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Die
Erfindung betrifft eine Stützscheibe
für eine
Stützscheibenlagerung
von Offenend-Spinnrotoren,
mit einem scheibenartigen Grundkörper,
mit einem an dessen Außenumfang
angebrachten reifenartigen Laufbelag sowie mit einer Stirnseite,
an der im Abstand von der Achse der Stützscheibe ein zylinderförmiger Permanentmagnet
in eine Durchgangsbohrung eingesetzt ist, die nur bis zu einer als
Anschlag dienenden Durchmesserabstufung vom Permanentmagneten ausgefüllt ist,
während
der Rest der Durchgangsbohrung als Unwuchtausgleich dient und durch
ein im Vergleich zum spezifischen Gewicht des Permanentmagneten
und des Grundkörpers leichteres
Füllmaterial
ausgefüllt
ist.
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Eine
Stützscheibe
dieser Art ist durch das US-Patent 56 75 964 Stand der Technik.
Zum Unwuchtausgleich des an der bekannten Stützscheibe angebrachten einen
Permanentmagneten sind in dieser Druckschrift mehrere Varianten
beschrieben. Bei einer Variante ist dem Permanentmagneten diametral
gegenüberliegend
ein Ausgleichsgewicht zugeordnet, während bei einer anderen Variante
ein Unwuchtausgleich dadurch geschaffen ist, dass an der Stützscheibe
im Bereich des Permanentmagneten Material des Grundkörpers entfernt
wurde, beispielsweise durch eine Verlängerung einer Bohrung, in welcher
der Permanentmagnet aufgenommen ist.
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Es
ist bekannt, dass die bei Betrieb ersponnenen Garne durch irgendwelche
Ursachen bisweilen brechen. In einem solchen Falle muss ein bereits ersponnenes
Garnende wieder angesponnen, d.h. mit den einem hohlen Innenraum
des Offenend-Spinnrotors zugeführten
Fasern verbunden werden. Dies geschieht bei vielen praktischen Maschinen
beim Hochlaufen des zuvor gebremsten Offenend-Spinnrotors. Dabei
ist es wichtig, zu bestimmten Augenblicken des Anspinnens zu wissen,
welche momentane Drehzahl der Offenend-Spinnrotor gerade hat. Dies
geschieht in der Praxis durch berührungsloses Messen der momentanen
Drehzahl einer Stützscheibe,
was indirekt Auskunft über
die momentane Drehzahl des auf den Stützscheibenpaaren gelagerten
Offenend-Spinnrotors
gibt.
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Die
bekannte Stützscheibe
nach dem genannten US-Patent 56 75 964 hat den Vorteil, dass man
zur berührungslosen
Drehzahlmessung mit einem einzigen Permanentmagneten auskommt, ohne Unwuchten
bei der Rotation der Stützscheibe
befürchten
zu müssen.
Bei der bekannten Stützscheibe wird
nämlich
im Bereich des Permanentmagneten selbst ein direkter Unwuchtausgleich
geschaffen. Nachteilig ist bei der bekannten Stützscheibe jedoch, dass der
Permanentmagnet in die Durchgangsbohrung eingeklebt ist, was hinsichtlich
der Fertigung recht aufwendig ist.
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Durch
die gattungsfremde
DE
101 30 734 A1 , bei welcher zwei Permanentmagnete bezüglich der
Achse der Stützscheibe
diametral gegenüberliegen,
befinden sich die Permanentmagnete am Übergangsbereich zwischen dem
Grundkörper
und dem Laufbelag. Dies hat den grundsätzlichen Vorteil, dass die
Permanentmagnete durch den Laufbelag selbst am Grundkörper fixiert
werden können.
Irgendein Unwuchtausgleich im Bereich der Permanentmagnete selbst
ist nicht vorgesehen. Die der Aufnahme der Permanentmagneten dienenden
Durchgangsbohrungen weisen keine Durchmesserabstufung als Anschlag
auf, und die Durchgangsbohrungen sind komplett vom zugehörigen Permanentmagneten
ausgefüllt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Stützscheibe der eingangs genannten
Art fertigungsgerechter herzustellen, unter Benutzung des durch
die
DE 101 30 734
A1 bekannten Vorteils, nämlich den Laufbelag zur Fixierung
des Permanentmagneten heranzuziehen.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
da der Permanentmagnet am Übergangsbereich
zwischen Grundkörper
und Laufbelag angeordnet und der vom Permanentmagneten nicht ausgefüllte Teil
der Durchgangsbohrung vom Laufbelag ausgefüllt ist.
