ITMI20000346A1

ITMI20000346A1 - Rotore di filatura per filatoi ad estremita' aperta

Info

Publication number: ITMI20000346A1
Application number: IT2000MI000346A
Authority: IT
Inventors: Hans Grecksch; Heinz-Georg Wassenhoven; Bert Schlomer; Elisabeth Klaczynskj
Original assignee: Schlafhorst & Co W
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-08-25
Also published as: USRE40759E1; US6195976B1; CZ2000834A3; DE19910277A1; ITMI20000346A0; DE19910277B4; CZ299106B6; CN1266113A; IT1316668B1; CN1247842C; TR200000677A2

Description

Descrizione del trovato

L'invenzione riguarda un rotore di filatura per filatoi ad estremità aperta, conformemente alla definizione introduttiva della rivendicazione 1.

L'esigenza di una produttività sempre più alta nello sviluppo degli odierni filatoi a rotori ad estremità aperta ha portato a numeri di giri rotorici ampiamente superiori a 100.000 giri/min. Per tali alti numeri di giri si hanno particolari requisiti in relazione a squilibrio, supporto e stabilità (pericolo di scoppio), dei rotori di filatura. Il brevetto EP O 099490 B1 descrive un rotore di filatura ad estremità aperta, sagomato senza asportazione di truciolo, con una gola di raccolta delle fibre, che dovrà essere impiegato ad alti numeri di giri rotorici. Per evitare gli effetti negativi di forze centrifughe, verificantesi ad alti numeri di giri rotorici, come ad esempio deformazione oppure scoppio del rotore di filatura, in questo noto rotore di filatura sul contorno esterno del bordo dell'apertura del piattello rotorico è ricavata una ribordatura per aumentare la resistenza. Per effetto del rinforzo si intende aumentare il numero di giri di scoppio del rotore.

Il DE 197 34 637 Al illustra un rotore di filatura di un filatoio a rotore ad estremità aperta, il cui gambo rotorico è sostenuto nell'intercapedine di supporto di una disposizione di supporto di dischi di sostegno ed il cui supporto assiale presenta componenti di supporto magnetici. Il rotore di filatura è destinato a numeri di giri superiori a 100.000 giri/min. Il rotore di filatura in questione nell'ambito della gola retorica, rispettivamente nell'ambito del massimo diametro esterno, presenta uno spessore parietale decisamente maggiore che è nella zona fra gola rotorica e bordo dell'apertura. Con un maggiore spessore parietale viene aumentata la stabilità di un corpo di rotazione e le tensioni eventualmente risultanti, in seguito ad alti numeri di giri, possono essere meglio distribuite. Forme di realizzazione di tale tipo sono usuali e vengono frequentemente impiegate.

Rotori di filatura rinforzati, rispettivamente eseguiti con grande spessore parietale nell'ambito del diametro massimo, hanno senz'altro contribuito ad un certo incremento del numero di giri. Ulteriori incrementi del numero di giri senza riduzioni di funzionalità o sicurezza non possono essere attuati, oppure lo possono solo limitatamente, con questi noti rotori di filatura. In particolare possono aversi problemi di squilibrio in quanto un modesto scostamento dimensionale, verificantesi nel corso della fabbricazione del rotore di filatura, nel caso di maggiori diametri, rispettivamente maggiori masse, porta a maggiore squilibrio.

L'invenzione si pone il compito di perfezionare rotori di filatura previsti per l'impiego per alti numeri di giri. Secondo l'invenzione, questo problema viene risolto mediante un rotore di filatura avente le caratteristiche della rivendicazione 1.

Esecuzioni vantaggiose dell'invenzione formano oggetto delle sottorivendicazioni.

L'esecuzione, secondo l'invenzione, del piattello rotorico con un minore spessore parietale nell'ambito del diametro esterno massimo, migliora la distribuzione della massa e quindi il comportamento ad alti numeri di giri del piattello rotorico, senza indebolire inammissibilmente il piattello rotorico in questa zona. Si rende possibile una riduzione del peso influenzante vantaggiosamente le proprietà di funzionamento del rotore di filatura ed il consumo energetico.

