CZ2000831A3

CZ2000831A3 - Uložení dopřádacího rotoru dopřádacího zařízení

Info

Publication number: CZ2000831A3
Application number: CZ2000831A
Authority: CZ
Inventors: Heinz-Georg Wassenhoven; Bert Schlömer
Original assignee: W. Schlafhorst Ag & Co.
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2000-10-11
Also published as: EP1043431A1; US6340855B1; DE19910279A1; DE50000578D1; EP1043431B1; JP2000273724A; CZ299186B6

Description

Oblast techniky

Vynález se týká uložení dopřádacího rotoru otevřeného dopřádacího zařízení s dopřádacím rotorem, podepřeným v uložení na opěrných kotoučích a axiálně polohovaným pomocí axiálního ložiska, které je opatřeno ve stacionární ložiskové části alespoň dvěma axiálně polarizovanými prstenci z permanentního magnetu, ohraničenými oboustranně pólovými nástavci. Přitom stejné póly (N/N nebo S/S) jsou ve vestavbovém stavu umístěny proti sobě, a rotorový hřídel má alespoň tři v odstupu od pólových nástavců umístěné můstky.

Dosavadní stav techniky

V návaznosti na otevřené dopřádací stroje jsou známé dopřádací agregáty, u nichž je dopřádací rotor otáčející se vysokými otáčkami podepřen svým rotorovým hřídelem v mezeře uložení na opěrných kotoučích a je fixován pomocí na konci umístěného axiálního ložiska.

Hřídele obou párii opěrných kotoučů jsou přitom uspořádány tak, že na rotorový hřídel působí axiální smyk, který udržuje rotorový hřídel v uložení v mechanickém axiálním ložisku.

Tento typ uložení otevřených dopřádacích rotorů, který je popsán například v DE-OS 25 14 734, se v praxi osvědčil a umožňuje otáčky rotoru pod 100 000 otáčkami za minutu.

U tohoto typu uložení dopřádacího rotoru je obecně nevýhodné, že na základě rozvodu opěrných kotoučů vzniká mezi oběžnými plochami opěrných kotoučů a rotorovým hřídelem zvýšené tření, které vede k ohřevu oběžných ploch opěrných kotoučů. Tímto třecím teplem jsou nejen značně namáhány oběžné plochy • 4 4 44 4

44 · 4 4 4 4 4 • 4 444 44 4

44 4 4 44 4

44 44 44 opěrných kotoučů, nýbrž k překonání tohoto tření je potřebné přídavná energie. Známá mechanická axiální ložiska jsou déle, i při předepsaném mazání, podrobena nikoliv nevýznamnému otěru.

V minulosti proto již byly provedeny pokusy nahradit tato mechanická axiální ložiska bezotěrovými axiálními ložisky, například vzduchovými ložisky nebo magnetickými ložisky.

Poněvadž také u vzduchových ložisek je axiální smyk rotorového hřídele ve směru na axiální nemohly být největší z uvedených, zásadních vzduchovými ložisky odstraněny.

potřebný ložisko, problémů

V DE 195 42 079 Al je popsáno axiální uspořádání magnetického ložiska, u kterého je umístěna jedna část prvků magnetického ložiska stacionárně a druhá část prvků magnetického ložiska rozebíratelně na rotorovém hřídeli dopřádacího rotoru. Z hlediska připojení prvků magnetického ložiska, rotujících s dopřádacím rotorem, na rotorový hřídel jsou navrženy různé varianty.

Jednotlivé tyto varianty se týkáji upevnění současně rotujících, v případě potřeby lehce rozebíratelných, prvků magnetického ložiska jednak silovým spojem a jednak tvarovým spojem. Těmito známými provedeními magnetického ložiska je sice možné správné axiální fixování rotorového hřídele v uspořádání uložení na opěrných koučích a je kromě toho zajištěno, že se dopřádací rotor může v případě potřeby bez probémů namontovat a demontovat, ukazuje se však, že v principu výhodné, v případě potřeby snadno rozebíratelné upevnění částí magnetického ložiska na rotorovém hřídeli silovým spojem lze ještě zlepšit. U těchto magnetických ložisek je problematické zejména upevnění spolurotujících prvků magnetického ložiska na rotorovém hřídeli, poněvadž na základě vysokých otáček dopřádacího rotoru jsou kladeny vysoké požadavky na vyvážení tohoto spojení.

···· 99 9999 9· 99

9 · 99 9 · 9 9 9

9 99 9 999·

99 99 9 999 9 9 9

999 9999 9999

9 99 99 99 99

- 3 Otevřené rotorové dopřádací zařízení s axiálním ložiskem v podobě permanentních magnetů je známé také z AT-PS 270 459.

U tohoto uspořádaní ložiska jsou na konci rotorového hřídele umístěny feromagnetické prstencové nákružky, jejichž pólové nástavce permanentního magnetu, uložené v této oblasti otočně, jsou umístěny proti sobě. Tímto uspořádáním docílené shlukování magnetických siločar permanentního magnetu vede k relativně tuhému fixování rotorového hřídele v klínu uložení na opěrných kotoučích.