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Die
erfindungsgemäße Stützscheibe
hat somit den Vorteil, zur berührungslosen
Drehzahlmessung mit einem einzigen Permanentmagneten auszukommen,
wobei aber auf jegliches Einkleben des Permanentmagneten in die
Durchgangsbohrung verzichtet werden kann, weil durch die vorgesehene
Position des Permanentmagneten am Übergangsbereich zwischen Grundkörper und
Laufbelag letzterer den vom Permanentmagneten nicht ausgefüllten Teil der
Durchgangsbohrung ausfüllen
und dadurch den Permanentmagneten fixieren kann.
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In
Ausgestaltung der Erfindung weist der Grundkörper an seinem Außenumfang
in an sich bekannter Weise einen den Laufbelag verankernden Ringwulst
auf, in welchen sich jedoch, abweichend von bekannten Stützscheiben,
nicht nur die Durchgangsbohrung, sondern auch die Durchmesserabstufung
befindet.
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Zweckmäßig kann
vorgesehen sein, dass der Permanentmagnet auf der der Durchmesserabstufung
abgewandten Seite aus der Durchgangsbohrung herausragt und in diesem
Bereich vom Laufbelag fixiert ist. Es hat sich gezeigt, dass es
für den
Unwuchtausgleich günstig
ist, wenn sich die Durchmesserabstufung etwa in der Mitte der Durchgangsbohrung
befindet.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
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Es
zeigen:
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1 eine Ansicht auf eine Stützscheibenlagerung
von Offenend-Spinnrotoren, von der Bedienungsseite des Spinnaggregates
her gesehen,
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2 eine Ansicht in Richtung
des Pfeiles II der 1,
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3 in stark vergrößerter Darstellung
eine erfindungsgemäße Stützscheibe,
teils als Axialschnitt und teils in Seitenansicht,
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4 bis 7 in noch größerer Darstellung jeweils Ausschnitte
aus 3 im Bereich des
Permanentmagneten, zum Erläutern
der für
das Anbringen des Permanentmagneten erforderlichen Bearbeitungsschritte.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Stützscheibenlagerung 1 für einen
Offenend-Spinnrotor 2 ist Bestandteil eines Offenend-Spinnaggregates.
Die Stützscheibenlagerung 1 enthält insgesamt
vier Stützscheiben 3,
von denen jeweils zwei auf einer gemeinsamen Welle 4 gelagert
sind. Die Wellen 4 sind mittels Wälzlagern 5 in nicht
dargestellten Lagergehäusen
gelagert. Die Stützscheiben 3 sind
paarweise so angeordnet, dass hierdurch zwei Keilspalte 6 gebildet
werden, in denen der Schaft 7 des Offenend-Spinnrotors 2 in
radialer Richtung gelagert ist. Der Schaft 7 trägt an seinem
der Bedienungsseite des Spinnaggregates zugewandten Ende einen Rotorteller 8,
in dessen Innerem in bekannter Weise die Garnbildung stattfindet.
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Der
Schaft 7 wird mittels eines Tangentialriemens 9 angetrieben,
der zwischen den Stützscheibenpaaren
gegen den Schaft 7 anläuft
und gleichzeitig den Schaft 7 in den Keilspalten 6 hält. Der
Tangentialriemen 9 ist mit einer Andruckrolle 10 in
der Nähe des
Schaftes 7 belastet.
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Die
Wellen 4 der Stützscheibenpaare
sind in bekannter Weise um einen geringen Winkel derart windschief
zueinander ausgerichtet, dass in Verbindung mit der Laufrichtung
A des Tangentialriemens 9 durch das Abrollen des Schaftes 7 auf
den entsprechend den Drehrichtungen B und C drehenden Stützscheiben 3 ein
Axialschub in Richtung des Pfeiles D erzeugt wird, der den Schaft 7 mit
seinem freien Ende in Richtung zu einem Spurlager 11 belastet.
