EP2832903A1 - Offenend-Spinnrotor mit einer Rotortasse, einem Rotorschaft sowie einer Kupplungsvorrichtung - Google Patents

Offenend-Spinnrotor mit einer Rotortasse, einem Rotorschaft sowie einer Kupplungsvorrichtung Download PDF

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EP2832903A1
EP2832903A1 EP14175954.8A EP14175954A EP2832903A1 EP 2832903 A1 EP2832903 A1 EP 2832903A1 EP 14175954 A EP14175954 A EP 14175954A EP 2832903 A1 EP2832903 A1 EP 2832903A1
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EP
European Patent Office
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rotor
cup
projection
end spinning
rotor shaft
Prior art date
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Application number
EP14175954.8A
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English (en)
French (fr)
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EP2832903B1 (de
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Bernd Loos
Hans Kustermann
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Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/04—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by contact of fibres with a running surface
    • D01H4/08—Rotor spinning, i.e. the running surface being provided by a rotor
    • D01H4/10—Rotors
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/04—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by contact of fibres with a running surface
    • D01H4/08—Rotor spinning, i.e. the running surface being provided by a rotor
    • D01H4/12—Rotor bearings; Arrangements for driving or stopping

Definitions

  • the present invention relates to an open-end spinning rotor having a rotor cup, in which a fiber material is spinnable, and having a rotor shaft, via which the spinning rotor in a storage, in particular in a magnetic bearing, can be supported.
  • the rotor shaft and the rotor cup are releasably connected together via a coupling device.
  • the coupling device includes a positive connection for torque transmission between the rotor cup and the rotor shaft and a magnetic device for the axial connection of the rotor shaft and rotor cup.
  • the DE 38 15 182 A1 describes a spinning rotor with such a coupling arrangement.
  • the DE 38 15 182 A1 provides, at the end of the rotor shaft to arrange a coupling shell with a recess or sleeve, in which a correspondingly complementary trained pin, which is arranged at the back of the bottom of the rotor pot, engages.
  • the torque transmission from the rotor shaft to the rotor pot is to be done by a positive connection of the two coupling parts together.
  • According to a second embodiment may be provided instead of a large, central pin and a plurality of smaller pins which engage in recesses of the coupling shell.
  • To hold the rotor pot is a permanent magnet, which is inserted into the clutch disc on the rotor shaft.
  • the clutch assembly is relatively complex to produce and also relatively large and heavy, which is disadvantageous at today's high speeds.
  • the EP 1 156 142 B1 shows a spinning rotor, which is already provided for an open-end spinning device with a magnetic bearing assembly.
  • the coupling device includes a receiving sleeve arranged on the shaft of the spinning rotor, in which a hexagon socket is arranged.
  • a cylindrical guide projection is formed, which engages in the receiving sleeve of the rotor shaft.
  • an external hexagon is an external hexagon, which engages in the hexagon socket in the sleeve of the rotor shaft.
  • a permanent magnet is also disposed within the rotor shaft, which is to take over the axial securing of the coupling device.
  • the production of the spinning rotor with the additional guide projection and the additional receiving sleeve is also relatively expensive.
  • Object of the present invention is to propose an open-end spinning rotor with a coupling device, which has a simple and easy to maintain in construction.
  • the coupling device includes a positive connection for torque transmission and a magnetic device for the axial connection of the rotor shaft and rotor cup. It is now provided to arrange the coupling device with its two coupling components directly to the rotor shaft or the rotor cup without the interposition of other components.
  • the assembly of the open-end spinning rotor is thereby particularly simple, since only two parts rotor shaft and rotor cup must be connected to each other and possibly even the permanent magnet must be used.
  • the open-end spinning rotor can therefore be used particularly advantageously also in open-end spinning devices with high speeds of more than 130,000.
  • the rotor shaft has at least one projection with at least one torque-transmitting region, which engages in at least one corresponding recess of the rotor cup with at least one torque-transmitting counter region.
  • a receptacle for a permanent magnet is arranged at the rotor cup. The fact that the permanent magnet is arranged on the rotor cup, it is possible in a particularly simple and effective way to remove it after its lifetime and replace it with a new permanent magnet. A complex disassembly of the rotor shaft from the storage of the open-end spinning device is not required for this purpose.
  • the permanent magnet is particularly accessible and simple interchangeable.
  • the permanent magnet is located on the wear part of the spinning rotor, namely the rotor cup, which must be replaced anyway after a certain time. It has been shown that such magnets often have a comparatively short life and therefore must be replaced. This is now easily possible by the arrangement of the permanent magnet on or in the easily replaceable rotor cup, since the magnet is easily accessible.
  • a particularly good accessibility and thus a particularly simple interchangeability of the permanent magnet results when it is arranged in the axial extension of the recess for the projection of the rotor shaft. At the same time, this results in a particularly good axial connection between the rotor shaft and the rotor cup.
  • a simple production and a simple assembly of the open-end spinning rotor is made possible when the receptacle for the permanent magnet is formed by a hole in the rotor cup.
  • a hole in the rotor cup Preferably, such a bore is located in the bottom of the rotor cup, so that the permanent magnet can be easily introduced into the receptacle from the opening of the rotor cup.
  • one or more permanent magnets within the confederation of the rotor cup so that they are in the assembled spinning rotor next to the projection of the rotor shaft.
  • an annular permanent magnet may also be arranged in the collar of the rotor cup, which surrounds the projection of the rotor shaft when the spinning rotor is mounted.
  • the at least one projection of the rotor shaft at least at its the rotor cup end facing a cylindrical outer contour. In this way, a good centering of the rotor cup can be achieved to the rotor shaft and imbalances are avoided.
  • the at least one projection of the rotor shaft at least in sections, an elliptical outer contour.
  • the projection of the rotor shaft can either have an elliptical outer contour over its entire length or can only have a section with an elliptical outer contour.
  • the elliptical outer contour in this case forms the at least one torque-transmitting region.
  • the at least one projection of the rotor shaft includes a first, the rotor cup facing portion and a second, facing away from the rotor cup end shaft portion facing portion.
  • the section facing the shaft end contains the at least one torque-transmitting region, which may be designed, for example, as a torque-transmitting surface or edge.
  • the at least one projection or a portion of the at least one projection of the rotor shaft has at least one groove which contains the at least one torque-transmitting region. This can be produced in a favorable manufacturing technology by milling.
  • the second section includes a wrench size or an elliptical outer contour. This in turn then forms the torque-transmitting region, here in the form of a torque-transmitting Area. If the second section contains a wrench size, then both the wrench size at the second section of the projection and the corresponding counterpart area or counter surface at the rotor cup can be produced in a particularly simple manner. However, it is also possible to provide only a single torque transmitting area on the second section.
  • the first section has a cylindrical outer contour.
  • the cylindrical outer contour can be made in a simple manner centering.
  • the rotor shaft can be fixed in the rotor cup, for example by a press fit.
  • the at least one recess of the rotor cup includes a through-hole, in particular a cylindrical through-hole. It is particularly advantageous if the receptacle for the permanent magnet in the cylindrical through hole is arranged or formed directly through the cylindrical through hole. At the same time, this makes it possible to achieve a particularly good axial hold, since with a mounted spinning rotor the projection of the rotor shaft and the permanent magnet can touch each other directly.
  • the through-hole can also be elliptical or oval. In this case, in turn, the inner, elliptical or oval lateral surface of the through-bore forms the at least one torque-transmitting counter-surface or the at least one torque-transmitting counter-region.
  • the at least one recess of the rotor cup includes a first, in particular cylindrical portion, in which engages the first portion of the projection of the rotor shaft, and a second portion, which the at least one torque-transmitting counter-region includes and cooperates with the first portion of the projection of the rotor shaft.
  • first, in particular cylindrical portion in which engages the first portion of the projection of the rotor shaft
  • second portion which the at least one torque-transmitting counter-region includes and cooperates with the first portion of the projection of the rotor shaft.
