DE19601034A1 - Offenend-Spinnrotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Offenend-Spinnrotor mit einem Rotorteller und einer aus wenigstens drei Abschnitten bestehenden Rotorwelle, von der ein erster Abschnitt mittels aerostatischer Lager in einem Lagergehäuse gelagert, ein zweiter Abschnitt einem Antriebsmittel zugeordnet und ein dritter mit dem Rotorteller verbundener Abschnitt derart frei schwingend ausgebildet ist, daß der Rotorteller im überkritischen Schwingungsbereich läuft, wobei dem dritten Abschnitt ein die Schwingungsausschläge beim Durchlaufen der ersten Eigenfrequenz begrenzendes Schutzlager zugeordnet ist.

Bei einem Offenend-Spinnrotor dieser Art (DE 44 42 384 C1) ist die Länge der Rotorwelle dadurch gekürzt, daß der Rotorteller näher an die aerostatische Lagerung herangebracht wird. In der Rotorwelle befindet sich eine zentrische Bohrung, in deren Grund ein den Rotorteller tragender Fortsatz durch eine Preßverbindung befestigt ist. Die Preßverbindung zwischen dem Fortsatz und der Bohrung wird dadurch hergestellt, daß sich entweder auf dem Fortsatz oder in der Bohrung der Rotorwelle ein Gewinde befindet. Der frei schwingende Fortsatz nimmt in seinem Durchmesser zum Rotorteller hin stufenweise zu, wobei sich der kleinste Durchmesser in der Nähe der Befestigungsstelle befindet.

Die Verbindungsstelle zwischen dem luftgelagerten Abschnitt der Rotorwelle und dem den Rotorteller tragenden Fortsatz ist hinsichtlich der Befestigungsart kritisch und in der Herstellung aufwendig. Die vermeintliche geringere Baulänge fällt in praktischen Ausführungen kaum ins Gewicht, da Offenend-Spinnmaschinen durch die Abmessungen anderer Bauteile bestimmt wird, so daß hinsichtlich der Länge der Rotorwelle an sich keine Beschränkungen bestehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Offenend-Spinnrotor hinsichtlich seiner Fertigung zu vereinfachen und betriebssicherer zu machen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rotorwelle einstückig ausgebildet ist und das Schutzlager außerhalb des Lagergehäuses in einem den Rotorteller umgebenden Rotorgehäuse angeordnet ist.

Durch die einstückige Bauweise der Rotorwelle werden deren Längenabmessungen zwar vergrößert, was jedoch in der Praxis keine Rolle spielt, da der benötigte Platz hierfür ohnehin zur Verfügung steht. Die Fertigung wird hingegen wesentlich vereinfacht, wobei insbesondere die kritische Befestigungsstelle entfällt. Das Schutzlager wird in dem Rotorgehäuse untergebracht, welches aus spinntechnischen Gründen ohnehin vorhanden sein muß. Dadurch erübrigt es sich, das Lagergehäuse komplizierter zu gestalten.

Zweckmäßig weist der Rotorteller einen Ringbund auf, dem das Schutzlager zugeordnet ist. Dieser Ringbund ist üblicherweise besonders stabil ausgeführt, so daß der Offenend-Spinnrotor keinen Schaden nimmt, wenn der Ringbund beim Durchlaufen der ersten Eigenfrequenz beispielsweise an einer Gleitlagerbuchse anläuft, welche Notlaufeigenschaften aufweist.

Vorteilhaft ist der frei schwingend ausgebildete dritte Abschnitt der Rotorwelle gegenüber den übrigen Abschnitten im Durchmesser verkleinert. Im Gegensatz zum bekannten Offenend-Spinnrotor, bei welchem sich der dritte Abschnitt zum Rotorteller hin im Durchmesser vergrößert, nimmt gemäß der Erfindung der Durchmesser zum Rotorteller hin ab. Dadurch kann der dritte Abschnitt der Rotorwelle hinsichtlich seiner Außenkontour wenigstens annähernd - jedenfalls in der Tendenz - als Körper gleicher Festigkeit ausgebildet werden.

In Ausgestaltung der Erfindung ist dem dem Antriebsmittel, vorzugsweise einem Tangentialriemen, zugeordneten zweiten Abschnitt der Rotorwelle eine Zangenbremse zugeordnet. Bei derartigen Zangenbremsen ist die Resultierende der Bremskräfte wenigstens annähernd null, so daß die aerostatischen Lager während des Bremsens nicht zusätzlich einseitig belastet werden.

