DE4305626A1 - OE-Spinnrotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen OE-Spinnrotor mit einer sich zu einer Fasersammelrille erweiternden glatten Fasergleitfläche.

Ein solcher Spinnrotor ist beispielsweise durch die DE 29 09 739 A1 Stand der Technik. Die faserführenden Flächen sind mit einer Beschichtung, beispielsweise einer Nickel-Diamant- Beschichtung, versehen. Zur Erzielung günstiger Gleiteigen­ schaften für die Fasern sind sowohl die Fasergleitfläche als auch die Fasersammelrille nachträglich poliert.

Bei Spinnrotoren mit besonders kleinen Durchmessern, wie sie heute für hohe Drehzahlen verwendet werden, kommt es insofern zu Schwierigkeiten, als die Fasern auf der Fasergleitfläche nicht gleichmäßig rutschen. Dies liegt daran, daß man bei kleinen Durchmessern die Fasergleitfläche steiler machen muß, damit die vordere Rotorseite noch einen genügend großen Freiraum aufweist, in welchen der die Mündung des Faserzuführkanales enthaltende Deckelansatz hineinragt. Je steiler jedoch die Fasergleitfläche ist, desto eher kommt es vor, daß das Rutschen der Fasern zur Fasersammelrille hin mit Stockungen vonstatten geht. Wenn darüber hinaus die Fasergleitfläche einen ungünstigen Reibungswert aufweist, der nicht auf die Fasern abgestimmt ist, gibt es Spinnstörungen. Die Spinnstabilität vermindert sich, und es kommt vermehrt zu Fadenbrüchen.

Wenn man die Fasergleitfläche besonders glatt macht, damit die Fasern möglichst gut zur Fasersammelrille rutschen, hat dies den Nebeneffekt, daß die Fasern nur zögernd und nicht immer voll­ ständig die Umfangsgeschwindigkeit der Fasergleitfläche annehmen. Die Fasern sind dann langsamer als der Spinnrotor. Da in einem solchen Fall in der Regel auch die Fasersammelrille sehr glatt ist, besteht die Gefahr, daß selbst in der Fasersammelrille die Fasern nicht immer die volle Umfangsgeschwindigkeit des Spinnrotors annehmen. Es kann in der Fasersammelrille zu sogenannten Aufschuppungen kommen, was bedeutet, daß sich die Faserverteilung in der Fasersammelrille durch ungleiche Verschiebung der Fasern verändert. An einer Stelle wird der in der Fasersammelrille abgelegte Faserring etwas auseinandergezogen, an einer anderen Stelle wird er etwas mehr verdichtet. Es ist auf jeden Fall nachteilig, wenn die Fasern in der Fasersammelrille "schwimmen".

Bei einem Spinnrotor nach der Deutschen Offenlegungsschrift 21 58 087 ist versucht worden, die Fasergleitfläche mit konzentrisch zur Fasersammelrille verlaufenden Rillen oder Vorsprüngen zu versehen. Damit sollte erreicht werden, daß die Reibung in Richtung auf die Fasersammelrille größer ist als in Umfangsrich­ tung, damit die Fasern auf der Fasergleitfläche einen genügend langen Weg durchlaufen und somit genügend Zeit haben, die Um­ fangsgeschwindigkeit des Spinnrotors anzunehmen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es bei Spinnrotoren mit kleinen Durchmessern auf jeden Fall nachteilig ist, wenn die Fasergleitfläche mit derartigen Rillen oder Vorsprüngen versehen ist. Selbst die bei der Fertigung auftretenden Drehriefen haben sich für das Rutschen der Fasern bereits als sehr nachteilig erwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fasergleitfläche eines Spinnrotors genügend glatt zu machen, damit die Fasern auch bei kleinen Durchmessern des Spinnrotors in die Fasersammelrille rutschen, jedoch gleichzeitig dafür zu sorgen, daß die Fasern spätestens an der Fasersammelrille die Umfangsgeschwindigkeit des Spinnrotors annehmen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Fasersammelrille bezüg­ lich der Fasern einen größeren Reibungswiderstand aufweist als die Fasergleitfläche.