  • Such an embodiment is of course possible not only with two portions of the projection of the rotor shaft or with two sections of the recess of the rotor cup. Likewise, three or more sections may be provided. In this case, the at least one torque-transmitting region or counter-region does not necessarily have to be arranged on the first section facing away from the rotor cup.
  • the second section of the recess includes at least one groove, which preferably extends over the entire width of the collar of the rotor cup.
  • the preparation of the rotor cup or the spinning rotor is thus possible in a particularly simple manner by milling the groove or grooves.
  • the permanent magnet in the receptacle in particular in the through hole, the rotor cup is clipped.
  • the simple replacement as well as the simple assembly are further supported.
  • the permanent magnet has a plastic coating.
  • the permanent magnet can be fixed in a particularly simple manner by means of the plastic coating in the receptacle. Due to the elasticity of the plastic coating can not only a clamping of the permanent magnet in its recording, but also a partial positive retention can be achieved.
  • the rotor shaft and / or the rotor cup has a stop surface for the axial positioning of the rotor shaft with respect to the rotor cup.
  • the assembly of the spinning rotor is thereby further simplified.
  • the shaft end arranged on the projection of the rotor shaft forms a support surface for the permanent magnet.
  • the rotor shaft consists of a ferromagnetic material at least in the region of its projection.
  • FIG. 1 shows an open-end spinning rotor 1 in a storage 5 in a schematic, sectional overview.
  • the spinning rotor 1 is supported according to the present illustration in a magnetic bearing arrangement as a bearing 5 at two bearing points.
  • the open-end spinning rotor 1 is rotatably mounted in the bearing 5 and is driven by an electric motor, not shown.
  • an open-end spinning rotor 1 according to the invention in a conventional bearing 5 with support disks.
  • an axial bearing of the open-end spinning rotor 1 which may for example also be designed as a magnetic bearing.
  • the open-end spinning rotor 1 includes a rotor cup 2 and a rotor shaft 4, which by a coupling device 6, which includes a positive connection (not visible in the present illustration) for transmitting torque between the rotor cup 2 and the rotor shaft 4, and a permanent magnet 7 for axial Connection of rotor shaft 4 and rotor cup 2.
  • the positive connection for torque transmission is formed directly on the rotor shaft 4 and the rotor cup 2, so that they are connected directly to each other in a particularly advantageous manner without additional components.
  • the rotor shaft 4 includes a projection 8 with at least one torque-transmitting region 9 (see, for example FIG. 2 ).
  • a corresponding to the projection 8 recess 10 in the rotor cup 2 with at least one torque-transmitting counter region 11 (see FIGS. 3 and 4 ) arranged.
  • the projection 8 engages in the corresponding recess 10 of the rotor cup 2 and thereby forms the positive connection for torque transmission.
  • the rotor cup 2 is provided with a through hole 14, which at the same time forms the recess 10 for the projection 8 and a receptacle 12 for the permanent magnet 7.
  • This embodiment can be produced in a particularly simple manner and also allows easy installation and easy installation and removal of the permanent magnet 7. It is also particularly advantageous that through the through hole 14, the coupling device 6 is less susceptible to contamination such as fiber adhesions or this in easy way through the through hole 14 can be removed again.
  • the through hole 14 can be made as a cylindrical bore, so that they also the centering of rotor cup 2 on the rotor shaft 4 can serve.
  • the projection 8 of the rotor shaft 4 is therefore also predominantly cylindrical.
  • the cylindrical projection 8 extends into the center of mass of the rotor cup 2, whereby a particularly good centering can take place.
  • FIG. 1 Removable, while the recess 10 of the rotor cup 2 has a first portion 10a, which is cylindrical in the present case, and a second portion 10b, which includes the at least one torque-transmitting counter region 11.
  • the rotor shaft 4 according to the present illustration on a first portion 8a, which is cylindrical, and a second portion 8b, which faces the shaft end facing away from the rotor end, and one or more torque transmitting areas 9, which are formed as surfaces or edges can, includes.
  • the second portion 8 b of the projection 8 and the second portion 10 b of the recess 10 may have different contours to one or provide multiple torque transmitting surfaces or areas 9. It is advantageous if the second portion 10b and the second portion 8b are formed as short as possible relative to the longitudinal axis of the spinning rotor to avoid imbalances during operation.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a projection 8 on a rotor shaft 4 with a first portion 8a and a second portion 8b.
  • the first portion 8a is cylindrical as described above, while the second portion 8b includes a spanner width 13.
  • the second section 8b provides two opposing torque-transmitting regions 9 ready.
  • FIG. 3 shows a rotor cup 2, which with the rotor shaft 4 of FIG. 2 can be mounted to an open-end spinning rotor 1, and which has a recess 10 with a first portion 10a and a second portion 10b.
  • the first portion 10a is formed corresponding to the projection 8a as a cylindrical bore. How to FIG. 1 described, while the cylindrical bore may be formed as a through hole 14 and include the receptacle 12 for the permanent magnet. Likewise, however, the first portion 10a may also be formed as a blind hole.
  • the second portion 10b is presently formed as a groove 20 and provides two torque-transmitting surfaces or counter-regions 11 which, with the key width 13 of the projection 8 of FIG. 2 can interact.
  • the groove-shaped, second portion 10b is in this case production engineering low back of the opening of the rotor cup 2 on the collar 3 of the rotor cup 2 arranged.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of a rotor cup 2, as well as in FIG. 3 shown recess 10 has a first portion 10a and a second portion 10b.
  • the second section 10b is designed as extending over the entire width of the collar 3 of the rotor cup 2 extending groove 20, which also includes two torque-transmitting counter regions 11.
  • Such a recess 10 can be made in a particularly simple manner.
  • FIG. 5 shows another embodiment of a rotor shaft 4 with a in a first portion 8a and a second portion 8b sub-projection.
  • the first section 8a is in turn cylindrically shaped, while the second section 8b has an elliptical outer contour whose peripheral surface forms the at least one torque-transmitting region 9.
  • the rotor cup 2 (not shown here) in this case includes similar to those in FIG. 3 5 shows a recess 10 with a first portion 10a, which is cylindrical and a second portion 10b, which is similar to the representation of FIG. 3 elliptical is executed.
  • the second portion 8b of the projection 8 and the second portion 10b of the recess 10 may also have a square or an oval (similar to that in FIG FIG. 3 shown form) or a polygon.
  • FIG. 2 it is for example in a modification of FIG. 2 also possible, instead of flattening a key width 13, only one side of the second section 8b of the projection 8 to flatten, so that likewise only one torque-transmitting region 9 is available.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the invention, in which a projection 8 on a rotor shaft 4, however, has only a single portion.
  • the projection 8 is elliptical in the present representation and engages in an elliptical hole, not shown, a rotor cup 2, which can be produced for example by milling, a. It is thus also in the lead of FIG. 6 only a single torque-transmitting area 9 is provided.
  • the projection 8 of the rotor shaft 4 may, of course, deviating from the illustration shown also have an oval shape.
  • FIG. 7 shows a rotor cup 2 with a part of the rotor shaft 4 in a detailed view.
  • FIG. 7 Removable, while the rotor cup 2 as the rotor shaft 4 each have an axial stop surface 16, so that in the assembly of the open-end spinning rotor after reaching the stop surfaces 16, the rotor cup 2 is automatically positioned correctly in the axial direction with respect to the rotor shaft 4.
  • the permanent magnet is arranged in a receptacle 12, which is formed by a through hole 14 of the rotor cup 2.
  • the rotor cup 2 facing the end of the rotor shaft 4 forms a positioning surface 17 for the permanent magnet 7, so that this after the assembly of the open-end spinning rotor 1 also only in the through hole 14th or its receptacle 12 must be pressed or clipped and is automatically positioned in the axial direction.
  • the receptacle 12 for the permanent magnet includes the present illustration, a circumferential groove 18. If the permanent magnet 7 includes a plastic coating 15, so by deformation of the elastic plastic coating 15 sufficient retention of the permanent magnet 7 can be achieved by simply pressing the receptacle 12. By deformation of the plastic coating 15 results in a partially positive fit.
