WO2002034975A1

WO2002034975A1 - Method for stabilizing the temperature of a spinning rotor and spinning rotor for a rotor spinning machine

Info

Publication number: WO2002034975A1
Application number: PCT/CH2001/000613
Authority: WO
Inventors: Hans Stahlecker; Kurt Jakob
Original assignee: Holding fur Industriebeteiligungen AG
Current assignee: Holding fur Industriebeteiligungen AG
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2003-04-27
Also published as: AU2001291594A1

Abstract

The invention relates to a method for stabilizing the temperature of a spinning rotor (5) of a rotor spinning frame for producing yarn from individual fibers. The spinning rotor (5) comprises a rotor disk (8) and a rotor shaft (7) axially projecting therefrom. Said rotor shaft is supported by at least one pair of bearing disks (21, 22) and is axially mounted on its end (19) facing away from the rotor disk (8). The individual fibers are fed and the spun yarn is drawn off from the same side of the rotor disk (8). The inventive method is further characterized in that precautions are taken on the rotor shaft (7) and/or on the rotor disk (8) to avoid heat peaks during operation, especially when the spinning rotor (5) is started or slowed down, and/or for dissipating the heat produced on the rotor shaft (7) as rapidly as possible. To this end, the rotor shaft (7) and/or the rotor disk (8) are adapted to avoid heat peaks during operation, especially when the spinning rotor (5) is started or slowed down, and/or for dissipating the heat produced on the rotor shaft (7) as rapidly as possible.

Description

Verfahren zur Temperaturstabilisierung eines Spinnrotors und Spinnrotor für eine Rotorspinnmaschine Process for temperature stabilization of a spinning rotor and spinning rotor for a rotor spinning machine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturstabilisierung eines Spinnrotors einer Rotorspinnmaschine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch Spinnrotoren für Rotorspinnmaschinen sowie eine mit derartigen Spinnrotoren ausgestattete Rotorspinnmaschine.The invention relates to a method for stabilizing the temperature of a spinning rotor of a rotor spinning machine according to the preamble of claim 1. The invention also relates to spinning rotors for rotor spinning machines and a rotor spinning machine equipped with such spinning rotors.

Für die Verarbeitung von Natur- und Kunstfasern, wie zum Beispiel Baumwoll- oder Polyesterfasern, sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren zur Garnbildung aus den Einzelfasern bekannt. Besonders verbreitet sind die sogenannten Offenend- Spinnverfahren (OE-Spinnen), zu denen auch das Rotorspinnverfahren zählt. Das Rotorspinnverfahren hat sich in den letzten Jahren etabliert und nimmt mittlerweile grosse Marktanteile ein. Der Vorteil des Rotorspinnverfahrens besteht in der gegenüber anderen Spinnverfahren, beispielsweise Ringspinnen, hohen Leistungssteigerung, der guten Garnqualität, der Automatisierungsfreundlichkeit und der hohen Spinnsicherheit. Der Anteil von im Rotorspinnverfahren hergestellten Garnen beträgt in Europa und U.S.A. beispielsweise bereits 30% bis 40% am Garngesamtaufkommen. Beim Rotorspinnprozess wird ein Faserband zunächst in Einzelfasern einer Länge von etwa 30 mm bis 40 mm aufgelöst. Es sind auch bereits Verfahrensvarianten bekannt, bei denen Fasern mit einer Faserlänge von 50 mm bis 60 mm weiterverarbeitet werden. Die Einzelfasern werden in einer Spinnkamrner zu dem Garn der gewünschten Stärke gesponnen und anschliessend auf eine Spule aufgewickelt.For the processing of natural and synthetic fibers, such as cotton or polyester fibers, various processes for yarn formation from the individual fibers are known from the prior art. The so-called open-end spinning processes (OE spinning), which also include the rotor spinning process, are particularly widespread. The rotor spinning process has established itself in recent years and is now taking large market shares. The advantage of the rotor spinning process is that compared to other spinning processes, such as ring spinning, high performance increase, good yarn quality, ease of automation and high spinning reliability. The proportion of yarns produced using the rotor spinning process is already 30% to 40% of the total yarn volume in Europe and the U.S.A. In the rotor spinning process, a sliver is first broken down into individual fibers with a length of approximately 30 mm to 40 mm. Process variants are also already known in which fibers with a fiber length of 50 mm to 60 mm are processed further. The individual fibers are spun into the yarn of the desired strength in a spinning chamber and then wound onto a spool.

Die Spinnkammer ist innerhalb einer Spinnbox angeordnet, in der auch die Einrichtungen zur Auflösung des Faserbandes in die Einzelfasern untergebracht sind. Im Betrieb herrscht in der Spinnkammer im allgemeinen ein Unterdruck, durch den die vereinzelten Fasern über einen Faserkanal einem Spinnrotor zugeführt werden, mit dessen Hilfe die Einzelfasern zu dem Garn gesponnen werden. Das gesponnene Garn wird über eine Ab- zugdüse vom Spinnrotor abgezogen und auf eine Spule gewickelt. Der Spinnrotor besteht aus einem Rotorteller und einer axial davon abragenden Rotorwelle. Der Rotorteller befindet sich in der Spinnkammer, während die Rotorwelle durch eine Wand der Spinn- kammer geführt ist und in einer Lagerkammer von üblicherweise zwei Paaren von Lagerscheiben abgestützt ist. Das dem Rotorteller abgewandte Ende der Rotorwelle ist als Lagerzapfen ausgebildet und axial gelagert. Im Betrieb rotiert der Spinnrotor mit einer Umdrehungszahl von bis zu 130OOO Umdrehungen/ M ute und sogar noch mehr. Der Antrieb des Spinnrotors erfolgt über einen Tangentialriemen, der an der Rotorwelle anliegt.The spinning chamber is arranged within a spinning box, in which the devices for dissolving the sliver into the individual fibers are also accommodated. During operation, there is generally a negative pressure in the spinning chamber, through which the individual fibers are fed via a fiber channel to a spinning rotor, with the aid of which the individual fibers are spun into the yarn. The spun yarn is Pulling nozzle removed from the spinning rotor and wound on a spool. The spinning rotor consists of a rotor plate and a rotor shaft projecting axially from it. The rotor plate is located in the spinning chamber, while the rotor shaft is guided through a wall of the spinning chamber and is supported in a bearing chamber by usually two pairs of bearing disks. The end of the rotor shaft facing away from the rotor plate is designed as a bearing journal and is mounted axially. In operation, the spinning rotor rotates at a speed of up to 130,000 revolutions / minute and even more. The spinning rotor is driven by a tangential belt that bears against the rotor shaft.

