DE3412011C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spinnrotor einer Offenend­ spinneinheit, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiger Spinnrotor ist aus der DE-OS 20 58 340 bekanntgeworden. Die Kreisscheibe des Ventilationsmittels ist hier als ein Bauteil gewählt worden, in dessen eine Seite leicht Rillen einfräsbar sind, die nach dem An­ pressen der Kreisscheibe an den Boden des Spinnrotors Ventilationskanäle ergeben, die auf diese Weise leich­ ter herstellbar sind als durch radiale Bohrungen in einem Spinnrotorkörper. Die Unterdruckerzeugung im Inneren des Spinnrotors durch radial angeordnete Venti­ lationskanäle, in die achsparallele Bohrungen durch den Boden des Spinnrotors führen, sind bei Offen­ endspinnmaschinen allgemein üblich. Mit ihnen läßt sich bis zu einer gewissen Drehzahlgrenze des Spinnrotors, die bei etwa 50 000 Umdrehungen pro Minute liegt, ein geeigneter Unterdruck in den Spinnrotoren erzeugen. Bei höheren Drehzahlen erzeugen diese Ventila­ tionsmittel in Form von radialen Kanälen einen unnötig hohen Druckgradienten. Die mit ihnen ausgestatteten Spinnrotoren verbrauchen daher überflüssig viel an Energie.

Nachteilig bei diesen radialen Ventilationskanälen ist der hohe Lärmpegel, der dadurch entsteht, daß die in den Ventilationskanälen mit hoher Strömungsgeschwindigkeit fließende Luft Schall insbesondere in Hochfrequenzbereichen erzeugt. Dieser Lärmpegel läßt sich auch nicht, zumindest nicht wesentlich, dadurch herabsetzen, daß anstelle der radialen Ventilatioskanäle ein besonderes Ventilatorrad auf der Nabe des Spinnrotors angebracht wird, wie dieses bei der DE 26 20 147 A1 erfolgt ist. Hierdurch wird der Bauaufwand erhöht, da zwischen den Boden des Spinnrotors und das Ventilatorrad eine bodenparallele kreisringförmige Platte, die mit dem Gehäuse fest verbunden ist, in den Zwischenraum eingreifen muß.

Ein weiterer Nachteil der radialen Ventilationskanäle ist die Ablagerung von Staub und kurzen Faserteilen in den radialen Ventilationskanälen. Sich in diesen radialen Ventilations­ kanälen absetzende Verunreinigungen in Form von Staub und kurzen Fasern führen einerseits durch die Ungleich­ mäßigkeit des Absetzens und andererseits dadurch, daß die Teile dieser Verunreinigungen ungleiches spezifisches Gewicht haben, zu Unwuchten, die ihrerseits zu Vibrationen und zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Spinnrotor­ lagerung führen.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen ein­ fach herstellbaren Spinnrotor zu schaffen, der insbe­ sondere bei hohen Drehgeschwindigkeiten über 50 000 Umdrehungen pro Minuten energiesparend mit geringem Schallpegel arbeitet und bei dem das Ansetzen von Fasern und Staub in Ventilationskanälen sicher ver­ mieden ist, so daß der Spinnrotor langlebig vibrations­ frei arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Ohne die sonst im Stande der Technik immer angewandten, radialen, als Bohrungen ausgeführten Kanäle erreicht dieser Spinnrotor eine gute Ventilationswirkung.

Ein derartiger Spinnrotor ist besonders leicht für sehr hohe Drehzahlen ausgewuchtet herstellbar. Auch im Betrieb behält er langdauernd seine Auswuchtung. Da es hier keine Wandungen von radialen Ventilationskanälen, sich erweiternde Taschen an diesen Ventilationskanälen und andere Ruhezonen gibt, setzen sich auch nicht Verun­ reinigungen an diesen ab, die bei anderen Bauformen zu Unwuchten führen. Der Spinnrotor läuft somit vibrations­ frei auch nach langen Laufdauern. Seine Lager weisen deshalb hohe Lebensdauer auf. Er eignet sich insbesondere für hohe Drehzahlen von über 50 000 pro Minute. Er ist besonders geräuscharm.

Vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

So ist es für ein Verhindern des Hängenbleibens von Fasern vorteilhaft, wenn mindestens der der Sammelrinne des Spinn­ rotors zugekehrte - also nach außen gerichtete - Teil der Umfangswand der Luftauslaßöffnungen in Richtung zur Aus­ gangsringfläche der Ventilationsnut schräg ist.

