-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spinnrotor für eine Offenendspinnvorrichtung mit einem Rotorschaft, über welchen der Spinnrotor in einem Keilspalt von Stützscheiben einer Lagervorrichtung der Offenendspinnvorrichtung drehbar radial abstützbar ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Stützscheibe einer Lagervorrichtung für einen Spinnrotor, wobei die Stützscheibe einen Grundkörper aufweist und an ihrem Außenumfang eine Lauffläche zur radialen Abstützung des Spinnrotors bereitstellt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Offenendspinnvorrichtung mit einem Spinnrotor und mit einer Lagervorrichtung für den Spinnrotor, wobei der Spinnrotor mit seinem Rotorschaft in einem Keilspalt von Stützscheiben der Lagervorrichtung drehbar radial abgestützt ist. Die Stützscheiben weisen einen Grundkörper auf und stellen an ihrem Außenumfang eine Lauffläche für den Spinnrotor bereit.
-
Bei der Lagerung herkömmlicher Offenendspinnrotoren ist es üblich, diese über ihren Rotorschaft in einem Keilspalt von Stützscheiben zu lagern. Hierzu werden zwei Stützscheibenpaare in axialer Richtung des Spinnrotors voneinander beabstandet eingesetzt. Dabei ist ein Stützscheibenpaar nahe der Rotortasse des Spinnrotors und das andere Stützscheibenpaar an dem der Tasse gegenüberliegenden Ende des Spinnrotors angeordnet. Der Spinnrotor wird über seinen Rotorschaft angetrieben und überträgt die Drehbewegung auf die Stützscheiben, welche dadurch ebenfalls angetrieben werden. Die Stützscheiben besitzen auf ihrem Außenumfang einen Laufbelag aus einem dämpfenden Material. Ein unruhiger Lauf des Spinnrotors, welcher durch Unwuchten des Spinnrotors oder durch Stöße des Antriebes hervorgerufen werden kann, kann hierdurch gedämpft werden. Nachteilig bei derartigen Stützscheiben ist es, dass hier ein erheblicher Verschleiß sowohl durch Abrieb als auch durch Verformungen aufgrund von Erwärmung des Laufbelags auftreten kann. Die Stützscheiben stellen daher Verschleißteile dar und müssen regelmäßig ausgewechselt werden.
-
Um den Verschleiß an Stützscheiben zu mindern, schlägt die
DE 100 18 440 A1 vor, den Belag der Stützscheiben aus einem Kautschukmaterial herzustellen. Dieses soll besonders verschleißfest sein und gute Dämpfungseigenschaften haben. Dennoch tritt auch bei derartigen Stützscheiben noch immer ein Verschleiß auf, der das Auswechseln der Stützscheiben in regelmäßigen Abständen erfordert. Das Problem des Verschleißes von Stützscheiben verschärft sich zunehmend durch die heute bei Offenend-Spinnmaschinen üblichen Rotorzahlen von über 150.000 1/min. Es kommt daher weiterhin zu einem hohen Verschleiß an den Stützscheiben, welcher eine häufige Wartung und hohe damit verbundene hohe Kosten verursacht.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Spinnrotor, eine Stützscheibe sowie eine Offenendspinnvorrichtung vorzuschlagen, welche den Wartungsaufwand für die Lagerung des Spinnrotors reduzieren.
-
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
-
Ein Spinnrotor für eine Offenendspinnvorrichtung mit einem Rotorschaft, über welchen der Spinnrotor in einem Keilspalt von Stützscheiben einer Lagervorrichtung der Offenendspinnvorrichtung drehbar radial abstützbar ist, weist wenigstens einen Lagerbereich auf, welcher mit einem Laufbelag, insbesondere einem Laufbelag aus einem Kunststoffmaterial versehen ist.
