DE19729191A1 - Offenend-Spinnvorrichtung mit einem Spinnrotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einem Spinnrotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Im Zusammenhang mit Offenend-Rotorspinnmaschinen sind Spinnaggregate bekannt, bei denen der mit hoher Drehzahl umlaufende Spinnrotor mit seinem Rotorschaft im Lagerspalt einer Stützscheibenlageranordnung abgestützt und über ein endseitig angeordnetes Axiallager fixiert ist.

Die Achsen der beiden Stützscheibenpaare sind dabei derart geschränkt, daß auf den Rotorschaft ein Axialschub ausgeübt wird, der den Rotorschaft in Anlage an dem mechanischen Axiallager hält.

Diese Art der Lagerung von Offenend-Spinnrotoren, die beispielsweise in der DE-OS 25 14 734 beschrieben ist, hat sich in der Praxis bewährt und ermöglicht Rotordrehzahlen von < 100 000 Umdrehungen pro Minute.

Nachteilig bei dieser Art der Spinnrotorlagerung ist allerdings, daß aufgrund der Schränkung der Stützscheiben zwischen den Laufflächen der Stützscheiben und dem Rotorschaft erhöhte Reibung auftritt, die zu einer Erwärmung der Laufflächen der Stützscheiben führt. Durch diese Reibungswärme werden nicht nur die Laufflächen der Stützscheiben erheblich beansprucht, sondern zur Überwindung dieser Reibung ist auch zusätzliche Energie notwendig. Die bekannten mechanischen Axiallager sind des weiteren, auch bei vorschriftsmäßiger Schmierung, einem nicht unerheblichen Verschleiß unterworfen.

Es sind daher in der Vergangenheit bereits Versuche unternommen worden, diese mechanischen Axiallager durch verschleißfreie Axiallager, zum Beispiel Luftlager oder Magnetlager, zu ersetzen.

Da auch bei Luftlagern ein Axialschub des Rotorschaftes in Richtung auf das Axiallager erforderlich ist, konnten die meisten der vorgenannten, grundsätzlichen Probleme mit Luftlagern nicht beseitigt werden.

In der DE 195 42 079 A1 ist eine axiale Magnetlageranordnung beschrieben, bei der ein Teil der Magnetlagerelemente stationär im Gehäuse eines Axiallagers und der andere Teil der Magnetlagerelemente lösbar am Rotorschaft des Spinnrotors angeordnet sind. Bezüglich der Anbindung der mit dem Spinnrotor umlaufenden Magnetlagerelemente am Rotorschaft werden verschiedene Varianten vorgeschlagen.

Einige dieser Varianten betreffen eine kraftschlüssige, andere eine formschlüssige Befestigung der mitrotierenden, im Bedarfsfall leicht lösbaren Magnetlagerelemente.

Mit diesen bekannten Magnetlagereinrichtungen ist zwar eine korrekte axiale Fixierung des Rotorschaftes auf der Stützscheibenlageranordnung möglich und es ist außerdem sichergestellt, daß der Spinnrotor bei Bedarf problemlos ein- und ausgebaut werden kann, es hat sich allerdings gezeigt, daß die vom Prinzip her vorteilhafte, im Bedarfsfall leicht lösbare, kraftschlüssige Befestigung der Magnetlagerkomponente am Rotorschaft noch verbesserungsfähig ist.

Problematisch bei derartigen Magnetlagereinrichtungen ist insbesondere die Befestigung der mitrotierenden Magnetlagerelemente am Rotorschaft, da aufgrund der hohen Drehzahl des Spinnrotors an die Auswuchtgüte dieser Verbindung hohe Anforderungen gestellt werden.

Eine Offenend-Rotorspinneinrichtung mit einem permanentmagnetischen Axiallager ist auch durch die AT-PS 270 459 bekannt.

Bei dieser Lageranordnung sind am Schaftende des Rotorschaftes eines Spinnrotors ferromagnetische Ringansätze angeordnet, denen Polschuhe eines in diesem Bereich schwenkbar gelagerten Permanentmagnets gegenüberstehen. Die durch eine solche Anordnung erzielbare Bündelung der magnetischen Kraftlinien des Permanentmagnets führte zu einer relativ steifen Fixierung des Rotorschaftes im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung.