Beini Anfahren der Rotorspinnmaschine wird der Spinnrotor in etwa 2sec bis etwa 3 sec von Null auf seine Nenndrehzahl beschleunigt. Im Fall eines Fadenbruchs wird der Spinnrotor in etwa 2 sec auf Null herabgebremst. Das Bremsen erfolgt durch einen Bremsschuh, der an der dem Tangentialriemen gegenüberliegenden Seite gegen die Rotorwelle gepresst wird. Während des Abbremsvorgangs liegt der Tangentialriemen am Umfang Rotorwelle an. Die bei der Beschleunigung und insbesondere beim Abbremsen des Spinnrotors an der Rotorwelle entstehende Reibungswärme führt an den Berührungsstellen der Rotorwelle mit den Lagerscheiben zu einer erheblichen thermischen Belastung. Diese ist bei abgebremstem Spinnrotor ganz besonders hoch, da dann die Lagerscheiben gleichfalls stillstehen. Dadurch kann es an den Berührungsstellen Rotorwelle - Lagerscheiben zu lokalen Überhitzungen kommen, die zu einem vorzeitigen Ausfall der Lagerscheiben führen können. Aus der DE-A-23 28 715 ist ein Spinnrotor bekannt, bei dem Kühlluft in den Bereich des Durchtritts des Spirmrotors durch die Rückwand der Spinnkammer eingeblasen wird. Die Luftführung für die Kühlluft ist derart gewählt, dass sie eine Abdichtung gegen den Eintritt von Fehlluft in die Spinnkarrvmer bildet. Die auf diese Weise in die La- gerkammer eingebrachte Luft vermag die Lagerstellen der Rotorwelle auf den Lagerscheiben nur unzureichend zu kühlen.When the rotor spinning machine is started up, the spinning rotor is accelerated from zero to its nominal speed in approximately 2 seconds to approximately 3 seconds. In the event of a thread break, the spinning rotor is braked to zero in about 2 seconds. Braking takes place using a brake shoe that is pressed against the rotor shaft on the side opposite the tangential belt. During the braking process, the tangential belt lies against the circumference of the rotor shaft. The frictional heat generated on the rotor shaft during acceleration and in particular when braking the spinning rotor leads to a considerable thermal load at the points of contact of the rotor shaft with the bearing disks. This is particularly high when the spinning rotor is braked, since then the bearing disks also stand still. This can cause local overheating at the contact points between the rotor shaft and bearing washers, which can lead to premature failure of the bearing washers. From DE-A-23 28 715 a spinning rotor is known in which cooling air is blown into the area of the passage of the spinning rotor through the rear wall of the spinning chamber. The air duct for the cooling air is selected in such a way that it forms a seal against the entry of incorrect air into the spinning chamber. The air introduced into the bearing chamber in this way is unable to adequately cool the bearing points of the rotor shaft on the bearing disks.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diesen Nachteilen des Stands der Technik abzuhelfen. Es sollen ein Verfahren zur Temperatursstabilisierung von Spinnrotoren für Rotor- Spinnmaschinen und Spinnrotoren geschaffen werden, mit denen eine Beschädigung an den Berührungsstellen Rotorwelle - Lagerscheiben vermieden werden kann. Die Lösung soll einfach umsetzbar sein und möglichst wenige oder gar keine Umbauten an der Rotorspinnmaschine erfordern.The object of the invention is therefore to remedy these disadvantages of the prior art. A method for stabilizing the temperature of spinning rotors for rotor spinning machines and spinning rotors is to be created, with which damage at the points of contact between the rotor shaft and bearing disks can be avoided. The solution should be easy to implement and require as few or no modifications to the rotor spinning machine.

Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einem Verfahren zur Temperaturstabilisierung eines Spinnrotors für eine Rotorspinnmaschine, welches die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Die Aufgaben werden erfindungsgemäss auch durch einen Spinnrotor mit den im kennzeichnenden Abschnitt des unabhängigen Patentanspruchs 10 aufgelisteten Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsvarianten und/ oder Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der abhängigen Verfahrens und Vorrichtungsansprüche.The solution to these problems consists in a method for stabilizing the temperature of a spinning rotor for a rotor spinning machine, which has the features stated in the characterizing section of patent claim 1. According to the invention, the objects are also achieved by a spinning rotor with the features listed in the characterizing section of independent claim 10. Preferred embodiments and / or further developments of the invention are the subject of the dependent method and device claims.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Temperaturstabilisierung eines Spinnrotors einer Rotorspinnmaschine zur Garnbildung aus vereinzelten Fasern, der einen Rotorteller und eine davon axial abragende Rotorwelle aufweist, die von wenigsten einem Paar La- gerscheiben abgestützt und an ilirem dem Rotorteller abgewandten Ende axial gelagert wird, erfolgt die Zufuhr der vereinzelten Fasern und der Abzug des gesponnenen Garns von der gleichen Seite des Rotortellers her. An der Rotorwelle und/ oder am Rotorteller werden dabei Vorkehrungen getroffen, um im Betrieb, insbesondere beim Anfahren oder Abbremsen des Spinnrotors, auftretende Wärmespitzen zu verhindern und/ oder die an der Rotorwelle auftretende Wärme möglichst schnell abzuführen.In the method according to the invention for stabilizing the temperature of a spinning rotor of a rotor spinning machine for yarn formation from individual fibers, which has a rotor plate and an axially projecting rotor shaft, which is supported by at least one pair of bearing disks and is axially supported at its end facing away from the rotor plate the separated fibers and the withdrawal of the spun yarn from the same side of the rotor plate. Precautions are taken on the rotor shaft and / or on the rotor plate in order to prevent heat peaks occurring during operation, in particular when starting up or braking the spinning rotor, and / or dissipating the heat occurring on the rotor shaft as quickly as possible.

Dem erfindungsgemässen Verfahren liegt der Ansatz zu Grunde, insbesondere an derjenigen Spinnkomponente Massnahmen vorzusehen, an der die erhöhte Wärme auftreten kann. Nachdem der Antrieb und das Abbremsen des Spinnrotors über die Rotorwelle erfolgen, tritt gerade dort die grösste Wärmebelastung auf. Demzufolge besteht eine erste Verfahrensvariante der Erfindung darin, die Rotorwelle über den wesentlichen Teil ihrer Längserstreckung mit einer Zwangskühlung zu beaufschlagen. Durch die Zwangsküh- lung der Rotorwelle wird die beim Anfahren und insbesondere beim Abbremsen auftretende Reibungswärme schnell abgeführt. Durch die Kühlung der Rotorwelle im wesentli- chen über ihre gesamte Längserstreckung kann die Temperatur der Rotorwelle zumindest so niedrig gehalten werden, dass eine Beeinträchtigung der Lagerscheiben an den Berührungsstellen vermieden wird.The method according to the invention is based on the approach of providing measures in particular on the spinning component where the increased heat can occur. After the drive and braking of the spinning rotor take place via the rotor shaft, the greatest heat load occurs there. Accordingly, a first variant of the method of the invention consists in applying forced cooling to the rotor shaft over the substantial part of its longitudinal extent. The forced cooling of the rotor shaft quickly dissipates the frictional heat that occurs when starting off and especially when braking. By cooling the rotor shaft essentially over its entire longitudinal extent, the temperature of the rotor shaft can at least be kept low enough to avoid impairment of the bearing washers at the points of contact.

Mit Vorteil wird Kühlluf durch eine axiale Bohrung der Rotorwelle geführt. Die Kühlluft wird durch wenigstens eine, in Nachbarschaft zum axial gelagerten Ende, am Umfang der Rotorwelle angeordnete Ansaugöffnung angesaugt. Nach dem Durchströmen praktisch der gesamten Längserstreckung der Rotorwelle gelangt sie in den Bereich des Rotortellers. Indem die Kühlluft durch eine sich über nahezu die gesamte Länge der Rotorwelle erstreckende Bohrung geführt wird, strömt sie insbesondere auch durch diejenigen Berei- ehe der Rotorwelle, die durch den am Umfang tangential anliegenden Antriebsriemen und den Bremsschuh besonders beansprucht werden. Dadurch wird die durch Reibung entstellende Wärme praktisch unmittelbar am Ort der Entstehung abtransportiert, und eine lokale Überhitzung der Rotorwelle wird verhindert.Cooling air is advantageously guided through an axial bore in the rotor shaft. The cooling air is drawn in through at least one suction opening arranged in the vicinity of the axially mounted end on the circumference of the rotor shaft. After flowing through practically the entire longitudinal extension of the rotor shaft, it reaches the area of the rotor plate. By guiding the cooling air through a bore which extends over almost the entire length of the rotor shaft, it flows in particular through those areas of the rotor shaft which are particularly stressed by the drive belt tangential to the circumference and the brake shoe. As a result, the heat that is deformed by friction is removed practically directly at the point of origin, and local overheating of the rotor shaft is prevented.

Aus fertigungstechnischen Gründen und zur Vermeidung von Unwuchten erweist es sich für die im Betrieb mit sehr hohen Drehzahlen rotierende Rotorwelle von Vorteil, wenn die Kühlluft durch zwei Ansaugöffnungen angesaugt wird, die einander vorzugsweise auf dem selben Umfangskreis der Rotorwelle diametral gegenüberliegen. Bei der Herstellung der Ansaugöffnungen hat dies den Vorteil, dass die Welle einfach durchbohrt werden kann.For manufacturing reasons and to avoid unbalance, it has proven to be advantageous for the rotor shaft rotating in operation at very high speeds if the cooling air is sucked in through two suction openings, which are preferably diametrically opposite on the same circumferential circle of the rotor shaft. When producing the suction openings, this has the advantage that the shaft can be easily drilled through.

