DE19528623A1 - Axiallagerung für einen Schaft eines OE-Spinnrotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Axiallagerung für einen Schaft eines OE-Spinnrotors, der sich unter der Wirkung eines Axialschubes gegen ein aerostatisches Lager abstützt, welches eine mit dem Ende des Schaftes einen Lagerspalt bildende Lagerplatte enthält, die mit Bohrungen für den Austritt der Luft in den Lagerspalt versehen ist.

Bei einer Axiallagerung dieser Art (DE 39 42 612 A1) besteht das Ende des Schaftes aus Stahl, während für die Lagerplatte ein Kohlewerkstoff verwendet wird. Auf Grund der bewußt verschleiß­ fähig gehaltenen Werkstoffpaarung kann sich das Ende des Schaftes auf der Lagerplatte einschleifen, so daß die dadurch entstehen­ den, einander gegenüberliegenden Flächen zueinander parallel stehen.

Durch das Einschleifen bei der Inbetriebnahme einer Spinnstelle entsteht allerdings ein Abrieb, der das empfindliche aerosta­ tische Lager beeinträchtigen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ende des Schaftes und die Lagerplatte parallel zueinander auszurichten, ohne daß ein Einlaufen der einander zugeordneten Lagerflächen erforderlich ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Lagerplatte zum Ein­ stellen des Lagerspaltes eine Einstellkalotte zugeordnet ist.

Die Erfindung geht von der Voraussetzung aus, daß das Ende des Schaftes und die Lagerplatte jeweils plan geschliffen sind und daß es deshalb lediglich erforderlich ist, die für den Betrieb des aerostatischen Lagers erforderliche Parallelität der zwei Lagerflächen herzustellen. Dies wird durch die Einstellkalotte möglich, die ein Neigen der Lagerplatte in allen Richtungen zuläßt. Bei den erforderlichen Bewegungen der Lagerplatte handelt es sich hierbei lediglich um Winkelsekunden.

Für die Einstellkalotte sind unterschiedliche Ausführungen möglich. Es kann beispielsweise ein Pendelkugellager vorgesehen sein, mittels welchem eine die Lagerplatte aufnehmende Halterung gelagert ist.

Bei einer anderen Ausgestaltung ist als Einstellkalotte ein die Lagerplatte aufnehmender, eine kugelförmige Oberfläche aufwei­ sender Gleitkörper vorgesehen, der in einer entsprechend kugel­ förmig geformten Lageraufnahme gehalten ist.

In beiden Fällen ist die Anordnung so gewählt, daß die Einstell­ kalotte ihre Position nach dem Einstellen beibehält.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Gleitkörper mit einer dem Axialschub entgegengerichteten Axial­ kraft spiel frei gegen die einseitig den Gleitkörper abstützende Lageraufnahme gedrückt. Dadurch wird sicher verhindert, daß sich die Größe des Lagerspaltes nachträglich verändern kann. Außerdem sorgt die Axialkraft dafür, daß die Lagerplatte die einjustierte Position beibehält.

Die Axialkraft kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden. Beispielsweise ist es möglich, zum Erzeugen der Axialkraft eine Überdruckkammer vorzusehen. Die in der Überdruckkammer befind­ liche Luft kann dabei durch die Bohrungen in den Lagerspalt ausströmen, während sie gleichzeitig die Einstellkalotte gegen die Lageraufnahme drückt.

Vorteilhaft wird jedoch zum Erzeugen der Axialkraft ein Feder­ element verwendet. Dieses kann zweckmäßig durch einen Gummiring gebildet sein, der den Gleitkörper gegen die Lageraufnahme drückt.

Zum Einjustieren des Lagerspaltes geht man zweckmäßigerweise so vor, daß bei der Montage das Ende des Schaftes fest gegen die Lagerplatte gedrückt wird. Dank der Verformung des Gummiringes wird dabei die Lagerplatte zum Ende des Schaftes genau ausge­ richtet. Nach Beendigung des Andruckes stellt sich der Lagerspalt mit exakter Planlage der zwei Flächen ein, da der Gummiring wieder zurückfedert.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Lagerung für einen OE-Spinnrotor,

Fig. 2 in stark vergrößerter Darstellung ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel für eine Einstellkalotte eines aerostatischen Lagers,

Fig. 3, 4 und 5 weitere Ausführungsbeispiele ähnlich Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte OE-Spinnrotor 1 enthält in bekannter Weise einen Rotorteller 2 und einen damit verbundenen Schaft 3. Der radialen Lagerung des Schaftes 3 dienen in bekannter Weise zwei Stützscheibenpaare 4 und 5. Die Achsen 6 der Stützscheiben­ paare 4 und 5 sind in Lagergehäusen 7 gelagert, die ihrerseits in ebenfalls bekannter Weise in einem gemeinsamen Lagerbock 8 angeordnet sind.

