläche durch eine Ausnehmung gebildet wird, die in einem einstückig an den Rotorteller angeformten Ansatzbund angeordnet ist.
Der Ansatzbund ist auf der Rückseite des Rotortellers angeordnet und weist vorzugsweise eine Länge auf, die über dem Durchmesser des Rotorschaftes liegt.
Des Weiteren ist der Ansatzbund rotationssymmetrisch ausgebildet und weist vorteilhafterweise eine Wandstärke auf, die etwa der durchschnittlichen Wandstärke des Rotortellers entspricht.
Eine solchermaßen angeordnete und ausgebildete erste Fügefläche ermöglicht in Verbindung mit der durch einen Teil der Oberfläche des Rotorschaftes gebildeten zweiten Fügefläche die Herstellung einer großflächigen, sehr haltbaren und dauerfesten Klebeverbindung.
Das heißt, aufgrund der großflächigen Krafteinleitung ist mit einer erfindungsgemäßen Klebeverbindung jederzeit eine ausreichende Übertragung der zwischen Rotorteller und Rotorschaft auftretenden Kräfte gewährleistet.
In alternativen Ausführungsformen, die in den Ansprüchen 7 und 8 beschrieben sind, ist die zweite Fügefläche Bestandteil eines am Rotorschaft angeordneten, radialen Ansatzringes. Der radiale Ansatzring ist dabei einstückig an den Rotorschaft angeformt.
Im zusammengefügten Zustand korrespondiert die rückseitig am Rotorteller angeordnete erste Fügefläche großflächig mit der am radialen Ansatzring angeordneten zweiten Fügefläche.
Im Zusammenspiel mit dem Klebstoff bilden die Fügeflächen dabei eine sehr stabile, definierte Verbindung.
Das heißt, der Rotorteller wird durch den radialen Ansatzring nicht nur sicher fixiert, sondern auch punktgenau zentriert.
Wie in Anspruch 9 dargelegt, kommen bei der Erstellung der Klebeverbindungen vorzugsweise Epoxidharz-Klebstoffe zum Einsatz. Das heißt, es werden Prozesswerkstoffe eingesetzt, die sich dadurch auszeichnen, dass sie die beiden Fügeteile durch eine hohe Flächenhaftung und eine große innere Festigkeit sicher verbinden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:

1 schematisch und in Seitenansicht eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Spinnrotor,
2 in einem größeren Maßstab, eine erste Ausführungsform eines Spinnrotors, dessen Rotorteller über eine Klebeverbindung direkt am Rotorschaft festgelegt ist,
3 eine zweite Ausführungsform eines Spinnrotors, dessen Rotorteller über eine Klebeverbindung an einem Ansatzring festgelegt ist, der einstückig an den Rotorschaft angeformt ist,
4 eine nicht unter die Erfindung fallende Ausführungsform eines Spinnrotors, dessen Rotorteller über eine Klebeverbindung und einen Ansatzring indirekt am Rotorschaft festgelegt ist,
5 eine perspektivische Ansicht eines Spinnrotors mit einem zweiteiligem Rotorschaft, wobei am vorderen Teil des Rotorschaftes über eine Klebeverbindung ein Rotorteller festgelegt ist.