Vorteilhaft befindet sich der dem Antriebsmittel zugeordnete zweite Abschnitt der Rotorwelle an dem dem Rotorteller abgewandten Ende der Rotorwelle. Das Lagergehäuse mit den aerostatischen Lagern befindet sich somit in der Mitte der Rotorwelle, wobei der dem Antriebsmittel zugeordnete zweite Abschnitt und der dem Rotorteller zugeordnete erste Abschnitt der Rotorwelle jeweils fliegend aus dem Lagergehäuse herausragen. Es ergibt sich somit eine günstige Belastung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Rotorgehäuse an dem Lagergehäuse befestigt. Letzteres kann dabei eine Strebe aufweisen, die das Rotorgehäuse trägt. Damit läßt sich das Schutzlager sehr exakt zu den aerostatischen Lagern hinsichtlich der Position zuordnen. Kleinere Ungenauigkeiten können dabei in Kauf genommen werden, da das Schutzlager ohnehin einen wesentlich größeren Lagerspalt aufweist als die aerostatischen Lager.

Zweckmäßig ist zwischen dem Schutzlager und dem Lagergehäuse eine Rotorgehäusedichtung vorgesehen. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, daß der Lagerspalt des Schutzlagers relativ groß ist, wodurch an sich die Gefahr bestehen würde, daß durch den im Rotorteller wirksamen Unterdruck unerwünschte Luftströmungen entstehen würden. Die Rotorgehäusedichtung schafft hier Abhilfe.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Der in der Figur dargestellte Offenend-Spinnrotor 1 enthält einen Rotorteller 2 und eine einstückig ausgebildete Rotorwelle 3, die aus einem ersten Abschnitt 4, einem zweiten Abschnitt 5 sowie einem dritten Abschnitt 6 besteht.

Der erste Abschnitt 4 ist in einem Lagergehäuse 7 gelagert. Der dem Rotorteller 2 abgewandte, zweite Abschnitt 5 ist einem Antriebsmittel 8 zugeordnet. Der den Rotorteller 2 tragende dritte Abschnitt 6 ist frei schwingend ausgebildet, so daß der Rotorteller 2 bei Betrieb im überkritischen Drehzahlbereich läuft, wie dies im Prinzip durch den eingangs genannten Stand der Technik bekannt ist. Die Außenkontour 9 des dritten Abschnittes 6 ist dabei sich kontinuierlich im Durchmesser verjüngend so gestaltet, daß der dritte Abschnitt 6 etwa annähernd als Körper gleicher Festigkeit ausgebildet ist.

In Lagergehäuse 7 sind aerostatische Lager 10 und 11 unterge­ bracht, deren spezielle Ausgestaltung im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung an sich unerheblich ist. Die hülsenartig ausgebildeten aerostatischen Lager 10 und 11 bestehen aus einem porösen, luftdurchlässigen Material, beispielsweise Sinter­ material. Derartige Materialien und deren Bearbeitung zum Zwecke einer aerostatischen Lagerung sind durch den Stand der Technik hinreichend bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Aus Montagegründen befindet sich zwischen den aerostatischen Lagern 10 und 11 ein Trennfuge 12.

Die aerostatischen Lager 10 und 11 dienen nicht nur der radialen Lagerung des ersten Abschnittes 4 der Rotorwelle 3, sondern auch deren axialer Lagerung. Aus diesem Grund ist der erste Abschnitt 4 an seinen zwei Längsbegrenzungen mit einem Absatz versehen, der zu verringerten Durchmessern der Rotorwelle 3 übergeht. In diesem Bereich gibt es dann axiale Lagerspalte 14 und 15, während sich im gesamten übrigen Bereich des ersten Abschnittes 4 der Rotorwelle 3 ein radialer Lagerspalt 13 befindet. Die aerostatischen Lager 10 und 11 erhalten die benötigte Druckluft über einen Zuluftanschluß 16 des Lagergehäuses 7.

Auf dem dem Rotorteller 2 abgewandten Ende der Rotorwelle 3, also auf dem zweiten Abschnitt 5, liegt bei Betrieb ein Tangential­ riemen 17 auf, der sich in Längsrichtung durch die Offenend-Spinnmaschine erstreckt und sämtliche Rotorwellen 3 einer Maschinenseite antreibt. Der Tangentialriemen 17 wird pro Spinnstelle durch jeweils eine federbelastete Andrückrolle 18 gegen die Rotorwelle 3 angedrückt. Das zurücklaufende Trum 19 des Tangentialriemens 17 ist ebenfalls durch die Andrückrolle 18 geführt.

Die Andrückrolle 18 ist in einem nur angedeuteten Schwenkhebel 20 gelagert. Eine derartige Anordnung ist im Prinzip durch die deutsche Patentanmeldung 195 42 907.9 bekannt, und es kann hierauf verwiesen werden.

