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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern und Bremsen eines Offenend-Spinnrotors, mit
einem Rotorschaft, dem ein axiales Luftlager zugeordnet ist, sowie mit einer Rotorbremse, die dem
Offenend-Spinnrotor zustellbar ist und die auf ihn beim Bremsen mit einer das Luftlager
entlastenden Axialkraft einwirkt.
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Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die DE 33 13 926 A1 Stand der Technik. Zur Vermeidung von
Beschädigungen des axialen Luftlagers während einer Rotorreinigung wird bei der bekannten
Vorrichtung vorgesehen, das Luftlager durch eine zusätzliche Axialkraft zu entlasten, wenn der
betriebsmäßige Antrieb der Spinnrotoren unterbrochen ist. Dies kann beispielsweise so
geschehen, dass das an sich aerodynamische Lager durch Beaufschlagen mit Druckluft
vorübergehend in ein aerostatisches Lager umgewandelt wird, so dass die Lagerfunktion auch bei
niedrigen Drehzahlen erhalten bleibt. Bei einer anderen Variante ist eine das axiale Luftlager
entlastende Rotorbremse an einem verfahrbaren Wartungsgerät vorgesehen.
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Gemäß einer Zusatzanmeldung DE 34 17 705 A1 zu dem vorgenannten Stand der Technik kann
die Rotorbremse alternativ jedem Spinnaggregat zugeordnet sein. Dabei wird der Offenend-
Spinnrotor zum Bremsen etwas aus seiner Betriebsstellung nach vorn gegen einen Anschlag
herausgezogen.
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Gemäß der DE 35 33 717 A1 kann eine einen Offenend-Spinnrotor stillsetzende Rotorbremse
beispielsweise als so genannte Zangenbremse ausgebildet sein. Allerdings ist bei diesem Stand
der Technik das axiale Lager kein Luftlager, sondern ein Spurlager, gegen welches der auf
Stützscheiben gelagerte Rotorschaft bei Betrieb gedrückt wird.
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Es ist ferner bekannt (EP 0 435 016 A2, EP 0 794 273 A1, EP 1 096 045 A1), auf Stützscheiben
gelagerte Offenend-Spinnrotoren axial mittels eines aerostatischen Lagers zu lagern und durch
entsprechende Werkstoffpaarungen am Rotorschaft und am Luftlager für Notlaufeigenschaften zu
sorgen. Irgendeine Rotorbremse ist in den zuletzt genannten Druckschriften nicht offenbart.
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Der aufgezeigte Stand der Technik macht deutlich, dass bei Vorrichtungen der eingangs
genannten Art hinsichtlich des axialen Luftlagers Probleme bestehen, wenn auf den Rotorschaft
eine Rotorbremse einwirkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese Probleme zu mindern
und dafür zu sorgen, dass beim Betätigen der Rotorbremse, wenn der Offenend-Spinnrotor in
seiner Drehzahl vermindert wird, das axiale Luftlager nicht beschädigt wird.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Rotorbremse wenigstens einen dem Rotorschaft radial
zustellbaren Bremsbacken enthält, dem eine die entlastende Axialkraft erzeugende
Oberflächenstruktur zugeordnet ist.
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Diese Oberflächenstruktur kann entweder am Rotorschaft oder am Bremsbacken angeordnet sein
und hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die das Luftlager entlastende
Axialkraft ohne zusätzliche bewegte Funktionselemente erzeugt werden kann. Es genügt
beispielsweise, diese Oberflächenstruktur in Form wenigstens einer gewindeartigen Rillung
auszubilden, die so angeordnet ist, dass die Axialkraft vom Luftlager hinweg gerichtet ist.
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Die Erfindung lässt sich mit Vorteil im Zusammenhang mit einer Rotorbremse verwirklichen, die als
Zangenbremse ausgebildet ist und zwei dem Rotorschaft seitlich zustellbare Bremsbacken
aufweist.
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Weitere Vorteile und Merkmaie der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
einiger Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
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Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1,
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Fig. 3 eine stark vergrößerte Ansicht auf einen Bremsbacken entsprechend der Pfeilrichtung III
der Fig. 2.
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Eine in den Fig. 1 und 2 nur teilweise dargestellte Vorrichtung zum Offenend-Rotorspinnen
enthält einen rotierbaren Offenend-Spinnrotor 1, der in bekannter Weise aus einem Rotorteller 2
und einem damit befestigten Rotorschaft 3 besteht. Der Rotorschaft 3 ist radial in den Keilspalten 4
von zwei Stützscheibenpaaren 5 und 6 gelagert. Der Rotorschaft 3 liegt dabei auf den insgesamt
vier Stützscheiben 7 auf und treibt diese dabei an. Die Achsen 8 der Stützscheiben 7 sind jeweils
in einem Lagergehäuse 9 gelagert, das seinerseits an einer Halterung 10 der betreffenden
Vorrichtung befestigt ist.
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Für eine berührungslose Axiallagerung des Offenend-Spinnrotors 1 ist ein Luftlager 11
vorgesehen, das eine luftdurchlässige Lagerplatte 12 enthält, die ihrerseits an eine Druckluftleitung
13 angeschlossen ist.