-
In herkömmlichen Lagerungen für Offenendspinnrotoren war es bislang stets vorgesehen, den Rotorschaft aus einem verschleißfestem Material auszubilden oder sogar mit einer verschleißfestem oder schmutzabweisenden Beschichtung zu versehen, um ein Einlaufen der Stützscheiben im Bereich der Kontaktzone mit dem Rotorschaft zu verhindern. Demgegenüber weist der nun vorgeschlagene Spinnrotor gerade keine verschleißfeste Oberfläche auf, sondern wird direkt mit einem Laufbelag versehen. Dabei wird davon ausgegangen, dass aufgrund von Verschleiß des Spinnrotors der Spinnrotor ohne gewechselt werden muss. Sind nun die Lagerbereiche des Spinnrotors aus einem hochwertigen und dämpfenden Material hergestellt, so wird bei einem regelmäßigen, ohnehin erforderlichen Austausch des Spinnrotors zugleich auch der Laufbelag in der Lagerung, welche nun direkt am Spinnrotor vorgesehen ist, mit ausgewechselt. Es fallen somit keine zusätzlichen Wartungsarbeiten für das Auswechseln der Stützscheiben an. Es können somit aufgrund eingesparter Wartungstätigkeiten erhebliche Kosten eingespart werden, selbst wenn aufgrund eines vorzeitigen Verschleißes des Laufbelags des Spinnrotors ein Austausch des Spinnrotors erforderlich sein sollte. Die Kosten für die Lagerung des Spinnrotors können weiterhin dadurch reduziert werden, dass durch das Einbringen eines oder mehrerer Laufbeläge direkt am Rotorschaft ein sehr viel geringerer Materiallatz erforderlich ist als bei einer Anbringung eines Laufbelages an den Stützscheiben. Dennoch kann durch hochwertige Materialien des Laufbelags eine sehr gute Dämpfung erreicht werden. Daneben führt das Vorsehen eines Laufbelags direkt am Rotorschaft dazu, dass der Laufbelag mit einer relativ geringen Materialstärke aufgebracht werden kann, so dass nur eine geringe Erwärmung in dem Laufbelag und zugleich eine gute Wärmeableitung über das Grundmaterial des Spinnrotors ermöglicht wird. Die Lebensdauer des Laufbelags kann daher aufgrund der geringeren thermischen Belastung weiter verlängert werden.
-
Eine Stützscheibe einer Lagervorrichtung für einen Spinnrotor einer Offenendspinnvorrichtung weist einen Grundkörper auf und stellt an ihrem Außenumfang eine Lauffläche zur radialen Abstützung des Spinnrotors bereit. Die Lauffläche der Stützscheibe ist nun durch den Außenumfang des Grundkörpers der Stützscheibe selbst ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Stützscheibe keinen zusätzlichen Laufbelag aufweist und hierdurch in besonders einfacher und kostengünstige Weise herstellbar ist. Da nun die Stützscheibe keinen verschleißfähigen Laufbelag mehr aufweist und somit nicht mehr ausgetauscht werden muss, kann diese weiterhin aus einem hochwertigen und verschleißfeste Material ausgeführt werden, so dass die Lebensdauer der Stützscheiben erheblich verlängert werden kann.
-
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Stützscheibe einteilig aus einem Aluminiummaterial oder einteilig aus einem Kunststoffmaterial besteht. Die Stützscheibe kann hierdurch besonders kostengünstig und hochwertig hergestellt werden, da das Aufbringen eines Laufbelags entfällt. Zugleich kann durch ein Aluminiummaterial bzw. ein verschleißfestes Kunststoffmaterial eine besonders abriebfeste Stützscheibe bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Stützscheibe aus einem Polyamidmaterial, einen Polyimidmaterial, oder einem PVC-Material hergestellt sein.
-
Eine Offenendspinnvorrichtung weist einen Spinnrotor und eine Lagervorrichtung für den Spinnrotor auf. Der Spinnrotor ist mit seinem Rotorschaft in einem Keilspalt von Stützscheiben der Lagervorrichtung drehbar radial abgestützt, wobei die Stützscheiben einen Grundkörper aufweisen und in ihrem Außenumfang eine Lauffläche für den Spinnrotor bereitstellen. Der Rotorschaft weist dabei wie oben beschrieben wenigstens einen Lagerbereich auf, welcher mit den Laufflächen der Stützscheiben zusammenwirkt und welcher mit einem Laufbelag, insbesondere einem Laufbelag aus einem Kunststoffmaterial, versehen ist. Die Laufflächen der Stützscheiben sind durch den Außenumfang des Grundkörpers der Stützscheiben selbst ohne einen zusätzlichen Stützscheibenbelag gebildet.