U tohoto uspořádání magnetického ložiska je nevýhodné, že prstencové nákružky umístěné na rotorovém hřídeli mají zřetelně větší průměr než rotorový hřídel sám. Poněvadž v průměru zřetelně větší prstencové nákružky značně ztěžují nebo zabraňují montáži a demontáži dopřádacího rotoru, zejména jeho montáži z čelní strany, nemohla se tato známá uspořádání magnetického ložiska prosadit v praxi.

Dále je z DE 30 47 606 Al známé uložení pro vřeteno textilního stroje, rotující s relativně vysokými otáčkami.

Vřeteno je přitom v radiálním směru podepřeno pomocí tříbodového ložiskového uspořádání, podobného uložení na opěrných kotoučích a je zajištěno v axiálním směru pomocí magnetického ložiska. Vřeteno má na konci průměrově odsazenou oblast ložiska se dvěma feromagnetickými prstencovými nákružky. Na ložiskovém plášti je upevněna objímka zhotovená z nemagnetického materiálu, ve které je zapuštěn prstencovitý prvek permanentního magnetu, který je uzavřen bočními pólovými nástavci. Ve vestavěném stavu vřetena stojí feromagnetické prstencové nákružky hřídele vřetene proti pólovým nástavcům prvku permanentního magnetu upevněného na stacionárním prvku ložiska.

·· ·· • · · · · · • · · · · · • · · · · · · • · · · · · · • 0 0* «0 00 • · tm tttt provedení umožňuje relativně v axiálním směru, nedošlo nedostatečné axiální tuhosti

I když toto známé bezproblémovou montáž vřetena u tohoto provedení na základě ložiska k uvedení do praxe.

je rotor radiálně opěrných kotoučích ložiska. Axiální stacionární části

Z DE 197 29 191 Al stejného typu je dále známé uložení dopřádacího rotoru otevřeného dopřádacího zařízení, u kterého podepřen v ložiskovém klínu uložení na a je axiálně polohován pomocí axiálního ložisko je opatřeno poostřednictvím ložiska alespoň dvěma prstenci z permanentního magnetu ohraničeného pólovými kotouči. Tyto prstence z permanentního magnetu jsou v tělese ložiska umístěny tak, že pole stejného smyslu (N/N nebo S/S) jsou ve vestavěném stavu umístěna proti sobě. Rotorový hřídel má alespoň tři feromagnetické můstky umístěné v odstupu od pólových nástavců.

Dále obsahuje DE 197 29 191 Al odkaz na to, že plášť ložiska má střední osu vzhledem ke střední ose rotorového hřídele, stanovené polohou ložiskového klínu opěrných kotoučů, sníženu. Tím rotorový hřídel získává v oblasti axiálního ložiska nahoru směřující komponentu síly. Tím je sice při čištění rotoru, když není rotor přítlačným válcem, který přitlačuje tangenciální řemen na rotorový hřídel, zatlačován do ložiskového klínu, lépe držen v horizontální poloze. Tato radiální komponenta však působí nevýhodně během pohonu rotoru.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu proto je uložení dopřádacího rotoru uvedeného typu dále zlepšit.

Tento úkol se podle vynálezu vyřeší význakovými znaky nároku 1.

·· · *· · ·· ··♦· * · · · · · * · · · · · ··· 9 4 9 9 9

9 9 9 9 9 9

9 99 94

99

9 4 4 • · · · • 9 9 9

4 4 4

9 99

Výhodná provedení vynálezu jsou předmětem závislých nároků.

Přesazení uložení na opěrných kotoučích rotoru podle vynálezu vzhledem ke stacionárním částem axiálního ložiska zajišťuje zlepšené vedení rotoru v ložiskovém klínu opěrných kotoučů. Především se zvyšuje klidný chod rotoru a zabraňuje se vlivu dobou chodu podmíněných změn na základě rozbíjení a míšení v povlaku opěrných kotoučů a tím se zlepší adheze rotorového hřídele na povlaku opěrných kotoučů uvnitř klínu ložiska. V důsledku toho tím vynález umožňuje další zvýšení možných otáček rotoru a tím zvýšení produktivity.

Přesazením ložiska docílená radiální silová komponenta na rotorovém hřídeli sklonu ke vyklopení opěrných kotoučů. K ložiskového rotorového vede během čištění rotoru k zvýšenému rotorového hřídele z ložiskového klínu zabránění, že přitom nastane kontakt feromagnetických můstků rotorového hřídele s pólovými nástavci umístěnými mezi magnety, je na straně ložiska, odvrácené od klínu, vytvořena v příslušně malém odstupu od hřídele opěrná plocha s redukující tření a otěruvzdornou povrchovou vrstvou. Rotorový hřídel vstupuje alespoň při čištění do kontaktu s touto povrchovou vrstvou, na které se potom opírá, aniž dochází k uvedenému kontaktu mezi můstky a pólovými nástavci.

