自由端纺纱转子的制作方法

本发明涉及一种自由端纺纱转子，其包括转子杆、转杯以及可松开地连接所述转子杆和所述转杯的连接装置，其中，所述连接装置具有设置在保持元件中的锁止体，所述锁止体在自由端纺纱转子运行时由于离心力而在轴向上锁止所述转杯和所述转子杆，并且其中，所述锁止体配有弹性元件，所述弹性元件如此与所述锁止体协同工作，即，所述锁止体在静止状态也沿轴向锁止所述转杯和所述转子杆。

背景技术：

过去纺织工业中使用的自由端转子纺纱机大多如此设计，即，纺纱转子以其转子杆支承在所谓的盘式支承装置的支承楔内，并且在此通过沿机器纵向设置的切向传动带驱动。

其中转子杆和转杯通常通过压合以几乎不可松开的方式相连的纺纱转子可以在需要时(例如在磨损时)或者为了在转子纺纱机上制成另一纱线类型，从前部通过已敞开的转子壳体装上或拆下。

当前制造出独立马达驱动的纺纱转子越来越有意义。这种独立马达驱动的纺纱转子例如根据EP 0 972 868 A2是已知的。已公开的纺纱转子以其转子杆支承在磁性轴承系统中。

在此，该磁性轴承系统包括前和后支承位置，其中，这些支承位置其自身分别具有沿轴向对置的永磁环。在这里，其中一个永磁环相应固定在定子上，与此同时另一个永磁环随着转子杆旋转。

因为安装和拆下以这种方式支承的纺纱转子需要不小的安装成本，所以在这种纺纱转子中，转杯相应可松开地与转子杆相连。这种可松开的连接可能性在EP 1 156 142 Bl中已说明。这是利用一连接装置实现的，该连接装置包括用于沿轴向锁止转子杆与转杯的磁性轴承以及机械式抗转动固定，其通过形状配合阻止转子杆和转杯之间的各种相对旋转运动。容纳套筒利用压配合嵌入转子杆。永磁体和内部多边形沿轴向相继嵌入容纳套筒。转杯包括具有外部多边形的轴头，外部多边形与内部多边形对应。

扭矩和功率从旋转的轴或旋转的轴颈传递至毂部或者相反从旋转的毂部传递至轴或轴颈的这种连接方式在机械制造中被描述为轴毂连接。内部多边形与与外部多边形结合构成形状配合的轴毂连接。

然而在产生独立马达驱动的转子驱动装置之前就期待着形成转杯与转子杆的可松开的连接。例如参见DE 38 15 182 A1和DE 196 18 027 A1。

DE 38 15 182 A1公开了各种示例，其中，沿轴向的连接以及从转子轴至转杯的扭矩传递是通过力配合或者形状配合的连接实现的。为了传递扭矩，在一个实施例中，转杯在其底部外区域上具有连接轴颈，它们插入固定在转子杆上的连接盘的两个轴平行的孔。此外，为了轴向固定还建议波浪形弯曲的弹簧钢带或者呈S形的弹性锁止元件。这两个部件在离心力影响下变形，然后伸入连接轴颈端部上的卡口。在静止状态下，转杯和转子杆不沿轴向锁止。可能基于此原因，连接轴颈相对较长，以阻止转杯在静止状态受重力影响而脱落。较长的连接轴颈不利于操作。

同类的DE 196 18 027 A1公开了一种在转杯和转子杆之间的连接装置，其不仅沿轴向而且也为了传递扭矩建立了唯一的力配合连接。它是具有球形锁止体的离心力连接。当纺纱转子旋转时，离心力基于连接装置的结构负责沿轴向和旋转方向的止动。此外，该连接装置具有弹性元件，其例如可以被设计成橡胶垫或者弹簧元件。弹性元件如此设置，即，锁止体也无旋转运动地关于纺纱转子转动轴线被向外挤压。以这种方式，在纺纱转子静止状态下也存在锁止。为了连接纺纱杯和转子杆，可以将锁止体轻松地推在一起。这种设置方式的缺点是，纺纱转子的转速增加时，纯粹力配合的扭矩传递不再可靠工作。

根据DE 196 18 027 A1具有锁止体的连接装置应当被设计成独立的构件。制造公差与构件数量相应地增大，从而多个构件导致较大的不精确性，进而导致较大的不平衡。在纺纱转子以较高转速运行情况下，这种不平衡会导致出现问题，直至损坏纺纱单元。

技术实现要素：

从DE 196 18 027 A1出发，本发明的任务在于提供一种具有紧凑和可靠的连接装置的纺纱转子。

为解决该任务，所述保持元件被设计成轴颈，所述轴颈如此成形，即，其通过与相应形成的毂部结合，在转子杆和转杯之间建立了形状配合的轴毂连接。

本发明以简单方式实现了形状配合的连接以将扭矩从转子杆传递至转杯。由此在转速较高情况下也可以可靠地传递扭矩。通过用于锁止体的保持元件的本发明形状，实现了紧凑和节约空间的设置方式。就形状配合的连接而言，不需要单独的轴元件。本发明设置方式具有很少的独立部件。因而可以降低制造公差的总和，从而纺纱转子的不平衡较小。

