CZ416798A3

CZ416798A3 - Opěrné kotoučové uložení pro otevřený dopřádací rotor

Info

Publication number: CZ416798A3
Application number: CZ984167A
Authority: CZ
Inventors: Heinz-Georg Wassenhoven; Claus-Dieter Landolt; Bert Schlömer; Andreas Riese; Arndt Hamann
Original assignee: W. Schlafhorst Ag & Co.
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 1999-07-14
Also published as: DE59806712D1; CZ296813B6; EP0926276B1; US6092357A; EP0926276A2; EP0926276A3; DE19756711C2; DE19756711A1

Description

(54) Název přihlášky vynálezu:

Opěmé kotoučové uložení pro otevřený dopřádací rotor (57) Anotace:

* ' Opěrné kotoučové uložení /1/ pro otevřený ¹ _t dopřádací rotor /9/ má opěrné kotouče /4, , 5/, uspořádané v párech /3/, které mají těle/ , áo /14/ náboje z kovového materiálu a krou' i žek /15/ z polymerního materiálu, přičemž

CO těleso /14/ náboje má obvodové profilování /20/. Těleso /14/ náboje má obvodové, radiální profilování /20/, přičemž mezi Jeho středovou částí /21 / ve tvaru písmene V a bočními žebry /22, 23/ jé ustaven kroužek /15/, vytvořený ve tvaru písemene M a mající v průřezu konstantní tloušťku /D/ zakrytí.

CZ 4167-98

• · φφ β φ ··· • φ φ ΦΦΦ φφ φ · * φφφφ φφφφφ φφ φφ

Opěrné kotoučové uložení pro otevřený dopřádací rotor

Oblast techn i ky

Vynález se týká opěrného kotoučového uložení pro otevřený dopřádací rotor podle převýznaku nároku 1.

Dosavadní.........stav.....te.c.hn.i.ky

U opěrných kotoučových uložení existuje obecně problém, že se kroužky opěrných kotoučů během chodu, zejména na* základě valchování vznikajícího mezi rotorovým hřídelem a oběžnou plochou, silně ohřívají, což během doby vede k únavě materiálu kroužků opěrných kotoučů.

Tento problém nastává jak u volně axiálně posuvných opěrných kotoučových uložení tak zejména také u opěrných kotoučových uložení s omezeně uspořádanými páry opěrných kotoučů. Při uložení s omezeně uspořádanými páry opěrných kotoučů se rot oro vym hřídelem vytvoří přrďavné—va-tc-ho-vá-ní— vlivem ,axiální smykové si 1ové komponenty na kroužku. Kroužek je rovněž zatěžován třecím teplem, vznikajícím vlivem smykové s i 1ové komponety.

To znamená, že časem nastane únava materiálu kroužku, takže dojde k poškozením v oblasti oběžné plochy kroužku. Kromě jiného potom existuje nebezpečí, že se kroužek, především v okrajové oblasti uvolní z tělesa náboje.

V minulosti již byla vyvinutá početná opěrná kotoučová uložení pro otevřené dopřádací rotory, která se odlišují zejména z hlediska provedení kroužků a rovněž fixováním kroužků « · · » ··· · ·· · « a * ·« na tělese náboje.

DE 34 47 600 AI například popisuje opěrný kotouč, jehož těleso náboje má na vnějším obvodu drážku, do které je litý kroužek, který sestává z plastické hmoty, a tím je axiálně _: fixovaný. Kroužek kromě toho má na vnějším obvodě, to znamená v oblasti své oběžné plochy, chladící drážku, uyosenou vzhledem k drážce na vnějším obvodu tělesa náboje.

Podobné provedení je známé z DE 36 15 777 AI. Těleso

------------~nábo j-e-~má- v-t-omto—pří-padě—ve- s vé -s-t-ředové -ob l ast i -mí-s to--d.r„ážk.y.

radiálně vyčnívající žebro. Kroužek tohoto známého opěrného kotouče je výslovně bez chladící drážky.

