DE10252487B4

DE10252487B4 - Offenend-Spinnrotor

Info

Publication number: DE10252487B4
Application number: DE10252487A
Authority: DE
Inventors: Mathias Burchert
Original assignee: Wilhelm Stahlecker GmbH
Current assignee: Wilhelm Stahlecker GmbH
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2022-11-06
Also published as: CH696466A5; US6986244B2; DE10252487A1; US20040088965A1; ITMI20031901A1

Abstract

Offenend-Spinnrotor, der – ausgehend von einer offenen Vorderseite – nacheinander Wandungen im Form einer Seitenwand und eines Rotorbodens aufweist, mit einer die Seitenwand begrenzenden Innenkontur, die sich von der offenen Vorderseite bis zu einer Fasersammelrille, die den größten Innendurchmesser hat, konisch erweitert, wobei die Innenkontur im Axialschnitt geradlinig verläuft, mit einer die Seitenwand begrenzenden Außenkontur, die im Durchmesser von der offenen Vorderseite bis zu einem größten Außendurchmesser, der sich im Bereich der Fasersammelrille befindet, zunimmt, sowie mit den Wandungen zugeordneten unterschiedlichen Wandstärken, von denen die Wandstärke im Bereich der Fasersammelrille am kleinsten und die Wandstärke der Seitenwand kleiner als diejenige des Rotorbodens ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (9) der Seitenwand (4) – im Axialschnitt – wenigstens teilweise konvex ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Offenend-Spinnrotor, der – ausgehend von einer offenen Vorderseite – nacheinander Wandungen im Form einer Seitenwand und eines Rotorbodens aufweist, mit einer die Seitenwand begrenzenden Innenkontur, die sich von der offenen Vorderseite bis zu einer Fasersammelrille, die den grössten Innendurchmesser hat, konisch erweitert, mit einer die Seitenwand begrenzenden Aussenkontur, die im Durchmesser von der offenen Vorderseite bis zu einem grössten Aussendurchmesser, der sich im Bereich der Fasersammelrille befindet, zunimmt, sowie mit den Wandungen zugeordneten unterschiedlichen Wandstärken, von denen die Wandstärke im Bereich der Fasersammelrille am kleinsten und die Wandstärke der Seitenwand kleiner als diejenige des Rotorbodens ist.
Ein Offenend-Spinnrotor dieser Art ist durch die DE 199 10 277 A1 Stand der Technik.
Aus der DE 1 710 003 B ist ein Spinnrotor mit einer gewölbten Innenkontur bekannt, wobei durch die Wölbung der Innenkontur eine Neuorientierung der Fasern erzielt werden soll.
Der aus DE 199 10 277 A1 bekannte Offenend-Spinnrotor ist für den Einsatz von Drehzahlen von bis zu 150.000 Umdrehungen pro Minute ausgelegt, wobei durch die speziell gewählten Abmessungen die Gefahr eines Berstens infolge zu hoher Bauteilspannungen vermieden werden soll. Dies wird unter anderem dadurch erreicht, dass der Offenend-Spinnrotor im Bereich seiner Fasersammelrille ein Wandstärken-Minimum besitzt und dass die Wandstärke der Seitenwand kleiner als diejenige des Rotorbodens gewählt ist. Die Wandstärke des Rotorbodens wiederum soll zum Schaft des Offenend-Spinnrotors hin nochmals zunehmen. Damit wird eine verbesserte Massenverteilung und damit auch ein verbessertes Verhalten bei hohen Drehzahlen erreicht. Da trotz Beibehaltens des Durchmessers der Fasersammelrille der grösste Aussendurchmesser verringert wurde, ergibt sich zusätzlich eine Gewichtsverminderung, die ebenfalls zum gewünschten Erfolg beiträgt.
Trotz dieser vorteilhaften Merkmale ist beim bekannten Offenend-Spinnrotor nicht erkannt worden, dass sich das Spannungsmaximum bei Betrieb etwa in der Mitte der Seitenwand befindet. Es ist daher nachteilig, dass beim bekannten Offenend-Spinnrotor die Außenkontur der Seitenwand – im Axialschnitt – als Gerade ausgebildet ist und dass die Wandstärke der Seitenwand von der offenen Vorderseite bis zur Fasersammeirille stetig zunimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den bekannten Offenend-Spinnrotor hinsichtlich seiner betriebsmäßigen Bauteilspannungen noch weiter zu optimieren.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Außenkontur der Seitenwand – im Axialschnitt – wenigstens teilweise konvex ausgebildet ist.
Die Wandstärke der Seitenwand, gleichgültig, ob man von der offenen Vorderseite des Offenend-Spinnrotors oder dem größten Außendurchmesser ausgeht, nimmt also zuerst zu und danach wieder ab, entsprechend der konvexen Krümmung der Außenkontur, welcher eine – ebenfalls im Axialschnitt – geradlinige Innenkontur gegenüber liegt. Die Seitenwand erhält dadurch im Bereich Ihres Spannungsmaximums ihre größte Wandstärke. Im Übrigen bleiben dabei alle Vorteile, die bereits der Offenend-Spinnrotor nach dem Stand der Technik hatte, erhalten, insbesondere die kleinste Wandstärke im Bereich der Fasersammelrille, also dort, wobei bei hohen Drehzahlen eine allzu große Masse unerwünscht ist.