Die Rotorwelle wird mit Vorteil auf zwei Paaren von Lagerscheiben abgestützt und rollt im Betrieb im Keilspalt der Lagerscheibenpaare ab. Durch die geschränkten Achsen der Lagerscheibenpaare entsteht ein Axialschub, der die Rotorwelle beim Spinnen stets sicher an das Axiallager drückt. Die Külilluft wird in einem Bereich zwischen dem axial gelagerten Ende der Rotorwelle und dem dem axialen Ende näheren Lagerscheibenpaar angesaugt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Ansaugöffnungen nicht durch die Lagerscheiben verdeckt werden können. Zudem wird dadurch die Rotorwelle in allen ihren Berührungsstellen mit den Lagerscheiben und den Antriebs- und Bremsmitteln zwangs- gekühlt. Damit die beim Beschleunigen und insbesondere beim Abbremsen des Spinnrotors in der Rotorwelle entstehende Reibungswärme möglichst schnell abgeführt wird, wird die Kühlluft mit einem Durchsatzvolumen von etwa 12 1/min bis etwa 30 1/min durch die axiale Bohrung der Rotorwelle geführt. Durch diese Massnahme kann die Temperatur der Rotorwelle deutlich unterhalb der die Lagerscheiben thermisch beeinträchtigenden Temperatur gehalten werden.The rotor shaft is advantageously supported on two pairs of bearing disks and rolls in operation in the wedge gap of the bearing disk pairs. The set axes of the bearing disc pairs create an axial thrust that always presses the rotor shaft securely against the axial bearing during spinning. The cooling air is drawn in in a region between the axially mounted end of the rotor shaft and the pair of bearing disks closer to the axial end. This ensures that the suction openings cannot be covered by the bearing washers. In addition, the rotor shaft is forced-cooled in all of its contact points with the bearing disks and the drive and braking means. To ensure that the frictional heat generated in the rotor shaft when the spinning rotor accelerates and decelerates is dissipated as quickly as possible, the cooling air is guided through the axial bore of the rotor shaft with a throughput volume of approximately 12 1 / min to approximately 30 1 / min. This measure allows the temperature of the rotor shaft to be kept well below the temperature which thermally impairs the bearing disks.

Es erweist sich als zweckmässig, für die Erzeugung des Sogs für die Külilluft die Rota- tions des Spinnrotors zu nutzen. Der sehr schnell rotierende Rotorteller wirkt wie eine Turbine und sorgt für den benötigten Sog, durch den die angesaugte Luft auf die angestrebte Strömungsgeschwindigkeit beschleunigt wird. Ein Ansaugen der Fasern ist praktisch ausgeschlossen, da diese infolge der Zentrifugalkraft an der Aussenwandung des Rotortellers abgelegt werden und dort in die Rotorrille wandern, wo sie zum Garn gesponnen werden.It has proven to be expedient to use the rotations of the spinning rotor to generate the suction for the cooling air. The very fast rotating rotor plate acts like a turbine and provides the suction required to accelerate the intake air to the desired flow rate. Sucking in the fibers is practically impossible, as they are deposited on the outer wall of the rotor plate due to the centrifugal force and migrate into the rotor groove where they are spun into the yarn.

In einer alternativen Variante der Erfindung, die alleine oder in Kombination mit den bereits genannten Verfahrensschritten eingesetzt werden kann, wird ein Spinnrotor eingesetzt, dessen Rotorwelle und/oder Rotorteller aus einem Material gefertigt sind, dessen Dichte p grösser als etwa 3 kg/ dm³ und vorzugsweise kleiner als etwa 7,5 kg/ dm³ ist. Die Wärmeleitfähigkeit λ bei Normalbedingungen des Materials ist dabei grösser als etwa 14 W/(K . m). Beispielsweise ist die Wärmeleitfähigkeit grösser als etwa 90 W/(K . m) und kleiner als etwa 200 W/(K . m). Durch die Materialwahl wird der unerwünschten Wärmeentwicklung auf zwei Arten entgegengewirkt. Zum Einen kann durch die Wahl eines Materials mit guter Leitfähigkeit der Wärmetransport verbessert werden. Dadurch wird die entstehende Wärme schneller über den gesamten Spinnrotor oder über die gesamte Längserstreckung der Rotorwelle verteilt. Dadurch werden lokale Wärmespitzen vermieden, die zu thermischen Überbelastungen der Lagerscheiben führen können. Zum anderen bewirkt die Wahl eines Spinnrotors, dessen Rotorwelle und/oder Rotorteller aus einem Material mit geringerer Dichte besteht, dass der Spinnrotor gesamthaft eine geringe- re Masse aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass beim Abbremsen weniger kinetische Energie in Reibungswärme umgewandelt wird. Somit wird durch die Material- wähl für den Spinnrotor an derjenigen Systemkomponente, an der die Wärmespitzen auftreten können, eingegriffen.In an alternative variant of the invention, which can be used alone or in combination with the method steps already mentioned, a spinning rotor is used, the rotor shaft and / or rotor plate of which is made of a material whose density p is greater than about 3 kg / dm ³ and is preferably less than about 7.5 kg / dm ³ . The thermal conductivity λ under normal conditions of the material is greater than about 14 W / (K. M). For example, the thermal conductivity is greater than about 90 W / (K. M) and less than about 200 W / (K. M). The choice of material counteracts the undesirable heat development in two ways. On the one hand, the choice of a material with good conductivity can improve the heat transfer. As a result, the heat generated is distributed more quickly over the entire spinning rotor or over the entire longitudinal extent of the rotor shaft. This avoids local heat peaks that can lead to thermal overloading of the bearing washers. On the other hand, the choice of a spinning rotor whose rotor shaft and / or rotor disk is made of a material with a lower density means that the spinning rotor as a whole has a lower mass. This has the particular advantage that less kinetic energy is converted into frictional heat when braking. Thus, the material choose for the spinning rotor on the system component where the heat peaks can occur.

Hinsichtlich der Beanspruchbarkeit und der Wärmeleiteigenschaften erweisen sich insbe- sondere Titan oder Titanlegierungen für die Rotorwelle und/ oder den Rotorteller von Vorteil. Titan ist leicht, korrosionsbeständig und weist nur geringe Wärmedehneigen- schaften auf. Titan besitzt ausserdem den Vorteil, dass seine Oxide oder Nitride eine au- sserordentlich grosse Härte aufweisen.With regard to the load-bearing capacity and the thermal conductivity properties, titanium or titanium alloys in particular have proven to be advantageous for the rotor shaft and / or the rotor plate. Titan is light, corrosion-resistant and has only low thermal expansion properties. Titanium also has the advantage that its oxides or nitrides are extremely hard.

Ein erfindungsgemäss ausgebildeter Spinnrotor für eine Rotorspimimaschine zur Garnbildung aus vereinzelten Fasern besitzt einen Rotorteller, dessen offene Seite der Zufuhr der Fasern und zum Abziehen des gesponnenen Garns dient. Vom Rotorteller ragt axial eine Rotorwelle ab, deren dem Rotorteller abgewandtes Ende als Lagerzapfen für eine axiale Lagerung der Rotorwelle ausgebildet ist. Die Rotorwelle und/oder der Rotorteller sind für eine Vermeidung von im Betrieb, insbesondere beim Anfahren oder Abbremsen des Spinnrotors, auftretenden Wärmespitzen und/ oder für einen raschen Abtransport der an der Rotorwelle auftretenden Wärme ausgebildet.A spinning rotor designed according to the invention for a rotor spinning machine for forming yarn from individual fibers has a rotor plate, the open side of which serves to feed the fibers and to pull off the spun yarn. A rotor shaft projects axially from the rotor plate, the end of which facing away from the rotor plate is designed as a journal for an axial bearing of the rotor shaft. The rotor shaft and / or the rotor plate are designed to avoid heat peaks occurring during operation, in particular when starting up or braking the spinning rotor, and / or for rapidly dissipating the heat occurring on the rotor shaft.