Durch die Erfindung lassen sich jetzt die für hohe Drehzahlen erforderlichen Spinnrotoren mit kleinen Durchmessern verwirkli­ chen, da jetzt auch steile Fasergleitflächen genügend glatt gemacht werden können, so daß die für das Rutschen der Fasern in die Fasersammelrille erforderlichen Fliehkräfte noch in der Lage sind, die Reibungswiderstände zu überwinden. Dennoch werden die Fasern spätestens an der Fasersammelrille auf die Umfangsge­ schwindigkeit des Spinnrotors beschleunigt, da die Fasersammel­ rille genügend griffig ausgebildet ist.

Vorzugsweise beträgt die Rauhtiefe der Fasersammelrille wenig­ stens das 1,5fache der Rauhtiefe der Fasergleitfläche. Bei­ spielsweise kann die Rauhtiefe an der Fasergleitfläche RT 3 bis RT 5 betragen, während an der Fasersammelrille eine Rauhtiefe von RT 8 vorhanden ist. Dabei darf jedoch nicht übersehen werden, daß primär nicht die Rauhtiefe, sondern der Reibungskoeffizient für die Griffigkeit ausschlaggebend ist. Um diese Griffigkeit zu bestimmen, kann man ein textiles Fasermaterial zu einem Prüf- Formteil verdichten und dessen Gleitfähigkeit messen.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl die Fasersammelrille als auch die Fasergleitfläche mit einer Beschichtung versehen, wobei die Beschichtung der Fasergleitflä­ che durch einen Glättungsvorgang nachbehandelt ist. Die heute bekannten, insbesondere gegen Verschleiß verwendeten Beschichtungen können, je nach Wunsch, mit einer mehr oder weniger rauhen Oberfläche ausgeführt werden. Leider ist es bisher nicht möglich, nur die Fasersammelrille zu beschichten, da die Beschichtung in der Regel in einem Bad aufgebracht wird. Dies bedeutet, daß sich die in der Regel nicht glatte Beschichtung auch über die Fasergleitfläche erstreckt, wo ihre Griffigkeit geradezu schädlich ist. Aus diesem Grunde ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Fasergleitfläche nach dem Beschichtungsvorgang nochmals zu behandeln, und zwar in der Weise, daß die an sich verhältnismäßig rauhe Beschichtung geglättet wird. Man geht dabei zunächst von einer Beschichtung aus, die in der Fasersammelrille eine genügende Griffigkeit gewährleistet. Der Glättungsvorgang an der Fasergleitfläche kann dann vor oder nach einem Tempern geschehen. Wenn das Tempern im Anschluß an den Poliervorgang erfolgt, kann das Schleifmittel besser angreifen.

Vorteilhaft ist als Beschichtung eine Nickel-Diamant-Beschichtung vorgesehen. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Nickel- Diamant-Beschichtung für die Fasersammelrille genau richtig ist und erfahrungsgemäß eine gute Griffigkeit gewährleistet. Die gewünschte Rauhheit in der Fasersammelrille kommt dadurch zu­ stande, daß aus der Beschichtung einzelne Diamantpartikel her­ ausragen. Beim nachträglichen Glättungsvorgang der Fasergleit­ fläche gelingt es dann, diese Splitter herauszureißen, wodurch die Fasergleitfläche die nicht erwünschte Griffigkeit verliert.