Nachteilig bei einer derartig gestalteten Magnetlageranordnung ist allerdings, daß die am Rotorschaft angeordneten Ringansätze einen deutlich größeren Durchmesser aufweisen als der Rotorschaft selbst. Da die im Durchmesser deutlich größeren Ringansätze den Ein- und Ausbau des Spinnrotors, insbesondere dessen frontseitige Montage erheblich erschweren bzw. verhindert, konnte sich diese bekannte Magnetlageranordnung in der Praxis nicht durchsetzen.

Des weiteren ist durch die DE 30 47 606 A1 eine Lagerung für eine mit relativ hoher Drehzahl umlaufende Spindel einer Textilmaschine bekannt.

Die Spindel ist dabei in radialer Richtung über eine stützscheibenlagerähnliche Dreipunktlageranordnung abgestützt und wird in axialer Richtung durch ein Magnetlager gesichert. Die Spindel weist endseitig einen im Durchmesser abgesetzten Lagerbereich mit zwei ferromagnetischen Ringansätzen auf. Am Lagergehäuse ist eine aus einem nichtmagnetischem Material gefertigte Muffe festgelegt, in die ein ringförmiges Permanentmagnetelement, das von seitlichen Polscheiben eingeschlossen wird, angelassen ist. Im eingebauten Zustand der Spindel stehen die ferromagnetischen Ringansätze des Spindelschaftes den Polscheiben des im stationären Lagerelement festgelegten Permanentmagnetelementes gegenüber.

Wenngleich diese bekannte Ausführungsform einen relativ problemlosen Ein- -und Ausbau der Spindel in axialer Richtung ermöglicht, fand die Einrichtung aufgrund ihrer mangelnden axialen Lagersteifigkeit keinen Einzug in die Praxis.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten magnetischen Axiallageranordnungen für Spinnrotoren zu verbessern. Insbesondere soll durch Optimierung der bekannten Lager, deren Steifigkeit so weit erhöht werden, daß sie auch bei Drehzahlen deutlich über 100 000 Umdrehungen pro Minute problemlos eingesetzt werden können, wobei trotzdem ein problemloser Ein- und Ausbau des Spinnrotors gewährleistet sein muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines magnetischen Axiallagers mit mindestens drei ferromagnetischen Ringansätzen im Lagerbereich des Rotorschaftes, die bezüglich ihrer Abmessungen und Positionierung optimiert sind, führt in Verbindung mit entsprechenden Polscheiben, die wenigstens zwei stationär angeordnete Permanentmagnetelemente einschließen, die so angeordnet sind, daß sich im Einbauzustand gleichsinnige Pole gegenüberstehen, zu einem auch bei hohen Drehzahlen ausreichend steifen, verschleiß- und wartungsfreien Axiallager.

Der Spinnrotor, der mit seinem Rotorschaft im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung abgestützt ist, bleibt dabei leicht auswechselbar, das heißt, der Spinnrotor kann im Bedarfsfall, wie von mechanischen Axiallagern bekannt, nach dem Öffnen des Rotorgehäuses problemlos nach vorne ausgebaut und auch wieder problemlos von vorne eingebaut werden.

Durch die Anordnung des magnetischen Axiallagers dicht hinter der Stützscheibenlageranordnung kann, trotz eines relativ langen Axiallagerbereiches, die Rotorschaftlänge insgesamt kurz gehalten werden, was sich während des Betriebes auf das Schwingungsverhalten der Offenend-Spinneinrichtung und damit auf das nutzbare Drehzahlniveau der Einrichtung äußerst positiv auswirkt. Der Abstand des innenliegenden ferromagnetischen Ringansatzes von der Stirnseite der hinteren Stützscheibe der Stützscheibenlageranordnung soll deshalb bei eingebautem Rotorschaft 15 mm nicht überschreiten. Vorzugsweise sollte dieser Abstand zwischen 4 und 6 mm betragen.