Die Herstellung der Löcher im Boden des Spinnrotors ist besonders einfach, wenn die Luftauslaßöffnungen möglichst weit von der Sammelrinne entfernt so vorgesehen sind, daß die nach außen gerichteten Kanten der Luftauslaßöffnungen auf einem Kreis von gleichem oder einem geringeren Durch­ messer im Vergleich mit dem Durchmesser der Stirnöffnung des Spinnrotors liegen.

Aus Gründen einer sich nicht ändernden Auswuchtung ist es vorteilhaft, wenn die zum Boden parallel verlaufende Kreisscheibe mit der Nabe als ein Stück gefertigt ist.

Die Herstellung des Spinnrotors ist besonders einfach, wenn die schräge konusförmig gestaltete Rutschwand, der Boden, die Nabe und die parallel zum Boden verlaufende Kreisringscheibe als ein Werkstück dadurch hergestellt sind, daß in den Boden des Spinnrotors eine Nut senkrecht zur Achse eingefräst oder eingestochen bzw. durch Drehen heraus­ gestochen wurde.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht der Offenendspinneinheit,

Fig. 2 eine vergrößerte Detailschnittansicht des Spinnrotors,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Spinnrotors entlang der Linie II-II in Fig. 2.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Offenendspinneinheit be­ steht aus einem Spinngehäuse 1 und einem Gehäuse 2 für die Auflösevorrichtung, die auf bekannte Art aufklappbar mitein­ ander verbunden sind, um den Spinnrotor 3 leicht zugänglich zu machen.

In dem hohlen Innenraum 8 des Spinngehäuses 1 ist der Spinnrotor 3 mittels einer Welle 4 und Lagern 5 drehbar gelagert. Die Stirnöffnung 12 des Spinngehäuses 1 und des Spinnrotors 3 ist durch das Gehäuse 2 der Auflösevor­ richtung abgeschlossen, in dem eine nicht dargestellte Auflösewalze, ein Speisekanal zum Zuführen von Einzel­ fasern und ein Faserbandzuführmechanismus angeordnet sind.

Der Spinnrotor 3 ist mit Ventilationsmitteln in Form einer kontinuierlichen, zum Erzeugen eines Unterdrucks im Innen­ raum 7 des Spinnrotors 3 bestimmten Ventilationsnut 6 versehen. Aus dem Innenraum 8 des Spinngehäuses 1 wird Luft durch einen Verbindungskanal 9 in einen entlang der ganzen, nicht dargestellten Offenendspinnmaschine ver­ laufenden Zentralkanal 10 abgeführt.

Der Innenraum 7 des Spinnrotors 3 ist durch eine sich im wesentlichen kegelförmig von der Stirnöffnung 12 an zu einer Sammelrinne 13 erweiternde Rutschwand 11 und durch die an die Sammelrinne 13 anschließende Innenwand 14 des Bodens 15 abgegrenzt. In dem Boden 15 sind einerseits eine Axialöffnung 16 zum Lagern des Spinnrotors 3 auf der Welle 4, andererseits Luftauslaßöffnungen 17 mit ihren Eingängen 18 an der Innenwand 14 des Bodens 15 vorgesehen. Die Luft­ auslaßöffnungen 17 verlaufen in Axialrichtung und münden in die kontinuierliche Ventilationsnut 6 aus.

Unter dem Begriff "kontinuierliche Ventilationsnut" ist eine solche Nut zu verstehen, die in ihrem Raum keine Fasern und Verunreinigungen auffangende Elemente aufweist. Die Ventilationsnut 6 ist durch einen geeigneten Einstich in die Masse des Bodens 15 von der zylindrischen Außenwand 19 desselben herstellbar. Nach einer Alternative kann der Boden beispielsweise auch aus zwei zusammengepreßten Teilen, gleichzeitig mit der Bearbeitung der inneren und äußeren Wände des Spinnrotors 3 ausgebildet sein, was eine verhält­ nismäßig genaue Gleichachsigkeit der Masse des Spinnrotors 3 und zugleich dessen Auswuchtung gewährleistet. Hinsicht­ lich der hohen Drehgeschwindigkeit des Spinnrotors (40 000 bis 80 000 min^-1) ist diese Ausführung sehr wich­ tig, da die Spinnrotorvibrationen beschränkt sind und somit die Lebensdauer der Lager 5 der den Spinnrotor 3 tragenden Welle 4 verlängert ist.

