DE19541688B4

DE19541688B4 - Schaft für einen OE-Spinnrotor

Info

Publication number: DE19541688B4
Application number: DE19541688A
Authority: DE
Inventors: Fritz Stahlecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2015-11-10
Also published as: DE19541688A1

Abstract

Schaft für einen OE-Spinnrotor, dessen freies Ende ein Abstützelement enthält, das in einer konzentrischen Aufnahme des Schaftes gehalten ist und eine im wesentlichen radial verlaufende Abstützfläche für eine vibrierende Stützkugel eines Spurlagers aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (20) durch eine Kugel (21) gebildet wird, die aus der Aufnahme (22) mit einem radial abgeflachten Abschnitt (29) herausragt, der die Abstützfläche (31) enthält.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaft für einen OE-Spinnrotor, dessen freies Ende ein Abstützelement enthält, das in einer konzentrischen Aufnahme des Schaftes gehalten ist und eine im wesentlichen radial verlaufende Abstützfläche für eine vibrierende Stützkugel eines Spurlagers aufweist.

Aus der US-A 5,349,809 ist es bekannt, als Abstützelement einen zylindrischen Stift zu verwenden, der in einer konzentrischen Aufnahme des Schaftes gehalten ist. Der Stift weist eine im wesentlichen radial verlaufende Abstützfläche auf, mit der er sich auf einer vibrierenden Stützkugel des Spurlagers abstützt. Beim Einfügen des Stiftes in die Aufnahme muß die dort vorhandene Luft verdrängt werden. Der Stift ist deshalb bei einer ersten Variante mit Längsnuten versehen, durch die die verdrängte Luft nach außen entweichen kann. Bei einer anderen Variante schließt sich an die Aufnahme ein zusätzlicher Hohlraum an, in der die aus der Aufnahme verdrängte Luft komprimiert wird.

Aus der DE-OS 19 01 453 ist es bekannt, ein Abstützelement zu verwenden, das die Gestalt einer Halbkugel hat und mit einem Kugelabschnitt von dem Stirnende des Schaftes abragt. Das Abstützelement stützt sich auf einem stationärem, im wesentlichen ebenen Bauteil des Spurlagers ab.

Die mit der Verdrängung von Luft auftretenden Probleme können weitgehend vermieden werden, wenn anstelle eines Stiftes eine Kugel als Abstützelement verwendet wird. Die Verwendung einer Kugel als Abstützelement eines Schaftes kann jedoch bei Spurlagern, die eine vibrierende Stützkugel für den anliegenden Schaft enthalten, neue Probleme verursachen. Wenn die Achse des Schaftes nicht exakt mit der Stützkugel des Spurlagers fluchtet, kann es zu einer Verschiebung der axialen Position des OE-Spinnrotors und zu unerwünschten radialen Bewegungen des Schaftes, insbesondere zu einem radialen Abwandern, kommen. Hierfür reichen schon geringe Toleranzabweichungen bei der Fertigung des Spurlagers aus.

Zum Erreichen einwandfreier Spinnergebnisse ist es von entscheidender Bedeutung, daß der an dem Schaft befestigte Rotorteller ständig eine genau festgelegte axiale und radiale Position einnimmt. Bei nicht fluchtender Anordnung ist der Mittelpunkt der Stützkugel relativ zu der Achse des Schaftes verschoben, so daß das kugelförmige Abstützelement außermittig an ihm anliegt. Die Position des Rotortellers ist dann ständig in Richtung zu dem Spurlager verlagert. Dies führt zu einer Veränderung der geometrischen Verhältnisse im Spinnbereich. Die Fasereinspeisung in den Rotorteller findet nicht mehr an der dafür vorgesehenen Stelle statt, und die Abzugsdüse ist unzulässig weit von dem Rotorteller entfernt.

Die Veränderung der geometrischen Verhältnisse hat eine Erhöhung der Fadenbrüche und eine Verschlechterung der Garnwerte, insbesondere bezüglich der Festigkeit und Gleichmäßigkeit, zur Folge.

Es kommt hinzu, daß die außermittige Anlage des kugelförmigen Abstützelementes einen axial und radial unruhigen Lauf des OE-Spinnrotors bewirkt. Dies wirkt sich ebenfalls negativ auf die Spinnergebnisse aus.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einem Schaft für einen OE-Spinnrotor ein leicht anzubringendes Abstützelement vorzusehen, das die axial und radial festgelegte Position des OE-Spinnrotors nicht beeinträchtigt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Abstützelement durch eine Kugel gebildet wird, die aus der Aufnahme mit einem radial abgeflachten Abschnitt herausragt, der die Abstützfläche enthält.

Eine Kugel als Abstützelement kann ohne größere Schwierigkeiten in die Aufnahme des Schaftes eingefügt werden. Da das kugelförmige Abstützelement beim Einfügen nur mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Linie gegen die Umfangsseite der Aufnahme anliegt, kann eine großer Teil der Luft entlang der Linie aus der Aufnahme entweichen. Bei Verwendung üblicher Werkzeuge für die Herstellung der Aufnahme erhält diese eine solche Form, daß das Abstützelement nicht gegen die gesamte Umfangsfläche der Aufnahme anliegt, so daß genügend Raum für ein eventuelles Komprimieren der Luft vorhanden ist.