-
Wie beschrieben kann der Wartungsaufwand für eine derartige Offenendspinnvorrichtung erheblich dadurch reduziert werden, dass die Stützscheiben nicht mehr als Verschleißteile ausgebildet sind und somit im Normalfall nicht mehr gewechselt werden müssen. Der Spinnrotor muss hingegen ohnehin häufiger sowohl bei Wechsel des Spinnprodukts als auch aufgrund von Verschleiß seiner Rotortasse ausgewechselt werden, wobei dann zugleich der Laufbelag der Lagerung, welche nun am Spinnrotor vorgesehen ist, mit ausgewechselt wird.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rotorschaft zwei Lagerbereiche aufweist. Üblicherweise beinhaltet die Lagervorrichtung zwei in axialer Richtung des Spinnrotors voneinander beabstandete Stützscheibenpaare, so dass bei einem Rotorschaft mit zwei Lagerbereichen dieser lediglich im Bereich der Kontaktflächen zu den Stützscheiben Lagerbereiche aufweist bzw. mit einem Laufbelag versehen ist. Der Spinnrotor kann hierdurch besonders kostengünstig hergestellt werden. Allerdings wäre es ebenfalls denkbar, lediglich einen einzigen, entsprechend breit ausgeführten Lagerbereich vorzusehen.
-
Vorteilhaft ist es, wenn der Laufbelag aus einem Polyurethan-Elastomer besteht. Dieses besitzt gute Dämpfungseigenschaften und ist kostengünstig als Laufbelag aufbringbar. Zudem besitzen Polyurethan-Elastomere eine hohe Verschleiß- und Abriebfestigkeit sowie eine hohe chemische Beständigkeit. Es kann daher ein hochwertiger Laufbelag bereitgestellt werden, welcher eine ebenso lange Lebensdauer wie der Spinnrotor selbst erreichen kann.
-
Nach einer anderen vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass der Laufbelag aus Nitrilkautschuk oder aus hydriertem Acrylnitrilbutadien-Kautschuk besteht. Dieser ist besonders verschleißfest auch bei rauen Betriebsbedingungen. Dennoch besitzt auch Nitrilkautschuk oder Acrylnitrilbutadien-Kautschuk gute Dämpfungseigenschaften.
-
Für die Herstellung des Rotorschafts bzw. des Spinnrotors sowie für die Haftung des Laufbelages an dem Lagerbereich des Rotorschafts ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Rotorschaft in dem wenigstens einen Lagerbereich eine Ausnehmung, insbesondere eine Umfangsnut aufweist, in welche der Laufbelag eingebracht ist. Der Laufbelag ist hierdurch gegen Ablösung durch mechanische Einflüsse von außen geschützt. Zudem kann hierdurch eine besonders gute Verbindung zwischen dem Material des Rotorschafts und dem Material des Laufbelags erzielt werden.
-
Für einen guten Rundlauf des Spinnrotors ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Rotorschaft mit dem eingebrachten Laufbelag bzw. den eingebrachten Laufbelägen überschliffen ist. Es kann somit trotz der Anordnung des Laufbelag am Rotorschaft der Spinnrotor kostengünstig hergestellt werden, da der Rotorschaft ohnehin überschliffen wird und somit kein zusätzlicher Arbeitsschritt bei der Fertigung erforderlich ist. Die Gesamtkosten für die Lagerung können daher im Vergleich zu einer Herstellung von Stützscheiben mit Laufbelägen reduziert werden.
-
Für den Rotorschaft ist es weiterhin vorteilhaft, wenn dieser aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminiummaterial oder einem Stahlmaterial besteht. Insbesondere ein Rotorschaft aus einem Aluminiummaterial gewährleistet dabei eine gute Wärmeableitung, so dass eine Überhitzung des Laufbelags durch die Walkarbeit vermieden werden kann. Dies trägt weiterhin zur Lebensdauer der Laufbeläge bei.
-
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Rotorschaft des Spinnrotors einteilig mit einer Rotortasse des Spinnrotors ausgebildet ist oder fest mit dieser verbunden ist. Der Spinnrotor kann hierdurch kostengünstig hergestellt werden.
-
Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine Lagervorrichtung einer Offenendspinnvorrichtung mit einem Spinnrotor sowie mit Stützscheiben in einer schematischen Übersichtsdarstellung,
-
2 einen Spinnrotor mit Lagerbereichen in einer Seitenansicht,
-
3 einen Rotorschaft eines Spinnrotors mit Ausnehmungen für einen Laufbelag sowie
-
4 eine perspektivische Ansicht einer Stützscheibe.
-
1 zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung einer Offenendspinnvorrichtung mit einem Spinnrotor 1 und einer Lagervorrichtung 6 zur Lagerung des Spinnrotors 1. Die Lagervorrichtung 6 beinhaltet in üblicher Weise einen Lagerbock 12, welcher zwei Stützscheibenlager 15 trägt. Die Stützscheibenlager 15 sind hierzu in Aufnahmen des Lagerbocks 12 gehalten. In den Stützscheibenlagern 15 ist jeweils eine Welle 14 gelagert, welche ihrerseits wiederum jeweils zwei Stützscheiben 5 trägt. Die Stützscheiben 5 sind beispielsweise über eine Pressverbindung mit der Welle 14 verbunden.