Zweckmäßig ist die Fasergleitfläche bezüglich der Fasern in Umfangsrichtung des Spinnrotors griffiger ausgebildet als in axialer Richtung. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß eine auf der Fasergleitfläche auftreffende Faser mit ihrem vorderen Ende zu einer deutlichen Richtungsänderung gezwungen wird, das heißt die Faser muß in eine neue Richtung beschleunigt werden. Bei sehr glatter Fasergleitfläche gelingt dies nur unvollkommen. Wenn man jedoch der Fasergleitfläche eine vorrangig in Umfangsrichtung wirksame Strukturierung gibt, beispielsweise in Form sanfter Rillen, die eine Tiefe von ca. 0,1 bis 0,2 mm haben, wird die Beschleunigung der Fasern in Umfangsrichtung verbessert, ohne daß die Rutschfähigkeit zur Fasersammelrille behindert wird. Somit wird erreicht, daß es zu keiner Stauchung auf der Fasergleitflä­ che kommt.

Für eine Nachbehandlung der Fasergleitfläche kommen alle heute bekannten Polierverfahren in Betracht. Gegebenenfalls kann bereits ein Nachdrehen zum Erfolg führen.

Bei einem ersten Verfahren wird zum Glätten ein Werkzeug ver­ wendet, welches die Fasersammelrille ausspart. Das Polierwerkzeug muß dabei so profiliert werden, daß beim Polieren die Fasersam­ melrille mit Sicherheit ausgenommen ist. In Frage kommt dabei gegebenenfalls ein ganz normales Polieren mittels Stahlbürste oder Kunststoffbürste, wobei diese eine solche Form haben müssen, daß ein Polieren auch der Fasersammelrille mit Sicherheit unter­ bleibt.

Bei einem anderen Verfahren wird zum Glätten ein Poliermittel verwendet, welches nicht in die Fasersammelrille eindringen kann. Beispielsweise kann man für das nachträgliche Glätten ein Po­ liermaterial aus genügend groben Poliersteinchen oder Partikeln verwenden, die wenigstens so groß sind, daß sie nicht in die Fasersammelrille eindringen können. Hierfür steht eine Vielzahl von Schleif- oder Scheuermitteln zur Verfügung, beispielsweise Holzschnitzel, Keramiksteine, Kunststoffschnitzel oder Kunststoffchips, metallische Schleifkörper, Zinkstifte, Quarz­ teilchen usw. Diesen Teilchenmassen können gegebenenfalls liquide Schleifmittel hinzugefügt werden. Immer muß jedoch darauf geachtet werden, daß die schleifenden Partikel so groß sind, daß sie der Fasersammelrille nichts anhaben können.

Bei einem dritten Verfahren wird die Fasersammelrille beim Glätten abgedeckt. Dies kann beispielsweise durch chemisches Polieren geschehen, wobei die Fasersammelrille durch eine geeig­ nete Paste genügend geschützt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels.

Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen OE-Spinnrotor,

Fig. 2 in stark vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich der Fasergleitfläche,

Fig. 3 in ebenfalls stark vergrößerter Darstellung einen Aus­ schnitt aus Fig. 1 im Bereich der Fasersammelrille.

Der OE-Spinnrotor 1 besteht aus einem Rotorteller 2 und einem drehfest damit verbundenen Schaft 3, der in nicht dargestellter Weise gelagert und angetrieben ist. Zum Befestigen des Schaftes 3 ist der Rotorteller 2 mit einem Ringbund 4 versehen, in welchen der Schaft 3 eingepreßt ist.

Der Rotorteller 2 ist hohl ausgebildet, das heißt er besitzt, ausgehend von seinem vorderen Rotorrand 5, in bekannter Weise einen Innenraum 6, der bei Betrieb unter Unterdruck steht. Ausgehend vom vorderen Rotorrand 5 ist der Innenraum 6 durch eine Fasergleitfläche 7 begrenzt, die sich, vorzugsweise konisch, zu einer Fasersammelrille 8 hin erweitert. Von der Fasersammelrille 8 aus ist, zum Schaft 3 hin, der Innenraum 6 durch den Rotorboden 9 begrenzt, der normalerweise nicht mit Fasern in Berührung kommt.

