带可驱动转杯纺的转杯纺纱装置

摘要

一种转杯纺纱装置包括一个可驱动的转杯纺，转杯纺有一个转杯盘和一个转杯轴。转杯纺在其转杯轴上高转速支承在至少一个径向轴承上，并有一从转杯盘的前边缘测量到径向轴承起点的悬伸部分。悬伸部分小于29mm。转杯纺可由毗邻转杯轴的切向传动带驱动。其中，悬伸部分(mm)与在切向传动带范围内的转杯轴直径(mm)的乘积小于250。另外，可以预先规定，转杯轴径向支承在两个在轴向方向上以一定间隔距离分开布置的支承圆盘对的楔形间隙中，其中，朝向转杯盘的支承圆盘对的支承圆盘的宽度大于背向转杯盘的支承圆盘对的支承圆盘的宽度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种带可驱动转杯纺的转杯纺纱装置，其中，转杯纺有一个转杯盘和一根转杯轴，而转杯纺在转杯轴上飞转着支承在至少一个径向轴承上，而且，转杯纺具有一从转杯盘的前边缘测量到径向轴承的起点的悬伸部分。

背景技术

对于这种类型的转杯纺纱装置的转杯纺，今天在实践中正在致力于180,000min^-1数量级的转速。用转杯纺可以达到的转速，基本上是以临界转速为标准转速，因为考虑到安全性，运行转速必须始终在临界转速之下。

根据DE 19729941A1，人们已经了解到提高临界转速的措施。例如据规定，转杯轴的长度大约应当是其直径的十倍。诚然，规定的措施不足以把转速提高到150,000min^-1以上。

发明内容

本发明的任务是，进一步提高临界转速，以此实现180,000min^-1的运行转速。

这一任务是这样解决的，即悬伸部分小于29mm，特别是小于27mm。

已经证明，转杯纺的悬伸部分对临界转速的提高有重大影响。即使少量缩短悬伸部分的作用已能明显提高临界转速。

转杯纺的悬伸部分应当定义为转杯纺的前边缘到径向轴承起点的距离。因此，如何设计径向轴承是无关紧要的。径向轴承可以是例如一个支承圆盘对，一个空气轴承，一个磁性轴承，或者也可以是一个滚动轴承。

通常使用的转杯纺的一个转杯盘是压紧在转杯轴上的，因此，为了压紧连接，这个悬伸部分必须是一个很大的部分。如果缩短压紧连接的长度，就必须确保，压紧连接即使在转杯纺极端的高转速下也不会松动。通过结合FEM计算所做的试验证明似乎不能明显缩短压紧连接的长度。根据连接的方式，可以达到的悬伸部分在15到20mm的范围内。

根据当前的技术水准，由其申请人经过许多年之后提供的型号为R20的转杯纺纱机，其转杯纺的悬伸部分为25.9mm。但是，已知的纺纱机是不适合于这样高的转速的，因为具有非常之长的117mm的总长度的转杯纺，虽然其悬伸部分不长，但其临界转速相对较低。

在一个可由毗邻转杯轴的切向传动带驱动的转杯纺上作了广泛的试验，试验结果表明，在切向传动带范围内转杯轴悬伸部分(毫米)与直径(毫米)的乘积小于250，这对于达到高的临界转速是有利的。在迄今已知的转杯纺纱装置上，悬伸部分与转杯轴直径的乘积总是大于250。例如在已提及的R20纺纱机上，该乘积为266。试验已经证明，悬伸部分与直径的乘积可以用作为描述关系的经验计算特征值。当特征值的量值小于250时，可从相互矛盾的要求中得出一个较好的折衷方案。为了达到尽可能高的临界转速，预先规定一个尽可能小的悬伸部分，同时预先规定一个尽可能的大的转杯轴直径，这本身可能是有意义的。但是，对于传动转杯轴的切向传动带来说，转杯轴的直径太大，会导致将致传动带的运行速度提高到不能允许的程度。另外，在转杯轴直径较大的情况下，例如由于转杯纺径向轴承中摩擦的增大，会发生功率损失的加大。已经通过试验证实，当悬伸部分乘以直径的特征值在200到230的范围内时，临界转速是如此之高，以至于可以较好地达到180,000min^-1的运行操作指标。

另外，本发明还涉及一种适用于带有一个转杯盘和一个抗扭转连接转杯轴这样一种转杯纺纱装置的转杯纺。根据本发明预先规定，转杯盘长度(mm)与转杯轴直径(mm)的乘积小于195，最好是在170到190的范围内。这样的转杯纺可用于能够以180,000min^-1的运行转速运行的转杯纺纱装置，乃是有利的。

当悬伸部分(mm)与转杯纺总长度(mm)的乘积小于3000时，可以达到进一步优化运行转速特别高的转杯纺纱装置的目的。当转杯盘的长度(mm)与转杯纺总长度(mm)的乘积小于2400时，对转杯纺是有利的。

附图说明

根据下面对一个实施例的说明可以了解本发明的其它优点和特征。图中：

图1所示为在一转杯纺纱装置转杯纺的轴承范围内局部截面的侧视图；

图2所示为沿图1之II-II截面的视图。

具体实施方式

在图1和2中仅部分示出的转杯纺纱装置基本上显示一个转杯纺1，它支承在一个支承圆盘轴承2中，可以被一个切向传动带3驱动。转杯纺1有一个转杯盘4，在其内进行真正的纱线形成过程。添续单根纱线的装置和把所纺纱线从转杯盘4中落纱的装置被以图中没有示出但本身已被人们所知的方式附加于转杯盘4。