Der erfindungsgemässen Ausbildung des Spinnrotors liegt der Ansatz zu Grunde, an derjenigen Spinnkomponente Modifikationen vorzunehmen, bei der im Betrieb die Wärmespitzen auftreten, die zu thermischen Überbelastungen von daran angrenzenden bzw. damit in Berührung befindlichen Bauteilen, beispielsweise von Lagerscheiben, führen können. Die erfindungsgemässen Modifikationen des Spinnrotors haben erfüllen den Zweck, die entstehende Wärme rasch über die gesamte Spinnkomponente zu verteilen und/oder abzutransportieren und/oder lokale Wärmespitzen erst gar nicht entstehen zu lassen.The design of the spinning rotor according to the invention is based on the approach of making modifications to the spinning component in which the heat peaks occur during operation, which can lead to thermal overloading of adjacent or in contact with components, for example bearing washers. The modifications of the spinning rotor according to the invention serve the purpose of quickly distributing and / or removing the heat generated over the entire spinning component and / or of preventing local heat peaks from occurring in the first place.

In einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung weist die Rotorwelle des Spinnrotors eine axiale Bohrung auf, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Rotorwelle erstreckt. Die axiale Bohrung besitzt eine Mündung am Grund des Rotortellers und wenigstens eine Ansaugsöffnung am Umfang der Rotorwelle, in Nachbarschaft des Lager- zapfens. Durch diese konstruktive Massnahme ist sichergestellt, dass die Rotorwelle, an welcher der Tangentialriemen für die Rotationserteilung und der Bremsschuh zum Abbremsen des Spinnrotors anliegt, zuverlässig von einem Kühlmedium, vorzugsweise von Kühlluft, durchströmt werden kann. Die Anordung der Mündungen der axialen Bohrung ist dabei derart gewählt, dass die Rotorwelle im wesentlichen über ihre gesamte Längserstreckung kühlbar ist.In a first variant of the invention, the rotor shaft of the spinning rotor has an axial bore which extends essentially over the entire length of the rotor shaft. The axial bore has an opening at the bottom of the rotor plate and at least one suction opening on the circumference of the rotor shaft, in the vicinity of the bearing spigot. This constructive measure ensures that a cooling medium, preferably cooling air, can reliably flow through the rotor shaft, on which the tangential belt for the rotation and the brake shoe for braking the spinning rotor rests. The arrangement of the mouths of the axial bore is chosen such that the rotor shaft can be cooled essentially over its entire longitudinal extent.

Aus fertigungstechnischen Gründen und um Unwuchten zu vermeiden, erweist es sich von Vorteil, für die axiale Bohrung zwei Ansaugöffnungen vorzusehen, die einander in Nachbarschaft zum Lagerzapfen vorzugsweise auf dem selben Umfangskreis der Rotorwelle diametral gegenüberliegen.For manufacturing reasons and to avoid unbalance, it proves advantageous to provide two suction openings for the axial bore, which are diametrically opposite one another in the vicinity of the bearing journal, preferably on the same circumferential circle of the rotor shaft.

Bei den bekannten Rotorspinnmaschinen sind die einzelenen Rotorwellen üblicherweise jweils auf zwei Paaren von Lagerscheiben abgestützt. Dabei ist die Anordnung der An- Saugöffnungen der axialen Bohrung der Rotorwelle derart gewählt, dass sie zwischen dem Lagerzapfen und den Anlagestellen des dem axialen Ende näheren Lagerscheibenpaars angeordnet sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Ansaugöffnungen nicht durch die Lagerscheiben verdeckt werden können. Zudem wird dadurch die Rotorwelle in allen ihren Berührungsstellen mit den Lagerscheiben und den Antriebs- und Bremsmitteln zwangsgekühlt.In the known rotor spinning machines, the individual rotor shafts are usually supported in each case on two pairs of bearing disks. The arrangement of the suction openings of the axial bore of the rotor shaft is selected such that they are arranged between the bearing journal and the contact points of the pair of bearing disks closer to the axial end. This ensures that the suction openings cannot be covered by the bearing washers. In addition, the rotor shaft is forced-cooled in all of its contact points with the bearing disks and the drive and braking means.

Die axiale Bohrung in der Rotorwelle weist mit Vorteil einen Durchmesser auf, der etwa 4 mm bis etwa 6,5 mm, vorzugsweise etwa 5 mm bis etwa 6 mm, beträgt. Mit dem gewählten Durchmesser und den hohen Drehzahlen des Spinnrotors sind für die Kühlluft ausrei- chend hohe Strömungsgeschwindigkeiten und damit Durchsetzvolumina von etwa 121/min bis etwa 301/min erzielbar.The axial bore in the rotor shaft advantageously has a diameter which is approximately 4 mm to approximately 6.5 mm, preferably approximately 5 mm to approximately 6 mm. With the selected diameter and the high speeds of the spinning rotor, sufficiently high flow velocities and thus throughput volumes of approximately 121 / min to approximately 301 / min can be achieved for the cooling air.

Die axiale Bohrung in der Rotorwelle erstreckt sich mit Vorteil im wesentlichen über ihre gesamte Länge. Durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit des Spinnrotors wird die Kühlluft turbinenartig durch die Ansaugöffnung und die Bohrung in der Rotorwelle angesaugt. Fasern können nicht in die Bohrung gelangen, da sie ja durch die angesaugte Kühlluft abgewiesen werden und infolge der Zentrifugalkraft an der Aussenwandung des Rotortellers abgelegt werden. Dort wandern die Fasern in die Rotorrille, wo sie zum Garn gesponnen werden.The axial bore in the rotor shaft advantageously extends essentially over its entire length. Due to the high rotational speed of the spinning rotor, the cooling air is sucked like a turbine through the suction opening and the bore in the rotor shaft. Fibers cannot get into the hole because they are sucked in through the Cooling air is rejected and deposited on the outer wall of the rotor plate due to the centrifugal force. There the fibers migrate into the rotor groove, where they are spun into yarn.

In einer fertigungstechnisch sehr einfachen Ausführungsvariante ist die Rotorwelle aus einem Rohr gefertigt, in welches ein als Lagerzapfen ausgebildetes Endstück im Presssitz eingepasst ist. Das gegenüberliegende Rohrende ist mit dem Rotorteller verbunden und kann ebenfalls im Presssitz eingepasst sein. Als alternatives Fügeverfahren kann beispielsweise auch Reibschweissen vorgesehen sein.In a manufacturing variant that is very simple in terms of production technology, the rotor shaft is manufactured from a tube into which an end piece designed as a bearing journal is press-fitted. The opposite tube end is connected to the rotor plate and can also be press-fitted. Friction welding can also be provided as an alternative joining method, for example.