Eine optimale Ausbildung des erfindungsgemäßen Axiallagers liegt vor, wenn außerdem das Durchmesserverhältnis zwischen den ferromagnetischen Ringansätzen und den vor und hinter den Rindansätzen angeordneten Schaftabschnitten zwischen 1,2/1 und 4,5/1, vorzugsweise 1,5/1 bis 2/1 beträgt. Auch die Breite der ferromagnetischen Ringansätze soll im Interesse einer maximalen Bündelung der Kraftlinien der Permanentmagnetelemente 0,5 bis 3 mm nicht überschreiten.

Schmalere oder breitere Ringansätze beziehungsweise Polscheiben führen zu einer Verminderung der Steifigkeit des Axiallagers.

In vorteilhafter Ausführungsform weist der mittlere der drei ferromagnetischen Ringansätze, wie im Anspruch 2 dargelegt, eine größere Breite auf als die beiden außenliegenden Ringansätze. Durch die größere Breite des mittleren Ringansatzes können die Magnetkräfte, die im Bereich der zwischen den beiden Permanentmagnetelementen angeordneten mittleren Polscheibe am größten sind, optimal gebündelt und zur axialen Fixierung des Rotorschaftes eingesetzt werden.

In einer alternativen, im Anspruch 3 beschriebenen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß alle ferromagnetischen Ringansätze die gleiche Breite aufweisen. Auch eine solche Ausbildung ergibt ein Axiallager mit einer relativ hohen Steifigkeit.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung entspricht die Breite der einzelnen Polscheibe dabei jeweils der Breite des gegenüberliegenden ferromagnetischen Ringansatzes (Anspruch 4). Die Breite der Bauteile wird dabei vorzugsweise so weit minimiert bis aufgrund der Bündelung der magnetischen Kraftlinien eine magnetische Sättigung des ferromagnetischen Werkstoffes dieser Bauteile auftritt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn, wie im Anspruch 5 dargelegt, alle Polscheiben die gleiche Breite aufweisen, da eine solche Ausbildung beispielsweise die Zahl der unterschiedlichen Bauteile vermindert, ohne daß wesentliche negative Auswirkungen auf die Steifigkeit des magnetischen Axiallagers eintreten. Vorzugsweise entspricht die Breite der Polscheiben dabei, auch bei einer Ausführungsform mit unterschiedlich breiten ferromagnetischen Ringansätzen, der Breite der außenliegenden Ringansätze.

Wie in den Ansprüchen 6 und 7 beschrieben, weist der Rotorschaft endseitig einen Lagerbereich mit einem Kopfteil auf, dessen Durchmesser vorzugsweise dem Durchmesser der ferromagnetischen Ringansätze entspricht. Das Kopfteil ist dabei zum Rotorschaftende hin verjüngt. Das heißt, das Kopfteil ist endseitig durch eine relativ große Fase entschärft. Eine solche Ausbildung erleichtert das Einfädeln des Rotorschaftes in das stationäre Axiallagergehäuse erheblich. Außerdem kann durch eine solche Ausbildung verhindert werden, daß es beim Einschieben des Rotorschaftes in den Lagerzwickei der Stützscheibenlagerung zu einer Beschädigung der Laufflächen der Stützscheiben kommt.

Einer solchen eventuellen Beschädigung der Laufflächen des Stützscheibenlagers beim Einschieben des Rotorschaftes wird auch durch die im Anspruch 8 beschriebene Ausführungsform entgegengewirkt. Durch zum Beispiel Vergießen der zwischen den ferromagnetischen Ringansätzen beziehungsweise der vor und hinter den Ringansätzen angeordneten, im Durchmesser abgesetzten Schaftabschnitte mit einem nichtmagnetischen Werkstoff, beispielsweise Kunststoff oder Aluminium wird ein durchgängig glattes Rotorschaftende geschaffen. Der betreffende Rotorschaftbereich wird in diesem Fall selbstverständlich im Anschluß an das Vergießen einer entsprechenden Nachbehandlung unterzogen.