Ein in Längsrichtung der OE-Spinnmaschine durchlaufender Tangen­ tialriemen 9 dient dem Antrieb sämtlicher Schäfte 3 einer Ma­ schinenseite. Jedem OE-Spinnrotor 1 ist eine Andrückrolle 10 zugeordnet, die unter der Wirkung einer nicht dargestellten Feder den Tangentialriemen 9 an den jeweiligen Schaft 3 andrückt. Die einzelnen Andrückrollen 10 sind jeweils frei drehbar auf einer Achse 11 angeordnet, die ihrerseits über einen Schwenkhebel 12 in bekannter Weise an einer Schwenkachse 13 gehalten ist. Die Andrückrolle 10 dient zugleich dem Führen des rücklaufenden Trums 14 des Tangentialriemens 9.

Durch leichtes Schränken der zwei Achsen 6 der Stützscheibenpaare 4 und 5 in Verbindung mit der Laufrichtung des Tangentialriemens 9 wird in bekannter Weise auf den Schaft 3 ein Axialschub A erzeugt, der gegen ein aerostatisches Lager 15 wirkt. Dieses enthält eine Lagerplatte 16, die mit dem Ende 17 des Schaftes 3 einen engen Lagerspalt 18 bildet. Die Lagerplatte 16 ist mit Bohrungen 19 für den Austritt der dem Lagerspalt 18 zugeführten Luft versehen.

Für einen einwandfreien Betrieb des OE-Spinnrotors 1 ist es wichtig, daß der Lagerspalt 18 sehr genau einstellbar ist und daß insbesondere das Ende 17 des Schaftes 3 exakt parallel ausge­ richtet zur Lagerplatte 16 ist. Diesem Zweck dient eine in Figur 1 nur angedeutete Einstellkalotte 20, deren Funktion nachfolgend anhand der übrigen Figuren näher erläutert wird.

Ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Einstellkalotte 20 ist in Fig. 2 dargestellt. Sie ist im wesentlichen als kugelförmiger Gleitkörper 21 ausgeführt, der zweckmäßigerweise aus einem reibungsarmen Kunststoff besteht. Der Gleitkörper 21 liegt spiel frei an einer Lageraufnahme 22 an, die in diesem Bereich entsprechend kugelförmig ausgebildet ist. Die spielfreie Anlage des Gleitkörpers 21 an der Lageraufnahme 22 wird durch eine Axialkraft B bewirkt, die dem erwähnten Axialschub A entgegenge­ richtet ist.

Die Lageraufnahme 22 ist in ein Gleitgehäuse 23 eingearbeitet, welches ebenfalls aus einem reibungsarmen Kunststoff besteht. Ein metallenes Spurlagergehäuse 24 nimmt das Gleitgehäuse 23 auf, welches mittels einer Fixierschraube 46 fixierbar ist.

Der Gleitkörper 21 besitzt auf seiner dem Schaft 3 zugewandten Seite eine Aussparung, die in einen Luftkanal 29 übergeht. In die Aussparung ist die Lagerplatte 16 eingesetzt, die sich gegen einen Ringbund axial abstützt. Die Lagerplatte 16 enthält eine Mehrzahl von Bohrungen 19, die einerseits mit dem Luftkanal 29 und andererseits mit dem Lagerspalt 18 in Verbindung stehen. In Transportrichtung der Luft verengen sich die Bohrungen 19.

Auf der dem Schaft 3 abgewandten Seite ist das Spurlagergehäuse 24 mit einer Schraube 25 verschlossen, die mit einer Axialbohrung 26 versehen ist. Die Axialbohrung 26 bildet die Verlängerung des Luftkanals 29 und ist in nicht dargestellter Weise mit einem Druckluftanschluß versehen.