Redukce hodnoty tření na povrchové vrstvě přitom nevede při otáčení rotoru během čištění k citelnému nebo dokonce škodlivému ohřevu rotorového hřídele. Takový ohřev by mohl, zejména při vyplnění meziprostoru mezi můstky rotorového hřídele materiálem, který není tepelně odolný, vést k jeho roztavení a zalepení celé oblasti ložiska. Vytvoření jako otěru odolný povrch zajišťuje, že se vrstva neubírá nebo se ubírá jen velmi pomalu, takže se poloha ochranné vrstvy citelně nemění a zůstávají zachovány vlastnosti redukující tření.

• Φ φ·»φ φφ φφφφ

ΦΦ ΦΦ φ · φ φφ φ φφφφ φφφ φφφ φφφφ φφφ φφφ φφφ φφφ φ V φ φφφφ φφφφ φφ « φφ φφ φφ φφ

- 6 Umístění ochranné plochy, případně povrchové vrstvy redující tření a chránící proti otěru na povrchu prstencového nástavce dovoluje jejich bezproblémovou výměnu. Na základě toho je také možné vyrobit tuto celý prstencový nástavec z uvedeného materiálu.

Radiální zajištění prstencového nástavce dovoluje nastavení prstencové mezery podle požadavků. Na straně odvrácené od ložiskového klínu je výhodná užší prstencová mezera, poněvadž je tím ještě více omezeno pootočení rotorového hřídele při čištění rotorové misky.

Na základě toho, že se rotor při čištění tlačí pohonem nasazeným na rotorovou misku do axiálního ložiska, je výhodné vytvořit také v oblasti konce rotorového hřídele axiálně opěrnou plochu, která jednak omezuje axiální pohyby rotoru a jednak na základě zde použité otěruvzdorné povrchové vrstvy redukující tření minimalizovat tepelné zatížení rotorového hřídele v oblasti axiálního ložiska.

Sklopením rotoru při čištění se může rotor podepřít, kromě na uvedených opěrných plochách, také ještě přídavně svým koncem hřídele na straně přivrácené ke klínu ložiska na k tomu vytvořené opěrné ploše, která je rovněž opatřena tření redukující, otěruvzdornou, povrchovou vrstvou.

Na tomto místě se odkazuje na to, že se směrovým údajem ve vztahu na ložiskový klín rozumí vždy radiální 'směr ve vztahu k ose rotoru.

Výhodně jsou obě dosud uvedené opěrné plochy tvořeny pouzdrem uchyceným v upínce. Toto pouzdro může být rovněž vytvořeno zcela z otěruvzdorného a tření redukujícího materiálu. Cenově příznivým materiálem s těmito vlastnostmi je například uhlíkové vlákno nebo grafitový materiál.

•4 44*4

44

4 44 4 4 · * *

444 4 · · 444»

44 44 · 444 44 4

444 4 4 4 4 444· • 4 4 44 4· 44 44

- 7 Uvedený poměr přesazení středních os k rozdílu průměrů mezi pólovými nástavci a můstky omezuje vhodné přesazení střední os podle vynálezu. V návaznosti na uspořádání ložiska podle vynálezu se přitom výhodně také obdrží příslušné absolutní hodnoty.

Dimenze prstenců z permanentního magnetu a pólových nástavců uvedená v nároku 11 je optimalizována ve vztahu na příslušné rozměry a tuhost ložiska. Potřebná tuhost ložiska se přitom získá, ačkoliv na straně stacionární části ložiska, odvrácené od ložiskového klínu, existuje na základě přesazení ložiska zřetelně větší vzduchová mezera mezi můstky a pólovými nástavci, zeslabující magnetické pole. Principiálně jsou poměry zvoleny tak, že při zvětšené průřezové ploše magnetu jsou k zabránění magnetického nasycení pólových nástavců, kterým je omezen magnetický tok docílený magnetem, také příslušně zvětšené průřezové plochy pólových nástavců.

K docílení magnetického toku potřebného pro z hlediska funkce nutnou pevnost ložiska je ve spojení s existujícím vestavbovým prostorem výhodné použít jako magnetický materiál vzácné zeminy.

Je výhodné polový nástavec, který leží mezi magnetickými prstenci, vytvořit s dvojnásobnou tlouštkou vzhledem k vně ležícím pólovým nástavcům, poněvadž vedou od obou sousedních magnetů magnetický tok. Jinak je v oblasti těchto středních pólových nástavců počítáno také s magnetickým nasycením s již uvedenými následky.

Dále může být tuhost ložiska optimalizována, když můstky a pólové nástavce mají stejnou šířku. Rovněž působí výhodně na vytvoření magnetického pole, když jsou protilehlé hrany pólových nástavců a můstků nezaoblené.

vyplnění mez iprostoru výhodně do úvahy měď plastické hmotě lepší

9 9

9 9 ·

• 9 9 · ·· f· • 9

Jako nemagnetický materiál k mezi můstky rotorového hřídele přichází nebo sloučeniny mědi, které mají oproti tepelnou odolnost. Jsou však použitelné také jiné nemagnetické kovové materiály, jako cín, zinek nebo hliník.

K docílení nutné tuhosti ložiska také při malé potřebě místa je značnou výhodou vysoká remanence existující u magnetů ze vzácných zemin (nárok 17).

