Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Vysokootáčkové ložisko, zejména pro dopřádací stroj

Abstract

Vysokootáčkové ložisko sestává z hřídele (1) a z pouzdra (2) s oběžnými drahami, v nichž jsou umístěna valivá tělesa (3) vedená klecemi (4). Valivá tělesa (3) jsou provedena z technické keramiky, například z neoxidické keramiky na bázi nitridu křemíku Si.sub.3.n.N.sub.4 .n.a karbidu křemíku SiC nebo oxidické keramiky na bázi oxidu hliníku Al.sub.2.n.O.sub.3.n..ŕ

Landscapes

Show more

CZ281421B6

Czechia

Other languages
English
Inventor
František Ing. Kříž
Jan Ing. Kadula
Jan Ing. Sichler
Ivo Prom. Fyz. Rolínek
Norbert Ing. Kováčik

Worldwide applications
1990 CZ SK

Application CS904750A events
First worldwide family litigation filed

Description

Vysokootáčkové ložisko, zejména pro dopřádací stroj
Oblast techniky
Vynález se týká vysokootáčkového ložiska, zejména pro dopřádací stroj, pro uložení spřádacího rotoru, obsahujícího hřídel s ocelovými oběžnými drahami a válcové pouzdro s ocelovými oběžnými drahami, v nichž jsou umístěna valivá tělesa vedená kovovými klecemi.
Dosavadní stav techniky
V současné době se používají pro uložení spřádacího rotoru bezvřetenového dopřádacího stroje, jehož frekvence otáček se pohybuje podle typu stroje v rozmezí 40 000 až 100 000 min-1, vysokotáčková ložiska. V klasickém provedení toto speciální dvouřadé kuličkové ložisko vyššího stupně přesnosti sestává z válcového pouzdra a hřídele s oběžnými drahami, v nichž jsou umístěna valivá tělesa rovnoměrně rozdělená po obvodu lehkými klecemi.
Od ložiska se obecně požaduje, aby dostatečně dlouhou dobu plnilo svoji funkci s vyhovující spolehlivostí. U všech stávajících provedení, zvláště pro oblast frekvence otáček nad
000 min-1 zatěžuje ložiskové kroužky, klece i mazivo relativně značná hmotnost valivých těles z ložiskové oceli.
Ze spisu EP 258 845 zveřejněného 9.3.1988 je dále známo ložisko, jehož všechny části jsou vyrobeny z keramiky.
Uložení vysokootáčkového spřádacího rotoru bezvřetenového dopřádacího stroje však vyžaduje specifické konstrukční uspořádání ložiska, u kterého je použití keramiky na všechny jeho komponenty prakticky nereálné z mnoha důvodů.
Jedním ze základních kritérií pro posuzování funkčních vlastností ložiska je energetická bilance, zjednodušeně vyjádřená jeho provozní teplotou, která by neměla přesahovat jisté předem stanovené hodnoty, určené pro bezproblémový a bezporuchový provoz zařízení, pro které je ložisko určeno.
Při provozu bezvřetenového dopřádacího stroje koná spřádací rotor rotační pohyb s velmi vysokým počtem otáček dosahujícím i 100 000 ot.min-1. Z tohoto důvodu je nutné pro uložení spřádacího rotoru použít ložisko s velice příznivou energetickou bilancí, tedy takové, jehož materiálové vlastnosti umožňují maximální a rychlý odvod tepla do okolí, aby nedocházelo k vyřazení ložiska, a tím i spřádacího rotoru z funkce, protože spřádací rotor je jednou ze stěžejních konstrukčních součástí bezvřetenového dopřádacího stroje, na níž závisí kvalitativní vlastnosti samotného procesu předení i výsledného produktu tohoto procesu. Celokeramické ložisko je z tohoto hlediska naprosto nevhodné, protože největším problémem při provozu celokeramických ložisek je právě velice obtížný a neefektivní odvod tepla na úkor jejich jinak dobrých mechanických vlastností.
-1CZ 281421 B6