Eine zweite Ausführungsvariante des Spinnrotors, die wahlweise allein oder in Verbindung mit den vorstehend angeführten, konstruktiven Varianten des Spinnrotors einsetzbar ist, sieht vor, dass die Rotorwelle und/ oder Rotorteller aus einem Material gefertigt sind, dessen Dichte p grösser als etwa 3 kg/ dm³ und vorzugsweise kleiner als etwa 7,5 kg/ dm³ ist und dessen Wärmeleitfähigkeit λ bei Normalbedingungen grösser ist als etwa 14 W/(K . ). Beispielsweise ist die Wärmeleitfähigkeit bei Normalbedingungen grösser als 90 W/(K . m) und kleiner als etwa 200 W/(K . m). Durch die Materialwahl wird der unerwünschten Wärmeentwicklung auf zwei Arten entgegengewirkt. Zum Einen ist durch die Wahl eines Materials mit guter Leitfähigkeit der Wärmetransport verbesserbar. Dadurch verteilt sich die beim Abbremsen oder beim Beschleunigen entstehende Wärme schneller über den gesamten Spinnrotor, insbesondere über die gesamte Längserstrek- kung der Rotorwelle. Auf diese Weise sind lokale Wärmespitzen vermeidbar, die zu thermischen Überbelastungen der Lagerscheiben führen können. Zum anderen bewirkt die Wahl eines Spinnrotors, dessen Rotorwelle und/ oder Rotorteller aus einem Material mit geringerer Dichte besteht, dass der Spinnrotor gesamthaft eine geringere Masse aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass beim Abbremsen weniger kinetische Energie in Reibungswärme umgewandelt wird. Somit wird durch die Materialwahl für den Spinnrotor an derjenigen Systemkomponente, an der die Wärmespitzen auftreten können, eingegriffen. Als besondere geeignete Materialien für die Rotorwelle und/ oder der Rotorteller des Spinnrotors erweisen sich Titan oder Titanlegierungen. Titan besitzt eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht auf und weist sehr gute Wärmeleiteigenschaften auf. Es ist korrosionsbeständig und weist nur geringe Wärmedehneigenschaften auf, die zu einem Verzug des Spinnrotors führen könnten, was bei den hohen Rotationsgeschwindigkeiten unbedingt vermieden werden sollte. Titan weist weiterhin den Vorteil auf, dass seine Oxidoder Nitridverbindungen eine grosse Härte besitzen. Dies ausnutzend, kann eine Variante der Erfindung vorsehen, dass der Rotorteller gesamthaft aus Titan besteht und im Kon- taktbereich mit den Fasern eine gegenüber reinem Titan härtere Oberfläche, beispielswei- se eine Oberflächenschicht aus Titanoxid oder Titannitrid, aufweist.A second embodiment of the spinning rotor, which can be used either alone or in conjunction with the constructive variants of the spinning rotor mentioned above, provides that the rotor shaft and / or rotor disk are made of a material whose density p is greater than about 3 kg / dm ³ and is preferably less than about 7.5 kg / dm ³ and whose thermal conductivity λ is greater than about 14 W / (K.) Under normal conditions. For example, the thermal conductivity under normal conditions is greater than 90 W / (K. M) and less than about 200 W / (K. M). The choice of material counteracts the undesirable heat development in two ways. On the one hand, the heat transport can be improved by choosing a material with good conductivity. As a result, the heat generated when braking or accelerating is distributed more quickly over the entire spinning rotor, in particular over the entire longitudinal extent of the rotor shaft. In this way, local heat peaks can be avoided, which can lead to thermal overloading of the bearing washers. On the other hand, the choice of a spinning rotor, the rotor shaft and / or rotor plate of which is made of a material with a lower density, means that the spinning rotor as a whole has a lower mass. This has the particular advantage that less kinetic energy is converted into frictional heat when braking. Thus, the material selection for the spinning rotor intervenes on the system component where the heat peaks can occur. Titanium or titanium alloys have proven to be particularly suitable materials for the rotor shaft and / or the rotor plate of the spinning rotor. Titan has high strength and low weight and has very good thermal conductivity. It is corrosion-resistant and has only low thermal expansion properties, which could lead to a distortion of the spinning rotor, which should be avoided at the high rotation speeds. Titanium also has the advantage that its oxide or nitride compounds are extremely hard. Taking advantage of this, a variant of the invention can provide that the rotor plate consists entirely of titanium and in the contact area with the fibers has a surface harder than pure titanium, for example a surface layer made of titanium oxide or titanium nitride.

Rotorspinnmaschine moderner Bauart besitzen eine Anzahl von Spinnstellen, die vorzugsweise über eine zentrale Antriebseinheit betreibbar sind. Als zentrale Einheit weist jede Spinnstelle eine Spinnbox auf, in der ein Spinnrotor mit einem Rotorteller und einer Rotorwelle, die sich auf einer Rotorlagerung, vorzugsweise auf zwei Paaren von Lagerscheiben, abstützt, angeordnet ist. Bei einer erfü dungsgemäss modifizierten Rotorspinnmaschine sind die Spinnrotoren wenigstens zum Teil gemäss den vorstehend angeführten Ausführungsvarianten ausgebildet. Dadurch ist die Standzeit der Spinnrotoren und ihrer Lagerungen erhöht, was sich vorteilhaft auf den Betrieb der Spinnstellen und der gesam- ten Rotorspinnmaschine auswirkt. Die Rotorspinnmaschine hat geringere Stillstandzeiten wegen Rotor- oder Lagerwechsel und ist dadurch wirtschaftlicher betreibbar.Rotor spinning machines of modern design have a number of spinning positions, which can preferably be operated via a central drive unit. As a central unit, each spinning station has a spinning box in which a spinning rotor with a rotor plate and a rotor shaft, which is supported on a rotor bearing, preferably on two pairs of bearing disks, is arranged. In the case of a rotor spinning machine modified in accordance with the invention, the spinning rotors are at least partially constructed in accordance with the above-mentioned design variants. This increases the service life of the spinning rotors and their bearings, which has an advantageous effect on the operation of the spinning positions and the entire rotor spinning machine. The rotor spinning machine has less downtimes due to rotor or bearing changes and is therefore more economical to operate.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawings. Show it:

Fig. 1 eine Darstellung des Arbeitsprinzips einer Rotorspinnmaschine;Figure 1 is an illustration of the principle of operation of a rotor spinning machine.

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Spinnrotors; und2 shows an exemplary embodiment of a spinning rotor according to the invention; and