Nezaoblené hrany pólových nástavců a můstku zlepšují magnetickou indukci a tím přispívají k zvýšení tuhosti ložiska.

Jako alternativu má rotorový hřídel po celé své délce, to znamená také v oblasti axiálního ložiska, konstantní průměr, což vede k výhodám z hlediska výrobních nákladů. Jako druhá alternativa přichází do úvahy odstupňování průměru rotorového hřídele v oblasti axiálního ložiska, které při vysokých otáčkách, zejména přes 150 000 ot/min, zlepšuje na základě signifikantního zvýšení vlastní frekvence nad pracovní otáčky klidný chod rotoru. Absolutní hloubka zápichů, které slouží k umístění můstku, se příslušně k zajištění stability rotorového hřídele v oblasti rotorového ložiska zmenšuje.

Dimenzováním prstence permanentního magnetu podle vynálezu ve spojení s pólovými nástavci a rovněž se šířkou můstku se ještě může zachovat axiální tuhost ložiska, potřebná pro bezpečnou funkci.

Přehled obrázků na výkresech

Další jednotlivosti vynálezu jsou patrné na příkladu provedení, znázorněného pomocí výkresů.

Na výkresech znázorňuje:

• · ··· · • · · · · · • · 9 9

9 9 9 · 9 · • 9 9 4 9 4 9

9 9 9 9 9 9 9 • · · · · · · · «· · * ·· ·· obr. 1 otevřené dopřádací zařízení s dopřádacím rotorem, který je opřen svým rotorovým hřídelem v ložiskovém klínu uložení na opěrných kotoučích a je polohován pomocí koncového magnetického axiálního ložiska, obr. 2 axiální ložisko tvořené permanentním magnetem, znázorněné v řezu, obr. 3 pohled zepředu na ložisko znázorněné na obr. 2, obr. 4 pohled zepředu na variantu k obr. 3 a obr. 5 v řezu znázorněnou variantu axiálního ložiska, zobrazenou na obr. 2 a 3.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn otevřený dopřádací agregát 1.

Otevřený dopřádací agregát 1. přitom sestává, jak je známo, z rotorového pláště 2_, ve kterém s vysokými otáčkami rotuje dopřádací miska dopřádacího rotoru 3,. Dopřádací rotor 3. je přitom svým rotorovým hřídelem 4_ podepřen v ložiskovém klínu uložení na opěrných kotoučích 54, 54 ' a je poháněn tangenciálním řemenem 6., který je přistaven pomocí přitlačovacího válce 7.. Axiální fixování rotorového hřídele £ nastává pomocí axiálního ložiska 18 z permanentního magnetu, které je detailně znázorněno na obr. 2 a 3.

Jak je obvyklé, je dopředu otevřený rotorový plášť 2. během práce uzavřen pomocí otočně uloženého krycího prvku _8, ve kterém je vložena (blíže neznázorněná) kanálová deska s těsněním 9..

Rotorový plášť 2. je kromě toho připojen pomocí • · · · · • 4 · · · · » ·· · · 4 · 44 4 • 44 4 »44· »4 4 4 44 44

- 10 příslušeného sacího vedení 10 na zdroj 11 podtlaku, který vytváří v rotorovém plášti 2 potřebný dopřádací podtlak.

V krycím prvku .8 je umístěn adaptér 12 kanálové desky, která má trysku 13 odtahu nitě a rovněž oblast ústí kanálu 14 vedení vlákna. Ke trysce 13 odtahu vlákna je připojena trubička 15 odtahu nitě. Kromě toho je na krycím prvku 8., který je uložen omezeně otočně kolem osy 16 otáčení, upevněn plášť 17 rozvolňovacího válce 21 . Krycí prvek .8 má dále na zadní straně konzole 19 . 20 pro uložení rozvolňovacího válce 21, případně válce 22 odtahu pramene vlákna. Rozvolňovací válec 21 je v oblasti svého přeslenu 23 poháněn pomocí obíhajícího druhého tangenciálního řemene 24., zatímco neznázorněný pohon válce 22 odtahu vlákna přednostně nastává pomocí šnekového pohonu, který je připojen na hnací hřídel 25.

Obr. 2 ukazuje detailně axiální ložisko 18 podle vynálezu, přičemž je toto axiální ložisko 18 znázorněno v řezu. Z uložení 5. na opěrných kotoučích 54 . j)4.' je na obr. 2 částečně znázorněn opěrný kotouč 54 s hřídelem 5 5 . zatímco na obr. 3 jsou znázorněny části dvou opěrných kotoučů 54 , .54/ , aby byla patrná poloha ložiskového klínu 56 zadních opěrných kotoučů 54. 54 . Příslušný pár opěrných kotoučů .54 , 54/ je umístěn v odstupu v blízkosti dopřádací misky dopřádacího rotoru 3., jak je patrné z obr. 1 .