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Die
Stützscheiben 3 bestehen
jeweils aus einem scheibenartigen Grundkörper 12 sowie einem damit
verbundenen reifenartigen Laufbelag 13, dessen Umfangsfläche die
Lauffläche 14 für den Schaft 7 des
Offenend-Spinnrotors 2 bildet. Der Grundkörper 12 besteht
in zweckmäßiger Weise
aus Kunststoff oder einer Aluminiumlegierung, der Laufbelag 13 aus
einem geeigneten Kunststoff.
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Aus
den eingangs genannten Gründen
ist zur berührungslosen
Drehzahlmessung eine der der Bedienungsseite des Spinnaggregates
zugewandten Stützscheiben 3 an
ihrer vorderen Stirnseite 15 in besonderer Weise ausgebildet.
Diese Stützscheibe 3 weist
einen Permanentmagneten 16 auf, dem in nachfolgend genauer
zu beschreibender Weise ein Unwuchtausgleich zugeordnet ist.
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Der
den Permanentmagneten 16 aufweisenden Stützscheibe 3 ist
im Wartungsfall eine Sensoreinrichtung 17 eines nicht dargestellten
verfahrbaren Wartungsgerätes
zustellbar. Das Wartungsgerät
ist in bekannter Weise längs
der Spinnaggregate der Offenend-Spinnmaschine verfahrbar. Die Sensoreinrichtung 17 kann
die Stirnseite 15 der den Permanentmagneten 16 enthaltenden
Stützscheibe 3 berührungslos
abtasten und ist über
eine elektrische Leitung 18 mit einer Auswerteausrichtung 19 des
Wartungsgerätes
verbunden. Diese Auswerteeinrichtung 19 ist ihrerseits
in nicht dargestellter Weise beispielsweise mit Steuermotoren des
Wartungsgerätes
verbunden. Auf diese Weise lässt
sich während
des Hochlaufens eines Offenend-Spinnrotors 2 von seiner
gebremsten Position bis zu seiner Betriebsdrehzahl ein Anspinnvorgang
durchführen.
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Wie
aus 1 und 2 ersichtlich, ist der Permanentmagnet 16 von
der Achse 20 der zugehörigen Stützscheibe 3 in
einem gewissen Abstand angeordnet.
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In 3 ist in stark vergrößerter Darstellung ein
Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Stützscheibe 3 gezeichnet,
wobei die der Bedienungsseite zugewandte Stirnseite 15 jetzt
nach links weist. Man erkennt den scheibenartigen Grundkörper 12 mit
seinem reifenartigen Laufbelag 13, auf dessen Lauffläche 14 der
Schaft 7 des Offenend-Spinnrotors 2 radial gelagert
ist. Man erkennt ferner, dass an der der Bedienungsseite zugewandten
Stirnseite 15 ein zylinderförmiger Permanentmagnet 16 angebracht
ist.
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Der
Laufbelag 13 ist am Grundkörper 12 mit einer
geeigneten Verankerung befestigt, die später anhand der 4 bis 7 noch
näher beschrieben
wird. Die Lauffläche 14 des
Laufbelages 13 weist in bekannter Weise wenigstens eine
Kühlnut 21 auf,
damit Überhitzungsschäden bei
Betrieb nach Möglichkeit vermieden
werden.
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Der
scheibenartige Grundkörper 12 weist
im Bereich seiner Achse 20 eine zentrale Bohrung 22 für die zugehörige Welle 4 auf.
Ferner ist von der Stirnseite 15 her eine später noch
näher beschriebene Bohrung
für den
als Zylinderstift ausgebildeten Permanentmagneten 16 eingelassen.
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Der
Permanentmagnet 16 befindet sich am Übergangsbereich 23 zwischen
dem Grundkörper 12 und
dem Laufbelag 13. Dabei ist der Permanentmagnet 16 deutlich
kürzer
als die Breite der Stützscheibe 3.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Laufbelag 13 ca.
10 mm breit ist, während
die Länge des
Permanentmagneten 16 nur etwa 6 mm beträgt.
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Die
Anordnung des Permanentmagneten 16 bei einer ausschnittsweise
und stark vergrößert im Schnitt
dargestellten Stützscheibe 3 wird
nachfolgend anhand der 4 bis 7 näher erläutert.