Fig. 3 eine Darstellung der Luftstömungsverhältnisse in einer Spinnstation. Fig. 1 zeigt eine gesamthaft mit 1 bezeichnete Spinnstation und dient zur Erläuterung des Arbeitsprinzips einer Rotorspinnmaschine. Rotorspinnmaschinen weist üblicherweise eüi grössere Anzahl, beispielsweise bis zu 24, baugleiche Spinnstationen auf, die in Serie zu beiden Seiten der Maschine angeordnet sind. Der Antrieb, die Steuerung und Überwachung der Spinnstationen erfolgen zentral. Jede Spinnstation 1 besitzt eine Vereinzelungseinrichtung 2 für ein Faserband B, das aus einem Reservoir zugeführt wird. Hauptbestandteil der Vereinzelungseinrichtung 2 ist eine schnell rotierbare Auflösewalze 3. Durch die schnelle Rotation werden aus dem Faserband B Einzelfasern F ausgekämmt und in Drehrichtung der Walze 3 mitgenommen. Die Einzelfasern F gelangen über einen Faserleitkanal 4 zu einem Spinnrotor 5, der in einer Spinnbox angeordnet ist. Der Fasertransport in den Spinnrotor 5 erfolgt durch Fliehkräfte und vor allen durch einen in der Spinnbox herschenden Unterdruck. Der Unterdruck wird durch eine schnelle Rotation des Spinnrotors 5 erzeugt, der über einen an seiner Rotorwelle anliegenden Tangentialrie- men 11 antreibbar ist. Im Betrieb erreicht der Spinnrotor 5 beispielsweise Umdrehungszahlen von 130 000 Umdrehungen pro Minute und mehr. Die Rotorwelle 7 ragt axial von einem Rotorteller 8 ab, der in seinem Inneren eine Spinnrille 10 aufweist. In der Spinnrille 10 werden die dem Spinnrotor 5 kontinuierlich zugeführten Einzelfasern F durch die Drehbewegung des Spinnrotors 5 miteinander versponnen. Die zu einem Garn Y ver- spormenen Fasern F werden kontinuierlich durch eine Abzugdüse 12 vom Spinnteller abgezogen und auf eine Spule 14 gewickelt. Ein mit 13 bezeichneter Fadenwächter überwacht dabei das abgezogene Garn Y auf Fadenbrüche.Fig. 3 shows the air flow conditions in a spinning station. Fig. 1 shows a spinning station generally designated 1 and serves to explain the working principle of a rotor spinning machine. Rotor spinning machines usually have a larger number, for example up to 24, of identical spinning stations, which are arranged in series on both sides of the machine. The drive, control and monitoring of the spinning stations are carried out centrally. Each spinning station 1 has a separating device 2 for a sliver B which is fed from a reservoir. The main component of the separating device 2 is a rapidly rotating opening roller 3. The rapid rotation means that individual fibers F are combed out of the fiber sliver B and taken along in the direction of rotation of the roller 3. The individual fibers F pass through a fiber guide channel 4 to a spinning rotor 5, which is arranged in a spinning box. The fiber is transported into the spinning rotor 5 by centrifugal forces and above all by a negative pressure in the spinning box. The negative pressure is generated by a rapid rotation of the spinning rotor 5, which can be driven via a tangential belt 11 resting on its rotor shaft. In operation, the spinning rotor 5 reaches, for example, speeds of 130,000 revolutions per minute and more. The rotor shaft 7 projects axially from a rotor plate 8 which has a spinning groove 10 in its interior. In the spinning groove 10, the individual fibers F continuously fed to the spinning rotor 5 are spun together by the rotational movement of the spinning rotor 5. The fibers F spun into a yarn Y are continuously drawn off from the spinning plate by a draw-off nozzle 12 and wound onto a spool 14. A thread monitor designated 13 monitors the drawn yarn Y for thread breaks.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäss ausgebildeten Spinnrotors, der gesamthaft mit dem Bezugszeichen 5 versehen ist. Der Spinnrotor 5 besitzt einen Rotorteller 8, von dem die Rotorwelle 7 axial abragt. Der Rotorteller 8 besitzt eine kegel- stumpfförmige Form mit einer Rotorwand 9, die sich zum Tellergrund 15 erweitert. Am Übergang der Rotorwand 9 zum Tellergrund 15 ist die Rotorrille 10 vorgesehen. Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rotorwelle mit einer axialen Bohrung 16 versehen, die eine Tellermündung 17 am Tellergrund 15 aufweist. An ilirem dem Rotorteller 8 abgewandten Ende weist die axiale Bohrung Ansaugöffnungen 18 auf. Die Ansaugöffnungen 18 sind in unmittelbarer Nachbarschaft eines Lagerzapfens 19 angeordnet, der am Ende der Rotorwelle 7 angeordnet ist. Der Lagerzapfen 19 dient zur axialen Lagerung des Spinnrotors 5. Die Ansaugöffnungen 18 sind vorzugsweise auf dem gleichen Umfangskreis der Rotorwelle 7 angeordnet. Beispielsweise sind am Umfang der Rotorwelle 7 zwei Ansaugöffnungen 18 vorgesehen, die einander diametral gegenüberliegen. Dies hat bei der Herstellung der Austrittsöffnungen den Vorteil, dass die Rotorwelle einfach mit dem gewünschten Durchmesser durchbohrt wird.FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a spinning rotor designed according to the invention, which is provided overall with the reference number 5. The spinning rotor 5 has a rotor plate 8, from which the rotor shaft 7 projects axially. The rotor plate 8 has a frustoconical shape with a rotor wall 9 which widens to the plate base 15. The rotor groove 10 is provided at the transition from the rotor wall 9 to the plate base 15. According to the illustrated embodiment, the rotor shaft is provided with an axial bore 16 which has a plate mouth 17 on the plate base 15. At its end facing away from the rotor plate 8, the axial bore has suction openings 18. The suction openings 18 are arranged in the immediate vicinity of a bearing pin 19, which is arranged at the end of the rotor shaft 7. The bearing pin 19 is used for the axial mounting of the spinning rotor 5. The suction openings 18 are preferably arranged on the same circumferential circle of the rotor shaft 7. For example, two suction openings 18 are provided on the circumference of the rotor shaft 7, which are diametrically opposite one another. When producing the outlet openings, this has the advantage that the rotor shaft is simply drilled through with the desired diameter.

Die axiale Bohrung 16 in der Rotorwelle 7 besitzt einen Innendurchmesser d, der etwa 4 mm bis etwa 6,5 mm, vorzugsweise etwa 5 mm bis etwa 6 mm, beträgt. Wie in Fig. 2 angedeutet ist, kann die Rotorwelle 7 aus einem Rohr bestehen, das den gewünschten Innendurchmesser d aufweist. Das Rohr kann im Presssitz mit dem Rotorteller 8 verbunden sein. Der Rotorteller 8 kann, wie dargestellt ist, angrenzend an den Tellergrund einen Halsabschnitt mit grösseren Durchmesser aufweisen, der das Fügen mit dem die Rotorwelle 7 bildenden Rohr erleichtert. Der Lagerzapfen 19 schliesst das rückwärtige Ende des Rohres ab und ist beispielsweise im Presssitz emgepasst. Die Länge der Rotorwelle 7 ist derart bemessen, dass ausreichend Platz für den Angriff des Tangentialriemens und einer Bremse und für Stützscheiben besteht.The axial bore 16 in the rotor shaft 7 has an inner diameter d which is approximately 4 mm to approximately 6.5 mm, preferably approximately 5 mm to approximately 6 mm. As indicated in Fig. 2, the rotor shaft 7 can consist of a tube which has the desired inner diameter d. The tube can be press-connected to the rotor plate 8. The rotor plate 8 can, as shown, have a neck section with a larger diameter adjacent to the plate base, which facilitates the joining with the tube forming the rotor shaft 7. The journal 19 closes off the rear end of the tube and is fitted, for example, in a press fit. The length of the rotor shaft 7 is dimensioned such that there is sufficient space for the tangential belt and a brake to engage and for support disks.

Der Spinnrotor 5 besteht wenigstens zum Teil aus einem Material, dessen Dichte p grösser als etwa 3 kg/ dm³ und vorzugsweise kleiner als etwa 7,5 kg/ dm³ ist und dessen Wärmeleitfähigkeit λ bei Normalbedingungen grösser ist als etwa 14 W/(K . m). Beispielsweise ist die Wärmeleitfähigkeit λ grösser als etwa 90 W/(K . m) und kleiner als etwa 200 W/(K . m). Durch die Materialwahl wird der unerwünschten Wärmeentwicklung auf zwei Arten entgegengewirkt. Zum Einen ist durch die Wahl eines Materials mit guter Leitfälligkeit der Wärmetransport verbesserbar. Dadurch verteilt sich die beim Abbremsen oder beim Beschleunigen entstehende Wärme schneller über den gesamten Spinnrotor 5, insbesondere über die gesamte Längserstreckung der Rotorwelle 7. Zum anderen bewirkt die Wahl eines Spinnrotors 5, dessen Rotorwelle 7 und/ oder Rotorteller 8 aus einem Material mit geringerer Dichte besteht, dass der Spinnrotor gesamthaft eine geringere Masse aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass beim Abbremsen weniger kinetische Energie in Reibungswärme umgewandelt wird. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Rotorwelle 7 beispielsweise aus Titan oder aus einer Titanverbindung bestehen. Der Rotorteller 8 kann aus gehärtetem Stahl bestehen. In einer vorteilhaften Variante der Erfindung besteht der Rotorteller 8 aus Titan oder einer Titanverbindung. Dies erlaubt es diejenigen Bereiche des Rotor- teller 8, die besonders abrasiv beansprucht werden, mit einer Schicht aus Titanoxid oder Titannitrid zu versehen, die eine besonders grosse Härte aufweisen. Der Lagerzapfen 19 kann aus dem gleichen Material bestehen, wie die übrige Rotorwelle 7 oder die Rotorwelle 7 samt Lagerzapfen 19 kann einstückig ausgebildet sein. Im Fall der Ausbildung der Rotorwelle und/ oder des Rotortellers aus einem Material mit den oben erwähnten Eigen- schaften, kann auch die axiale Bohrung der Rotorwelle entfallen, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Dieser besteht ja gerade darin, an derjenigen Spinnkomponente einer Rotorspinnmaschine Vorkehrungen zu treffen bzw. Modifikation vorzunehmen, die im Betrieb einer erhöhten Temperaturbelastung ausgesetzt ist.The spinning rotor 5 consists at least in part of a material whose density p is greater than approximately 3 kg / dm ³ and preferably less than approximately 7.5 kg / dm ³ and whose thermal conductivity λ is greater than approximately 14 W / (K under normal conditions . m). For example, the thermal conductivity λ is greater than about 90 W / (K. M) and less than about 200 W / (K. M). The choice of material counteracts the undesirable heat development in two ways. On the one hand, the heat transport can be improved by choosing a material with good conductivity. As a result, the heat generated when braking or accelerating is distributed more quickly over the entire spinning rotor 5, in particular over the entire longitudinal extent of the rotor shaft 7. On the other hand, the choice of a spinning rotor 5, its rotor shaft 7 and / or rotor disk 8 is made of a material with a lower density there is that the spinning rotor has a lower mass overall. This has the particular advantage that less kinetic energy is converted into frictional heat when braking. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the rotor shaft 7 can consist, for example, of titanium or a titanium compound. The rotor plate 8 can consist of hardened steel. In an advantageous variant of the invention, the rotor plate 8 consists of titanium or a titanium compound. This makes it possible to provide those areas of the rotor plate 8 which are particularly abrasively stressed with a layer of titanium oxide or titanium nitride which are particularly hard. The bearing pin 19 can consist of the same material as the rest of the rotor shaft 7 or the rotor shaft 7 together with the bearing pin 19 can be formed in one piece. If the rotor shaft and / or the rotor plate are made from a material with the above-mentioned properties, the axial bore of the rotor shaft can also be omitted without deviating from the basic idea of the invention. This is precisely to take precautions or make modifications to that spinning component of a rotor spinning machine that is exposed to an increased temperature load during operation.