Bei Betrieb werden die Fasern, die aus der Mündung eines nicht dargestellten Faserzuführkanals austreten, in der Nähe des vorderen Rotorrandes 5 gegen die Fasergleitfläche 7 geschossen, und zwar mit einer Komponente in Drehrichtung des Rotortellers 2. Die Fasern gleiten dann auf der sich erweiternden Fasergleitflä­ che 7 bis in die Fasersammelrille 8, wo sie in bekannter Weise in einen dort gesammelten Faserring eingebunden und von dort als Faden abgezogen werden.

Bei den heute üblichen hochtourigen Offen-End-Spinnmaschinen werden Rotorteller 2 mit besonders kleinen Durchmessern verwen­ det, deren Fasersammelrillen 8 einen Durchmesser von weniger als 30 mm haben. Damit bei derart kleinen Spinnrotoren 1 im Bereich des vorderen Rotorrandes 5 überhaupt noch ein Einsatz eingeführt werden kann, der die Mündung des Faserzuführkanales und die Fadenabzugsdüse enthält, hat man die Fasergleitflächen 7 immer steiler, das heißt mit kleinerer Konizität, ausgeführt. Dies führte jedoch dazu, daß die Wirkung der Fliehkräfte, die für das Rutschen der Fasern in die Fasersammelrille 8 verantwortlich sind, einem größeren Gleitwiderstand ausgesetzt ist. Aus diesem Grunde ist man bestrebt, die Fasergleitfläche 7 besonders glatt zu machen, was jedoch zu den eingangs erwähnten Nachteilen führt.

Erfindungsgemäß weist deshalb die Fasersammelrille 8 bezüglich der Fasern einen größeren Reibungswiderstand auf als die Faser­ gleitfläche 7.

Zunächst wurden sowohl die Fasergleitfläche 7 als auch die Fasersammelrille 8 mit einer Beschichtung 12 versehen, die eine ausreichende Griffigkeit derart hat, daß in der Fasersammelrille 8 die Fasern einwandfrei in Umfangsrichtung des Spinnrotors 1 beschleunigt werden. Anschließend wird die Fasergleitfläche 7 durch einen Glättungsvorgang nachbehandelt, so daß in diesem Bereich eine Beschichtung 11 mit glatterer Oberfläche vorhanden ist. Hierfür kommen die Methoden in Frage, wie sie zuvor be­ schrieben worden sind.

Claims (9)

1. OE-Spinnrotor mit einer sich zu einer Fasersammelrille erwei­ ternden glatten Fasergleitfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersammelrille (8) bezüglich der Fasern einen größeren Rei­ bungswiderstand aufweist als die Fasergleitfläche (7).

2. Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhtiefe der Fasersammelrille (8) wenigstens das 1,5fache der Rauhtiefe der Fasergleitfläche (7) beträgt.

3. Spinnrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersammelrille (8) und die Fasergleitfläche (7) mit einer Beschichtung (11, 12) versehen sind, wobei die Beschichtung (11) der Fasergleitfläche (7) durch einen Glättungsvorgang nachbe­ handelt ist.

4. Spinnrotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtung (11, 12) eine Nickel-Diamant-Beschichtung vorgesehen ist.

5. Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fasergleitfläche (7) bezüglich der Fasern in Umfangsrichtung des Spinnrotors (1) griffiger ausgebildet ist als in axialer Richtung.

6. Verfahren zum Herstellen eines OE-Spinnrotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spinn­ rotor an seinen faserführenden Flächen bezüglich der Fasern mit einer griffigen Beschichtung versehen wird, die an der Faser­ gleitfläche durch einen zusätzlichen Arbeitsgang geglättet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Glätten ein Werkzeug verwendet wird, das die Fasersammelrille ausspart.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Glätten ein Poliermittel verwendet wird, welches nicht in die Fasersammelrille eindringen kann.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersammelrille beim Glätten abgedeckt wird.