  • the permanent magnet 7 may also be provided with a special holder (not shown), for example a metallic holder, by means of which it can be clipped into the receptacle 12.
  • a ring magnet is arranged as a permanent magnet 7 in the collar 3 of the rotor cup 2.
  • the rotor cup 2 is for this purpose provided with a stepped bore 14 designed as a stepped bore, wherein, according to the present illustrations, the larger diameter of the stepped bore forms the receptacle 12 for the annular permanent magnet 7.
  • the ring magnet inserted from the side of the collar 3 ago in the rotor cup 2.
  • the permanent magnet 7 may be slightly larger in this embodiment than in the arrangement of FIG. 7 , so that there is a particularly good axial grip.
  • the ring magnet also forms at least partially the first portion 10a of the recess 10 in the rotor cup, in which the projection 8 and the second portion 8b of the projection 8 of the rotor shaft 4 can be fixed.
  • the ring magnet is then arranged directly behind the torque-transmitting counter regions 11 forming the second portion 10 b of the recess 10.
  • the second portion 10b of the recess 10 of the rotor cup 2 includes a groove 20 as in FIG. 3 shown, wherein, however, the torque-transmitting counter regions 11 are interrupted by the receptacle 12 for the permanent magnet 7, so that in the present case four torque-transmitting counter regions 11 are formed.
  • the projection 8 of the rotor shaft 4 corresponds to the in FIG. 2 shown.
  • a ring magnet is also shown as a permanent magnet 7, the second portion 10b of the recess 10 of the rotor cup 2 is in the form of a rounded polygon, here a rounded triangle formed.
  • An advantage of this embodiment is that several, here three, positions for mounting the rotor shaft 4 in the rotor cup 2 are available. The production of such a rounded polygon is easily possible by milling both for the recess 10 and for the projection 8. It would therefore deviating from the representation shown also possible to perform the entire recess 10 and the entire projection 8 so polygonal, similar to the in FIG. 6 shown execution.
  • the permanent magnet 7 would then in turn be arranged in the axial extension of the projection 8.
  • FIGS. 8 and 9 with a through hole 14
  • the hole on the rotor cup 2 to the rotor bottom 19 is open and therefore any impurities do not adhere to the coupling device 5 between the projection 8 of the rotor shaft and the ring magnet, but can be removed through the through hole 14
  • the rotor cup 2 can be made shorter than in an embodiment in which the permanent magnet 7 is arranged in the axial extension of the projection 8.
  • FIG Fig. 10 Another embodiment of a coupling device 6 is shown in FIG Fig. 10 shown.
  • the rotor cup 2 can as well as the FIG. 1 be provided with a through hole 14, which can form the receptacle 12 (not visible) for the permanent magnet 7 (also not visible).
  • the through hole 14 at the same time also serves to center the rotor cup 2 to the rotor shaft 4 by means of the projection 8 or the first portion 8a of the projection 8.
  • the recess 10 of the rotor cup 2 also has a first portion 10a, which is cylindrical in the present case through the through-bore 14, and a second portion 10b, which contains the at least one torque-transmitting counter-region 11.
  • the first portion 10a may be formed instead of the through hole 14 as a blind hole to receive the permanent magnet 7 and to center the rotor shaft 4.
  • the second section 10b of the recess 10 of the rotor cup includes in the present case a plurality of grooves 20, which in the present case are each arranged at a 30 ° angle to each other and which each have at least one torque-transmitting region 9. These grooves 20 can be introduced radially by means of a milling cutter in a simple manner.
  • the second portion 8b of the projection 8 of the rotor shaft 4 includes a plurality of grooves 20, which are presently also arranged at a 30 ° angle to each other and which each include at least one torque transmitting portion 9.
  • the grooves 20 each extend over the entire width of the collar 3 of the rotor cup 2, so that the production is further simplified.
  • An advantage of such a design with a plurality of grooves 20 is that during assembly of the rotor cup 2 on the rotor shaft 4, the rotor cup only needs to be slightly rotated, until the projection 8 and the plurality of projection 8 forming, remaining between the grooves 20 Elevations in the grooves 20 of the recess 10 of the rotor cup 2 engage.
  • the torque-transmitting regions 9 of the projection 8 and the torque-transmitting counter regions 11 of the recess 10 can be formed by the side surfaces of the grooves 20 or only by the end edges of the grooves 20.
  • a projection and a recess as shown predominantly in the exemplary embodiments, a plurality of projections may also be arranged on the rotor shaft, which cooperate correspondingly with a plurality of recesses on the rotor cup. Further modifications and combinations within the scope of the claims, as far as technically possible and reasonable, also fall under the invention.

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Abstract

Bei einem Offenend-Spinnrotor (1) mit einer Rotortasse (2), in welcher ein Fasermaterial verspinnbar ist, und mit einem Rotorschaft (4), über welchen der Spinnrotor (1) in einer Lagerung (5), insbesondere in einer Magnetlagerung, abstützbar ist, sind der Rotorschaft (4) und die Rotortasse (2) über eine Kupplungsvorrichtung (5) lösbar miteinander verbunden. Die Kupplungsvorrichtung (5) beinhaltet eine formschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung zwischen der Rotortasse (2) und dem Rotorschaft (4) sowie eine Magneteinrichtung zur axialen Verbindung von Rotorschaft (4) und Rotortasse (2). Der Rotorschaft (4) weist einen Vorsprung (8) mit wenigstens einer drehmomentübertragenden Fläche (9) auf, welcher in eine dazu korrespondierende Ausnehmung (10) der Rotortasse (2) mit wenigstens einer drehmomentübertragenden Gegenfläche (11) eingreift. An der Rotortasse (2), insbesondere im Boden (19) der Rotortasse (2), ist eine Aufnahme (12) für einen Permanentmagneten (7) angeordnet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Offenend-Spinnrotor mit einer Rotortasse, in welcher ein Fasermaterial verspinnbar ist, und mit einem Rotorschaft, über welchen der Spinnrotor in einer Lagerung, insbesondere in einer Magnetlagerung, abstützbar ist. Der Rotorschaft und die Rotortasse sind dabei über eine Kupplungsvorrichtung lösbar miteinander verbunden. Die Kupplungsvorrichtung beinhaltet eine formschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung zwischen der Rotortasse und dem Rotorschaft sowie eine Magneteinrichtung zur axialen Verbindung von Rotorschaft und Rotortasse.
  • Bei der Herstellung von Garnen in Offenend-Spinnmaschinen ist es erforderlich, je nach Art des zu verspinnenden Fasermaterials sowie je nach Art des gewünschten herzustellenden Garns erforderlich, unterschiedliche Spinnrotoren bzw. Spinnrotoren mit unterschiedlichen Rotortassen zu verwenden, da die Form und die Ausführung der Rotortasse des Spinnrotors einen erheblichen Einfluss auf das Spinnergebnis hat. Die Rotortassen von Spinnrotoren in Offenend-Spinnmaschinen sind aufgrund des ständigen Faserkontaktes auch einem erheblichen Verschleiß unterworfen und müssen daher ausgetauscht werden. Je nach Aufbau der Offenend-Spinnvorrichtung und der Lagerung des Spinnrotors kann dabei das Austauschen der Spinnrotoren mit einem erheblichen Aufwand verbunden sein, so dass Spinnrotoren oftmals en mit einer Kupplungseinrichtung versehen werden, um die Rotortasse austauschen zu können. Insbesondere in Offenend-Spinnvorrichtungen, in welchen der Rotorschaft in einer Magnetlagerung gelagert ist, ist der Ein- oder Ausbau des vollständigen Spinnrotors aufwändig, so dass dort in aller Regel Spinnrotoren mit einer Kupplungsvorrichtung zum Einsatz kommen.