Per conformare in modo fluidodinamicamente vantaggioso il contorno esterno del piattello rotorico, l'angolo d'inclinazione a, iniziando in corrispondenza dell'apertura del piattello rotorico, nel caso di una variazione varia solo in una direzione, fino a quando il contorno esterno passa dal fondo rotorico nel collare. Pure per questo motivo il contorno esterno dall'apertura, arrivando come retta, solo nell'ambito del diametro esterno massimo si trasforma in un'incurvatura. Aggiuntivamente il rapporto fra diametro dell'apertura e profondità T, indicato nella caratteristica della rivendicazione 5, influenza favorevolmente la fluidodinamica.

Per ottimizzare la tensione, e quindi per migliorare le condizioni di resistenza del piattello rotorico, lo spessore parietale aumenta continuamente dall'apertura del piattello rotorico fino alla gola rotorica, la gola rotorica nel fondo presenta un raggio pari ad almeno 0,15 mm e inoltre il rapporto fra diametro dell'apertura e profondità T è compreso fra 2:1 e 5:1. Pertanto è possibile ridurre il pericolo di uno scoppio del piattello rotorico, rispettivamente contrastare un aumento del pericolo di scoppio, nonostante il numero di giri incrementato.

Un contrassegno praticato nella superficie esterna del piattello rotorico mediante asportazione di materiale, preferibilmente mediante incisione chimica oppure laser, facilita l'identificazione sia durante il processo di fabbricazione sia anche durante il funzionamento ed è più resistente di un'applicazione di vernice, che spesso già dopo breve tempo, ad esempio in seguito a contatti o azione di sfregamento, risulta illeggibile o scompare del tutto.

Un'asportazione di materiale per applicare il contrassegno sulla superficie del rotore di filatura, servente contemporaneamente all'equilibratura, rispettivamente alla compensazione, della massa del rotore di filatura, consente vantaggiosamente un migliore comportamento di squilibrio del rotore di filatura secondo l'invenzione e fa risparmiare costi e tempo per il processo di fabbricazione del rotore di filatura.

In relazione a quanto concepito nell'attuale stato della tecnica, secondo cui va effettuato un aumento dello spessore parietale per poter incrementare i numeri di giri, specialmente senza inconvenienti funzionali, si rileva sorprendentemente che il rotore di filatura secondo l'invenzione, proprio nell'ambito del massimo diametro esterno di ridotto spessore parietale, è meglio adatto per alti numeri di giri, fino a 150.000 giri/min. e consente un incremento del numero di giri in dipendenza del diametro nominale del rotore rispetto_a noti rotori di filatura fino in ragione di 25.000 giri/min. Prevalentemente per diametri nominali di rotore fra 33 e 40 mm è possibile produrre tali incrementi dei numeri di giri rotorici in ragione di più di 20.000 giri/min. L'amento dei numeri di giri, consentito con l'esecuzione secondo l'invenzione del rotore di filatura, consente un deciso incremento della produttività dei punti di filatura ad estremità aperta, rispettivamente dei filatoi ad estremità aperta e quindi una più economica produzione del filato.

La riduzione del massimo diametro esterno in combinazione con il contorno esterno del piattello rotorico, conformato senza bordi di distacco, fluidodinàmicamente vantaggiosi, porta ad una considerevole riduzione della resistenza dell'aria del piattello rotorico per tali alti numeri di giri. Il consumo energetico pertanto può essere ridotto fino in ragione di 7 Watt per ogni punto di filatura. Per i filatoi ad estremità aperta usualmente realizzati come macchine tessili a più punti, ciò porta ad un considerevole risparmio economico per ogni macchina, già solo per i costi energetici fino a 2.000 marchi tedeschi all'anno.