Z hlediska konstrukčního by provedení ložiska spřádacího rotoru jako ložiska celokeramického přineslo další těžko řešitelné problémy. Keramické pouzdro ložiska by bylo tvarově náročné, keramický hřídel spřádacího rotoru by měl velice rozdílnou statickou a dynamickou poddajnost, což je nežádoucí vzhledem k dynamickým vlastnostem celého uložení spřádacího rotoru, například vzhledem ke zvětšení rozsahu rezonančních frekvencí s důsledkem možnosti častějšího vzniku rezonancí jako nejnebezpečnějšího technického jevu při provozu přesných a tím na rezonance citlivých vysokootáčkových zařízení nebo uložení.
Případné použití keramických vložek jako vodicích drah v pouzdru ložiska a na hřídeli spřádacího rotoru je technicky obtížně proveditelné, což by mohlo způsobit jeho malou spolehlivost. Provedení obou popsaných konstrukčních variant ložiska spřádacího rotoru je navíc velice drahé a proto provozně neekonomické .
Cílem vynálezu je technické řešení vysokootáčkového ložiska, které optimálním způsobem spojuje výhody předchozích známých řešení při výrazném omezení jejich nevýhod.
Podstata vynálezu
Tohoto cíle je dosaženo technickým řešením vysokootáčkového ložiska podle vynálezu, obsahujícího hřídel s ocelovými oběžnými drahami a válcové pouzdro s ocelovými oběžnými drahami, v nichž jsou umístěna valivá tělesa vedená kovovými klecemi, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že valivá tělesa jsou vyrobena z technické keramiky.
Výhody použití technické keramiky ke zhotovení valivých těles spočívají v tom, že při menší měrné hmotnosti technické keramiky, z níž jsou valivá tělesa zhotovena, oproti ložiskové oceli, se podstatně zmenší namáhání ložiskových dílů i maziva, zlepší se energetická bilance ložiska, a tím se zvýší jeho životnost a spolehlivost. Použití technické keramiky na zhotovení valivých těles umožňuje reagovat na požadavky výrobců strojů zvyšováním frekvence otáček. Při porovnání ložisek s keramickými valivými tělesy a ložisek s valivými tělesy z ložiskové oceli lze konstatovat, že při rovnosti parametrů, jako je energetická bilance, životnost a spolehlivost, dosáhne ložisko s keramickými valivými tělesy oproti ložisku s valivými tělesy z ložiskové oceli vyšší frekvence otáček.
Přehled obrázků na výkrese
Vysokootáčkové ložisko podle vynálezu je znázorněno na připojeném výkrese, kde je zobrazen podélný řez ložiskem.
Příklady provedení vynálezu
Ložisko sestává z hřídele 1 a válcového pouzdra 2. s oběžnými drahami, v nichž jsou umístěna valivá tělesa 3, vedená klecemi 4. Pouzdro 2 je opatřeno na obou koncích těsněním 5 a na vnějším povrchu upínacím kroužkem 6. Valivá tělesa 3 jsou provedena z technické keramiky, například neoxidické keramiky na bázi nitridu křemíku Si3N4 a karbidu křemíku Sic, popřípadě oxidické
-2CZ 281421 B6 keramiky na bázi oxidu hliníku A12O3 a podobně. Měrná hmotnost technické keramiky je ve srovnání s měrnou hmotností ložiskové oceli výrazně nižší, minimálně o dvacet pět procent, zpravidla však o padesát procent i více.
Průmyslová využitelnost
Vynález lze využít v ložiskovém průmyslu, zvláště pro vysokootáčková ložiska.

Claims (1)
Hide Dependent

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    Vysokootáčkové ložisko, zejména pro dopřádací stroj, pro uložení spřádacího rotoru, obsahující hřídel s ocelovými oběžnými drahami a válcové pouzdro s ocelovými oběžnými drahami, v nichž jsou umístěna valivá tělesa vedená kovovými klecemi, vyznačující se tím, že valivá tělesa (3) jsou vyrobena z technické keramiky.