Wegen der bei der Kugel infolge der Abflachung radial verlaufenden Abstützfläche verläuft die Berührungsfläche, mit der das Abstützelement die Stützkugel berührt, ebenfalls radial zu dem Schaft. Eine axiale Verschiebung des OE-Spinnrotors wird deshalb vermieden. Außerdem treten radiale Kräfte, die zu einem unerwünschten Abwandern und einem unruhigen Lauf des Schaftes führen, bei dem Spurlager nicht auf.

Das Abstützelement kann in verschiedener Weise in der Aufnahme gehalten sein. Das Abstützelement kann beispielsweise mit einem geeigneten Klebemittel innerhalb der Aufnahme befestigt sein. Es ist darüber hinaus möglich, Haltemittel vorzusehen, die auch außerhalb der Aufnahme wirksam sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Abstützfläche durch Materialabtrag von der Kugel, beispielsweise durch Abschleifen, hergestellt. Es ist hierbei vorteilhaft möglich, die Abstützfläche erst nach dem Einfügen des Abstützelementes in die Aufnahme anzubringen. Es ist aber auch möglich, das Abstützelement in seiner endgültigen Gestalt in die Aufnahme einzufügen und es zum Einfügen auf seine ebene Abstützfläche zu legen.

Die Kugel ist aus einem härteren Werkstoff hergestellt als die Stützkugel und/oder der Schaft. In vorteilhafter Weise kann die Kugel aus einem keramischen Werkstoff bestehen.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Aufnahme eine Anschlagfäche zum axialen Festlegen der Kugel auf. Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die Aufnahme einen hohlkegeligen Abschnitt enthält, dessen Umfangsfläche die Anschlagfläche bildet. Ein solcher hohlkegeliger Abschnitt entsteht ohne weiteres, wenn die Aufnahme mittels eines Bohrers hergestellt wird.

In vorteilhafter Weise ist die Kugel durch Preßsitz in der Aufnahme gehalten.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Schaft wenigstens in dem an die Aufnahme angrenzenden Bereich gehärtet. Dadurch wird ein Aufweiten des Schaftes beim Einpressen der Kugel vermieden.

Die Erfindung wird in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines in einem Radiallager und einem Spurlager gelagerten OE-Spinnrotors,

2 eine teilweise geschnittene Ansicht des Spurlagers der 1 in vergrößerter Darstellung.

Der in 1 dargestellte OE-Spinnrotor 1 ist Bestandteil einer nicht dargestellten OE-Spinnvorrichtung. Er enthält einen Rotorteller 2 und einen Schaft 3, der in einem Radiallager 4 und einem Spurlager 5 gelagert ist.

Das Radiallager 4 enthält zwei Stützscheibenpaare 6 und 7 mit jeweils zwei Stützscheiben 8,9 und 10,11. Der Schaft 3 ist in bekanter Weise in von den Stützscheibenpaaren 6 und 7 gebildeten Keilspalten, die zeichnerisch nicht dargestellt sind, radial gelagert. Die Stützscheiben 8,10 sind auf einer Achse 12 angeordnet, die in Lagern gelagert ist, die mit einem Lagerhalter 13 gehalten sind. In entsprechender Weise sind auch die benachbarten Stützscheiben 9,11 auf einer Achse 14 angeordnet, die in Lagern gehalten ist, die mit dem Lagerhalter 13 gehalten sind.

Der in den Keilspalten der Stützscheibenpaare 6 und 7 gelagerte Schaft 3 wird mittels eines Tangentialriemens 15 angetrieben. Die Achse 12 der Stützscheiben 8,10 und die Achse 14 der benachbarten Stützscheiben 9,11 sind in bekannter Weise derart windschief zueinander angeordnet, daß der sich drehende Schaft 3 mit einer Axialkraft in Richtung des Pfeils A belastet wird. Mit dieser Axialkraft stützt sich der Schaft 3 gegen eine Stützkugel 16 des Spurlagers 5 ab.

Die Stützkugel 16 ist in einer kalottenförmigen Aufnahme einer Stellschraube 17 frei drehbar gehalten, die in einem Gehäuseteil 18 einstellbar angeordnet ist. Aufgrund von Maschinenschwingungen wird die Stützkugel 16 in Vibrationen mit geringen Amplituden und hoher Frequenz versetzt, wobei aufgrund variierender Abstützpunkte eine Rotation der Stützkugel 16 um mehrere Achsen erfolgt. Die Stützkugel 16 wird in nichtnäher dargestellter Weise mit einem Schmiermittel ständig benetzt.

Das freie Ende des Schaftes 3 ist mit einem Abstützelement 20 versehen, das aus einem keramischen Werkstoff, vorzugsweise Siliziumnitrid, hergestellt ist und die Gestalt einer Kugel 21 hat.