Vorteilhafterweise ist die stationäre Lagerkomponente des magnetischen Axiallagers, die durch die beiden ringförmigen Permanentmagnetelemente sowie die sie umschließenden Polscheiben gebildet wird, wie im Anspruch 9 angedeutet, in einem muffenartigen Lagergehäuse angeordnet, das durch ein schraubenartiges Verschlußelement komplettiert wird. Sowohl das Lagergehäuse als auch das Verschlußelement, das aufgrund einer Schraubverbindung bezüglich des Lagergehäusesaxial einstellbar ist, sind dabei aus einem nichtmagnetischen Werkstoff, beispielsweise Messing oder Aluminium, gefertigt. Eine solche Ausführungsform ermöglicht nicht nur ein sicheres und genaues Festlegen der stationären Lagerkomponente, durch die entsprechende Werkstoffwahl ist auch sichergestellt, daß es zu keiner Störung des magnetischen Kraftflusses kommt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vergesehen sein, daß die Mittelachse des Lagergehäuses gegenüber der Mittelachse des Rotorschaftes etwas nach unten versetzt angeordnet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das magnetische Axiallager dem Rotorschaft stets auch eine Kraftkomponente in Richtung der Stützscheibenlageranordnung erteilt, so daß auf einfache Weise erreicht wird, daß der Rotorschaft stets zuverlässig im Lagerzwickel des mechanischen. Stützscheibenlagers gehalten ist.

Die in den Ansprüchen 11 bis 14 beschriebene Ausführungsform ergibt einerseits einen axialen Anschlag für den Rotorschaft, andererseits ergibt sich durch eine solche Ausführungsform auch ein radialer Anlaufschutz für die ferromagnetischen Ringansätze beziehungsweise die ihnen gegenüberliegend angeordneten Polscheiben.

Da der lichte Durchmesser der Ausnehmung im Verschlußelement deutlich kleiner ist als der lichte Durchmesser der Polscheiben, ist sichergestellt, daß der Rotorschaft, selbst beim Auftreten einer Unwucht, nicht an die Polscheiben anlaufen kann.

Der durch die Bodenfläche der Ausnehmung des Verschlußelementes und das Kopfteil des Rotorschaftes gebildete axiale Anschlag ermöglicht es, daß beim Einbau des Spinnrotors nicht auf eine exakte axiale Positionierung des Rotorschaftes innerhalb des Axiallagers geachtet werden muß. Es genügt vielmehr, wenn der Spinnrotor mit seinem Rotorschaft soweit in das Axiallager eingeschoben wird bis das endseitige Kopfteil an der Bodenfläche der Ausnehmung anstößt. Die Magnetkräfte des Axiallagers sorgen dann automatisch für eine funktionsgerechte Positionierung des Rotorschaftendes im Axiallager und damit für eine exakte Ausrichtung des Spinnrotorschaftes auf der Stützscheibenlagerung.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel entnehmbar.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einem Spinnrotor, der mit seinem Rotorschaft im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung abgestützt und über ein endseitiges, magnetisches Axiallager positioniert ist,

Fig. 2 die radiale Lagerung des Rotorschaftes, mit einem im Schnitt dargestellten permanentmagnetischen Axiallager,

Fig. 3 im vergrößerten Maßstab eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Axiallagers,

Fig. 4 im vergrößerten Maßstab eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Axiallagers.

Das in Fig. 1 dargestellte Offenend-Spinnaggregat trägt insgesamt die Bezugszahl 1.

Das Spinnaggregat verfügt dabei, wie bekannt, über ein Rotorgehäuse 2, in dem die Spinntasse eines Spinnrotors 3 mit hoher Drehzahl umläuft. Der Spinnrotor 3 ist dabei mit seinem Rotorschaft 4 im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung 5 abgestützt und wird durch einen maschinenlangen Tangentialriemen 6, der durch eine Andrückrolle 7 angestellt wird, beaufschlagt. Die axiale Fixierung des Rotorschaftes 4 erfolgt über ein permanentmagnetisches Axiallager 18, das in den Fig. 2 und 3 im Detail dargestellt ist.

Wie üblich, ist das an sich nach vorne hin offene Rotorgehäuse 2 während des Betriebes durch ein schwenkbar gelagertes Deckelelement 8, in das eine (nicht näher dargestellte) Kanalplatte mit einer Dichtung 9 eingelassen ist, verschlossen.