  • Die DE 38 15 182 A1 beschreibt einen Spinnrotor mit einer derartigen Kupplungsanordnung. Die DE 38 15 182 A1 sieht dabei vor, am Ende des Rotorschaftes eine Kupplungsschale mit einer Ausnehmung oder Hülse anzuordnen, in welcher ein entsprechend komplementär ausgebildeter Zapfen, welcher rückseitig am Boden des Rotortopfes angeordnet ist, eingreift. Die Drehmomentübertragung von der Rotorwelle auf den Rotortopf soll dabei durch eine formschlüssige Verbindung der beiden Kupplungsteile miteinander erfolgen. Nach einer zweiten Ausführung können anstelle eines großen, mittigen Zapfens auch mehrere kleinere Zapfen vorgesehen sein, welche in Ausnehmungen der Kupplungsschale eingreifen. Zum Festhalten des Rotortopfes dient ein Permanentmagnet, der in die Kupplungsscheibe am Rotorschaft eingesetzt ist. Die Kupplungsanordnung ist vergleichsweise aufwändig herzustellen und zudem vergleichsweise groß und schwer, was bei den heutigen hohen Drehzahlen nachteilig ist.
  • Die EP 1 156 142 B1 zeigt einen Spinnrotor, welcher bereits für eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einer Magnetlageranordnung vorgesehen ist. Die Kupplungsvorrichtung beinhaltet eine am Schaft des Spinnrotors angeordnete Aufnahmehülse, in welcher ein Innensechskant angeordnet ist. An der Rotortasse ist als Kupplungsvorrichtung ein zylindrischer Führungsansatz ausgebildet, welcher in die Aufnahmehülse des Rotorschaftes eingreift. In Verlängerung des zylindrischen Führungsansatzes befindet sich ein Außensechskant, welcher in den Innensechskant in der Hülse des Rotorschaftes eingreift. Hinter der Aufnahmehülse des Rotorschaftes, welche den Innensechskant beinhaltet, ist ebenfalls innerhalb des Rotorschaftes ein Permanentmagnet angeordnet, welcher die axiale Sicherung der Kupplungsvorrichtung übernehmen soll. Die Herstellung des Spinnrotors mit dem zusätzlichen Führungsansatz sowie der zusätzlichen Aufnahmehülse ist ebenfalls vergleichsweise aufwändig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Offenend-Spinnrotor mit einer Kupplungsvorrichtung vorzuschlagen, welcher einen einfachen und wartungsfreundlichen in Aufbau aufweist.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Bei einem Offenend-Spinnrotor mit einer Rotortasse, einem Rotorschaft sowie einer Kupplungsvorrichtung, mittels welcher der Rotorschaft und die Rotortasse lösbar miteinander verbunden sind, beinhaltet die Kupplungsvorrichtung eine formschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung sowie eine Magneteinrichtung zur axialen Verbindung von Rotorschaft und Rotortasse. Es ist nun vorgesehen, die Kupplungsvorrichtung mit ihren beiden Kupplungsbestandteilen jeweils direkt an dem Rotorschaft bzw. der Rotortasse ohne Zwischenschaltung weiterer Bauteile anzuordnen. Die Montage des Offenend-Spinnrotors ist hierdurch besonders einfach, da lediglich beiden Teile Rotorschaft und Rotortasse miteinander verbunden werden müssen und ggf. noch der Permanentmagnet eingesetzt werden muss. Zudem ist es hierdurch möglich, eine Kupplungsvorrichtung mit einem nur sehr geringem Gewicht bereitzustellen, welche keinen zusätzlichen Platzbedarf benötigt. Der Offenend-Spinnrotor ist daher besonders vorteilhaft auch in Offenend-Spinnvorrichtungen mit hohen Drehzahlen über 130 000 einsetzbar.
  • Als Kupplungsvorrichtung weist der Rotorschaft wenigstens einen Vorsprung mit wenigstens einem drehmomentübertragenden Bereich auf, welcher in wenigstens eine dazu korrespondierende Ausnehmung der Rotortasse mit wenigstens einem drehmomentübertragenden Gegenbereich eingreift. An der Rotortasse, insbesondere im Rotorboden der Rotortasse, ist eine Aufnahme für einen Permanentmagneten angeordnet. Dadurch, dass der Permanentmagnet an der Rotortasse angeordnet ist, ist es in besonders einfacher und günstiger Weise möglich, diesen nach Ablauf seiner Lebensdauer zu entfernen und durch einen neuen Permanentmagneten zu ersetzen. Eine aufwändige Demontage des Rotorschaftes aus der Lagerung der Offenend-Spinnvorrichtung ist hierzu nicht erforderlich.
  • Befindet sich die Aufnahme für den Permanentmagneten direkt im Boden der Rotortasse, so ist der Permanentmagnet besonders gut zugänglich und einfach austauschbar. Besonders vorteilhaft bei dieser Anordnung ist es auch, dass der Permanentmagnet sich an dem Verschleißteil des Spinnrotors, nämlich der Rotortasse befindet, welche ohnehin nach einer gewissen Zeit ausgewechselt werden muss. Es hat sich nämlich gezeigt, dass derartige Magnete oftmals eine vergleichsweise kurze Lebensdauer haben und daher ausgetauscht werden müssen. Dies ist nun durch die Anordnung des Permanentmagneten an oder in der leicht austauschbaren Rotortasse problemlos möglich, da der Magnet leicht zugänglich ist.
  • Eine besonders gute Zugänglichkeit und damit eine besonders einfache Auswechselbarkeit des Permanentmagneten ergibt sich, wenn diese in axialer Verlängerung der Ausnehmung für den Vorsprung des Rotorschafts angeordnet ist. Zugleich ergibt sich hierdurch auch eine besonders gute axiale Verbindung zwischen dem Rotorschaft und der Rotortasse.
  • Eine einfache Herstellung sowie eine einfache Montage des Offenend-Spinnrotors wird ermöglicht, wenn die Aufnahme für den Permanentmagneten durch eine Bohrung in der Rotortasse ausgebildet ist. Vorzugsweise befindet sich eine derartige Bohrung im Boden der Rotortasse, so dass der Permanentmagnet einfach von der Öffnung der Rotortasse her in die Aufnahme eingebracht werden kann. Ebenso ist es aber auch möglich, einen oder mehrere Permanentmagneten innerhalb des Bundes der Rotortasse so anzuordnen dass diese bei montiertem Spinnrotor neben dem Vorsprung des Rotorschafts liegen. Beispielsweise kann auch ein ringförmiger Permanentmagnet in dem Bund der Rotortasse angeordnet sein, welcher bei montiertem Spinnrotor den Vorsprung des Rotorschafts umgibt.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist der wenigstens eine Vorsprung des Rotorschafts zumindest an seinem der Rotortasse zugewandten Ende eine zylindrische Außenkontur auf. Hierdurch kann eine gute Zentrierung der Rotortasse zu dem Rotorschaft erreicht werden und Unwuchten vermieden werden.