An ihrer Ausgangsringfläche 20 (Fig. 2) in Form einer Zylinderfläche ist die kontinuierliche Ventila­ tionsnut 6 radial geöffnet, was die Erzeugung einer den Spinnrotor 3 und dessen Lagerung im Lager 5 beein­ flussenden Kraftkomponente infolge der aus dem Spinnrotor 3 in den Innenraum 8 herausgehenden Luft vermeidet. Indem die kontinuierliche Ventilationsnut 6 durch den entsprechenden Einstich in die Masse des Bodens 15 des Spinnrotors 3 ausge­ bildet ist, besteht sie aus zwei zusammen mit dem Spinnrotor 3 drehbaren gegenüberliegenden Wänden 21, 22. Diese sind im wesentlichen senkrecht zu einer Zylinderfläche 23 orientiert, die praktisch die Fläche eine Nabe 24 bildet, da sie sowohl die gegenüberliegenden Wände 21, 22 als auch die Innenwand 14 des Bodens 15 des Spinnrotors 3 zu einem Ganzen verbindet. Die Zylinderfläche 23 weist einen möglichst kleinen, durch die Festigkeitscharakteristiken des zur Herstellung des Spinn­ rotors 3 verwendeten Materials zugelassenen Durchmesser in bezug auf die Axialöffnung 16 auf.

Die Luftauslaßöffnungen 17 münden in der Nähe der Zylinder­ fläche 23 der Ventilationsnut 6 aus und sind also möglichst weit von der Sammelrinne 13 entfernt, so daß zwischen der Sammelrinne 13 und den Eingängen 18 die kontinuierliche In­ nenwand 14 des Bodens 15 entsteht, was vom Gesichtspunkt der maximalen Beschränkung des Eindringens der Fasern vom Innenraum des Spinnrotors 3 in die Luftauslaßöffnungen 17 vorteilhaft ist. Die äußeren Kanten 25 der Luftauslaßöffnungen 17 befinden sich innerhalb eines kleineren oder höchstens gleich großen Durchmessers (gemessen an dem Durchmesser der Stirnöffnung 12), da praktisch außerhalb dieses Durchmessers die Einzelfasern im Luftstrom aus dem Speisekanal des Auflösegehäuses 2 in der Spinnrotor 3 hineintreten. Die zugelieferten Einzelfasern werden zwar gegen die Rutschwand 11 und über diese in die Sammelrinne 13 gerichtet. Es gelangt aber doch ein Anteil von kürzeren Fasern zusammen mit dem zu den Luftauslaßöffnungen 17 zie­ lenden Luftstrom in diese Luftauslaßöffnungen 17. Hier werden die Fasern unter Umständen an der äußeren Kante 25 aufge­ fangen und angehäuft, was nicht nur den Durchgangswiderstand vergrößert, sondern auch die Auswuchtung des Spinnrotors 3 beeinträchtigt. Um dies möglichst vermeiden zu können, läuft zumindest der der Sammelrinne 13 zugekehrte Teil der Umfangswand 26 der Luftauslaßöffnungen 17 von der äußeren Kante 25 nach außen hin zum Ausgangsprofil 20 schräg (Fig. 2). Dabei ist es jedoch zu verstehen, daß sich die ganze Umfangswand 26 der Lufauslaßöffnungen 17 in die Ventilationsnut 6 kegelförmig erweitern kann, bzw. daß die Luftauslaßöffnungen 17 nicht axial - wie oben erwähnt - sondern schräg zu ihren Ausmündungen verlaufen, unter der Voraussetzung, daß sie möglichst nahe an der Walzenfläche 23 ausmünden. Da die Länge der Luftauslaß­ öffnungen 17 relativ gering ist, wird praktisch kein Druck­ gradient zwischen dem Innenraum 7 des Spinnrotors 3 und seinem Außenraum, d. h. der Innenraum 8 des Spinngehäuses 1, erzeugt. Der Druckgradient wird erst durch die kontinu­ ierliche Ventilationsnut 6 gebildet. Da die Luftauslaß­ öffnungen 17 lediglich zum Luftdurchgang bestimmt sind, können ihre Durchmesser größer sein als bei konventionellen Ventilationslöchern. Infolgedessen nimmt gleichzeitig die Geschwindigkeit der durch die Luftauslaß­ öffnungen 17 hindurchgehenden Luft ab, was auch den Schall­ pegel der Luftströmung herabsetzt.

Die kontinuierliche, den Luftdruckgradienten in Richtung zum Innenraum 8 des Spinngehäuses 1 erzeugende Ventilati­ onsnut 6 ruft nicht mehr so einen hohen Schallpegel im Vergleich mit den herkömmlichen Ventilationslöchern her­ vor, da die Luftströmung kontinuierlich und nur durch die Reibung der Luft an den rotierenden Wänden 21, 22 verur­ sacht ist. Um die Luftströmungsparameter von diesem Ge­ sichtspunkt aus zu optimieren, ist der Ausgang 20 der Ventilationsnut 6 so dimensioniert, daß er mindestens um 40% größer ist als die Summe der Flächen der Eingänge 18 der Luftauslaßöffnungen 17. Dabei ist es jedoch empfehlenswert, einen optimalen Abstand der gegen­ überliegenden Wände 21, 22 voneinander, der im Bereich von 1,5 bis 3,5 mm schwankt, zu wählen. Die niedrigere Grenze ist durch die Herstellungsmöglichkeiten gegeben und die obere bestimmt den maximalen Abstand, der noch zum Erzeugen des entsprechenden Druckgradienten reicht. Ein größerer Abstand würde ein höheres Gewicht des Spinnrotors 3 und infolgedessen höheren Bedarf an die zum Erzielen seiner hohen Drehgeschwindigkeit notwendige Energie erfordern.