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Angetrieben ist der Rotorschaft 3 durch einen Tangentialriemen 14, der in Laufrichtung A durch die
Spinnmaschine hindurchläuft und dabei sämtliche Offenend-Spinnrotoren 1 einer Maschinenseite
antreibt. Der Tangentialriemen 14 ist im Bereich jedes Offenend-Spinnrotors 1 mit einer
Andrückrolle 15 belastet, die um eine Achse 16 frei drehbar angeordnet und mittels einer nicht
dargestellten Belastungsfeder gegen den Tangentialriemen 114 angedrückt ist.
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Die Stützscheibenpaare 5 und 6 sind in bekannter Weise leicht windschief zueinander angeordnet,
so dass in Verbindung mit der Laufrichtung A des Tangentialriemens 14 ein Axialschub B auf den
Rotorschaft 3 gegen das axiale Luftlager 11 erreicht wird. Dadurch behält der Offenend-Spinnrotor
1 in axialer Richtung seine Betriebsposition ein.
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Der Spinnvorgang für das Offenend-Rotorspinnen ist dem Fachmann bekannt und braucht hier
nicht erläutert zu werden.
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Dem Offenend-Spinnrotor 1 ist eine Rotorbremse 17 zugeordnet, die als Zangenbremse
ausgebildet ist und mit der der Rotorschaft 3 zangenartig eingespannt und gebremst werden kann.
Diese Rotorbremse 17 ist zwischen den Stützscheibenpaaren 5, 6 in dem Bereich unterhalb des
Tangentialriemens 14 angeordnet. Die Rotorbremse 17 enthält zwei Zangenarme 18 und 19, die
um ortsfeste Achsen 20 und 21 verschwenkbar sind. Die Achsen 20, 21 verlaufen parallel zum
Rotorschaft 3 und sind unterhalb davon angeordnet. Die denn Rotorschaft 3 zugekehrten Arme der
Zangenarme 18, 19 sind als Bremsbackenträger ausgebildet und tragen Bremsbacken 22, 23, die
dem Rotorschaft 3 radial zustellbar sind.
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Die beiden den Bremsbacken 22, 23 abgewandten Arme 24, 25 der spiegelsymmetrisch
angeordneten Zangenarme 18, 19 sind mit Gleitflächen 26, 27 versehen, die einen stumpfen oder
spitzen Winkel zwischen sich einschließen. Die Winkelhalbierende zwischen den Gleitflächen 26,
27 verläuft durch die Achse des Rotorschaftes 3.
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Zwischen die beiden Gleitflächen 26, 27 der Arme 24, 25 ist ein Spreizelement 28 hineindrückbar,
so dass die beiden Arme 24, 25 auseinandergespreizt und die Bremsbacken 22, 23 dem
Rotorschaft 3 zugestellt werden. Die Rückstellbewegung wird mittels einer Bügelfeder 29 bewirkt,
die zwischen den Bremsbackenträgern angeordnet ist.
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Das Spreizelement 28 ist als eine zylindrische Rolle ausgebildet, die vorzugsweise aus einem
verschleißarmen Kunststoff hergestellt sind. Die Rolle erstreckt sich mit ihrer Achse parallel zu den
Achsen 20, 21 und dem Rotorschaft 3. Die Rolle wird von einer Platte 30 abgestützt, die derart auf
einem Bremshebel 31 angeordnet ist, dass durch Verschwenken des Bremshebels 31 in
Pfeilrichtung C die Rolle tiefer in die Gleitflächen 26, 27 hineingedrückt wird.
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Zum Lösen der Rotorbremse 17 drückt die Bügelfeder 29 die beiden Zangenarme 18, 19
auseinander, wodurch das Spreizelement 28 zwischen den Gleitflächen 26, 27 in Richtung D
zurückgeschoben wird.
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Beim Betätigen der Rotorbremse 17 besteht die Gefahr, dass die Stirnfläche 32 des Rotorschaftes
3 des an sich berührungslos arbeitenden Luftlagers 11 die Lagerplatte 12 berühren kann, was zu
einem unerwünschten Verschleiß führen kann, der auch durch die vorgesehenen
Notlaufeigenschaften des Luftlagers 11 nicht immer aufgefangen werden kann. Aus diesem Grunde ist die
Rotorbremse 17 so ausgebildet, dass am Luftlager 11 beim Betätigen der Rotorbremse 17 nach
Möglichkeit die Stirnfläche 32 des Rotorschaftes 3 keinen Kontakt mit der Lagerplatte 12 erhält.
Dies geschieht dadurch, dass die Bremsbacken 22, 23 und/oder der Rotorschaft 3 so ausgebildet
sind, dass beim Betätigen der Rotorbremse 17 auf den Rotorschaft 3 eine entlastende Axialkraft E
entsteht, die beim Bremsen dem Axialschub B entgegenwirkt. Hierzu ist den Bremsbacken 22, 23
eine die entlastende Axialkraft E erzeugende Oberflächenstruktur 33 zugeordnet, die bei der
Ausführung nach Fig. 1 am Rotorschaft 3 in Form einer gewindeartigen Rillung 34 im Bereich der
Bremsbacken 22, 23 angebracht ist.
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Alternativ oder ergänzend kann gemäß Fig. 3 vorgesehen sein, eine entsprechende, die
entlastende Axialkraft E erzeugende Oberflächenstruktur als gewindeartige Rillung 36 an den
Bremsbacken 35 vorzusehen. Die Richtung der Steigung der gewindeartigen Rillung 34 oder 36muss so gewählt werden, dass die entlastende Axialkraft E auf jeden Fall den betriebsmäßigen
Axialschub B verringert.