-
Die beiden Wellen 14 mit ihren Stützscheiben 5 sind nun derart angeordnet, dass jeweils zwei Stützscheiben 5 ein Stützscheibenpaar bilden, welches einen Rotorschaft 2 eines Spinnrotors 1 lagert. Aufgrund der Anordnung der Stützscheiben 5 entsteht zwischen den beiden Stützscheiben 5 eines Stützscheibenpaares jeweils ein Keilspalt 4, in welchem der Spinnrotor 1 aufgenommen ist. Der Spinnrotor 1 ist mittels einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung, beispielsweise mittels eines Tangentialriemens, angetrieben und überträgt seine Drehung auf die Stützscheiben 5.
-
Zur Lagerung des Spinnrotors 1 ist weiterhin an dem Lagerbock 12 ein hier nicht näher beschriebenes Axiallager 13 vorgesehen. Die Wellen 14 der Stützscheiben 5 sind leicht geneigt zueinander angeordnet, so dass ein Axialschub auf den Spinnrotor 1 ausgeübt wird und dieser in Richtung des Axiallagers 13 gedrückt und dadurch in der Offenendspinnvorrichtung bzw. der Lagervorrichtung 12 positioniert gehalten wird. Der Spinnrotor 1 selbst beinhaltet in üblicherweise einen Rotorschaft 2 sowie eine Rotortasse 3, welche einteilig miteinander ausgebildet sein können. Ebenso ist es jedoch auch möglich, die Rotortasse 3 von dem Rotorschaft 2 abnehmbar auszuführen. In der Regel ist die Rotortasse 3 als separates Bauteil hergestellt und fest mit dem Rotorschaft 2 verbunden.
-
Der Außenumfang des Rotorschafts 2 rollt im Betrieb der Offenendspinnmaschine auf Laufflächen elf (siehe 4) der Stützscheiben ab. Es wird daher in den Kontaktbereichen zwischen Stützscheiben 5 und Rotorschaft 2 stets eine wechselnde Druckkraft auf die Stützscheiben 5 ausgeübt. Aufgrund der Schrägstellung der Wellen 14 und des dadurch erzeugten Axialschubs reibt zudem die Oberfläche des Spinnrotors 1 stets in axialer Richtung des Spinnrotors 1 über die Stützscheiben 5. Dies führt zu erheblichen mechanischen und thermischen Belastungen des Stützscheibenbelages, so in herkömmlichen Lagervorrichtungen 6, bei welchen die Stützscheiben 5 mit einem Stützscheibenbelag versehen sind, diese häufig ausgewechselt werden müssen. Aufgrund der Verbindung der Stützscheiben 5 mit der Welle 14 und der Aufnahme der Welle 14 in den Stützscheibenlagern 15 ist dies mit einem vergleichsweise hohen Aufwand verbunden. In der vorliegend gezeigten Offenendspinnvorrichtung weist daher der Spinnrotor 1 in den Bereichen, in welchen er mit den Stützscheiben 5 in Berührung steht, einen Lagerbereich 7 auf, der mit einem Laufbelag 8 versehen ist.
-
2 scheint eine schematische Ansicht eines solchen Spinnrotors 1 mit einem Lagerbereich 7, welcher mit dem Laufbelag 8 versehen ist. Vorliegend weist der Spinnrotor 1 zwei voneinander getrennte Lagerbereiche 7 auf, alternativ wäre es jedoch ebenso möglich, einen einzigen, durchgehenden Lagerbereich 7 auszubilden. Der Laufbelag 8 ist aus einem elastischen, dämpfenden Kunststoffmaterial wie Nitrilkautschuk, Acrylnitrilbutadien-Kautschuk oder Polyurethan-Elastomer hergestellt. Diese Materialien besitzen gute Dämpfungseigenschaften, welche ein unruhiges Laufverhalten des Spinnrotors 1 abmildern und Schwingungen, welche durch Stöße und Unwuchten hervorgerufen werden können, dämpfen.