  • Nach einer anderen Ausführung der Erfindung weist der wenigstens eine Vorsprung des Rotorschafts zumindest abschnittsweise eine elliptische Außenkontur auf. Der Vorsprung des Rotorschafts kann demnach entweder über seine gesamte Länge eine elliptische Außenkontur aufweisen oder lediglich einen Abschnitt mit einer elliptischen Außenkontur aufweisen. Die elliptische Außenkontur bildet in diesem Fall den wenigstens einen drehmomentübertragenden Bereich.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beinhaltet der wenigstens eine Vorsprung des Rotorschafts einen ersten, der Rotortasse zugewandten Abschnitt und einen zweiten, seinem der Rotortasse abgewandten Schaftende zugewandten Abschnitt. Der dem Schaftende zugewandte Abschnitt beinhaltet dabei den wenigstens einen drehmomentübertragenden Bereich, der beispielsweise als drehmomentübertragende Fläche oder Kante ausgebildet sein kann. Durch die Unterteilung des Vorsprungs in zwei oder mehrere Abschnitte ist es möglich, diesen Abschnitten jeweils eine eigene Aufgabe zuzuordnen, also beispielsweise an einem Abschnitt eine oder mehrere drehmomentübertragende Bereiche vorzusehen und über einen weiteren Abschnitt die Zentrierung des Rotorschafts zu der Rotortasse vorzunehmen. Ebenso kann einer der Abschnitte der Verbindung der Rotortasse mit dem Rotorschaft dienen.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der wenigstens eine Vorsprung oder ein Abschnitt des wenigstens einen Vorsprungs des Rotorschafts wenigstens eine Nut aufweist, welche den wenigstens einen drehmomentübertragenden Bereich beinhaltet. Diese kann in fertigungstechnisch günstiger Weise durch Fräsen hergestellt werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der zweite Abschnitt eine Schlüsselweite oder eine elliptische Außenkontur beinhaltet. Diese bildet dann wiederum den drehmomentübertragenden Bereich, hier in Form einer drehmomentübertragenden Fläche. Beinhaltet der zweite Abschnitt eine Schlüsselweite, so kann sowohl die Schlüsselweite an dem zweiten Abschnitt des Vorsprungs als auch der korrespondierende Gegenbereich bzw. die Gegenfläche an der Rotortasse in besonders einfacher Weise hergestellt werden. Es ist jedoch ebenso möglich, nur einen einzigen drehmomentübertragenden Bereich an dem zweiten Abschnitt vorzusehen.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn der erste Abschnitt eine zylindrische Außenkontur aufweist. Mittels der zylindrischen Außenkontur kann in einfacher Weise eine Zentrierung vorgenommen werden. Zudem kann durch diese zugleich der Rotorschaft in der Rotortasse beispielsweise durch einen Presssitz befestigt werden.
  • Ebenso ist es für die Herstellung sowie die Montage des Spinnrotors vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Ausnehmung der Rotortasse eine Durchgangsbohrung, insbesondere eine zylindrische Durchgangsbohrung beinhaltet. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn auch die Aufnahme für den Permanentmagneten in der zylindrischen Durchgangsbohrung angeordnet ist oder direkt durch die zylindrische Durchgangsbohrung ausgebildet ist. Zugleich kann hierdurch ein besonders guter axialer Halt erreicht werden, da sich bei einem montierten Spinnrotor der Vorsprung des Rotorschafts und der Permanentmagnet direkt berühren können. Je nach Ausführung des Vorsprungs an dem Rotorschaft kann jedoch die Durchgangsbohrung auch elliptisch oder oval ausgeführt sein. In diesem Falle bildet wiederum die innere, elliptische oder ovale Mantelfläche der Durchgangsbohrung die wenigstens eine drehmomentübertragende Gegenfläche bzw. den wenigstens einen drehmomentübertragenden Gegenbereich.
  • Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Ausnehmung der Rotortasse einen ersten, insbesondere zylindrischen Abschnitt beinhaltet, in welchen der erste Abschnitt des Vorsprungs des Rotorschafts eingreift, sowie einen zweiten Abschnitt, welcher den wenigstens einen drehmomentübertragenden Gegenbereich beinhaltet und mit dem ersten Abschnitt des Vorsprungs des Rotorschafts zusammenwirkt. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausführung ist es, dass wie bereits beschrieben, den unterschiedlichen Abschnitten auch unterschiedliche Funktionen zugeordnet werden können. Die drehmomentübertragenden Flächen bzw. Bereiche, welche stets von der zylindrischen Form abweichen, können dadurch so groß ausgebildet werden, dass eine gute Drehmomentübertragung ermöglicht wird, andererseits aber bezogen auf die Längsachse des Spinnrotors so kurz ausgebildet werden, dass keine nennenswerten Unwuchten in dem Spinnrotor erzeugt werden. Eine derartige Ausführung ist dabei selbstverständlich nicht nur mit zwei Abschnitten des Vorsprungs des Rotorschafts bzw. mit zwei Abschnitten der Ausnehmung der Rotortasse möglich. Ebenso können auch drei oder mehr Abschnitte vorgesehen sein. Dabei muss auch der wenigstens eine drehmomentübertragende Bereich bzw. Gegenbereich nicht unbedingt an dem ersten, der Rotortasse abgewandten Abschnitt angeordnet sein.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der zweite Abschnitt der Ausnehmung rückseitig der Rotortasse am Bund der Rotortasse angeordnet ist.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der zweite Abschnitt der Ausnehmung wenigstens eine Nut beinhaltet, die sich vorzugsweise über die gesamte Breite des Bundes der Rotortasse erstreckt. Die Herstellung der Rotortasse bzw. des Spinnrotors ist hierdurch in besonders einfache Weise durch Einfräsen der Nut oder Nuten möglich.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Permanentmagnet in der Aufnahme, insbesondere in der Durchgangsbohrung, der Rotortasse einclipsbar ist. Der einfache Austausch sowie die einfache Montage werden hierdurch weiter unterstützt.
  • Daneben ist es vorteilhaft, wenn der Permanentmagnet einen Kunststoffüberzug aufweist. Hierdurch kann der Permanentmagnet in besonders einfacher Weise mittels des Kunststoffüberzugs in der Aufnahme festgelegt werden. Aufgrund der Elastizität des Kunststoffüberzugs kann dabei nicht nur eine Klemmung des Permanentmagneten in seiner Aufnahme, sondern auch ein teilweise formschlüssiger Halt erreicht werden.
  • Daneben ist es vorteilhaft, wenn der Rotorschaft und/oder die Rotortasse eine Anschlagfläche für die axiale Positionierung des Rotorschafts in Bezug auf die Rotortasse aufweist. Die Montage des Spinnrotors ist hierdurch weiter vereinfacht.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das am Vorsprung des Rotorschafts angeordnete Schaftende eine Abstützfläche für den Permanentmagneten ausbildet. Nach erfolgter Montage des Spinnrotors muss dann nur noch der Permanentmagnet von der Seite des Rotorbodens her in die Durchgangsbohrung der Rotortasse eingebracht werden und ist nach Anschlag auf der Abstützfläche des Vorsprungs automatisch korrekt positioniert.
  • Vorteilhafterweise besteht der Rotorschaft zumindest im Bereich seines Vorsprungs aus einem ferromagnetischen Material.
  • Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen erfindungsgemäßen Spinnrotor mit einer Kupplungsvorrichtung zwischen Rotorschaft und Rotortasse in einer schematischen Schnittdarstellung,
    Figur 2
    einen Vorsprung am Schaftende eines Rotorschafts nach einer ersten Ausführung,
    Figuren 3 und 4
    eine Rotortasse mit einer Ausnehmung für einen Vorsprung des Rotorschafts,
    Figur 5
    eine weitere Ausführung eines Vorsprungs an einem Rotorschaft,
    Figur 6
    eine weitere alternative Ausführung eines Vorsprungs an einem Rotorschaft,
    Figur 7
    eine Detaildarstellung einer Kupplungsvorrichtung in einem schematischen Schnitt,
    Figur 8
    eine weitere Ausführung einer Rotortasse mit einer Ausnehmung für einen Vorsprung des Rotorschafts und einem Ringmagneten,
    Figur 9
    eine weitere alternative Ausführung einer Rotortasse mit einer Ausnehmung für einen polygonalen Vorsprung des Rotorschafts, sowie
    Figur 10
    eine Darstellung einer weiteren Kupplungsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.
  • Figur 1 zeigt einen Offenend-Spinnrotor 1 in einer Lagerung 5 in einer schematischen, geschnittenen Übersichtsdarstellung. Der Spinnrotor 1 ist nach vorliegender Darstellung in einer Magnetlageranordnung als Lagerung 5 an jeweils zwei Lagerstellen abgestützt. Der Offenend-Spinnrotor 1 ist drehbar in der Lagerung 5 gelagert und wird durch einen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben. Es ist jedoch auch möglich, einen erfindungsgemäßen Offenend-Spinnrotor 1 in einer herkömmlichen Lagerung 5 mit Stützscheiben anzuordnen. Ebenfalls nicht dargestellt ist ein axiales Lager des Offenend-Spinnrotors 1, welches beispielsweise ebenfalls als Magnetlager ausgebildet sein kann.