其自身为已知的轴毂连接的形状可以用作为被设计成轴颈的保持元件的形状。形状配合连接例如可以通过花键轴、多边形外形或锯齿部获得。

形状配合连接的简单而有效的形状是在外周具有至少一个平整表面的圆柱形形状。

毂部优选具有容纳部，其在安装状态下至少部分地容纳锁止体。沿径向作用的离心力首先造成沿轴向的力配合的止动。通过容纳部，还获得了形状配合，其改善了沿轴向的止动。容纳部例如可以被设计成V形凹槽。如果凹槽存在于锁止体区域中，就功能而言就足够了。然而基于制造工艺原因，凹槽按照有利方式沿毂部周边环绕。

按照有利方式，所述容纳部相应地具有锁止体压靠于其上的表面，并且转子杆和转杯分别具有止挡用于限制轴向运动，其中，所述容纳部和所述表面如此构成，以使沿径向作用于锁止体的力被转换为沿自由端纺纱转子的轴向的力，并由此使得所述转子杆和所述转杯的止挡彼此压靠。

当容纳部被设计成V形凹槽时，这种作用方式可以通过凹槽的不对称结构获得。所述凹槽如此设计，即，锁止体仅压靠其中一个倾斜的表面并由此将径向力转换为轴向力。当转杯和转子杆的止挡通过轴向力彼此压靠时，就得到了最佳的沿轴向的止动。

这些止挡具有止挡面。止挡面优选垂直于自由端纺纱转子的轴线设置，并且其几何重心位于自由端纺纱转子的轴线上。在该止挡的这种实施方式中，通过轴向力压靠止挡附加得到转杯的定心。也就是说，避免转子杆轴线和转杯轴线之间的角度偏移。

对于所要求保护类型的离心力连接装置而言，球形锁止体尤其是有利的。球形锁止体结合毂部上的V形凹槽是工作特别有效的。球形锁止体位于凹槽的倾斜表面上，从而将离心力转换为轴向力。

优选地，保持元件借助于锁止体与转子杆固定相连，并且毂部是转杯的一部分。通过将保持元件设置在转子杆上，在需要时更换的转杯是可以尤其简单地设计的。

此外，本发明还涉及自由端纺纱转子的转杯，其具有毂部，其中，所述毂部如此成形，即，其通过与转子杆的相应成形的轴颈结合，得到了形状配合的轴毂连接，其中，所述毂部在其内周具有容纳部，所述容纳部被构造用于至少部分地容纳与转子杆相连的锁止体，其中，所述容纳部具有一表面，所述表面是如此构造的，即，锁止体沿径向施加到所述表面的力被转换为沿转杯的轴向的力。

所述转杯优选包括具有止挡面的止挡，所述止挡面垂直于转杯的轴线设置，并且所述止挡面的几何重心位于所述转杯的轴线上。

附图说明

以下结合附图所示实施例进一步说明本发明。

图中：

图1是本发明的纺纱转子；

图2以剖面图示出根据图1的纺纱转子；

图3是通过花键轴外形获得的形状配合的轴毂连接的可行形状；

图4是通过多边形外形获得的形状配合的轴毂连接的可行形状；

图5是通过锯齿部获得的形状配合的轴毂连接的可行形状；和

图6是图2的视图的局部。

具体实施方式

图1和图2示出本发明纺纱转子1。纺纱转子1包括转子杆4和转杯2。转子杆4和转杯2以可松开方式彼此相连，从而可以在需要时更换转杯2。转子杆4与未示出的驱动装置相连。因为转杯2是可更换的，所以转子杆4可以固定地整合在驱动装置中，优选是独立驱动装置中。

为了实现可松开的连接，纺纱转子1具有连接装置3。在所示实施例中，转子杆4包括轴颈5，而转杯2具有毂部8。轴颈5的外形和毂部8的内部形状彼此对应，从而在转杯2插装到转子杆4的轴颈5上时得到了形状配合的轴毂连接，因而可以传递扭矩。图1和图2所示的实施方式包括具有圆柱外形的轴颈5。为了获得形状配合的连接，圆柱在其外周上具有两个平坦表面。图3至图5示例性示出针对轴颈5和毂部8之间的形状配合的抗转动固定的另选形状。图3示出花键轴外形。图4是多边形外形。图5示出具有锯齿部的形状。

同时，轴颈5被构成为锁止体6的保持元件。在所示实施例中，两个球体作为锁止体6。在球体6之间设有弹性元件7，该弹性元件在纺纱转子静止状态也向外挤压球体6。弹性元件7例如可以被设计成橡胶垫或者弹簧。在应用两个锁止体时，在本实施例是两个球体6，得到了一种简单结构。两个球体6可以连同弹性元件装入轴颈5的横向孔。通过所谓的冲压在横向孔端部上形成较小的隆起。通过冲压，球体6连同弹性元件7保持在横向孔中。在已安装状态下，球体6被压入转杯2的毂部8的容纳部9。容纳部9被设计成在毂部中的V形环绕的凹槽。在取下和装上转杯2时，可以轻松克服弹性元件7的力。当纺纱转子1旋转时，离心力作用于球体6，从而球体以较大的力被压入凹槽9。

图6示出根据图2的局部并且示出可行的轴向止动的作用原理。在放大视图中可以看到凹槽9的不对称的结构。该布置方式是如此构成的，即，球体6仅压靠靠近转子杆4的表面12。由此，离心力或者说弹性元件7的力被转换成轴向力。该轴向力如此取向，使得转杯2的止挡11压靠转子杆4的止挡10。止挡10和11均旋转对称地设置。因而，这些止挡面的几何重心位于自由端纺纱转子1的旋转轴线上。因为止挡10、11彼此压靠，所以不仅实现轴向止动，而且也实现转杯的定心。