È anche particolarmente sorprendente il fatto che, con la variazione relativamente piccola nell'ambito del massimo diametro esterno del piattello rotorico, in combinazione con ulteriori caratteristiche, secondo l'invenzione, è possibile ottenere tali, effetti, vantaggiosi. Migliori proprietà di squilibri del rotore di filatura secondo l'invenzione portano ad un migliore comportamento di esercizio dei rotori di filatura, degli elementi di azionamento e dei supporti, e quindi a più alta sicurezza di esercizio e ad un più elevato grado di utilizzazione. Anche ciò comporta un incremento della produttività.

Ulteriori dettagli dell'invenzione sono desumibili dalle rappresentazioni delle figure.

In particolare:

la figura l mostra un rotore di filatura secondo l'invenzione, parzialmente in sezione;

la figura 2 mostra un dettaglio del rotore di filatura della figura l.

La figura 1 mostra un rotore di filatura 1 con un piattello rotorico 2, che è ricavato mediante tornitura dal pieno ed è fissato su un gambo rotorico 3. Alternativamente, il piattello rotorico 2 può essere portato nella forma desiderata anche da un getto oppure da un pezzo sagomato senza asportazione di truciolo, mediante lavorazione ad asportazione di truciolo. Il fissaggio del piattello rotorico 2 sul gambo rotorico 3 avviene con l'ausilio di un collare 4. Dall'apertura 5 fronteggiante il collare 4 l'interno 6 del piattello rotorico 2 si allarga in modo coniforme con un lato interno, agente come superficie 7 di scivolo delle fibre, fino ad una gola rotorica 9, che è disposta sul contorno del fondo rotorico 8 e serve da gola di raccolta delle fibre. La superficie 7 di scivolo delle fibre e la gola rotorica 9, incontrandosi, formano un bordo 10. La gola rotorica 9, misurando dall'apertura 5, è situata ad una profondità T 13. Il rapporto fra diametro dell'apertura 5 e profondità T 13 è di circa 2,8:1.

La parete del piattello rotorico 2 nella sezione parietale 11 fra apertura 5 e gola rotorica 9 è eseguita in modo che 10 spessore parietale dall'apertura 5 in direzione verso la gola rotorica 9 aumenta uniformemente. Sia la posizione della sezione parietale 11 sotto l'angolo d'inclinazione a, come pure la lunghezza di questa sezione parietale 11 contribuiscono affinché il rotore di filatura 1 agli alti numero di giri abbia un comportamento fluidodinamicamente vantaggioso. La forma della sezione parietale 11 porta ad una buona distribuzione delle tensioni del materiale provocate dalle forze centrifughe e, di conseguenza, contrasta tensioni inammissibilmente alte nel materiale. La stabilità di questo rotore di filatura 1 in combinazione con un'esecuzione, vantaggiosa a livello di tecnologia tessile, della superficie 7 di scivolo delle fibre e della gola rotorica 9, consentono una produzione di sicuro funzionamento di un filato con qualità costantemente elevata.

11 piattello rotorico 2 possiede il suo diametro esterno massimo nell'ambito della gola rotorica 9. In questa zona la parete presenta un punto con un minimo di spessore parietale. Lo spessore parietale 14 in questo punto è di 0,8 miti. La gola rotorica 9 è eseguita a forma di V con un raggio 12 nel fondo della gola. Il raggio 12 è di circa 0,2 mm.

La figura 2 mostra la zona del massimo diametro esterno del piattello rotorico 2 in una rappresentazione ingrandita rispetto alla figura 1. La gola rotorica 9, eseguita a forma di V con un angolo y di circa 40 gradi, con il raggio 12 forma la superficie parietale interna del piattello rotorico 2 in corrispondenza del punto di un minimo dello spessore parietale.