Wird der Spinnrotor 2 z. B. mit Hilfe des Treibriemens 27 in Drehung gebracht, fängt die Ventilationsnut 6 an, einen Luftdruckgradient in Richtung vom Innenraum 7 in den Außenraum des Spinnrotors 3, d. h. in den Innenraum 8 des Spinngehäuses 1 zu erzeugen. Somit entsteht die Luft­ strömung auch in der Richtung in den Spinnrotor 3 hinein, und zwar durch den Speisekanal, durch den Einzelfasern der Rutschwand 11 zugeführt und von dieser in die Sammel­ rinne 13 gerichtet werden. Der Luftstrom geht dann durch die Luftauslaßöffnungen 17 in die Ventilationsnut 6 hindurch. Eventuelle vom Luftstrom zu den Eingängen 18 der Luftauslaß­ öffnungen 17 gebrachte Fasern und Verunreinigungen können nicht an Umfangswänden 26 der Luftauslaßöffnungen 17 an­ haften und kommen meistens in die Ventilationsnut 6. Durch die Innenwand 14 des Bodens 15 werden jedoch Fasern zurück zur Sammelrinne 13 gerichtet, wo sie sich an das sich bildende Faserbändchen anlagern. Dieses wird in der Sammelrinne 13 auf bekannte Art und Weise zu einem durch den Abzugskanal 28 abzuziehenden Faden zusammengerollt.

Claims (7)

1. Spinnrotor einer Offenendspinneinheit, dessen Innenraum durch eine sich kegelförmig von seiner Stirnöffnung bis zu einer Sammelrinne erweiternde Rutschwand und durch eine an diese anschließende Innenwand eines in der Nähe einer Nabe mit Luftauslaßöffnungen versehenen Bodens abgegrenzt ist, wobei die Luftauslaßöffnungen im wesentlichen in Axialrich­ tung orientiert sind und in ein parallel zum Boden angeordnetes Ventilationsmittel in Form einer Kreisscheibe zum Erzeugen eines Luftdruckgradienten in Richtung aus dem Innenraum in den Raum außerhalb des Spinnrotors ausmünden, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Kreisscheibe (29) und dem Boden (15) eine kontinuierliche Venti­ lationsnut in Form eines radial nach außen offenen, kreis­ scheibenförmigen, hohlen Zwischenraumes gebildet ist, der durch die kreisförmigen Wände (21, 22) und die Außenfläche (23) der Nabe (24) begrenzt ist, und
daß die Ausgangsringfläche (20) der Ventilationsnut (6) eine zumindest um 40% größere Fläche aufweist als die Summe der Querschnittsflächen an den Eingängen (18) der Luftauslaßöffnungen (17) an der Innenwand (14) des Bo­ dens (15) des Spinnrotors (3).

2. Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser der Kreisscheibe (28) und des Bodens (15) gleich groß sind.

3. Spinnrotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden kreisringförmigen Wände (21, 22) der Ventilationsnut (6) in einem Abstand von 1,25 bis 3,5 mm voneinander angeordnet sind.

4. Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftauslaßöffnungen (17) möglichst weit von der Sammelrinne (13) entfernt so vorgesehen sind, daß die nach außen gerichteten Kanten (25) der Laufauslaßöffnungen (17) auf einem Kreis von gleichem oder einem geringeren Durchmesser im Vergleich mit dem Durchmesser der Stirn­ öffnung (12) des Spinnrotors (3) liegen.

5. Spinnrotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der der Sammelrinne (13) des Spinnrotors (3) zugekehrte - also nach außen gerichtete - Teil der Umfangswand (26) der Luftauslaßöffnungen (17) in Richtung zur Ausgangsringfläche (20) der Ventilationsnut (6) schräg ist.

6. Spinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Boden (15) parallel verlaufende Kreisscheibe (28) mit der Nabe (24) als ein Stück gefertigt ist.

7. Spinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spinnrotor (3), die Nabe (24) und die Kreisscheibe (29) als ein Werkstück hergestellt sind.