In 1 ist schematisch eine Offenend-Spinnvorrichtung 1 dargestellt, in deren Rotorgehäuse 2 mit hoher Drehzahl der Spinnteller 9 eines Spinnrotors 3 umläuft. Im Ausführungsbeispiel ist der Spinnrotor 3 mit seinem Rotorschaft 4 im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung 5 abgestützt und wird durch einen maschinenlangen Tangentialriemen 6, der durch eine Andrückrolle 7 angestellt wird, reibschlüssig beaufschlagt. Die axiale Fixierung des Rotorschaftes 4 auf der Stützscheibenlagerung 5 erfolgt über ein vorzugsweise permanentmagnetisches Axiallager 18.
Das nach vorne hin an sich offene Rotorgehäuse 2 ist während des Spinnbetriebes durch eine so genannte Kanalplatte verschlossen, die in ein schwenkbar gelagertes Deckelelement 8 integriert ist. Das Rotorgehäuse 2 ist außerdem, wie üblich, über eine Luftleitung 10 an eine Unterdruckquelle 11 angeschlossen, die den im Rotorgehäuse 2 notwendigen Spinnunterdruck erzeugt. Des Weiteren ist in einer Aufnahme der Kanalplatte, auswechselbar, ein Kanalplattenadapter 12 angeordnet, der den Mündungsbereich eines Faserleitkanals sowie eine Fadenabzugsdüse aufweist, an die sich, wie bekannt, ein Fadenabzugsröhrchen anschließt.
Am Deckelelement 8, das um eine Schwenkachse 16 begrenzt drehbar gelagert ist, ist außerdem ein Auflösewalzengehäuse 17 festgelegt. Das Deckelelement 8 weist außerdem rückseitig Lagerkonsolen 19, 20 zur Lagerung einer Auflösewalze 21 beziehungsweise eines Faserbandeinzugszylinders 22 auf.
Die Auflösewalze 21 wird im Bereich ihres Wirtels durch einen umlaufenden, maschinenlangen Tangentialriemen 24 angetrieben, während der Antrieb des Faserbandeinzugszylinders 22 vorzugsweise über eine Schneckengetriebeanordnung erfolgt, die auf eine maschinenlange Antriebswelle 25 geschaltet ist.
In einer alternativen, in 5 dargestellten Ausführungsform ist der Spinnrotor 3 einer Offenend-Spinnvorrichtung durch einen elektromotorischen Einzelantrieb 13 angetrieben.
Um solche Spinnrotoren 3, insbesondere die einem erhöhten Verschleiß unterworfenen Rotorteller 9 bei Bedarf ausbauen zu können, ist es bekannt, den Rotorschaft eines solchen Spinnrotors zweiteilig auszubilden.
Das heißt, der Rotorschaft weist, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, einen mit den Lageransätzen 14A und 14B sowie den Magnetlagerkomponenten 15A und 15B versehenen hinteren Rotorschaftteil 4A auf, der in der Magnetlagerung verbleibt, und einen vorderen Rotorschaftteil 4B, an dem der Rotorteller 9 mittels einer Klebeverbindung 30 festgelegt ist und der im Bedarfsfall mit dem Rotorteller 9 ausgebaut werden kann.
Dieser mit dem Rotorteller 9 verbundene Rotorschaftteil 4B ist in der vorliegenden Anmeldung der Einfachheit halber ebenfalls als Rotorschaft bezeichnet.
Wie beispielsweise in der DE 100 24 020 A1 ausführlich erläutert, ist im Rotorschaftteil 4A über eine drehfeste Steckverbindung 33 das Rotorschaftteil 4B festlegbar, an dem über eine erfindungsgemäße Klebeverbindung 30 der Rotorteller 9 des Spinnrotors 3 befestigt ist.
Wie aus 5 ersichtlich, weist der Rotorteller 9 des Spinnrotors 3 auf seiner Rückseite einen Ansatzbund 29 mit einer Ausnehmung 28 auf, deren Wandung eine erste, großflächige Fügefläche 23 für die Klebeverbindung 30 bildet. Die zugehörige zweite Fügefläche 27 befindet sich auf dem zylindrischen Wellenstumpf des Rotorschaftteils 4B. Im Fügezustand bilden die Fügeflächen 23, 27 zusammen mit dem Prozessklebstoff, vorzugsweise einem Epoxidharz-Klebstoff, eine sichere, nahezu unlösbare Klebeverbindung 30.
Die 2 und 3 zeigen weitere Ausführungsformen eines Spinnrotors 3, dessen Rotorteller 9 mittels einer Klebeverbindung 30 direkt am Rotorschaft 4 festgelegt ist.
Die 2 zeigt dabei einen Spinnrotor 3, dessen Rotorteller 9 einen rückwärtigen Ansatzbund 29 mit einer Ausnehmung 28, vorzugsweise einer Bohrung, aufweist, wobei die Wandung der Ausnehmung eine erste Fügefläche 23 für eine Klebeverbindung 30 bildet. Die zugehörige zweite Fügefläche 27, die in 2 durch eine Straffur angedeutet ist, befindet sich im endseitigen Bereich des Rotorschaftes 4, der beispielsweise durchgängig einen Durchmesser D aufweist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 weist der Rotorschaft 4 endseitig einen einstückig angeformten Ansatzring 31 mit einer Fügefläche 27 sowie einen kurzen Zentrieransatz 35 auf.
Die Fügefläche 27 des Ansatzringes 31 korrespondiert im Fügezustand mit einer rückseitig am Rotorteller 9 angeordneten Fügefläche 23.
Das heißt, die Fügeflächen 23, 27 bilden in Verbindung mit einem geeigneten Klebstoff eine nahezu unlösbare Klebeverbindung, durch die der Rotorteller 9 sicher auf dem Rotorschaft 4 fixiert ist.
Die in 4 dargestellte nicht unter die Erfindung fallende Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 3 lediglich dadurch, dass der Ansatzring 31 nicht einstückig an den Rotorschaft 4 angeformt ist, sondern ein separates Bauteil darstellt, das über eine Klebeverbindung 40 am Rotorschaft 4 festgelegt ist. Auch hier weist der Ansetzring 31 eine Fügefläche 27 auf, die im Fügezustand mit einer rückseitig am Rotorteller 9 angeordneten Fügefläche 23 korrespondiert.

Claims

Spinnrotor (3) für eine Offenend-Spinnvorrichtung (1) mit einem Rotorschaft (4) und einem am Rotorschaft (4) festgelegten Rotorteller (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorteller (9) über eine Klebeverbindung (30, 40) direkt am Rotorschaft (4) festgelegt ist.
Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste großflächige Fügefläche (23) der Klebeverbindung (30, 40) im Bereich des Rotortellers (9) angeordnet ist und eine zweite, entsprechend ausgebildete Fügefläche (27) im Bereich des Rotorschafts (4).
Spinnrotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fügefläche (23) durch eine Ausnehmung (28) gebildet wird, die in einem Ansatzbund (29) angeordnet ist, der einstückig an die Rückseite des Rotortellers (9) angeformt ist.
Spinnrotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatzbund (29) eine Länge (L) aufweist, die über dem Durchmesser (D) des Rotorschaftes (4) liegt.
Spinnrotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatzbund (29) rotationssymmetrisch ausgebildet ist und eine Wandstärke aufweist, die zwischen 0,8 und 2 mm liegt.
Spinnrotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fügefläche (27) durch einen Teil der Oberfläche des Rotorschaftes (4) gebildet wird.
Spinnrotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fügefläche (27) Bestandteil eines einstückig an den Rotorschaft (4) angeformten, radialen Ansatzringes (31) ist.
Spinnrotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die am radialen Ansatzring (31) angeordnete zweite Fügefläche (27) im Montagezustand des Spinnrotors (3) mit einer rückseitig am Rotorteller (9) angeordneten ersten Fügefläche (23) korrespondiert.
Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erstellung der Klebeverbindungen (30, 40) ein Epoxidharz-Klebstoff zum Einsatz kommt.