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Spulenträgerlagerung für Hochlei8tung-Schnellverseilmaschinen Die
Erfindung betrfft die Lagerung von Spulenträgern für Hochleistungs-Schnellverseilmochinen,
die mittels zweier Lagerzapfen innerhalb des Rotors mit diesem achsgleich leicht
drehbar gelagert sind, jedoch infolge ihres unterhalb der Rotorachse befindlichen
Schwerpunktes nicht mit dem Rotor umlaufen.
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Für die bisherigen AusfUhrungsformen von Schneilverseilmaschinen garantieren
die bekannten Spulenträgerlagerungen und die bei der Fertigung des kompletten Rotors
vorgesehenen Bearbeitungstoleranzen eine ausreichende Betriebssicherheit und Lebensdauer
der Schnellverseilmaschinen.
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rür Hochleistungs-Schnellverseilmaschinen, die mit extrem hohen Drehzahlen
betrieben erden, sind die bekannten Spulenträgerlagerungen infolge des auftretenden
hohen Verschleißes des gesamten Spulenträgers und der damit zusammenhängenden Probleme
der Betriebssicherheit und Reparaturanfälligkeit der Maschinen und der Sicherheit
des Bedienungspersonals nicht mehr anwendbar, wenn man nicht gleichzeitig eine wesentleiche
Einengung der Beaubeitungetoleranzen und die damit verbundenen hohen Pertigungskosten
in Kauf nimmt. Eine exakte Identität zwischen
Rotorachße und Drehachse
des Spulehtr gers läßt sich fertigungstechnisch nicht realisieren.Deshalb sind fürmoderne
hochtourige Schnellverseilmaschinen Bowohl die Rotor- als auch die Spulenträgerlagerungen
so auszubilden, daß bei vertretbaren Fertigungstoleranzen keine unzulässigen Schingungsbeanspruchungen
auftreten.
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Bs wurde bereits versucht, die Spulenträger S gen die aus der Rotorlagerung
herrührenden Schwingungen une stoßartigen Beanspruchungen abzuschirmen. So wurden
z. B. bei einer bekannten Spulenträgerlagerung die Lagerzapfen mit einer geachlossenen
Gummieinlage versahen, um die Erschütterungen des Rotors aufzufangen. Diese Art
der Schwingungsisolierung eignet sich nur für relativ langsam laufende Maschinen,
da der schwingungedämpfende Stoff im ümlaufenden Rotorsystem untergebracht ist.
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damit den hohen Slieyhkraftbesnspruchungen und der mit Rotorfrequenaz
umiaufenden Verformung und somit einer hohen Walkarbeit ausgesetzt ist.
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Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Laterang besteht darin,
daß der das Wälzlager der Spulenträgerlagerung umschließende schwingungs Stoff die
Wärmeableitung aus der Lagerung in den umlaufenden Rotor sehr erschwert.
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Es sind weiterhin Lagerungen bekannt, bei denen in den nicht umlaufenden
Teilen der Lagers Federpuffer aus einzelnen in radialer Richtung wirkenden stahl-
oder
Gummifedern zur Schwingungsisolation angeerdnet sind.
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Diese Lagerungen sind zwar für den vorgesehenen Einsatzzweck d. h.
fUr den einsatz in hchtourig laufenden Schnellverseilmaschinen, geeignet, erfordern
jedoch einen relativ hohen Fertigungsaüfwand, eine Einjustierung aller Einzelfedern
und eine zeitarfwendige Montage und Demontage.
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Zur Vermeidung einer stäjndigen Neujustierung und zur Montageerleichterung
bei Reparaturarbeiten an der Lagerung wurde ein Zviischenglied vergeschlagen, das
die Federn ständig unter der vorgesehenen Spannung hält. Ein derartiger Lageraufbau
ist bei Schnellverseilmaschinen infolge des geringen im Rotorinneren zur Verfügung
stehenden Raumes und des daraus resultierenden speziellen Aufbaues des Spulenträgers
nicht möglich.
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Zweck der Erfindung ist es, die gehamten Machteile zu beseitigen und
die Spulenträgerlagerung rationell und betriebssicher zu gestalten.
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Aufhabe der Erfindung ist es, eine Spulenträgerlagerung ünter Verwendung
schwingungsfähiger und schwingungsdämpfender @emente u Bchaffen, bei der die Wälzlager
der Spulenträgerlagerung weitgehend entlastet werden, die Ableitung der Lagerwärme
in dden Rotor gesichert ist und bei rhumlich extrem klein bauender elastiacher Lagerung
eine einfache und schnelle Montage ohne Justierarbeiten möglich ist.
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Brfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die auf den Lagerzapfen
angeordneten Wälzlager auf ihrem Außenring mit paßsitz die mit mehreren Ausdrehungen
versehenen Lagerbuchsen aufnehmen, diese mit Rillen und methreren Ausfräsungen am
Rillengrund zur Aufnahme der als Pederelement dienenden geschlossenen Gummiringe
versehen Bind, während die geteilt ausgefährten Lagergehäuse, bestehend aus dem
Spulenträger und den Lagerdeckeln, die Gunimiringe von außen so vorspannen, daß
die aumniringe nur auf den nicht abgefrästen Vorsprüngen des Rillengrundes tragen
und Ringspalte zwischen dem Lagergehäuse und den Lagerbuchsen entstehen.