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenwand im konvex ausgebildeten Bereich eine Krümmung aufweist, die zur offenen Vorderseite hin zunimmt. Beispielsweise kann die Krümmung – im Axialschnitt – im Bereich der offenen Vorderseite einen Radius von etwa 10 mm aufweisen, während in einem daran anschließenden mittleren Bereich der Seitenwand der Radius etwa das Doppelte beträgt. Dadurch nimmt die Wandstärke zur offenen Vorderseite hin stärker ab, also gerade dort, wo infolge der Betriebsspannungen weniger Material benötigt wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Seitenwand zum größten Außendurchmesser hin einen konkav ausgebildeten Übergangsbereich aufweist. Der konvex ausgebildete Bereich befindet sich also primär im mittleren Bereich der Seitenwand und im Bereich der offenen Vorderseite des Offenend-Spinnrotors und geht durch die konkave Ausgestaltung des Übergangsbereichs in die verkleinerte Wandstärke im Bereich der Fasersammelrille über.
Die Erfindung wird in der Figur, die einen stark vergrößerten Axialschnitt eines Offenend-Spinnrotors zeigt, näher erläutert.
Der Offenend-Spinnrotor 1 ist in bekannter Weise drehfest mit einem rotierbaren Schaft 2 verbunden, der in nicht dargestellter Weise gelagert und angetrieben ist. Ausgehend von einer offenen Vorderseite 3 besitzt der Offenend-Spinnrotor 1 nacheinander Wandungen in Form einer Seitenwand 4 und eines daran anschließenden Rotorbodens 5, der seinerseits in einen Ringbund 6 übergeht. Letzterer dient dem Aufpressen des Offenend-Spinnrotors 1 auf den Schaft 2.
Die Seitenwand 4 ist von einer Innenkontur 7 begrenzt, welche in bekannter Weise eine Fasergleitfläche bei Betrieb des Offenend-Spinnrotors 1 bildet. Die Innenkontur 7 erstreckt sich von der offenen Vorderseite 3 bis zu einer Fasersammelrille 8, die den größten Innendurchmesser hat und in welcher bei Betrieb zugespeiste Einzelfasern an einen ersponnenen Faden angedreht werden. Wie ersichtlich, erweitert sich die Innenkontur 7 konisch bis zur der Fasersammelrille 8, wobei die Innenkontur 7 im Axialschnitt geradlinig verläuft.
Die Seitenwand 4 ist von einer Außenkontur 9 begrenzt, welche im Durchmesser von der offenen Vorderseite 3 bis zu einem größtem Außendurchmesser 10 zunimmt. Letzterer befindet sich im Bereich der Fasersammelrille 8.
Bei Betrieb des hochtourig rotierenden Offenend-Spinnrotors 1 werden in bekannter und deshalb nicht dargestellter Weise aus einem Faserband herausgelöste Einzelfasern unter Mitwirkung eines Luftstromes gegen die Innenkontur 7 geschossen, von wo sie in die Fasersammelrille 8 gleiten und dort in den ersponnenen Faden eingebunden werden. Da im Zuge immer höherer Produktionsgeschwindigkeiten Offenend-Spinnrotoren 1 mit Drehzahlen bis zu 150.000 min^–1 rotieren, besteht infolge der sehr hohen Bauteilschwankungen die Gefahr eines Berstens. Um diese Gefahr zu verringern, ist sowohl beim bekannten als auch beim erfindungsgemäßen Offenend-Spinnrotor 1 vorgesehen, dass die einzelnen Wandungen unterschiedliche Wandstärken aufweisen. So ist beispielsweise die Wandstärke x im Bereich der Fasersammelrille 8 am kleinsten. Außerdem ist die Wandstärke der Seitenwand 4 kleiner als diejenige des Rotorbodens 5. Zum Schaft 2 hin nimmt dabei die Wandstärke des Rotorbodens 5 zu. Bereits damit erhält man eine verbesserte Massenverteilung und ein verbessertes Verhalten bei hohen Drehzahlen.
Beim bekannten Offenend-Spinnrotor war noch nicht erkannt worden, dass in dem in der Figur strichpunktiert angedeuteten Bereich 11 eine besonders hohe Bauteilspannung vorliegt. Aus diesem Grunde ist, unter Beibehaltung der bekannten Innenkontur 7, die Wandstärke der Seitenwand 4 in besonderer Form variabel gestaltet worden. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Außenkontur 9 der Seitenwand 4 – im Axialschnitt – wenigstens teilweise einen konvexen Bereich 12 aufweist.
Ausgehend von der kleinsten Wandstärke x im Bereich der Fasersammelrille 8 nimmt somit die Wandstärke der Seitenwand 4 zunächst zu und dann zur offenen Vorderseite 3 hin wieder ab. Dank des konvex ausgebildeten Bereiches 12 erhält dadurch die Seitewand 4 gerade im Spannungsmaximum ihre größte Wandstärke. Die bereits erwähnten Vorteile, soweit sie auch schon beim bekannten Offenend-Spinnrotor vorhanden waren, bleiben dabei voll erhalten.
Die Krümmung des konvex ausgebildeten Bereichs 12 der Außenkontur 9 ist so gewählt, dass sie zur offenen Vorderseite 3 hin zunimmt, beispielsweise von einem Radius von 22 mm bis zu einem Radius vom 10 mm, im Axialschnitt betrachtet. Außerdem ist vorgesehen, dass die Seitenwand 4 zum größten Außendurchmesser 10 hin einen konkav ausgebildeten Übergangsbereich 13 aufweist.
Wie bereits erwähnt, soll die Wandstärke der Seitenwand 4 kleiner sein als die Wandstärke des Rotorbodens 5. Die im Bereich des größten Außendurchmessers 10 befindliche kleinste Wandstärke y des Rotorbodens 5 ist größer als die kleinste Wandstärke x radial außerhalb der Fasersammelrille 8. Man benötigt das stärkere Material am Rotorboden 5 unter anderem zum Auswuchten, wenn gegebenenfalls Material weggenommen werden muss. Vorteilhaft ist vorgesehen, das y etwa das 1,5- bis 2-fache von x beträgt.