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Wie
aus der 4 hervorgeht,
ist der am Außenumfang 24 des
Grundkörpers 12 einer
Stützscheibe 3 angebrachte,
hier nur strichpunktiert angedeutete Laufbelag 13 mit dem
Grundkörper 12 über einen
als so genanntes Hutprofil ausgebildeten Ringwulst 25 verankert.
Dieser Ringwulst 25 weist wenigstens annähernd radiale
Flanken 26 auf. Durch diese Ausgestaltung entsteht für die Verbindung
zwischen dem Laufbelag 13 und dem Grundkörper 12 beim
Ausgießen
des Laufbelages 13 ein guter Formschluss.
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Ansonsten
erkennt man in 4 noch
die den Schaft 7 des Offenend-Spinnrotors 2 lagernde, strichpunktiert
angedeutete Lauffläche 14 sowie
die zur Bedienungsseite des Spinnaggregates weisende Stirnseite 15,
die hier jedoch noch ohne einen Permanentmagneten dargestellt ist.
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Die
nun folgenden 5, 6 und 7 zeigen die einzelnen Schritte, wie
der eine Permanentmagnet 16 am Übergangsbereich 23 zwischen
dem Grundkörper 12 und
dem Laufbelag 13 angebracht wird.
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Gemäß der 5 wird im Ringwulst 25 eine Durchgangsbohrung 27 angebracht,
die sich teilweise nicht auf den Ringwulst 25 beschränkt. Im
Ringwulst 25 ist dies eine rundum geschlossene Bohrung, während rechts
und links neben dem Ringwulst 25 jeweils eine halbschalenartige
Aussparung entsteht. Die Durchgangsbohrung 27 enthält, noch
innerhalb des Ringwulstes 25, eine Durchmesserabstufung 28, so
dass ein Anschlag 29 für
den Permanentmagneten 16 entsteht.
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Im
Ringwulst 25 verbleibt nach dem Bohren ein Materialrand 30,
so dass auch im Bereich des Permanentmagneten 16 eine Verankerung
zwischen dem Grundkörper 12 und
dem Laufbelag 13 stattfinden kann.
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Gemäß der 6 wird nun in die Durchgangsbohrung 27 von
der Stirnseite 15 der Stützscheibe 3 her der
Permanentmagnet 16 eingelegt, und zwar bis zum Anschlag 29.
Der Teil 31 der Durchgangsbohrung 27 wird somit
vom Permanentmagneten 16 nicht ausgefüllt und dient, bei richtiger
Bemessung, als Unwuchtausgleich.
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Nach
dem Einschieben des Permanentmagneten 16 wird jetzt gemäß der 7 der Laufbelag 13 an
den Grundkörper 12 angegossen.
Wie ersichtlich, umgibt der Laufbelag 13 den Permanentmagneten 16 sowohl
an dessen Stirnseiten als teilweise auch in radialer Richtung. Die
der Bedienungsseite zugewandte Stirnseite 32 des Permanentmagneten 16 ist
vollständig
vom Laufbelag 13 fixiert, während auf seiner anderen Stirnseite
der Permanentmagnet 16 vom Anschlag 29 gehalten
wird. Wie ersichtlich, füllt
aber der Laufbelag 13 den vom Permanentmagneten 16 nicht
eingenommenen Teil 31 der Durchgangsbohrung 27 aus.
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Aus
der 6 ist noch ersichtlich,
dass in der Lauffläche 14,
auf welcher der Schaft 7 des Offenend-Spinnrotors 2 gelagert
ist, in bekannter Weise zwei Kühlnuten 21 angebracht
sind, die der Wärmeabfuhr
dienen.
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Da
das spezifische Gewicht des Laufbelages 13 deutlich kleiner
ist als dasjenige des Permanentmagneten 16 und des Grundkörpers, entsteht
durch den Teil 31 der Durchgangsbohrung 27, der
nicht vom Permanentmagneten 16 ausgefüllt wird, bei richtiger Bemessung
ein vollständiger
Unwucht-ausgleich.
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Die
Erfindung schließt
nicht aus, dass zur Feinabstimmung in unmittelbarer Nähe des Permanentmagneten 16 zusätzlich weitere
kleinere Bohrungen angebracht sind, die ebenfalls vom Laufbelag ausgefüllt sind.