Das Rotorgehäuse 2 ist außerdem über eine entsprechende Absaugleitung 10 an eine Unterdruckquelle 11 angeschlossen, die den im Rotorgehäuse 2 notwendigen Spinnunterdruck erzeugt.

Im Deckelelement 8 ist ein Kanalplattenadapter 12 angeordnet, der die Fadenabzugsdüse 13 sowie den Mündungsbereich des Faserleitkanales 14 aufweist. An die Fadenabzugsdüse 13 schließt sich ein Fadenabzugsröhrchen 15 an.

Außerdem ist am Deckelelement 8, das um eine Schwenkachse 16 begrenzt drehbar gelagert ist, ein Auflösewalzengehäuse 17 festgelegt. Das Deckelelement 8 weist des weiteren rückseitig Lagerkonsolen 19, 20 zur Lagerung einer Auflösewalze 21 beziehungsweise eines Laserbandeinzugszylinders 22 auf. Die Auflösewalze 21 wird im Bereich ihres Wirtels 23 durch einen umlaufenden, maschinenlangen Tangentialriemen 24 angetrieben, während der (nicht dargestellte) Antrieb des Laserbandeinzugszylinders 22 vorzugsweise über eine Schneckengetriebeanordnung erfolgt, die auf eine maschinenlange Antriebswelle 25 geschaltet ist.

Die Fig. 2 zeigt die Lagerung des Offenend-Spinnrotors 3 im Detail, wobei das Axiallager 18 im Schnitt dargestellt ist. Wie angedeutet, ist der aus einer Spinntasse 26 und einem Rotorschaft 4 bestehende Spinnrotor 3 mit seinem Rotorschaft 4 im Spinnzwickel einer insgesamt mit 5 bezeichneten Stützscheibenlagerung abgestützt.

Derartige Stützscheibenlagerungen 5 verfügen, wie bekannt, jeweils über zwei Stützscheibenpaare, deren Achsen 31 zueinander parallel verlaufen. Der Übersichtlichkeit halber ist in Fig. 2 nur das hintenliegende Stützscheibenpaar 29 mit seinen Stützscheiben 27, 28 dargestellt. Die Stützscheiben 27, 28 sind dabei auf einer gemeinsamen Welle 36 festgelegt, die in einer Wälzlageranordnung 30 umläuft.

Wie aus den Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich, weist der Rotorschaft 4 endseitig einen im Durchmesser D gegenüber dem normalen Rotorschaftdurchmesser DS etwas abgesetzten Lagerbereich 35 auf. Der Rotorschaft 4 besitzt in diesem Lagerbereich 35 drei ferromagnetische Ringansätze 32, 33, 34, deren Durchmesser D, wie vorstehend bereits angedeutet, jeweils etwas unter dem Durchmesser DS des Rotorschaftes 4 liegt.

Die Breite der ferromagnetischen Ringansätze 32, 33, 34 ist dabei vorzugsweise so gewählt, daß, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, der mittlere Ringansatz 33 eine größere Breite B aufweist als die benachbarten Ringansätze 32, 33, deren Breite b beträgt. Die optimale Breite B bzw. b der Ringansätze beträgt dabei zwischen 0,5 und 3 mm.

In einer alternativen, in der Fig. 2 angedeuteten Ausführungsform können die drei Ringansätze 32-34 allerdings auch die gleiche Breite b aufweisen.

Der Rotorschaft 4 endet in einem Kopfteil 37, das in Verbindung mit einer Bodenfläche 38 der Ausnehmung 39 im Verschlußelement 49 sowohl einen axialen als auch einen radialen Anschlag bilden kann.

Der Lagerbereich 35 des Rotorschaftes 4 ist im Bereich der Schaftabschnitte 53, die zwischen den Ringansätzen 32, 33, 34 beziehungsweise vor und hinter diesen Ringansätzen liegen, vorzugsweise mit einem nichtmagnetischen Werkstoff 40 ummantelt. Das heißt, die Schaftabschnitte 53 zwischen beziehungsweise vor und hinter den ferromagnetischen Ringansätzen 32, 33, 34 werden mit Kunststoff oder Aluminium ausgegossen. Nach dem Vergießen wird der Lagerbereich 35 so nachgearbeitet, daß ein glattes Rotorschaftende mit einem Durchmesser D vorliegt.