Das dem Gleitkörper 21 zugewandte plan geschliffene Ende der Schraube 25 weist gegenüber dem Gleitkörper 21 einen kleinen Abstand auf, der durch ein als Gummiring 28 ausgebildetes Federelement 27 überbrückt wird. Der Gummiring 28 stützt sich an dem planen Ende der Schraube 25, ferner am Gleitkörper 21 und weiterhin an einer Innenbohrung des Gleitgehäuses 23 ab. Der Gummiring 28 bewirkt einen federnden Andruck des Gleitkörpers 21 an die einseitige Lageraufnahme 22.

Für das aerostatische Lager 15 ist es wichtig, daß der Lagerspalt 18 sehr genau einjustiert wird, daß also insbesondere die zwei zugeordneten planen Flächen des Endes 17 des Schaftes 3 und der Lagerplatte 16 parallel zueinander ausgerichtet werden. Dies geschieht bereits bei der Montage des jeweiligen OE-Spinnrotors l.

Zum Einjustieren wird das Ende 17 des Schaftes 3 fest gegen die Lagerplatte 16 gedrückt. Dieser Druck wirkt gegen die Axiallast B, welche durch das Federelement 27 hervorgerufen wird. Der Gummiring 28 gibt dank seiner Verformbarkeit dem Andruck nach, so daß das Ende 17 des Schaftes 3 - Druckluft ist ja während der Montage abgeschaltet - die Lagerplatte 16 parallel zu sich selbst ausrichtet. Der als Einstellkalotte 20 dienende Gleitkörper 21 dreht sich dabei geringfügig, um Winkelsekunden, in der Lageraufnahme 22, ohne dabei vom Gummiring 28 behindert zu werden. Wenn jetzt der Andruck auf den Schaft 3 wieder aufgehoben wird, kann die durch das Federelement 27 hervorgerufene Axialkraft B den Gleitkörper 21 wieder an seine Lageraufnahme 22 andrücken, ohne daß sich dabei die Position der Lagerplatte 16 verändert. Die Lagerplatte 16 bleibt exakt parallel zum Ende 17 des Schaftes 3 ausgerichtet, das heißt die den Luftspalt 18 bildenden korrespondierenden Lagerflächen sind exakt zueinander justiert.

Bei den nachfolgend zu beschreibenden Ausführungsbeispielen wurden gleiche Bezugszeichen wie bisher verwendet, sofern es sich um identische oder zumindest funktionsgleiche Bauteile handelt. Auf eine nochmalige Beschreibung wird daher verzichtet.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist ein Gleitkörper 30 vorgese­ hen, der lediglich aus einem Kugelsegment besteht, bei welchem die kugelige Oberfläche gegen eine entsprechend geformte Lager­ aufnahme 31 gedrückt ist. Der Andruck erfolgt auch hier spielfrei unter der Wirkung einer Axialkraft B, die dem Axialschub A ent­ gegengerichtet ist. Sowohl der Gleitkörper 30 als auch der die Lageraufnahme 31 enthaltende Deckel 32 sind aus Kunststoff hergestellt.

Der Gleitkörper 30 besitzt eine axiale Durchgangsbohrung, in welche die Lagerplatte 16 eingeschoben ist. Auf der dem Ende 17 des Schaftes 3 abgewandten Seite ist den in der Lagerplatte 16 befindlichen Bohrungen 19 ein Einsatz 36 aus Sintermetall vorge­ lagert. Dieser Einsatz 36 wirkt als Drosselstelle für die nach­ folgenden Bohrungen 19.

Der Deckel 32 dient dem Verschließen eines Spurlagergehäuses 33, welches mit einem Druckluftanschluß 34 verbunden ist. Das Spur­ lagergehäuse 33 umschließt eine Überdruckkammer 35, aus welcher nicht nur die Lagerluft in den Spalt 18 strömt, sondern die auch für die Axialkraft B verantwortlich ist, mit welcher der Gleit­ körper 30 gegen seine einseitige Lageraufnahme 31 gedrückt wird. Das Einjustieren des Lagerspaltes 18, das heißt das parallele Ausrichten der Lagerplatte 16 zum Ende 17 des Schaftes 3 wird hier im Stillstand des Schaftes 3 bei eingeschalteter Druckluft vorgenommen, damit die Axialkraft B immer vorhanden ist.

Das Justieren selbst geschieht wie bei dem vorherbeschriebenen Ausführungsbeispiel, wonach sich die Lagerplatte 16 und das Ende 17 des Schaftes 3 selbsttätig gegenseitig ausrichten, sobald der Schaft 3 fest gegen die Lagerplatte 16 gedrückt wird. Nach dem Nachlassen des Andruckes bleibt die Position des Gleitkörpers 30 erhalten.