-
3 zeigt einen Rotorschaft 2 eines Spinnrotors 1, welcher Ausnehmungen 9 zur Aufnahme eines Laufbelags 8 (in 3 nicht erkennbar) aufweist. Das Material des Laufbelags 8 kann hierdurch in einfacher Weise beispielsweise durch Aufspritzen in die Lagerbereiche 7, welche vorliegend durch die Ausnehmungen 9 definiert sind, eingebracht werden. Der Laufbelag 8 erhält hierdurch eine gute Haftung auf dem Rotorschaft 2. Der Rotorschaft 2 mit dem darauf aufgebrachten Laufbelag 8 (siehe 2) wird schließlich überschliffen, um einen guten Rundlauf des Spinnrotors 1 zu ermöglichen. Die Ausnehmung 9 ist vorliegend als Umfangsnut ausgebildet.
-
Wie der 3 weiterhin entnehmbar, kann aufgrund der geringen Abmessungen des Spinnrotors 1 der Laufbelag 8 in einer vergleichsweise dünnen Schicht und in einem vergleichsweise kleinen Bereich auf den Rotorschaft 2 aufgebracht werden. Es ist somit ein vergleichsweise geringer Materialeinatz erforderlich. Weiterhin kann dadurch, dass die Laufbeläge 8 in einer vergleichsweise dünnen Schicht aufgebracht werden, eine besonders gute Wärmeableitung aus dem Laufbelag 8 in den Rotorschaft 2 ermöglicht werden. Die thermische Belastung der Laufbeläge 8 kann hierdurch reduziert werden, was die Lebensdauer des Spinnrotors 1 und damit auch die Wartungsintervalle verlängert. Eine besonders gute Wärmeableitung kann erzielt werden, wenn der Rotorschaft 2 aus einem Aluminiummaterial hergestellt ist.
-
4 zeigt eine Stützscheibe 5, welche zum Zusammenwirken mit dem Spinnrotor 1, welcher mit einem Lagerbereich 7 versehen ist, ausgebildet ist. Die Stützscheibe 5 weist einen Grundkörper 10 auf und ist in üblicher Weise als scheibenförmiges Bauteil ausgeführt, das, wie zu 1 beschrieben, mit der Welle 14 verbunden werden kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Stützscheiben 5 weist jedoch die vorliegende Stützscheibe 5 keinen Stützscheibenbelag auf, sondern die Lauffläche 11 der Stützscheibe 5 wird direkt durch den Außenumfang des Grundkörpers 10 bereitgestellt. Die Stützscheibe 5 kann daher einteilig aus einem einheitlichen Material, beispielsweise einem Aluminiummaterial oder einem Kunststoffmaterial hergestellt werden, was die Herstellkosten der Stützscheibe 5 erheblich reduziert. Da die Stützscheibe 5 mit dem Laufbelag 8 des Spinnrotors 1 zusammenwirkt, tritt an der Stützscheibe 5 kein nennenswerter Verschleiß mehr auf, so dass ein Auswechseln der Stützscheibe 5 nicht mehr oder nur noch nach sehr vielen Betriebsstunden erforderlich ist. Die Stützscheiben 5 können daher auch aus einem besonders hochwertigen und dauerhaften Material hergestellt werden.
-
Da der Spinnrotor 1 mit integriertem Laufbelägen 8 bzw. wenigstens einem Lagerbereich 7 versehen ist, wird nun bei jedem Wechsel des Spinnrotors 1, welcher aufgrund von Verschleiß des Spinnrotors 1 oder aufgrund einer Änderung des zu erzeugenden Produkts erforderlich ist, automatisch auch der Laufbelag 8, welcher einem Verschleiß unterworfen ist, mit ausgewechselt. Der Spinnrotor 1 mit dem Laufbelag 8 in einfacher Weise aus der Offenendspinnvorrichtung entnommen werden, so dass für die Wartung der Lagervorrichtung 6 keine zusätzlichen Arbeiten erforderlich sind. Sowohl der Aufwand für die Herstellung der Stützscheiben 5 als auch der Wartungsaufwand für die Lagervorrichtung 6 wird hierdurch erheblich reduziert. Die Verbesserung der Lagervorrichtung 6 einer Offenendspinnvorrichtung trägt daher auch zu einem wirtschaftlichen Betrieb der Offenendspinnvorrichtung bei.
-
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen und Kombinationen im Rahmen der Patentansprüche fallen ebenfalls unter die Erfindung.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Spinnrotor
- 2
- Rotorschaft
- 3
- Rotortasse
- 4
- Keilspalt
- 5
- Stützscheibe
- 6
- Lagervorrichtung
- 7
- Lagerbereich
- 8
- Laufbelag
- 9
- Ausnehmung
- 10
- Grundkörper
- 11
- Lauffläche
- 12
- Lagerbock
- 13
- Axiallager
- 14
- Welle der Stützscheibe
- 15
- Stützscheibenlager
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