  • Der Offenend-Spinnrotor 1 beinhaltet eine Rotortasse 2 sowie einen Rotorschaft 4, welche durch eine Kupplungsvorrichtung 6, welche eine formschlüssige Verbindung (in der vorliegenden Darstellung nicht erkennbar) zur Drehmomentübertragung zwischen der Rotortasse 2 und dem Rotorschaft 4 beinhaltet, sowie einen Permanentmagneten 7 zur axialen Verbindung von Rotorschaft 4 und Rotortasse 2. Die formschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung ist dabei direkt an dem Rotorschaft 4 bzw. der Rotortasse 2 ausgebildet, so dass diese in besonders vorteilhafter Weise ohne zusätzliche Bauteile direkt miteinander verbunden sind. Der Rotorschaft 4 beinhaltet dabei einen Vorsprung 8 mit wenigstens einem drehmomentübertragenden Bereich 9 (siehe beispielsweise Figur 2). Ebenso ist an der Rotortasse 2 eine zu dem Vorsprung 8 korrespondierende Ausnehmung 10 in der Rotortasse 2 mit wenigstens einem drehmomentübertragenden Gegenbereich 11 (siehe Figuren 3 und 4) angeordnet. Der Vorsprung 8 greift in die korrespondierende Ausnehmung 10 der Rotortasse 2 ein und bildet hierdurch die formschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung.
  • Nach der vorliegenden Darstellung ist die Rotortasse 2 mit einer Durchgangsbohrung 14 versehen, welche zugleich die Ausnehmung 10 für den Vorsprung 8 sowie eine Aufnahme 12 für den Permanentmagneten 7 ausbildet. Diese Ausführung ist in besonders einfacher Weise herstellbar und ermöglicht zudem eine einfache Montage und einen einfachen Ein- und Ausbau des Permanentmagneten 7. Besonders vorteilhaft ist es auch, dass durch die Durchgangsbohrung 14 die Kupplungsvorrichtung 6 wenig anfällig gegen Verschmutzungen wie Faseranhaftungen ist bzw. diese in einfacher Weise durch die Durchgangsbohrung 14 wieder entfernt werden können.
  • Die Durchgangsbohrung 14 kann als zylindrische Bohrung ausgeführt werden, so dass sie zugleich der Zentrierung von Rotortasse 2 auf dem Rotorschaft 4 dienen kann. Der Vorsprung 8 des Rotorschafts 4 ist daher überwiegend ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Der zylindrische Vorsprung 8 reicht dabei bis in den Massenschwerpunkt der Rotortasse 2 hinein, wodurch eine besonders gute Zentrierung erfolgen kann.
  • Wie der Figur 1 entnehmbar, weist dabei die Ausnehmung 10 der Rotortasse 2 einen ersten Abschnitt 10a auf, der vorliegend zylindrisch ausgebildet ist, sowie einen zweiten Abschnitt 10b, der den wenigstens einen drehmomentübertragenden Gegenbereich 11 beinhaltet. Ebenso weist der Rotorschaft 4 nach der vorliegenden Darstellung einen ersten Abschnitt 8a auf, welcher zylindrisch ist, sowie einen zweiten Abschnitt 8b, welcher dem der Rotortasse abgewandten Schaftende zugewandt ist, und welcher einen oder mehrere drehmomentübertragende Bereiche 9, welche als Flächen oder Kanten ausgebildet sein können, beinhaltet.
  • Während es für den ersten Abschnitt 10a der Ausnehmung 10 sowie für den ersten Abschnitt 8a des Vorsprungs 8 vorteilhaft ist, diese zylindrisch auszubilden, können der zweite Abschnitt 8b des Vorsprungs 8 bzw. der zweite Abschnitt 10b der Ausnehmung 10 unterschiedliche Konturen aufweisen, um eine oder mehrere drehmomentübertragende Flächen bzw. Bereiche 9 bereitzustellen. Vorteilhaft ist es dabei, wenn der zweite Abschnitt 10b bzw. der zweite Abschnitt 8b bezogen auf die Längsachse des Spinnrotors möglichst kurz ausgebildet sind, um Unwuchten im Betrieb zu vermeiden.
  • Figur 2 zeigt eine erste Ausführung eines Vorsprungs 8 an einem Rotorschaft 4 mit einem ersten Abschnitt 8a und einem zweiten Abschnitt 8b. Der erste Abschnitt 8a ist wie zuvor beschrieben zylindrisch ausgebildet, während der zweite Abschnitt 8b eine Schlüsselweite 13 beinhaltet. Der zweite Abschnitt 8b stellt dabei zwei einander gegenüberliegende drehmomentübertragende Bereiche 9 bereit.
  • Figur 3 zeigt eine Rotortasse 2, welche mit dem Rotorschaft 4 der Figur 2 zu einem Offenend-Spinnrotor 1 montiert werden kann, und welche eine Ausnehmung 10 mit einem ersten Abschnitt 10a und einen zweiten Abschnitt 10b aufweist. Der erste Abschnitt 10a ist dabei korrespondierend zu dem Vorsprung 8a als zylindrische Bohrung ausgebildet. Wie zu Figur 1 beschrieben, kann dabei die zylindrische Bohrung als Durchgangsbohrung 14 ausgebildet sein und die Aufnahme 12 für den Permanentmagneten beinhalten. Ebenso kann der erste Abschnitt 10a jedoch auch als Sackloch ausgebildet sein. Der zweite Abschnitt 10b ist vorliegend als Nut 20 ausgebildet und stellt zwei drehmomentübertragende Flächen bzw. Gegenbereiche 11 bereit, welche mit der Schlüsselweite 13 des Vorsprungs 8 der Figur 2 zusammenwirken können. Der nutförmige, zweite Abschnitt 10b ist dabei fertigungstechnisch günstig rückseitig der Öffnung der Rotortasse 2 am Bund 3 der Rotortasse 2 angeordnet.
  • Figur 4 zeigt eine alternative Ausführung einer Rotortasse 2, die ebenso wie die in Figur 3 gezeigte Ausnehmung 10 einem ersten Abschnitt 10a und einen zweiten Abschnitt 10b aufweist. Im Unterschied zur Darstellung der Figur 3 ist der zweite Abschnitt 10b als sich über die gesamte Breite des Bundes 3 der Rotortasse 2 erstreckende Nut 20 ausgeführt, welche ebenfalls zwei drehmomentübertragende Gegenbereiche 11 beinhaltet. Eine derartige Ausnehmung 10 kann in besonders einfacher Weise gefertigt werden.
  • Figur 5 zeigt eine andere Ausführung eines Rotorschafts 4 mit einem in einen ersten Abschnitt 8a und einen zweiten Abschnitt 8b untergliederten Vorsprung. Der erste Abschnitt 8a ist wiederum zylindrisch ausgebildet, während der zweite Abschnitt 8b eine elliptische Außenkontur aufweist, deren Umfangsfläche den wenigstens einen drehmomentübertragenden Bereich 9 bildet. Die Rotortasse 2 (hier nicht dargestellt) beinhaltet in diesem Fall ähnlich wie die in Figur 3 dargestellte eine Ausnehmung 10 mit einem ersten Abschnitt 10a, der zylindrisch ausgeführt ist und einen zweiten Abschnitt 10b, der ähnlich der Darstellung der Figur 3 elliptisch ausgeführt ist.
  • Es liegt dabei auf der Hand, dass bezüglich der Ausbildung des zweiten Abschnitts 8b des Vorsprungs 8 bzw. des zweiten Abschnitts 10b der Ausnehmung 10 zahlreiche Abwandlungen möglich sind. So kann der zweite Abschnitt 8b des Vorsprungs 8 auch einen Vierkant oder ein Oval (ähnlich der in Figur 3 gezeigten Form) oder einen Mehrkant beinhalten. Weiterhin ist es beispielsweise in Abwandlung der Figur 2 auch möglich, anstelle einer Schlüsselweite 13 lediglich eine Seite des zweiten Abschnitts 8b des Vorsprungs 8 abzuflachen, so dass ebenfalls nur ein drehmomentübertragender Bereich 9 zur Verfügung steht.