Die in Fig. 3 schematisch dargestellte Spinnstation ist wiederum gesamthaf t mit dem Be- zugszeichen 1 versehen. Die Vereinzelungseinrichtung für das Faserband mit der Auflösewalze 3 trägt das Bezugszeichen 2. Der in der Spinnbox 6 angeordnete Spinnrotor 5 ragt mit seiner Rotorwelle 7 durch eine Rückwand der Spinnbox 6 und ist mit seinem Lagerzapfen 19 in einer Gehäusewand 20 axial gelagert. Beispielsweise ist ein axiales Spurlager vorgesehen, das eine in einem Ölbad laufende Lagerkugel aufweist, die am Stirnende des Lagerzapfens 19 anliegt. Ebenfalls angedeutet sind zwei Paare von Lagerscheiben 21, 22, auf denen sich die Rotorwelle 7 abstützt. Diese Art der Lagerung wird in Fachkreisen als „TwinDisk Lagereinheit" bezeichnet. Die paarweise angeordneten Lagerscheiben 21, 22 bilden einen Keilspalt, in dem die Rotorwelle 7 frei abläuft. Durch die geschränkte An- Ordnung der Achsen der Lagerscheiben 21, 22 entsteht ein Axialschub, durch den die Rotorwelle 7 im Betrieb stets sicher gegen das Spurlager gedrückt wird. Die freie, indirekte Lagerung gestattet ein leichtes und schnelles Auswechseln des Spinnrotors und erlaubt das Erreichen der hohen Rotordrehzahlen. Zwischen den beiden Lagerscheibenpaaren 21, 22 liegt der Tangentialrieben 11, über den der Spinnrotor angetrieben wird, am Umfang der Rotorwelle 7 an. Auf der gegenüberliegenden Seite der Rotorwelle 7 ist eine Bremse vorgesehen, die wenigstens einen auf den Umfang der Rotorwelle 7 zustellbaren Bremsschuh 23 umf asst. Der Rotorteller 8 ist in der Spinnbox 6 angeordnet, in der im Betrieb, infolge der Rotation des Spinnrotors 5 ein Unterdruck herrscht. Der Faserleitkanal 4 ist durch das Gehäuse der Spinnbox 6 geführt und reicht bis kurz vor die Rotorwand 9. Die Abzugdüse 12 ist gleich- falls in die Spinnbox 6 geführt und ragt in den Rotorteller 8. Durch die Rotation der Auflösewalze 3 der Vereinzelungseinrichtung 2 und insbesondere wegen des in der Spinnbox 6 herrschenden Unterdrucks wird mit den verinzelten Fasern Luft A durch den Faserleitkanal 4 in die Spinnbox 6 angesaugt. Die angesaugte Luft A ist dabei weitgehend frei von Schmutzpartikeln D, die am Eingang des Faserbandes in die Vereinzelungsein- richtung 2 abgestreift werden. Zusätzlich wird auch über die Abzugdüse 12 Luft A in die Spinnbox 6 angesaugt. Die in die Spinnbox 6 angesaugt Luft A gelangt auf den Rotorteller 8. Die Luft A wird an der Rotorwand 9 umgelenkt und über eine Luftabsaugung 24 aus der Spinnbox 6 entfernt. Durch die turbinenartige Rotation des Spinnrotors 5 wird auch durch die axiale Bohrung 16 der Rotorwelle 7 Luft angesaugt. Diese gelangt durch die Ansaugöffnung(en) 18 in die Bohrung 16 der Rotorwelle 7, durchströmt die Rotorwelle 7 über nahezu ihre gesamte Länge und gelangt über die Tellermündung 17 in die Spinnbox 6. Beim Durchströmen der axialen Bohrung 16 nimmt die Luft A die Wärme unmittelbar am Enstehungsort auf und transportiert sie ab. Das Durchsatzvolumen der Kühlluft beträgt dabei etwa 12 1/min bis etwa 30 1/min. Die Anordnung der Ansaugöff- nung(en) 18 ist dabei derart gewählt, dass sie bei in die „TwinDisk Lagereinheit" eingelegtem Spinnrotor 5 nicht verdeckt sind. Insbesondere kommen dabei die Ansaugöffnung zwischen dem rückwärtigen Lagerscheibenpaar 22 und dem axialen Spurlager 19, 20 zu liegen. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass die Kühlluft A im wesentlichen die gesamte Rotorwelle 7 durchströmt.The spinning station shown schematically in FIG. 3 is again provided with the reference number 1. The separating device for the fiber sliver with the opening roller 3 bears the reference number 2. The spinning rotor 5 arranged in the spinning box 6 projects with its rotor shaft 7 through a rear wall of the spinning box 6 and is mounted axially with its journal 19 in a housing wall 20. For example, an axial thrust bearing is provided which has a bearing ball which runs in an oil bath and which lies against the front end of the bearing pin 19. Also indicated are two pairs of bearing disks 21, 22 on which the rotor shaft 7 is supported. This type of bearing is referred to in specialist circles as a "TwinDisk bearing unit". The bearing disks 21, 22 arranged in pairs form a wedge gap in which the rotor shaft 7 runs freely. The axial arrangement of the bearing disks 21, 22 results in an axial thrust, by means of which the rotor shaft 7 is always pressed securely against the thrust bearing during operation The free, indirect bearing allows the spinning rotor to be replaced easily and quickly and allows the high rotor speeds to be reached. Between the two pairs of bearing disks 21, 22 is the tangential friction 11, above which the spinning rotor is driven on the circumference of the rotor shaft 7. A brake is provided on the opposite side of the rotor shaft 7, which comprises at least one brake shoe 23 that can be set on the circumference of the rotor shaft 7. The rotor plate 8 is arranged in the spinning box 6, in which there is a negative pressure during operation as a result of the rotation of the spinning rotor 5. The fiber guide channel 4 is guided through the housing of the spinning box 6 and extends shortly before the rotor wall 9. The extraction nozzle 12 is likewise guided into the spinning box 6 and protrudes into the rotor plate 8. Due to the rotation of the opening roller 3 of the separating device 2 and in particular Because of the negative pressure prevailing in the spin box 6, air A is sucked in with the separated fibers through the fiber guide channel 4 into the spin box 6. The sucked-in air A is largely free of dirt particles D, which are stripped off at the entrance of the sliver into the separating device 2. In addition, air A is also drawn into the spin box 6 via the extraction nozzle 12. The air A sucked into the spin box 6 reaches the rotor plate 8. The air A is deflected on the rotor wall 9 and removed from the spin box 6 via an air suction 24. Due to the turbine-like rotation of the spinning rotor 5, air is also sucked in through the axial bore 16 of the rotor shaft 7. This passes through the suction opening (s) 18 into the bore 16 of the rotor shaft 7, flows through the rotor shaft 7 over almost its entire length and passes through the plate mouth 17 into the spin box 6. When flowing through the axial bore 16, the air A takes the heat directly at the place of origin and transports them away. The throughput volume of the cooling air is about 12 1 / min to about 30 1 / min. The arrangement of the suction opening (s) 18 is chosen such that they are not covered when the spinning rotor 5 is inserted in the “TwinDisk bearing unit”. In particular, the suction opening comes to lie between the rear bearing disc pair 22 and the axial thrust bearing 19, 20 This arrangement ensures that the cooling air A essentially flows through the entire rotor shaft 7.