Magnetické axiální ložisko 18 sestává ze stacionární ložiskové části 27, která je axiálně nastavitelně uchycena v ložiskovém plášti 26 . Aktivní části ložiska v podobě prstenců 41 z permanentního magnetu s oboustranně umístěnými můstky 45 a 46 jsou umístěny uvnitř ložiskového pouzdra 28 . K ložiskovému pouzdru 28 je na zadní straně pomocí závitu 30 přišroubována upínka 29 . Přitom jsou aktivní části ložiska, to znamená prstence 41 z permanentního magnetu a můstky .45, 46., které jsou vedeny uvnitř ložiskového pouzdra 28 , tlačeny proti uvnitř • ♦ ··· · • « • · · ·

- 11 vývrtu 58 v čelní části ložiskového pouzdra 28 umístěnému prstencovému nástavci 39. Tím se získá jednak stabilní konstrukce uložení, jednak možnost bezproblémové demontáže uložení, například k výměně jednotlivých součástí umístěných uvnitř uložení.

Ložiskové pouzdro 28 je uvnitř vývrtu 26 ' ložiskového pláště 26 a upínka 29 v k němu odsazeném vývrtu 26' ^zložiskového pláště 26 je axiálně posuvné. Tím může být stacionární ložisková část 27 exaktně axiálně justována tak, že se obdrží z hlediska technologie přadení optimální poloha rotorové misky.

K zabránění natočení ložiskového pouzdra 28 uvnitř ložiskového pláště 26 je kolík 32 svorníku 33 , vloženého v otvoru 34. v záběru v podélné drážce 31 ložiskového pouzdra 28. Pomocí čepu 35 excentrického svorníku 36., zabírajícího v drážce 59 upínky 29 , může jednoduchou cestou nastat axiální zajištění stacionární ložiskové části 27. Excentrický svorník 36 je uložen v dalším otvoru 38 v ložiskovém plášti 26 . Má šestihrannou hlavu 3,7, které umožňuje použití nástroje. Pomocí stavěcího šroubu 53 , který upíná ložiskový plášť 26 vzhledem k ložiskovému pouzdru 28. se může fixovat axiální poloha stacionární ložiskové části 27.

Rotorový hřídel £ se může zavést otvorem v rotorovém plášti 2, ložiskovým klínem 56 uložení 5. na opěrných kotoučích 54, 54 dalším vývrtem 57 prstencového nástavce 39 svojí částí 44' axiálního ložiska 18, tvořící dynamickou část uložení, do stacionární ložiskové části 27 , zatímco zbývající část £4 rotorového hřídele 4., sloužící převážně radiálnímu uložení dopřádacího rotoru 3, zůstává vně axiálního ložiska £8· V této části ££' axiálního ložiska 18 jsou na rotorovém hřídeli £ zápichy 47 . které jsou vyplněny nemagnetickým materiálem, přičemž mezi těmito zápichy 47 jsou vytvořeny různě široké • « · · • · · · • · • · Λ • ·

- 12 můstky 4 5 , 46 . Rotorový hřídel 4., případně dopřádací rotor 3., jsou zhotoveny z oceli s feromagnetickými vlastnostmi. Tento můstek 4.5, 46 lícuje u rotorového hřídele 4.) zavedeného do axiálního ložiska 18 , s pólovými nástavci 42 , 43., umístěnými po obou stranách prstence 41 z permanentnáho magnetu. Pólové nástavce 42 a 43 mají stejnou šířku jako můstky 4 5 . 46,. Střední šířka B středního pólového nástavce 42 a rovněž středního můstku 46 je dvojnásobně tak velká než šířka b. vnějších pólových nástavců 43 a rovněž vnějšího můstku 45., Výhodně činí šířka b vnějších pólových nástavců 1 mm, zatímco střední šířka B středního nástavce 46 činí 2 mm. Šířka m prstence 44 z permanentního magnetu činí 3,5 mm. Poměr vnějšího průměru D prstence 41 z permanentního magnetu k vnitřnímu průměru d činí 1,7 : 1.

jsou tvořeny u nichž leží Nemagnet ickým

Prstence 41 z permanentního magnetu axiálně polarizovanými magnety vzácných zemin, stejné póly (N/N, případně S/S) proti sobě materiálem vyplňujícím zápichy 47 je slitina mědi, například mosaz, která je připájena trvdým pájením na rotorový hřídel 4. Do úvahy rovněž přichází jiné nemagnetické látky, to znamená kromě slitin mědi také hliník cín nebo zinek. Tyto kovové látky mají proti jinak také možným výplním zápichů 47 z plastické hmoty výhodu vyšší tepelné stability a stabilizace rotorového hřídele .4, případně části 44 ' axiálního ložiska 18.

Střední osa 51 dopřádacího rotoru 3. je proti střední ose 50 stacionární ložiskové části 27 snížena ve směru na ložiskový klín .56.. Radiální justace nastává buď justací uložení 5. na opěrných kotoučích 54, 54' nebo axiálního ložiska 18. Přitom je výhodné celé uložení 5. nebo ložisko 18 justovat v na obr. 1 znázorněném uchycení uvnitř otevřeného dopřádacího agregátu 1. Toto excentrické uspořádání rotorového hřídele 4. jeho částí 44 ' axiálního ložiska 18 uvnitř stacionární ložiskové části 27 způsobuje zmenšení šířky mezery mezi můstky • * · 9 » · · 9 9 9 9 · 9 ·

9 9 9 9 9 9 9 9·

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9 *

9 99 9 9 99 99

- 13 45, 46 a pólovými nástavci 42, 43 na straně přivrácené k ložiskovému klínu 56.. Přitom se dbá na to, aby byl odstup dostatečně velký k zabránění dotyku navzájem lícujících kovových těles a z toho vyplývajícího poškození a rovněž ohřevu. Proto se musí zabránit poměru mezi přesazením středních os 50 a 51 a rozdílem vnitřního průměru d. pólových nástavců 42. 43 k vnějšímu průměru můstku 4 5 . 46 přes 1 : 3. Při menším použitém poměru je excentricita a tím její pozorovaný účinek menší.