Die stationäre Lagerkomponente 41 des Axiallagers 18 besteht im wesentlichen aus Permanentmagnetringen 42, 43 sowie Polscheiben 44, 45, 46. Die von den Polscheiben 44, 45, 46 eingefaßten Permanentmagnetringe 42, 43 sind dabei in einer Axialbohrung 47 eines muffenartigen Lagergehäuses 48 eingelagert und werden durch ein Verschlußelement 49, das beispielsweise auf eine nichtmagnetische Zwischenscheibe 50 drückt, fixiert. Die Anordnung der Permanentmagnetringe 42, 43 ist dabei so gewählt, daß sich im Einbauzustand der Magnetringe 42, 43 gleichsinnige Pole N/N oder S/S gegenüberstehen.

Das angefaste Kopfteil 37 des Rotorschaftes 4 bildet in Verbindung mit der Bodenfläche 38 der Ausnehmung 39 im Verschlußelement 49 nicht nur einen axialen Anschlag für den Rotorschaft 4, so daß die exakte axiale Positionierung des Rotorschaftes 4 auf der Stützscheibenlageranordnung 5 erleicht wird. Durch eine entsprechende Durchmessergestaltung der Ausnehmung 39 kann auch gleichzeitig ein radialer Anlaufschutz für die Polscheiben 44-46 verwirklicht werden.

Das heißt, durch einen lichten Durchmesser der Ausnehmung 39, der etwas unter dem lichten Durchmesser der Polscheiben 44-46 liegt wird zuverlässig verhindert, daß die ferromagnetischen Ringansätze 32-34 mit den Polscheiben 44-46 in einen mechanischen Kontakt treten können.

Das Anlaufen der ferromagnetischen Ringansätze 32, 33, 34 an die Polscheiben 44, 45, 46, kann auch durch einen im Bereich der Durchgangsbohrung 51 des Lagergehäuses 48 angeordneten Anlaufschutz vermieden werden.

In diesem Fall liegt der lichte Durchmesser der Durchgangsbohrung 51 geringfügig über dem Durchmesser DS des Rotorschaftes 4, aber deutlich unter dem lichten Durchmesser der Polscheiben 44, 45, 46.

Wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, liegt das magnetische Axiallager 18 relativ dicht hinter der Stützscheibenlageranordnung 5. Der durch die gegenüberliegende Polscheibe 46 der stationären Axiallagerkomponente 41 vorgegebene Abstand A des inneren ferromagnetischen Ringansatzes 34 sollte 15 mm nicht überschreiten und vorzugsweise zwischen 4 und 6 mm betragen.

Des weiteren hat sich gezeigt, daß eine maximale Steifigkeit des Axiallagers 18 dann gegeben ist, wenn das Durchmesserverhältnis zwischen den ferromagnetischen Ringansätzen 32.-.34 und den benachbarten Schaftabschnitten 53 zwischen 1,2/1 und 4,5/1 liegt, wobei die höchste Steifigkeit des Axiallagers bei Durchmesserverhältnissen D/d zwischen 1,5/1 und 2/1 erzielt wird.

In Fig. 4 ist angedeutet, daß die Mittelachse 55 gegenüber der Mittelachse 56 des Rotorschaftes 4 um das Maß e nach unten versetzt angeordnet sein kann. Eine solche versetzte Anordnung des Axiallagergehäuses 48 führt dazu, daß sich im Bereich des Axiallagers 18 ein magnetisches Kraftfeld aufbaut, dessen nach unten gerichtete Kraftkomponente etwas überwiegt. Das Rotorschaftende wird folglich unter dem Einfluß dieser Kraftkomponente zusätzlich in Richtung Lagerzwickel der Stützscheibenlagerung beaufschlagt.

Das erfindungsgemäße, magnetische Axiallager stellt insgesamt eine verschleißfreie, leicht demontierbare Lagereinrichtung dar, die auch bei Rotordrehzahlen weit über 100 000 U/min eine ausreichend hohe axiale Steifigkeit aufweist.