  • Figur 6 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung, bei welcher ein Vorsprung 8 an einem Rotorschaft 4 jedoch nur einen einzigen Abschnitt aufweist. Der Vorsprung 8 ist nach vorliegender Darstellung elliptisch ausgebildet und greift in eine nicht dargestellte elliptische Bohrung einer Rotortasse 2, welche beispielsweise durch Fräsen hergestellt werden kann, ein. Es ist somit auch bei dem Vorsprung der Figur 6 nur ein einziger drehmomentübertragender Bereich 9 vorgesehen. Der Vorsprung 8 des Rotorschafts 4 kann natürlich abweichend von der gezeigten Darstellung auch eine ovale Form besitzen.
  • Figur 7 zeigt eine Rotortasse 2 mit einem Teil des Rotorschafts 4 in einer Detaildarstellung. Wie der Figur 7 entnehmbar, weisen dabei die Rotortasse 2 wie der Rotorschaft 4 jeweils eine axiale Anschlagfläche 16 auf, so dass bei der Montage des Offenend-Spinnrotors nach Erreichen der Anschlagflächen 16 die Rotortasse 2 in Bezug auf den Rotorschaft 4 automatisch in axialer Richtung korrekt positioniert ist. Auch nach der Darstellung der Figur 7 ist der Permanentmagnet in einer Aufnahme 12 angeordnet, welche durch eine Durchgangsbohrung 14 der Rotortasse 2 gebildet ist. Das der Rotortasse 2 zugewandte Ende des Rotorschafts 4 bildet dabei eine Positionierfläche 17 für den Permanentmagneten 7 aus, so dass dieser nach erfolgter Montage des Offenend-Spinnrotor 1 ebenfalls nur noch in die Durchgangsbohrung 14 bzw. seine Aufnahme 12 eingedrückt oder eingeclipst werden muss und in axialer Richtung automatisch positioniert ist.
  • Die Aufnahme 12 für den Permanentmagneten beinhaltet nach der vorliegenden Darstellung eine Umfangsnut 18. Beinhaltet der Permanentmagnet 7 einen Kunststoffüberzug 15, so kann durch Verformung des elastischen Kunststoffüberzugs 15 ein ausreichender Halt des Permanentmagneten 7 bereits durch einfaches Eindrücken die Aufnahme 12 erreicht werden. Durch Verformung des Kunststoffüberzugs 15 ergibt sich dabei ein teilweise auch formschlüssiger Halt.
  • Anstelle des Kunststoffüberzugs 15 kann der Permanentmagnet 7 jedoch auch mit einer speziellen, nicht dargestellten Halterung, beispielsweise einer metallischen Fassung, versehen sein, mittels welcher er in die Aufnahme 12 einclipsbar ist.
  • Nach einer anderen Ausführung der Erfindung, wie sie in den Figuren 8 und 9 gezeigt ist, ist im Bund 3 der Rotortasse 2 ein Ringmagnet als Permanentmagnet 7 angeordnet. Die Rotortasse 2 ist hierzu mit einer als Stufenbohrung ausgebildeten Durchgangsbohrung 14 versehen, wobei nach den vorliegenden Darstellungen der größere Durchmesser der Stufenbohrung die Aufnahme 12 für den ringförmigen Permanentmagnet 7 bildet. Vorzugsweise ist dabei, wie in Figur 8 und 9 dargestellt, der Ringmagnet von der Seite des Bundes 3 her in die Rotortasse 2 eingesetzt. Der Permanentmagnet 7 kann bei dieser Ausführung etwas größer ausgebildet sein als bei der Anordnung der Figur 7, so dass sich ein besonders guter axialer Halt ergibt. Vorzugsweise bildet der Ringmagnet zugleich zumindest teilweise den ersten Abschnitt 10a der Ausnehmung 10 in der Rotortasse, in welcher der Vorsprung 8 bzw. der zweite Abschnitt 8b des Vorsprungs 8 des Rotorschafts 4 festlegbar ist. Der Ringmagnet ist dann direkt hinter dem die drehmomentübertragenden Gegenbereiche 11 ausbildenden zweiten Abschnitt 10b der Ausnehmung 10 angeordnet.
  • Nach Figur 8 beinhaltet dabei der zweite Abschnitt 10b der Ausnehmung 10 der Rotortasse 2 eine Nut 20 wie in Figur 3 gezeigt, wobei jedoch die drehmomentübertragenden Gegenbereiche 11 durch die Aufnahme 12 für den Permanentmagneten 7 unterbrochen sind, so dass vorliegend dann vier drehmomentübertragende Gegenbereiche 11 ausgebildet sind. Der Vorsprung 8 des Rotorschafts 4 entspricht für diese Ausführung dem in Figur 2 gezeigten.
  • In Figur 9 ist ebenfalls ein Ringmagnet als Permanentmagnet 7 gezeigt, der zweite Abschnitt 10b der Ausnehmung 10 der Rotortasse 2 ist dabei jedoch in Form eines abgerundeten Polygon, hier eines abgerundeten Dreiecks, ausgebildet. Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist es, dass mehrere, hier drei, Positionen zur Montage des Rotorschaftes 4 in die Rotortasse 2 zur Verfügung stehen. Auch die Herstellung eines derartigen abgerundeten Polygons ist durch Fräsen problemlos sowohl für die Ausnehmung 10 als auch für den Vorspruch 8 möglich. Es wäre daher abweichend von der gezeigten Darstellung auch möglich, die gesamte Ausnehmung 10 bzw. den gesamten Vorsprung 8 derart polygonal auszuführen, ähnlich der in Figur 6 gezeigten Ausführung. Der Permanentmagnet 7 wäre dann wiederum in axialer Verlängerung des Vorsprungs 8 angeordnet.
  • Vorteilhaft bei beiden Ausführungsformen der Figur 8 und 9 mit einer Durchgangsbohrung 14 ist es wiederum, dass die Bohrung an der Rotortasse 2 zum Rotorboden 19 hin offen ist und daher eventuelle Verunreinigungen nicht an der Kupplungseinrichtung 5 zwischen dem Vorsprung 8 des Rotorschafts und dem Ringmagneten haften bleiben, sondern durch die Durchgangsbohrung 14 abgeführt werden können. Weiterhin kann die Rotortasse 2 kürzer ausgeführt werden, als bei einer Ausführung, bei welcher der Permanentmagnet 7 in axialer Verlängerung des Vorsprungs 8 angeordnet ist. Eine weitere Ausführungsform einer Kupplungsvorrichtung 6 ist in Fig. 10 gezeigt. Die Rotortasse 2 kann ebenso wie die der Figur 1 mit einer Durchgangsbohrung 14 versehen sein, welche die Aufnahme 12 (nicht sichtbar) für den Permanentmagneten 7 (ebenfalls nicht sichtbar) ausbilden kann. Ebenso dient auch hier die Durchgangsbohrung 14 zugleich der Zentrierung der Rotortasse 2 zu dem Rotorschaft 4 mittels des Vorsprungs 8 bzw. des ersten Abschnitts 8a des Vorsprungs 8. Ebenso wie beispielsweise die Rotortassen der Figuren 1 und 3 weist hierdurch auch die Ausnehmung 10 der Rotortasse 2 einen ersten Abschnitt 10a auf, der vorliegend durch die Durchgangsbohrung 14 zylindrisch ausgebildet ist, sowie einen zweiten Abschnitt 10b, der den wenigstens einen drehmomentübertragenden Gegenbereich 11 beinhaltet. Natürlich könnte auch bei dieser Ausführung der erste Abschnitt 10a anstelle der Durchgangsbohrung 14 als Sackloch ausgebildet sein, um den Permanentmagneten 7 aufzunehmen und den Rotorschaft 4 zu zentrieren.