Jak je patrné z obr. 2 a 3, je ložisková mezera mezi dalším vývrtem 57 v prstencovém nástavci 39 na straně přivrácené k ložiskovému klínu 56 větší, to znamená asi dvojnásobně tak velká, než prstencová mezera na protilehlé straně. Toho se docílí tím, že je prstencový nástavec 39. posunut vzhledem ke stacionární ložiskové části 27 ve směru na ložiskový klín 56 dále než samotný rotorový hřídel 4. Zvýšená bezpečnost se docílí také tím, že se můstky .45., 46 a pólové nástavce 42, 43 navzájem nedotýkají, přičemž rotorový hřídel 4 může mít konstantní průměr po celé své délce, to znamená také v části 44 ' axiálního ložiska 18 nezmenšený. Jsou k tomu potřebné pouze zápichy 47 pro vytvoření můstků 4 5. .46. Tento konstantní průměr rotorového hřídele 4 má oproti rotorům

s přídavným zhotovení.	odstupňováním	výhody	především	z	hlediska
Odstupňování dalšího rotorového hřídele 4.' 5) má však výhodu, že další rotorový hřídel 4' má axiálního ložiska 18 zvýšenou vlastní frekvenci.	(viz obr. v oblasti , která v

závislosti na obvyklých rozměrech dopřádacího rotoru 3. a vyšších pracovních otáčkách dopřádacího rotoru J3 pozitivně ovlivňuje klidný chod a tím zejména emisi hluku.

Na základě toho, že část umístěná v ložiskovém klínu dalšího rotorového hřídele 56. má například z důvodů

4', «

• * • · · · • · • · « » · · » · 9 9 · * 1 ·

9 9

9 9 e

- 14 chvění v oblasti radiálního uložení stanovený průměr R, vede odstupňování dalšího rotorového hřídele 4' na jeho části 44' axiálního ložiska 18., odsazené na redukovaný průměr r., k omezení možné hloubky dalších zápichů 47 ' . aby nebyla ohrožena potřebná stabilita dalšího rotorového hřídele 4 v této oblasti. Absolutní hloubka dalších zápichů 47 se redukuje vzhledem k zápichům 47 za uchování 0,1 až 0,3 násobku průměru můstku 45, 46 , přičemž 0,1 násobek je sice nejlepší pro stabilitu rotorového hřídele A) pro docílení maximální tuhosti ložiska ale představuje nepříznivou variantu. Obě hodnoty však v uvedeném rozsahu leží v akceptovatelném rámci. Jako výhodná se jeví hodnota 0,15.

Principiálně je možná radiální justace prstencového nástavce 39 uvnitř vývrtu 58 v ložiskovém pouzdru 28, zejména k maximalizaci uvedené jistoty zabránění kontaktu pólových nástavců 42 . 43 s můstky 4_5, 46., aniž však způsobuje během chodu naběhnutí dalšího rotorového hřídele 4.' na prstencový nástavec 39♦

Excentrickým uspořádáním středních os 50 a 51 působí na rotorový hřídel 4.» případně na jeho část 44.' axiálního ložiska _1_8, komponenta síly radiálně směřující na ložiskový klín 56, která zlepšuje bezpečnost uložení rotorového hřídele 4. v ložiskovém klínu 56

Jestliže se dopřádacího rotoru tangenciálním řemenem při přerušení přadení před čištěním 3 zvedne přitlačovací válec 7. s fy od rotorového hřídele 4., vede popsaná radiální komponenta síly, vytvořená axiálním ložiskem 18 , k proti pohybu hodinových hřídel .4 do kontaktu s která překrývá úhlovou mírnému natočení rotorového hřídele 4. ručiček. Tím nejprve vstoupí rotorový tření redující, povrchovou vrstvou 40, oblast a. 90° uvnitř prstencového nástavce 39 {obr. 3). Přitom způsobuje v této oblasti úzká prstencová mezera ještě v * · · · · e * ·

9 9

9 9 tt «9 · 9 9

9· «9

- 15 omezeném úhlu sklopení rotorového hřídele 4.