Dále tvoří stav techniky opěrné kotouče, u nichž tělesa náboje mají jak jednu nebo více drážek a/nebo jedno nebo více radiálně vyčnívajících žeber. Kroužek těchto opěrných kotoučů má zpravidla chladící drážku (DE 37 19 445 A1) .

U uvedených známých opěrných kotoučů se sice může docílit částečný odvod tepla vznikajícího valchováním, existuje však jako předtím nebezpečí, že se kroužek časem, zejména v

--0513311 -νη-ě-jších -hran-krouž-k-u-,·-odděl-í- od -tě-les a--nábo-je------- ... .

Proto již bylo navrženo zajistit v tělese náboje boky kroužku.

DE 195 49 466 A1 popisuje například opěrný kotouč s tělesem náboje, které má na svém vnějším obvodu zvonkovitý profil a v oblasti bočních ploch tělesa náboje uzavřenou prstencovou drážku. Do těchto prvků je litý kroužek, který sestává z polymerních materiálů, takže nastává tvarová fixace kroužku na tělese náboje.

466 Al bvlo docíleno

I když provedením podle DE 195 zlepšení upevnění kroužku na tělese náboje, nejsou známé opěrné kotouče ještě optimální, zejména z hlediska odvodu tepla.

Podstata.......vvnálezu

Na základě znalosti uvedeného stavu techniky je proto úkolem předloženého vynálezu dále zlepšit známé opěrné kotouče.

Tento- - -úko-1-------je——pod-le- — vyná-l-e-zu---v-yřeše.n_-o.pětnýmt„, kotoučovým uložením, které je popsáno v nároku 1.

Výhodná další provedení vynálezu jsou předmětem závislých nároků.

Vytvoření opěrného kotouče podle vynálezu má jednak f

výhodu, že je téměř stejnou tlouštkou zakrytí kroužkem ve všech oblastech zajištěn dobrý, to znamená rovnoměrný, odvod tepla, nevyhnutelně vznikajícího valchováním při rotaci rotorového hřídele na oběžné ploše opěrného kotouče, do kovového tělesa náboje, takže lze zabránit oblastem, u nichž nastává v materiálu kroužku- -nárůst......tepla-, - které- - -mohou, způsobit .

předčasné stárnutí materiálu.

Jednak se tvarovým zajištěním volných boků kroužku vytvořeného ve tvaru písmene M bezpečně zabrání, že se tyto boky časem neuvolní z tělesa náboje.

Přednostně kromě toho kroužek má, jak je uvedeno v nároku 2, ve středové oblasti oběžné plochy chladící drážku ve tvaru písmene V. Takováto chladící drážka vede ke zvětšení konvekční plochy, což rovněž působí pozitivně na odvod tepla kroužkem.

··· ···· chladící drážka ve konkávně klenutá.

• 0 · « · ·· • · * · • · * « · · ··

- 4 ·· « · 4 • · 1 ·· ··

V přednostním provedení je přitom tvaru písmene V, jak je uvedeno v nároku 3,

Tímto konkávním klenutím se může zřetelně snížit nebezpečí, že při chodu opěrného kotouče v této oblasti vzniknou trhliny.

i Provedení podle nároku 4 představuje výhodné vytvoření kroužku, přičemž je jednak zajištěn dostatečný odvod tepla a jednak zůstává zabezpečeno, že plošné zatížení působící z rotorového hřídele na kroužek, které je jednou z příčin vzniku tepla třením, není velké.

Přednostní provedení podle nároku 5 spočívá v tom, že volné boky kroužku vytvořeného ve tvaru písmene M jsou vytvořeny konvergentní. Volné boky jsou přitom zachyceny mezi středovou částí vytvořenou ve tvaru písmene V a bočně umístěnými žebry radiálního profilování tělesa náboje.

Obvodové zaříznutí, uvedené v nároku 6, přitom spolehlivě v oblasti základny žebra zabraňuje, že se volné boky, například působením vznikajících odstředivých sil, mohou uvolnit ze svého uchycení. To znamená, že kroužek je na tělese náboje bezpečně uchycen pomocí tvarového spojení.