  • Der zweite Abschnitt 10b der Ausnehmung 10 der Rotortasse beinhaltet vorliegend mehrere Nuten 20, welche vorliegend jeweils in einem 30°-Winkel zueinander angeordnet sind und welche jeweils wenigstens einen drehmomentübertragenden Bereich 9 aufweisen. Diese Nuten 20 können in einfacher Weise radial mittels eines Fräsers eingebracht werden. In ähnlicher Weise beinhaltet der zweite Abschnitt 8b des Vorsprungs 8 des Rotorschafts 4 mehrere Nuten 20, welche vorliegend ebenfalls in einem 30°-Winkel zueinander angeordnet sind und welche jeweils wenigstens einen drehmomentübertragenden Bereich 9 beinhalten. Die Nuten 20 erstrecken sich dabei jeweils über die gesamte Breite des Bundes 3 der Rotortasse 2, so dass die Herstellung weiterhin vereinfacht ist.
  • Vorteilhaft bei einer derartigen Ausführung mit mehreren Nuten 20 ist es, dass bei der Montage der Rotortasse 2 auf den Rotorschaft 4 die Rotortasse nur jeweils gering verdreht werden muss, bis der Vorsprung 8 bzw. die mehreren den Vorsprung 8 bildenden, zwischen den Nuten 20 verbleibenden Erhebungen in die Nuten 20 der Ausnehmung 10 der Rotortasse 2 eingreifen.
  • Es ist jedoch auch bei dieser Ausführungsform möglich, nur eine oder zwei Nuten 20 an der Rotortasse 2 vorzusehen und am Rotorschaft dann dazu korrespondierende Stege als Vorsprünge bzw. Vorsprünge 8 durch Fräsen zu erzeugen. Weiterhin ist es auch möglich, mehr als drei Nuten 20 vorzusehen.
  • Die drehmomentübertragenden Bereiche 9 des Vorsprungs 8 sowie die drehmomentübertragenden Gegenbereiche 11 der Ausnehmung 10 können dabei je nach Ausführung der Nuten 20 durch die Seitenflächen der Nuten 20 oder auch lediglich durch Abschlusskanten der Nuten 20 ausgebildet werden.
  • Weiterhin kann auch bei dieser Ausführung eine axiale Anschlagfläche 16 sowie eine Positionierfläche 17 für den Permanentmagneten 7 wie zu Fig. 7 beschrieben ausgeführt sein, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Darstellungen beschränkt. Insbesondere können anstatt eines Vorsprungs und einer Ausnehmung, wie in den Ausführungsbeispielen überwiegend dargestellt, auch mehrere Vorsprünge an dem Rotorschaft angeordnet sein, die entsprechend mit mehreren Ausnehmungen an der Rotortasse zusammenwirken. Weitere Abwandlungen und Kombinationen im Rahmen der Patentansprüche, soweit technisch möglich und sinnvoll, fallen ebenfalls unter die Erfindung.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Offenend-Spinnrotor
    2
    Rotortasse
    3
    Bund der Rotortasse
    4
    Rotorschaft
    5
    Lagerung
    6
    Kupplungsvorrichtung
    7
    Permanentmagnet
    8
    Vorsprung
    8a
    erster Abschnitt
    8b
    zweiter Abschnitt
    9
    drehmomentübertragender Bereich
    10
    Ausnehmung
    • 10a erster Abschnitt
    • 10b zweiter Abschnitt
    11
    drehmomentübertragender Gegenbereich
    12
    Aufnahme für Permanentmagneten
    13
    Schlüsselweite
    14
    Durchgangsbohrung
    15
    Kunststoffüberzug
    16
    Anschlagfläche
    17
    Positionierfläche
    18
    Umfangsnut
    19
    Rotorboden
    20
    Nut

Claims (18)

  1. Offenend-Spinnrotor (1) mit einer Rotortasse (2), in welcher ein Fasermaterial verspinnbar ist, und mit einem Rotorschaft (4), über welchen der Spinnrotor (1) in einer Lagerung (5), insbesondere in einer Magnetlagerung, abstützbar ist, wobei der Rotorschaft (4) und die Rotortasse (2) über eine Kupplungsvorrichtung (5) lösbar miteinander verbunden sind und wobei die Kupplungsvorrichtung (5) eine formschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung zwischen der Rotortasse (2) und dem Rotorschaft (4) sowie eine Magneteinrichtung zur axialen Verbindung von Rotorschaft (4) und Rotortasse (2) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorschaft (4) wenigstens einen Vorsprung (8) mit wenigstens einem drehmomentübertragenden Bereich (9) aufweist, welcher in wenigstens eine dazu korrespondierende Ausnehmung (10) der Rotortasse (2) mit wenigstens einem drehmomentübertragenden Gegenbereich (11) eingreift, und dass an der Rotortasse (2), insbesondere im Boden (19) der Rotortasse (2), eine Aufnahme (12) für einen Permanentmagneten (7) angeordnet ist.
  2. Offenendspinnrotor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (12) für den Permanentmagneten (7) in axialer Verlängerung der wenigstens einen Ausnehmung (10) für den Vorsprung (8) des Rotorschafts (4) angeordnet ist.
  3. Offenendspinnrotor einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (7) als Ringmagnet ausgebildet ist.
  4. Offenendspinnrotor einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (12) für den Permanentmagneten (7) durch eine Bohrung ausgebildet ist.
  5. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (8) des Rotorschafts (4) zumindest an seinem der Rotortasse (2) zugewandten Ende eine zylindrische Außenkontur aufweist.
  6. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (8) des Rotorschafts (4) zumindest abschnittsweise eine elliptische oder ovale Außenkontur aufweist.
  7. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (8) des Rotorschafts (4) einen ersten, der Rotortasse (2) zugewandten Abschnitt (8a) und einen zweiten, seinem der Rotortasse (2) abgewandten Schaftende zugewandten Abschnitt (8b) aufweist, welcher den wenigstens einen drehmomentübertragenden Bereich (9) beinhaltet.
  8. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (8) oder ein Abschnitt des wenigstens einen Vorsprungs (8b) des Rotorschafts (4) wenigstens eine Nut (20) aufweist, welche den wenigstens einen drehmomentübertragenden Bereich (9) beinhaltet.
  9. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (8b) eine Schlüsselweite (13) oder eine elliptische oder eine ovale Außenkontur beinhaltet.
  10. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (8a) eine zylindrische Außenkontur aufweist.
  11. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ausnehmung (10) der Rotortasse (2) eine Durchgangsbohrung (14), insbesondere eine zylindrische Durchgangsbohrung (14), beinhaltet und dass vorzugsweise die Aufnahme (12) für den Permanentmagneten (7) durch Durchgangsbohrung (14) gebildet ist.
  12. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ausnehmung (10) der Rotortasse (2) einen ersten, insbesondere zylindrischen, Abschnitt (10a) beinhaltet, in welchen der erste Abschnitt (8a) des Vorsprungs (8) des Rotorschaftes (4) eingreift, und einen zweiten Abschnitt (10b), welcher den wenigstens einen drehmomentübertragenden Gegenbereich (11) beinhaltet und welcher mit dem ersten Abschnitt (8a) des Vorsprungs (8) des Rotorschafts (4) zusammenwirkt.
  13. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (10b) der Ausnehmung (10) am Bund (3) der Rotortasse (2) angeordnet ist.
  14. Offenendspinnrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (10) oder der zweite Abschnitt (10b) der Ausnehmung (10) wenigstens eine Nut (20) beinhaltet, welche sich vorzugsweise über die gesamte Breite des Bundes (3) erstreckt.
  15. Offenendspinnrotor einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (7) in der Aufnahme (12), insbesondere in der Durchgangsbohrung (14), einclipsbar ist.
  16. Offenendspinnrotor einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (7) einen Kunststoffüberzug (15) aufweist und vorzugsweise mittels des Kunststoffüberzugs (15) in der Aufnahme (12) festlegbar ist.
  17. Offenendspinnrotor einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorschaft (4) und/oder die Rotortasse (2) eine Anschlagfläche (16) für die axiale Positionierung des Rotorschafts (4) in Bezug auf die Rotortasse (2) aufweist.
  18. Offenendspinnrotor einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorschaft (4) zumindest im Bereich seines Vorsprungs (8) aus einem ferromagnetischen Material besteht.
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