Zweckmäßig wird in nicht dargestellter Weise die Axialkraft B durch ein zusätzliches Federelement unterstützt, das insbesondere dann in Funktion tritt, wenn bei Maschinenstillstand die Druck­ luft abgeschaltet wird.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist wieder ein kugelförmiger Gleitkörper 37 vorgesehen, der aus einem reibungsarmen Kunststoff besteht und der von einem Gleitgehäuse 39 aufgenommen wird, dessen Lageraufnahme 38 ebenfalls reibungsarm ist. Hierfür genügt gegebenenfalls eine Beschichtung aus Kunststoff. Da hier der Andruck gegen die Lageraufnahme 38 nicht durch eine dem Axial­ schub A entgegengerichtete Axialkraft erfolgt, muß die Passung zwischen dem Gleitkörper 37 und der Lageraufnahme 38 sehr genau gefertigt sein. Zweckmäßig wird daher das Gleitgehäuse 39 zwei­ teilig ausgebildet, so daß sich die Lageraufnahme 38 von zwei entgegengesetzten Seiten gegen den Gleitkörper 37 preßt. Diese Pressung soll so stark sein, daß sich bei Betrieb die Position des einmal eingestellten Gleitkörpers 37 nicht mehr verändern kann. Andererseits soll die Pressung aber so klein sein, daß beim Anpressen des Schaftes 3 gegen die Lagerplatte 16 sich das Ende 17 des Schaftes 3 exakt parallel zur Lagerplatte 16 ausrichten kann.

Zwischen dem Druckluftanschluß 34 und dem auch hier vorhandenen Einsatz 36 aus Sintermaterial gibt es eine Überdruckkammer 40, damit die Lagerluft gleichmäßig in die Bohrungen 19 eintritt.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 schließlich wird die Einstellka­ lotte 20 durch ein Pendelkugellager 42 gebildet, welches eine Halterung 41 der Lagerplatte 16 aufnimmt. Der Außenring des Pendelkugellagers 42 weist eine kugelige Oberfläche 43 auf, an welcher Wälzlagerkugeln 44 geführt sind. Der Außenring ist in einem Spurlagergehäuse 45 gehalten.

Auch hier wird durch Anpressen des Schaftes 3 dessen Ende 17 mit der Lagerplatte 16 parallel ausgerichtet. Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist es jedoch in nicht gezeigter Weise zweckmäßig, die eingestellte Position der Halterung 41 mit der Lagerplatte 16 zu fixieren.

Damit das Einstellen des Lagerspaltes 18 durch Verdrehen einer Einstellkalotte 20 nicht behindert wird, sind die Druckluftan­ schlüsse 34 bei sämtlichen Ausführungsbeispielen mit sehr fle­ xiblen Schläuchen verbunden.

Claims (7)

1. Axiallagerung für einen Schaft eines OE-Spinnrotors, der sich unter der Wirkung eines Axialschubes gegen ein aerostatisches Lager abstützt, welches eine mit dem Ende des Schaftes einen Lagerspalt bildende Lagerplatte enthält, die mit Bohrungen für den Austritt der Luft in den Lagerspalt versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerplatte (16) zum Einstellen des Lagerspaltes (18) eine Einstellkalotte (20) zugeordnet ist.

2. Axiallagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellkalotte (20) ein Pendelkugellager (42) vorgesehen ist, mittels welchem eine die Lagerplatte (16) aufnehmende Halterung (41) gelagert ist.

3. Axiallagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellkalotte (20) ein die Lagerplatte (16) aufnehmender, eine kugelförmige Oberfläche aufweisender Gleitkörper (21; 30; 37) vorgesehen ist, der in einer entsprechend kugelförmig geformten Lageraufnahme (22; 31; 38) gehalten ist.

4. Axiallagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (21; 30) mit einer dem Axialschub (A) entgegenge­ richteten Axialkraft (B) spiel frei gegen die einseitig den Gleitkörper (21; 30) abstützende Lageraufnahme (22; 31) gedrückt ist.

5. Axiallagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Axialkraft (B) eine Überdruckkammer (35) vorgesehen ist.

6. Axiallagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Axialkraft (B) ein Federelement (27) vorgesehen ist.

7. Axiallagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (27) ein Gummiring (28) ist.