支承圆盘轴承2包括两副支承圆盘对5和6，该两副支承圆盘对各带两个支承圆盘7和8及9和10。支承圆盘对5和6构成楔形间隙11，一个固定在捻环圆盘4上的转杯纺1的转杯轴12径向支承在其中。分别位于转杯轴12旁边一侧的支承圆盘7和9及8和10布置在一根公用的轴13或14上。

支承圆盘7、8、9和10的结构基本相同。它们各由一个圆盘状的金属基体15构成，其外周配有一个有阻尼能力的座圈16。四个座圈16各为转杯纺1的转杯轴12构成一个圆筒形的滚动面17。同时，可以用图中没有示出但本身已被人们所熟知的方式，在滚动面17内预先加工了一个或者多个槽。

转杯纺1的转杯轴12由切向传动带3加载，切向传动带3在转杯纺纱机纵向的运行方向A上通过，同时传动至少纺纱机一侧的转杯纺1。在切向传动带3的压力作用下，转杯纺1保持在支承圆盘轴承2的楔形间隙11中。背向转杯盘4的转杯轴12的端头18在轴向方向上支承在止推轴承19上。止推轴承19可以按照图示的方式包含一个止推轴承钢球20，转杯轴12的端头18顶着该钢球运转。作为替代方案，止推轴承19也可同样好地被设计为空气轴承或磁性轴承。

支承圆盘7、8、9和10各有一个孔，以便轴13和14端部的轴颈21、22、23和24插入孔中。同时轴颈21、22、23和24的外径分别对应各个支承圆盘7、8、9和10的孔的直径。轴13和14是滚动轴承单元25或26的零件。滚动轴承单元25或26包括一个轴承箱27或28，轴13和14支承在该轴承箱内。

转杯纺1高转速支承在支承圆盘轴承2上，其中，转杯纺1有一悬伸部分X。悬伸部分X的测量是从转杯盘4的前边缘29到径向轴承的起点，在这里的径向轴承由支承圆盘对5构成。悬伸部分X小于29mm，最好小于27mm。悬伸部分X(mm)乘以转杯轴12的直径D(mm)的乘积小于250，最好是在200到230的范围内。如果转杯轴12以图中没有示出的方式具有不同的直径，则直径D以在切向传动带3的范围内为标准。直径D以在7.8到8.3mm的范围内为合适。

如果悬伸部分X(mm)与转杯纺1的总长度L(mm)的乘积小于3000(mm)，最好在2500到2900(mm)之间，乃是有利的。其中，转杯纺1的长度的测量是从其前边缘29到转杯轴12的终端。长度L最好在90到105mm的范围内。

为了把转杯盘4固定到转杯轴12上，转杯盘4的长度Y是重要的。转杯盘4的长度Y(mm)与转杯轴12的直径D(mm)的乘积小于195，最好是在170到190的范围内。转杯盘4的长度Y(mm)与转杯纺1的总长L(mm)的乘积小于2400，最好是在2000到2300的范围内。通过以上悬伸部分X、长度L、直径D和长度Y的这些组合，转杯纺1可以达到在180000min^-1范围内之内这样非常之高的运行转速。

在本发明的另一个设计方案中可以做出预先规定，为适应上述高运行转速优化支承圆盘轴承2，将其中发生的摩擦损失减少到最低限度。转杯纺1的转速越高，支承圆盘轴承2的摩擦损失越大。为了减小支承圆盘7、8、9和10的座圈16中的摩擦损失，让朝向转杯盘4的支承圆盘对5的支承圆盘7、8的宽度B5大于背向转杯盘4的支承圆盘对6的支承圆盘9、10的宽度B6，可能是有利的。这一设计所依据的知识是，由于转杯纺1的轴承高转速的缘故，朝向转杯盘4的径向轴承和支承圆盘对5的轴承负荷明显大于支承圆盘对6的轴承负荷。由于支承圆盘9、10的宽度B6较小，减少了支承圆盘对6的座圈16的损失。支承圆盘对5的支承圆盘7、8的宽度B5约为10mm，而支承圆盘对6的支承圆盘9、10的宽度B6约为7mm。

为了进一步减小驱动支承圆盘轴承2所需要的功率损失，朝向转杯盘4的滚动轴承单元25和26的滚动轴承较之背向转杯盘4的滚动轴承具有更大的直径。滚动轴承的直径越是小，摩擦损失也就越是少。

滚动轴承单元25轴13的两个轴颈21和23具有不同的直径，应该是有利的。支承圆盘7和9的孔当然匹配轴颈21和23的不同的直径，所以要防止支承圆盘7和9在轴13上的装配不当。另一滚动轴承单元26的轴颈22和24当然可以做同样的设计。轴颈21、22、23和24的直径最好小于10mm和在约8到10mm的范围内。轴颈21和23以及22和24的直径之差分别约为0.5到1mm。这样可以可靠地排除将支承圆盘7和9以及8和10混淆。