Durch die Materialwahl für den Spinnrotor ist gewährleistet, dass die im Betrieb, insbesondere beim Beschleunigen und Abbremsen des Spinnrotors, entstehende Wärme schnell über den gesamten Rotor verteilt wird. Das Vorsehen eines axialen Kühlkanals, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Rotorwelle erstreckt, ist die gesamte Rotorwelle kühlbar und wird die beim Beschleunigen und insbesondere beim Abbremsen entstehende Wärme unmittelbar am Entstehungsort zwangsweise abtransportiert. Jeder der Massnahmen verhindert die Enstehung von lokalen Wärmespitzen, die zu Beschädi- gungen der anliegenden Spinnkomponenten, beispielsweise der Oberflächen der Lagerscheiben, führen könnte. Die besten Ergebnisse hinsichtlich einer Temperaturstabilsierung des Spinnrotors sind durch eine Kombination der Massnahmen erzielbar. The choice of material for the spinning rotor ensures that the heat generated during operation, in particular when accelerating and braking the spinning rotor, is quickly distributed over the entire rotor. The provision of an axial cooling channel, which extends essentially over the entire length of the rotor shaft, the entire rotor shaft can be cooled and the heat generated during acceleration and in particular during braking is forcibly transported away at the point of origin. Each of the measures prevents the generation of local heat peaks, which conditions of the adjacent spinning components, for example the surfaces of the bearing washers. The best results with regard to stabilizing the temperature of the spinning rotor can be achieved by a combination of the measures.

Claims

claims

1. A method for stabilizing the temperature of a spinning rotor (5) of a rotor spinning machine for yarn formation from individual fibers (F), which has a rotor plate (8) and a rotor shaft (7) projecting axially therefrom, which has at least one pair of bearing disks (21, 22) supported and axially supported at its end (19) facing away from the rotor plate (8), the feed of the separated fibers (F) and the withdrawal of the spun yarn (Y) taking place from the same side of the rotor plate (8), characterized in that precautions are taken on the rotor shaft (7) and / or on the rotor plate (8) in order to prevent heat peaks occurring during operation, in particular when starting or braking the spinning rotor (5), and / or preventing heat peaks on the rotor shaft (7 ) occurring

Dissipate heat as quickly as possible.

2. The method according to claim 1, characterized in that the precautions consist in forcing the rotor shaft (7) over the essential part of its longitudinal extension with a forced cooling.

3. The method according to claim 2, characterized in that cooling air is sucked through at least one suction opening (18) on the circumference of the rotor shaft (7) into an axial bore (16) of the rotor shaft and after flowing through the rotor shaft (7) via an orifice (18) is blown out on the plate base (15) of the rotor plate (8).

4. The method according to claim 3, characterized in that the cooling air is sucked in through two suction openings (18), which are preferably opposite each other on a circumferential circle of the rotor shaft (7).

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the rotor shaft (7) is supported on two pairs of bearing disks (21, 22) and the cooling air in a region between the axially mounted end (19) of the rotor shaft (7) and the pair of bearing disks (22) closer to the axial end (19) is sucked in.

6. The method according to any one of claims 3-5, characterized in that the cooling air with a throughput volume of about 12 1 / miι to about 30 1 / min is guided through the axial bore (16) of the rotor shaft (7).

7. The method according to any one of claims 3-6, characterized in that the cooling air is guided over substantially the entire length of the rotor shaft (7).

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the precautions consist in using a spinning rotor (5), the

The rotor shaft (7) and / or rotor plate (8) are made of a material whose density p is greater than about 3 kg / dm ³ and preferably less than about 7.5 kg / dm ³ and whose thermal conductivity λ is greater than under normal conditions about 14 W / (K. m).

9. The method according to claim 8, characterized in that the rotor shaft (7) and / or the rotor plate (8) are made of titanium or titanium alloys.

10. Spinning rotor for a rotor spinning machine for yarn formation from individual fibers with a rotor plate (8), the open side of which serves to feed the fibers (F) and to pull off the spun yarn (Y), and one which projects axially from the rotor plate (8) Rotor shaft (7), whose end facing away from the rotor plate (8) is designed as a bearing journal (19) for an axial bearing of the rotor shaft (7), characterized in that the rotor shaft (7) and / or the rotor plate (8) for avoidance of heat peaks occurring during operation, in particular when starting up or braking the spinning rotor (5), and / or for a rapid removal of the heat occurring on the rotor shaft (7).

11. Spinning rotor according to claim 10, characterized in that the rotor shaft (7) has an axial bore (16) which extends essentially over the entire length of the rotor shaft (7) and an opening (17) at the bottom of the rotor plate (8) and at least one suction opening (18) on the circumference of the rotor shaft (7), in the vicinity of the bearing pin (19).

12. Spinning rotor according to claim 11, characterized in that the axial bore (16) in the vicinity of the bearing journal (19) is equipped with two suction openings (18) which are preferably diametrically opposed to one another on the same circumferential circle of the rotor shaft (7) ,

13. Spinning rotor according to claim 11 or 12, characterized in that the rotor shaft (7) within the rotor spinning machine is supported on two pairs of bearing disks (21, 22) and the suction openings (18) of the axial bore (16) ^{* of} the rotor shaft ( 7) are arranged between the bearing journal (19) and the contact points of the bearing disc pair (22) closer to the axial end.

14. Spinning rotor according to one of claims 11 - 13, characterized in that the axial bore (16) has a diameter (d) which is approximately 4 mm to approximately

6.5 mm, preferably about 5 mm to about 6 mm.

15. Spinning rotor according to one of claims 11 - 14, characterized in that the rotor shaft (7) is a tube into which an end piece (19) designed as a bearing pin is press-fitted.

16. Spinning rotor according to one of claims 10-15, characterized in that the rotor shaft (7) and / or rotor plate (8) are made of a material whose density p is greater than about 3 kg / dm ³ and preferably less than about 7 , 5 kg / dm ³ and whose thermal conductivity λ is greater than about 14 W / (K. M) under normal conditions.

17. Spinning rotor according to claim 16, characterized in that the rotor shaft (7) and / or the rotor plate (8) consist of titanium or a titanium alloy.

18. Spinning rotor according to claim 17, characterized in that the rotor plate (8) consists of titanium and in the contact area with the fibers has a harder surface than pure titanium, for example a surface layer made of titanium oxide or titanium nitride.

19. Rotor spinning machine with a number of spinning positions (1), which can preferably be operated via a central drive unit and each have a spinning box (6) in which a spinning rotor (5) with a rotor plate (8) and a rotor shaft (7) is supported on a rotor bearing, preferably on two pairs of bearing disks (21, 22), is characterized by a spinning rotor (5) according to one of claims 10 - 18.