Claims

Offenend-Spinnrotor, der – ausgehend von einer offenen Vorderseite – nacheinander Wandungen im Form einer Seitenwand und eines Rotorbodens aufweist, mit einer die Seitenwand begrenzenden Innenkontur, die sich von der offenen Vorderseite bis zu einer Fasersammelrille, die den größten Innendurchmesser hat, konisch erweitert, wobei die Innenkontur im Axialschnitt geradlinig verläuft, mit einer die Seitenwand begrenzenden Außenkontur, die im Durchmesser von der offenen Vorderseite bis zu einem größten Außendurchmesser, der sich im Bereich der Fasersammelrille befindet, zunimmt, sowie mit den Wandungen zugeordneten unterschiedlichen Wandstärken, von denen die Wandstärke im Bereich der Fasersammelrille am kleinsten und die Wandstärke der Seitenwand kleiner als diejenige des Rotorbodens ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (9) der Seitenwand (4) – im Axialschnitt – wenigstens teilweise konvex ausgebildet ist.
Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (4) im konvex ausgebildeten Bereich (12) eine Krümmung aufweist, die zur offenen Vorderseite (3) hin zunimmt.
Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (4) zum größten Außendurchmesser (10) hin einen konkav ausgebildeten Übergangsbereich (13) aufweist.
Offenend-Spinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des größten Außendurchmessers (10) die Wandstärke (y) des Rotorbodens (5) das 1,5- bis 2-fache der kleinsten Wandstärke (x) beträgt.