Dále se opírá rotorový hřídel 4. hřídelovými konci 48 na boční opěrné ploše 49 ' ' pouzdra 49 . které sestává z tření redukujícího, otěruvzdorného materiálu. Neznázorněným třecím pohonem čistícího zařízení servisního vozíku se vyvolá v podstatě axiální síla na rotorovou misku, která způsobuje naběhnutí hřídelového konce 48 na čelní opěrnou plochu 49' pouzdra 49.. Spolupůsobením povrchové vrstvy 40 a rovněž opěrných ploch 49 ' , 49 se zabraňuje takovému vychýlení rotorového hřídele 4_, které by mohlo vést ke kontaktu mezi můstky 45, 46 a s nimi lícujícími pólovými nástavci 42 , 43. Kromě toho se pomocí tření redukujícího a současně otěruvzdorného materiálu opěrných ploch působí proti ohřevu části 44' axiálního ložiska 18 rotorového hřídele .4. Jako materiál pro povrchovou vrstvu 40 přichází do úvahy uhlíkové vlákno, případně grafitový materiál.

Alternativně k použití povrchové vrstvy 40.» která je vytvořena v úhlové oblasti α , je v rámci předloženého vynálezu také možné vytvořit celý další prstencový nástavec 39 ' z materiálu uvedené povrchové vrstvy 40 (obr. 4). Dále je možné místo pouzdra 49 , které zcela sestává z tření redukujícího materiálu, vytvořit jen čelní opěrnou plochu 49 ' a boční opěrnou plochu 49' ' , vytvořenou v úhlové oblasti g jako povrchová vrstva 40, vytvořená uvnitř prstencového nástavce

39. která je umístěna v axiálním odstupu od povrchové vrstvy

40, avšak radiálně protilehle, to znamená, je pootočená o 180°.

je

Na obr. 4 je dále jako alternativa ještě patrné, že prstencová mezera mezi rotorovým hřídelem 4. a dalším prstencovým nástavcem dopřádacího zařízení rotorovým hřídelem 4.

39' konstantní. Přitom je během provozu minimalizováno nebezpečí kontaktu mezi a dalším prstencovým nástavcem 3 9'. Na tomto místě se odkazuje na to, že samozřejmá justace a ·· • · ·

• 4 « « 0 ♦ · · · 0*0 • •0 00 ** ·· ·»

- 16 vytvoření dalšího prstencového nástavce 39 ' nemusí být ve vztahu, znázorněném na obr. 3 a 4.

Dopřádací rotory .3 jsou opatřeny k minimalizaci otěru převrstvením chránícím proti otěru, například nikl/diamantovým převrsdtvením. Na základě pokrytí povlakovým pásem může být rotorový hřídel 4. vytvořen na své části 44 rotorového hřídele 4. bez těchto převrstvení. Tím se zabraňuje namáhání povrchové vrstvy 40 a opěrných ploch 4,9', 49.'', takže se zvyšuje jejich ž i votnost.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Uložení dopřádacího rotoru otevřeného dopřádacího zařízení s dopřádacím rotorem (3), podepřeným v uložení (5) na opěrných kotoučích (54, 54') a axiálně polohovaným pomocí axiálního ložiska (18), které je opatřeno ve stacionární ložiskové části (27) alespoň dvěma axiálně polarizovanými prstenci (41) z permanentního magnetu, ohraničenými oboustranně pólovými nástavci (42, 43), přičemž stejné póly (N/N nebo S/S) jsou ve vestavbovém stavu umístěny proti sobě, a rotorový hřídel (4) má alespoň tři v odstupu od pólových nástavců (42, 43) umístěné můstky (45, 46), vyznačující se tím, že uložení (5) na opěrných kotoučích (54, 54') dopřádacího rotoru (3) je vzhledem ke stacionární ložiskové části (27) axiálního ložiska (18) umístěno, přičemž střední osa (51) dopřádacího rotoru (3), uchyceného v ložiskovém klínu (56) je přesazena vzhledem ke střední ose (50) stacionární ložiskové části (27) ve směru na ložiskový klín (56), a na části stacionární ložiskové části (27) přivracené k opěrným kotoučům (54, 54') mimo prstenec (41) z permanentního magnetu a pólové nástavce (42, 43) je alespoň v úhlové oblasti (a) 45° na straně axiálního ložiska (18), odvrácené od ložiskového klínu (56), vytvořena tření redukující, otěruvzdorná povrchová vrstva (40), umístěná za provozu v odstupu k rotorovému hřídeli (4), jejíž odstup k rotorovému hřídeli (4) za provozu činí maximálně polovinu nejmenšího odstupu mezi pólovými nástavci (42, 43) a feromagnetickými můstky (45, 46).
2. Uložení podle nároku 1, vyznačující se tín, že povrchová vrstva (40) je umístěna na vyměnitelném prstencovém nástavci (39), tvořícím vstup pro rotorový hřídel (4) do axiálního ložiska (18) a vloženém do ložiskového pouzdra (28) .