Lo spessore parietale aumenta nell'ambito del fondo rotorico 8 dalla gola rotorica 9, guardando in direzione verso il collare 4 e il fondo rotorico 8 si raccorda con il collare 4. L'intero contorno esterno del piattello rotorico 2 è arrotondato in modo fluidodinamicamente vantaggioso ed è privo di bordi di distacco e non presenta rientranze o sporgenze sfavorevoli per correnti dello strato limite. La superficie esterna del piattello rotorico 2 reca contrassegni per l'identificazione ed il marcaggio del rotore di filatura 1 nella forma di un'immagine 15 e di una scritta 16. L'immagine 15 e la scritta 16 sono prodotte mediante asportazione di materiale sulla superficie. L'asportazione di materiale di profondità assai modesta e di sufficiente estensione superficiale serve contemporaneamente ad equilibrare il rotore di filatura 1. In tal modo si può fare a meno della molatura altrimenti usuale di rotori di filatura sul contorno esterno e quindi di un intervento nel contorno esterno del rotore di filatura 1, possibilmente svantaggioso in relazione alla corrente dello strato limite.

Ulteriori forme di realizzazione del rotore di filatura 1 secondo l'invenzione possono essere impiegate alternativamente. In particolare nell'ambito dell'invenzione è possibile una pluralità di varianti di conformazione del contorno interno e del contorno esterno nella sezione parietale 11.

Claims

Rivendicazioni 1. Rotore di filatura per filatoi ad estremità aperta con un gambo rotorico (3) ed un piattello rotorico (2), che, in corrispondenza della sua apertura (5) e del suo collare (4), presenta differenti spessori parietali, laddove lo spessore parietale del fondo rotorico (8) aumenta dalla gola rotorica (9), guardando in direzione verso il collare (4), caratterizzato dal fatto che, nell'ambito del massimo diametro esterno del piattello rotorico (2), lo spessore parietale è compreso fra 0,3 mm e 1,2 mm, e che lo spessore parietale del piattello retorico (2), fra apertura (5) e gola rotorica (9), è eseguito in modo tale che sia il contorno esterno del piattello rotorico (2) è eseguito privo di bordi di distacco in modo fluidodinamicamente vantaggioso, come pure il contorno interno, importante a livello tecnologico tessile, nella sezione parietale (11) è sagomato in modo adeguato al processo di filatura.
2. Rotore di filatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo spessore parietale, nell'ambito del massimo diametro del piattello rotorico (2), è compreso fra 0,75 e 0,85 mm.
3. Rotore di filatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'angolo d'inclinazione a, formato dal contorno esterno e dall'asse di rotazione del piattello rotorico (2), iniziando in corrispondenza dell'apertura (5), nel caso di una variazione varia soltanto in una direzione, fino a quando il contorno esterno dal fondo rotorico (8) passa nel collare (4).
4. Rotore di filatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lo spessore parietale cresce in continuo dall'apertura (5) del piattello rotorico (2) fino alla gola rotorica (9).
5. Rotore di filatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il contorno esterno si estende come retta sul bordo esterno della sezione parietale (11) e, iniziando dall'apertura (5), si trasforma in un'incurvatura solo nell'ambito del massimo diametro esterno.
6. Rotore di filatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il contorno interno e il contorno esterno del piattello rotorico (2) nella sezione parietale (14), fra apertura (5) e gola rotorica (9), sono eseguiti, e quindi la distribuzione delle masse è attuata, in modo che la parete in questa sezione, alle condizioni di esercizio, è ottimizzata per quanto riguarda le tensioni.
7. Rotore di filatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il rapporto fra diametro dell'apertura (5) e profondità T (13) è compreso fra 2:1 e 5:1, laddove la profondità T (13) dall'altezza della gola rotorica (9) arriva fino all'apertura (5).
8. Rotore di filatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la gola rotorica (9) nel fondo della gola presenta un raggio (12), e che il raggio (12) è di almeno 0,15 mm.
9. Rotore di filatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la superficie esterna del piattello rotorico (2) presenta almeno un contrassegno, preferibilmente un'immagine (15) oppure una scritta (16), applicata mediante asportazione di materiale, come incisione chimica oppure laser.
10. Rotore di filatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'asportazione del materiale per applicare il contrassegno serve ad equilibrare il rotore di filatura (1).