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
Gleiteigenschaften für
die Fasern sind sowohl die Fasergleitfläche als auch die Fasersammelrille
nachträglich
poliert.
Durch
die
DE2510425 A1 war
ein Spinnrotor bekannt, bei welchem die Fasersammelrille durch Beaufschlagen
mit körnigem
Material bearbeitet wird, um im Bereich der Fasersammelrille ein
nahezu reibfreies Gleiten der Fasern zu erhalten.
Aus
der
CH 664167 A5 ist
es bekannt, die Innenfläche
eines Spinnrotors mit einer Beschichtung aus einem Nicht-Eisen-Metall
und darin eingebetteten Hartstoffkörnern zu versehen. Diese Beschichtung,
die einer Verschleißminderung
dienen soll, ist entweder auf der gesamten Innenfläche vorgesehen oder
sie spart den Bereich der Fasersammelrille aus.
Aus
der
DE 3429511 A1 ist
es bekannt, die Faserrutschfläche
(Fasergleitfläche)
und/oder die Fasersammelrille mit einer Vielzahl von Erosionskratern
zu versehen. Die in der Fasersammelrille angebrachten Erosionskrater
sollen bewirken, dass sich die Fasersammelrille von vornherein wie
eine unregelmäßig leicht
verschmutzte Fasersammelrille verhält, so dass eine während des
weiteren Spinnbetriebs auftretende tatsächliche unregelmäßige Verschmutzung
die Struktur des gesponnenen Fadens nicht mehr verändern kann.
In
der nachveröffentlichten
DE 4304151 A1 ist
ein Spinnrotor offenbart, bei welchem die Fasergleitfläche mit
einer Strukturierung versehen ist, die – in Richtung auf die Fasersammelrille
gesehen – der Drehrichtung
des Spinnrotors entgegengerichtet ist.
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 vollständig
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 DE-OS 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 Umfangsrichtung, damit die Fasern auf der Fasergleitfläche einen
genügend langen
Weg durchlaufen und somit genügend
Zeit haben, die Umfangsgeschwindigkeit 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 bezüglich
der Fasern einen größeren Reibungswiderstand
aufweist als die Fasergleitfläche.
Durch
die Erfindung lassen sich jetzt die für hohe Drehzahlen erforderlichen
Spinnrotoren mit kleinen Durchmessern verwirklichen, 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 Umfangsgeschwindigkeit des Spinnrotors
beschleunigt, da die Fasersammelrille genügend griffig ausgebildet ist.
Vorzugsweise
beträgt
die Rauhtiefe der Fasersammelrille wenigstens das 1,5-fache der
Rauhtiefe der Fasergleitfläche.
Beispielsweise 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 Fasergleitfläche 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 zustande, daß aus der
Beschichtung einzelne Diamantpartikel herausragen. Beim nachträglichen
Glättungsvorgang
der Fasergleitfläche
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 Fasergleitfläche 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 verwendet,
welches die Fasersammelrille ausspart. Das Polierwerkzeug muß dabei
so profiliert werden, daß beim
Polieren die Fasersammelrille 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 unterbleibt.
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 Poliermaterial 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, Quarzteilchen
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 geeignete Paste genügend geschützt wird.
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 kommmt.
Bei
den heute üblichen
hochtourigen Offen-End-Spinnmaschinen werden Rotorteller 2 mit besonders
kleinen Durchmessern verwendet, 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.