9 9 9999

99 9999 fr * *

9 · *

9 9 9

9 9 9

9 9 9 ·
3. Uložení podle nároku 2, vyznačující se tím, že prstencový nástavec (39') sestává z tření redukujícího a otěruvzdorného materiálu.
4. Uložení podle nároků 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že prstencový nástavec (39, 39') je radiálně nastavitelný, přičemž je vytvořena buď stejná prstencová mezera vzhledem k rotorovému hřídeli (4, 4') nebo prstencová mezera užší na straně odvrácené od ložiskového klínu (56).
5. Uložení podle nároku 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že na opěrné ploše (49'), umístěné v chodu axiálně v odstupu k hřídelovému konci (48), je vytvořena tření redukující, otěruvzdorná, povrchová vrstva.
6. Uložení podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že ve výšce hřídelového konce (48) rotorového hřídele (4), který leží mimo prstenec (41) z permanentního magnetu, a pólové nástavce (42, 43), je na straně přivrácené k ložiskovému klínu (56) vytvořena v odstupu opěrné plocha (49'') s tření redukující, otěruvzdornou povrchovou vrstvou.
7. Uložení podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že opěrné plochy (49', 49'') jsou tvořeny pouzdrem (49), které je uchyceno v upínce (29).
8. Uložení podle nároku 7, vyznačující se tím, že pouzdro (49) sestává z z tření redukujícího, otěruvzdorného materiálu.
9. Uložení podle jednoho z nárokiů 1 až 8, vyznačující se tím, že třením redukujícím materiálem je uhlíkové vlákno nebo grafitový materiál.
10. Uložení podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím,

- 19 » » ··* · •

φ φ φ · •

φφ ·· φ · · · * * * φ φ * φφφ* φφ ·♦·»»* • φ* · φ · · · • · * * «· «φ «φ ···» že poměr přesazení mezi střední osou (51) dopřádacího rotoru (3) a střední osou (50) stacionární ložiskové části (27) k rozdílu mezi vnitřním průměrem pólového nástavce (42, 43) a vnějším průměrem protilehlého můstku (45, 46) činí 1 : 3,0 až 1 : 8,0, přednostně 1 : 4 až 1 : 6,5.
11. Uložení podle nároku 10, vyznačující se tím, že přesazení střední osy (51) dopřádacího rotoru (3) vzhledem ke střední ose (50) stacionární ložiskové části (27) činí 0,2 až 1,0 mm, přednostně 0,25 až 0,4 mm.
12. Uložení podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že otěruvzdorné převrstvení dopřádacího rotoru (3) je vytvořeno na části (44) rotorového hřídele (4) ležící mimo axiální ložisko (18).
13. Uložení podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že prstenec (41) z permanentního magnetu má poměr vnějšího průměru (D) k vnitřnímu průměru (d) 1,5 : 1 až 2,8 :1, přednostně 1,7 :1 až 1,8 :1 a šířku (m) prstence (41) z permanentního magnetu, která má k šířce (b) vnějšího pólového nástavce (43) poměr 2,5 : 1 až 5,0 : 1, přednostně 3,0 : 1 až 3,9 : 1 a ke střední šířce (B) středního pólového nástavce (42), ležícího mezi prstenci (41) z permanentního magnetu, poměr 1,3 :1 až 2,5 : 1, přednostně 1,5 : 1 až 2,0 : 1.
14. Uložení podle nároku 13, vyznačující se tím, že šířka (b) vnějšího pólového nástavce (43) činí 0,5 až 1,5 mm a střední šířka (B) středního pólového nástavce (42), ležícího mezi prstenci (41) z permanentního magnetu činí 1,0 až 3,0 mm.

Uložení podle nároku 14, vyznačující se tím, že šířka (B, b) pólových nástavců (42, 43) odpovídá šířce
15 .

»9 99

9 9 9 m · » « • 9 9 9 β 9 ·

9 9 9 9 ♦ 9 99 9

9 99 9 9 99 9

99 ·9 « · «·

9# 999 9

- 20 feromagnetických můstků (45, 46), lícujících s pólovými nástavci (42, 43), mezi zápichy (47) v rotorovém hřídeli (4) dopřádacího rotoru (3), vyplněnými nemagnetickou látkou.
16. Uložení podle nároku 15, vyznačující se tím, že nemagnetickou látkou je měď nebo slitiny mědi.
17. Uložení podle jednoho z nároků 13 až 16, vyznačující se tím, že prstence (41) z permanentního magnetu jsou magnety ze vzácných zemin.
18. Uložení podle jednoho z nároků 13 až 17, vyznačující se tím, že všechny protilehlé hrany pólových nástavců (42, 43) a můstků (45, 46) jsou nezaoblené.
19. Uložení podle jednoho ž nároků 13 až 18, vyznačující se tím, že rotorový hřídel (4) má konstantní průměr po celé své délce.
20. Uložení podle jednoho z nároků 13 až 18, vyznačující se tím, že rotorový hřídel (4) má ve své části (44') axiálního ložiska (18) redukovaný průměr (r) vzhledem k průměru (R) části (44) rotorového hřídele (4), umístěné mimo axilní ložisko (18), o 1/8 až 1/2, přednostně 1/4 až 3/8, který je odsazen zápichy (47), přičemž stacionární ložiskové části (27) jsou přizpůsobeny k zachování šířky mezery mezi pólovými nástavci (42, 43) a stojinami (45, 46).

Uložení podle hloubka zápichů můstku (45', 46 nároku 19 (47, 47')

).

nebo 20, činí 0,1 vyznačující se tím, že až 0,3 násobek průměru