Wie aus 2 ersichtlich ist, ist die Kugel 21 in einer Aufnahme 22 gehalten, die in einem Endabschnitt 23 des Schaftes 3 angeordnet ist. Die Aufnahme 22 ist als axiale Bohrung hergestellt und enthält einen hohlzylindrischen Abschnitt 24 und einen sich daran anschließenden hohlkegeligen Abschnitt 25. Die Kugel 21 liegt innerhalb des hohlkegeligen Abschnitts 25 gegen eine Anschlagfläche 26 an, die auf der inneren Umfangsfläche 27 des hohlkegeligen Abschnitts 25 liegt.

Der an die Aufnahme 22 angrenzende Bereich 28 des aus Stahl bestehenden Schaftes 3 ist gehärtet. Vorzugsweise umfaßt der Bereich 28 den gesamten Endabschnitt 23, in dem der Schaft 3 einen geringeren Durchmesser hat.

Die Kugel 21 ragt mit einem Abschnitt 29 aus der Aufnahme 22 heraus. Der Abschnitt 29 ist auf der der Stützkugel 16 zugewandten Seite in radialer Richtung des Schaftes 3 abgeflacht, so daß in dem abgeflachten Bereich eine im wesentlichen ebene, sich radial zu dem Schaft 3 erstreckende Abstützfläche 31 gebildet wird. In dem Bereich zwischen den Kanten der Abstützfläche 31 und der Aufnahme 22 ist der Abschnitt 29 kugelförmig gewölbt.

Der Innendurchmesser des hohlzylindrischen Abschnitts 24 der Aufnahme 22 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Kugel 21. Beim Einfügen in die Aufnahme 22 gelangt die Kugel 21 zur Anlage gegen die Umfangsfläche 27 des hohlkegeligen Abschnitts 25. Die Kugel 21 berührt die Umfangsfläche 27 an der Anschlagfläche 26 und ist somit in axialer Richtung des Schaftes 3 festgelegt. Außerdem liegt die Kugel 21 nach dem Einfügen in die Aufnahme 22 fest gegen die Umfangsfläche des hohlzylindrischen Abschnitts 24 an, so daß ein Preßsitz hergestellt wird. Das in dem Bereich 28 gehärtete Material des Schaftes 3 verhindert, daß die Aufnahme 22 beim Einpressen der Kugel 21 aufgeweitet wird. Das Herstellen der Abflachung der Abstützfläche 31 erfolgt zweckmäßig durch Nachschleifen nach dem Einpressen der Kugel 21.

Wie aus 2 ersichtlich ist, liegt der Schaft 3 nicht exakt fluchtend zu der Stützkugel 16. Die Achse 32 des Schaftes 3 ist geringfügig gegenüber dem Mittelpunkt 33 der Stützkugel 16 und dadurch auch gegenüber der Achse 33 der Stellschraube 17 verschoben. Die Stützkugel 16 berührt somit die Kugel 21 auf einer Berührungsfläche 34, die auf der Abstützfläche 31 außerhalb der Achse 32 des Schaftes 3 liegt. Die seitliche Abweichung aus der Flucht beträgt vorzugsweise einige Zehntelmillimeter und vermittelt der Stützkugel 16, die ansonsten nur durch Maschinenvibrationen angetrieben ist, einen zusätzlichen überlagerten Antrieb. Da die Berührungsfläche 34 radial zu dem Schaft 3 verläuft, wird der Schaft 3 trotz der außermittigen Anlage nicht radial verschoben. Während der Drehung des OE-Spinnrotors 1 kann die Berührungsfläche 34 an jeder beliebigen Stelle auf der Abstützfläche 31 liegen, ohne daß unerwünschte radiale Kräfte auf den Schaft 3 wirksam werden. Die axiale Position des Schaftes 3 und des an ihm befestigten Rotortellers 2 ist immer dieselbe, gleichgültig, ob die Stützkugel 16 an dem Schaft 3 außermittig anliegt oder nicht.

Claims

Schaft für einen OE-Spinnrotor, dessen freies Ende ein Abstützelement enthält, das in einer konzentrischen Aufnahme des Schaftes gehalten ist und eine im wesentlichen radial verlaufende Abstützfläche für eine vibrierende Stützkugel eines Spurlagers aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (20) durch eine Kugel (21) gebildet wird, die aus der Aufnahme (22) mit einem radial abgeflachten Abschnitt (29) herausragt, der die Abstützfläche (31) enthält.
Schaft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (31) durch Materialabtrag von der Kugel (21) hergestellt ist.
Schaft nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (21) aus einem keramischen Werkstoff besteht.
Schaft nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (22) eine Anschlagfläche (26) zum axialen Festlegen der Kugel (21) aufweist.
Schaft nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (22) einen hohlkegeligen Abschnitt (25) aufweist, dessen Umfangsfläche (27) die Anschlagfläche (26) bildet.
Schaft nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (21) durch Preßsitz in der Aufnahme (22) gehalten ist.
Schaft nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (3) wenigstens in dem an die Aufnahme (22) angrenzenden Bereich (28) gehärtet ist.
Schaft nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabtrag durch Nachschleifen der Abstützfläche (31) der zuvor eingepreßten Kugel (21) erfolgt ist.