Dem zweiten Abschnitt 5 ist zum Bremsen eine Zangenbremse 21 zugeordnet, deren zwei Zangenarme 22 mit Bremsbacken 23 versehen sind. Die zwei Bremsbacken 23 sind der Rotorwelle 3 radial zustellbar, und zwar derart, daß die Bremskräfte insgesamt nicht die aerostatischen Lager 10 und 11 belasten. Bezüglich der Ausgestaltung der Zangenbremse 21 sowie der nur angedeuteten Betätigungsstange 24 zum Abheben der Andrückrolle 18 während des Bremsens wird ebenfalls auf die deutsche Patentanmeldung 195 42 907.9 verwiesen.

Zur Bedienungsseite hin ist das Lagergehäuse 7 mit wenigstens einer Strebe 25 versehen, die ein den Rotorteller 2 umgebendes Rotorgehäuse 26 trägt. Das Rotorgehäuse 26 kann somit zu den aerostatischen Lagern 10 und 11 genau ausgerichtet werden. An seiner Vorderseite ist das Rotorgehäuse 26 in bekannter Weise mit einer Öffnung 27 versehen, die bei Betrieb durch eine nicht dargestellte Abdeckung verschlossen ist.

Der Offenend-Spinnrotor 1 läuft bei Betrieb im überkritischen Drehzahlbereich und damit sehr ruhig, so daß die aerostatischen Lager 10 und 11 kaum belastet werden. Selbst geringe Unwuchten im Rotorteller 2 führen bei Betrieb nicht zu einem unruhigen Lauf. Während des Hochlaufens des Offenend-Spinnrotors 1 wird jedoch eine kritische Drehzahl durchlaufen, wodurch der Rotorteller 2 wesentlich größere Ausschläge als bei Betrieb durchführt. Zu diesem Zwecke ist ein Schutzlager 28 vorgesehen, das die Ausschläge des Rotortellers 2 bzw. des dritten Abschnittes 6 der Rotorwelle 3 radial begrenzt. Bei Betrieb hingegen hat das Schutzlager 28 praktisch keine Funktion, da der Offenend-Spinn­ rotor 1 dieses nicht mehr berührt.

Aus Gründen vereinfachter Herstellung ist das Schutzlager 28 am Rotorgehäuse 26 angeordnet, welches hier ohnehin vorhanden ist. Das Schutzlager 28 ist dabei einem Ringbund 29 des Rotortellers 2 zugeordnet. Der dritte Abschnitt 6 der Rotorwelle 3 ist in diesen Ringbund 29 in bekannter Weise eingepreßt.

Da der Lagerspalt des Schutzlagers 28 ein Vielfaches des radialen Lagerspaltes 13 der aerostatischen Lager 10 und 11 beträgt, ist zwischen dem Lagergehäuse 7 und dem Rotorgehäuse 26 eine Rotorgehäusedichtung 30 vorgesehen. Diese ist zweckmäßig an der Rückwand des Rotorgehäuses 26 angebracht.

Claims (8)

1. Offenend-Spinnrotor mit einem Rotorteller und einer aus wenigstens drei Abschnitten bestehenden Rotorwelle, von der ein erster Abschnitt mittels aerostatischer Lager in einem Lagergehäuse gelagert, ein zweiter Abschnitt einem Antriebsmittel zugeordnet und ein dritter, mit dem Rotorteller verbundener Abschnitt derart frei schwingend ausgebildet ist, daß der Rotorteller im überkritischen Schwingungsbereich läuft, wobei dem dritten Abschnitt ein die Schwingungsausschläge beim Durchlaufen der ersten Eigenfrequenz begrenzendes Schutzlager zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (3) einstückig ausgebildet ist und das Schutzlager (28) außerhalb des Lagergehäuses (7) in einem den Rotorteller (2) umgebenden Rotorgehäuse (26) angeordnet ist.

2. Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorteller (2) einen Ringbund (29) aufweist, dem das Schutzlager (28) zugeordnet ist.

3. Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der frei schwingend ausgebildete dritte Abschnitt (6) der Rotorwelle (3) gegenüber den übrigen Abschnitten (4, 5) im Durchmesser verkleinert ist.

4. Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Abschnitt (6) der Rotorwelle (3) hinsichtlich seiner Außenkontour (9) wenigstens annähernd als Körper gleicher Festigkeit ausgebildet ist.

5. Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem dem Antriebsmittel (8), vorzugsweise einem Tangentialriemen (17), zugeordneten zweiten Abschnitt (5) der Rotorwelle (3) eine Zangenbremse (21) zugeordnet ist.

6. Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der dem Antriebsmittel (8) zugeordnete zweite Abschnitt (5) der Rotorwelle (3) an dem dem Rotorteller (2) abgewandten Ende der Rotorwelle (3) befindet.

7. Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorgehäuse (26) an dem Lagergehäuse (7) befestigt ist.

8. Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schutzlager (28) und dem Lagergehäuse (7) eine Rotorgehäusedichtung (30) vorgesehen ist.