Da das erfindungsgemäße Axiallager schmiermittelfrei arbeitet, können außerdem Ölverschmutzungen, wie sie im Zusammenhang mit mechanischen Axiallagern gelegentlich auftreten, zuverlässig ausgeschlossen werden.

Claims (14)

1. Offenend-Spinnvorrichtung mit einem Spinnrotor, dessen Rotorschaft im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung abgestützt und durch ein magnetisches Axiallager positioniert ist, wobei das Axiallager über eine stationäre Lagerkomponente, mit einem zwischen Polscheiben gelagerten Permanentmagnetelement und einer gemeinsam mit dem Rotorschaft auswechselbar angeordneten, umlaufenden Lagerkomponente in Form von am Rotorschaft angeordneten ferromagnetischen Ringansätzen verfügt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die stationäre Lagerkomponente (41) über wenigstens zwei beidseits durch Polscheiben (44, 45, 46) begrenzte Permanentmagnetringe (42, 43) verrügt, die so angeordnet sind, daß sich im Einbauzustand gleichsinnige Pole (N/N oder S/S) gegenüberstehen,
daß der Rotorschaft (4) endseitig einen Lagerbereich (35) aufweist, dessen Durchmesser (D) unter dem Durchmesser (DS) des Rotorschaftes (4) liegt und mindestens drei im Abstand der Polscheiben (44, 45, 46) angeordnete, ferromagnetische Ringansätze (32, 33, 34) aufweist,
daß der innenliegende Ringansatz (34) im Einbauzustand des Rotorschaftes (4) von der Stirnseite (57) der hinteren Stützscheibe (27) der Stützscheibenlagerung (5) einen Abstand (A) aufweist, der 1 bis 15 mm, vorzugsweise 4 bis 6 mm beträgt,
daß das Durchmesserverhältnis (D/d) der ferromagnetischen Ringansätze (32, 33, 34) zu benachbarten Schaftabschnitten (53) zwischen 1,2/1 und 4,5/1 vorzugsweise zwischen 1,5/1 und 2/1 beträgt und
daß die ferromagnetischen Ringansätze (32, 33, 34) eine Breite (B, b) zwischen 0,5 und 3 mm aufweisen.

2. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) des mittleren ferromagnetischen Ringansatzes (33) größer ist als die Breite (b) der äußeren ferromagnetischen Ringansätze (32, 34).

3. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ringansätze (32, 33, 34) die gleiche Breite (b) aufweisen.

4. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Polscheiben (44, 45, 46) jeweils der Breite (B, b) der ferromagnetischen Ringansätze (32, 33, 34) entspricht.

5. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Polscheiben (44, 45, 46) die gleiche Breite aufweisen.

6. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Lagerbereich ein Kopfteil (37) angeordnet ist.

7. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfteil (37) eine das Einfädeln des Rotorschaftes (4) in das Lagergehäuse (48) erleichternde Form aufweist.

8. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die zwischen den ferromagnetischen Ringansätzen (32, 33, 34) liegenden, im Durchmesser (d) gegenüber den Ringansätzen (32, 33, 34) abgesetzten Schaftabschnitte (53) des Lagerbereiches (35) mit einem nichtmagnetischen Werkstoff (40) ummantelt sind.

9. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Lagerkomponente (41) des Axiallagers (18) in einem durch ein Verschlußelement (49) verschließbaren Lagergehäuse (48) angeordnet ist, wobei sowohl das Lagergehäuse (48) als auch das Verschlußelement (49) aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt sind.

10. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (55) des Lagergehäuses (48) gegenüber der Mittelachse (56) des Rotorschaftes (4) um ein Maß (e) versetzt angeordnet ist.

11. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in das Verschlußelement (49) eine das Kopfteil (37) des Rotorschaftes (4) umschließende Ausnehmung (39) eingearbeitet ist.

12. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche (38) der Ausnehmung (39) einen axialen Anschlag für das Kopfteil (37) des Rotorschaftes (4) bildet.

13. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung der Ausnehmung (39) einen radialen Anschlag für das Kopfteil (37) bildet.

14. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallagergehäuse (48) im Bereich (52) eine axiale Durchgangsbohrung (51) aufweist, die einen radialen Anlaufschutz für den Rotorschaft (4) bildet.