Další výhodné provedení opěrného kotouče je stanoveno znaky popsanými v nároku 7. Takovéto opěrné kotouče jsou charakterizovány během chodu nízkým odporem vzduchu, což působí u otevřených dopřádacích strojů, které mají větší počet takovýchto opěrných kotoučů podle vynálezu, celkovou spotřebu energie stroje. Konvexně bočními plochami se kromě toho vesměs zvětší vyzařovací plochy tělesa náboje a tím se dále zlepší přenos tepla do okolí.

pozitivně na vytvarovanými

Přehled......obrázků......na.......výkresech «· * ··«

	- 5	• · * • · · «· · *·	• 9 • · 99 9 99 ··	• 999 · · « · • » ··
Další	jednot 1 i vost i	vyná1ezu	jsou	patrné z
následujícího	příkladu provedení	objasněného	pomocí	výkresů.

Na výkresech znázorňuje:

₃ obr. 1 opěrné kotoučové uložení s dopřádacím rotorem rotujícím v dosedacím klínu páru opěrných kotoučů, obr. 2 opěrný kotouč podle vynálezu ve zvětšeném měřítku a v řezu a obr. 3 detailní pohled na kroužek v řezu.

.P..ř.ík._rl.a.dy..._.p.ro.ved,en.í_____vyná 1 ez u

Obr. 1 znázorňuje opěrné kotoučové uložení ..1., jaké se používá u otevřených dopřádacích zařízení.

Takovéto opěrné kotoučové uložení ,1. má obvykle dva péry .3 opěrných kotoučů 4., 5, umístěné na nosném bloku 2, mezi kterými je vytvořen dosedací klín. Osy párů .3, opěrných kotoučů JÍ/5 - př i tom - moho-u - být - umí stěny— buď--,š i kmo ...ne.bo. mo.ho.u. bý.t .... rovnoběžné.

U omezeného uspořádání párů 3 opěrných kotoučů .4, ,5.

působí během chodu na rotorový hřídel 8. axiální smyková silová komponenta a udržuje ho v uložení na mechanickém ložisku umístěném na konci rotorového hřídele 8.

Na obr. 1 je znázorněn z obou párů 3 opěrných kotoučů .4, 5 jen vpředu ležící pár 3. opěrných kotoučů .4, 5. Opěrné kotouče .4, .5. jsou přitom umístěny neotočně na hřídeli .8, který je uložen v ložiskovém plášti 7. Ložiskový plást 7 je ustaven ···* * * a ··· ♦ · · · * «·· ·· ·«· ·♦·· ·· ··

- 6 na nosném bloku 2.

V dosedacím klínu páru 3 opěrných kotoučů 4, 5 je uložen svým rotorovým hřídelem 8 dopřádací rotor 9 s rotorovou miskou 10. Pohon dopřádacího rotoru 9. je proveden ze stroje pomocí tangenc i á 1 ní ho řemenu ,.1....1., který je na rotorový hřídel ,8 přitlačován přitlačovacím válečkem 12.

U rovnoběžného uspořádání hřídelů .6 párů .3. opěrných kotoučů .4, .5, jak je to znázorněno na obr. 1_} nastává volně axiáTně- pos-uvné- ul ožení- rotorového- .hřídele 8. v dosedacím klínu, opěrného kotoučového uložení ,1... V tomto případě je dopřádací rotor 9 polohován pomocí magnetického ložiska ..1..3, umístěného na konci rotorového hřídele 8.