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Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß die Ausfräsungen unsymmetrisch
zur Erzielung einer anisotropen Lagerung bzw. zur Kumpensation der stastischen Absenkung
angeordnet sind.
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Die Erfindung weist gegenüber den bekannten Ajusführungen folgende
erhebliche Vorteile auf: Durch die segmentweise AbstUtzung des Gummiringes können
mit normal harten Gummisorten beliebig kleine Federzahlen realisiert und damit die
Selbstzentrierung des Spulenträgers voll ausgenutzt werden. I)urch die Selbstzentrierung
des Spulenträgers mit weichen Federn werden die Wälzlager der Spulenträgerlagerung
im wesentlichen nur noch statisch belastet. Damit erreicht man mit selbstschmierenden
abgedichteten Wälzlagern, bei entsprechender und geforderter
Öl-
und Fettfreiheit des Rotorraumes, trotz hoher Drehzahlen eine ausreichende Lebensdauer.
Die in den Wälzlagern entstehende Wärme kann Uber den Lagerzagfen in den Rotor abfließen.
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Der als Federelement dienende Gummiring wird nur in die entsprechende
Aufnahmerille der Lagerbuchse eingelegt und ist selbsthaltend, so daß die Montagearbeiten
einrach und schnell ausführbar sind. Eine Einstellung oder Justierung der Gümmifederung
ist nicht erforderlich. Die räumliche Ausdehnung des als Feder benutzten Gummiringes
ist so gering, daß diese Lagerung auch bei den kleinsten und hochtourigsten Schnellverseilmaschinen
benutzt werden kann.
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Durch entsprechend gestaltete Ausfräsungen in der Aufnahmerille der
buchse kdnnon die Federzahlen in weiten Grenzen beliebig gewandert werden und damit
allen in Frage kommenden Verseilmaschinen angepaßt werden, Die geteilten Spulenträgerlagergehäuse
gestatten infolge ihrer glatten Innenbohrung den axialen Ausgleich von Fertigungßüngenauigkeiten.
Durch die Unterbringung der Gummifederung im nichtrotierenden Teil der Spulentr5gerla£:erung
unterliegt die Federung nicht den hohen Zentrifügalbeschleunigungen und wird auch
nicht durch die Walkarbeit infolge der statischen Durchsenkung belastet.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausfübrungsbeispieles näher erläutert.
In der dazugehörlgen Zeichnung zeigen: Fig. 1: die Seitenansicht des Spulenträger.
und der beiden Spulenträgerlagerungen, teilweise im Schnitt, Fig. 2: einen Schnitt
durch die Lagerung des Spulenträgers nach Fig. 1.
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Die Seitenteile des Spulenträgers 1 sind als geteilte Lagergehäuse
mit den Lagerdeckeln 2 ausgebildet. Auf den zentrisch im nicht dargestellten Rotor
beiestigten Lagerzapfen 4; 5 sind die Wälzlager 6 angeordnet. Au jedes Wälzlager
6 ist eine Lagerbuchse 3 mit Paßsitz aufgeschoben.
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Die Lagerbuchsen 3 sind am Außendurchmesser mehrfach zur Aufnahme
von Gummiringen 7; 8 abgesetzt. Zur Sicherung gegen axiales Verschieben des Spulenträgere
1 sind die Gummiringe 8 am Bund der Lagerbuchsen 3 angeordnet Die als Pederelement
dienenden Gummiring 7 sind in einer ausgedrehten Rille 9 der Lagerbuchse 3 eingelegt.
Die Rille 9 ist durch mihrere Ausfräsungen 10 abschnittsweise vertieft, so daß der
Gummiring 7 in diesen Abschnitten spannungsfrei bleibt.
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Durch das Verschrauben zur Lagerdeckel 2 mit dem Spulenträger 1 werden
die Gummiringe 7 in den Rillen 9 gepreßt und vorgespannt. Dabei kommen die Uber
den nicht weggefrästen Vorspringen 11 des Rillengrundes liegenden Gümmiteils zum
Tragen, und der Spulenträger 1 ist vollstandig in radialer und axialer Richtung
in Gummi gelagert Der zwischen Lagergehäuse und Lagerbuchse 3 auftretende Ringspalt
12 dient zur Aufnahme der bei der Selbstzentrierung des Spulenträgers.
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1 auftretenden Schwingungsamplituden. Der Spulenträger 1 bleibt damit
weitgehend schwingungsfrei. Bei symmetischer Anordnung der Ausfräaungen 10 ist der
Ringspalt 12 infolge der statischen Absenkung 13 des Spulenträgers 1 nicht gleichrörmig.
Durch unsymmetrische usfiUirung der husfräsungen 10 läßt sich dese Absenkung 12
erforderlichan falls kompensieren.