Opěrný kotouč 4, případně 5, který je ve zvětšeném měřítku znázorněn na obr. 2, sestává z kovového tělesa .,1..4 náboje a rovněž kroužku 1 5, sestávajícího z polymerního materiálu, například po 1 yurethanu, a litého na těleso .1,4. náboje. Těleso 1.4. náboje, které je zhotoveno například z hliníku, má konvexně vytvarované boční plochy ..1.6., 17. Těleso ..1.4 náboje je kromě toho opatřeno středním vývrtem ..18., kterým jsou pomocí lisovaného- uložení - na- hříde 1- i- -f-i-xovány.. opěr.né. kotouče ..4,.,

5. Ve středové oblasti druhé boční plochy ..1,,,7, je ještě umístěna upínka .1.9, ve které lze upevnit neznazorněnou, přednostně rovněž konvexně vytvarovanou uzavírací zátku.

Na svém vnějším obvodu má těleso ,1,4. náboje radiálně vyčnívající profilování ,2.0. Toto profilování 2,0 sestává, jak je patrné z obr. 3, ze středové části 21 ve tvaru písmene V a rovněž dvou bočně vedle sebe umístěných, obvodových žeber 2.2 a .2,3. ·

Do tohoto profilování .2.0 se lije kroužek 15, který jak ··· • « 9 ·· « « ·· · · · • · · · • ••••fc· · · ··

- 7 již bylo uvedeno, sestává z polymerního materiálu, a má tvar písmene M. Kroužek 15 přitom má na celé své průřezové ploše přibližně stejnou tlouštku D zakrytí. Volné boky 2.4, 25 kroužku 15 jsou bezpečně fixovány mezi středovou částí 2.1, vytvořenou ve tvaru písmene V, a bočně umístěnými žebry 2.2, 2.3, které mají v oblasti své základny zářez 2,9.

Ve středu oběžné plochy .26 má kroužek 15 chladící drážku 2.7, vytvořenou ve tvaru písmene V, jejíž šířka B minimálně odpovídá její hloubce T. Dno 28 chladící drážky 2,7 j e— př řt-om-kon-ká vně- k lenu-t é ·.— -......... .. -....._________ • 9 1 9 9 · · * ·»· »« ··· ··*· ·· ··

NÁROKY

Claims

otevřený dopřádací rotor s

PATENTOVÉ

1. Opěrné kotoučové uložení pro opěrnými kotouči (4, 5), uspořádanými v párech (3), které mají těleso (14) náboje z kovového materiálu a kroužek (15) z polymerního materiálu, přičemž těleso (14) náboje má obvodové profilování (20), na kterém je ustaven kroužek (15), vyznačující se tím, že obvodové profilování (20), které má těleso (14) náboje, je radiální, přičemž mezi jeho středovou částí (21) ve tvaru písmene V a bočními žebry

--------ý2'2',-----23)- - je- -ust-aven - kroužek-·. ( 15) . .vytvořený: „ ve. tvaru písmene M a mající v průřezu konstantní tlouštku (D) zakrytí.
2. Opěrné kotoučové uložení podle nároku 1, vyznačující se tím, že kroužek (15) má obvodovou chladící drážku (27) v průřezu ve tvaru písmene V.
3. Opěrné kotoučové uložení podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že chladící drážka (27) má konkávně klenuté dno (28).
4. Opěrné kotoučové uložení podle nároku 1 a 2, vyznačují cí se 'tím; -ž-e š í-řka---( Bj · chl-adí c-í d-rážky- ( 27 ). a.les.po.ň odpovídá.

hloubce (T) chladící drážky (27),
5. Opěrné kotoučové uložení podle nároku 1, vyznačující se tím, že volné boky (24, 25) kroužku (15) ve tvaru písmene M jsou vytvořeny konvergující.
6. Opěrné kotoučové uložení podle nároku 1, vyznačující se tím, že boční žebra (22, 23) tělesa (14) náboje mají v oblastí své základny obvodové zářez (29).
7. Opěrné kotoučové uložení podle nároku 1, vyznačující se tím, že těleso (14) náboje má konvexně vytvarované boční p1ochy (16, 17).

«, tr i

99 · • ··· «99 • · *

999 9«

9 ··♦·

9 9 99

999 9 ·

9 9 ·

99 99 » ·· • · · ·