DE2103718A1

DE2103718A1 - Spinnturbine

Info

Publication number: DE2103718A1
Application number: DE19712103718
Authority: DE
Inventors: Fritz 7341 Bad Überkingen Stahlecker
Original assignee: Wilhelm Stahlecker Gmbh, 7341 Reichenbach
Priority date: 1971-01-27
Filing date: 1971-01-27
Publication date: 1972-08-17
Also published as: FR2123468B1; FR2123468A1; US3797962A; DE2103718C2; IT946871B; GB1377853A

Description

blPL.-IMG. F. ROSENKE

DSL-IHS. tf. M. IVilüSLM ■ Stuttgart, den 22. 1. 1971

7Q00 &-i:-:ji.;i-\ ' Dr.W/hz

Gynmcsiuiriutr. 31B
TeL 0711/291133

Betr.: Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung D 3992

Anm.: Wilhelm Stahlecker GmbH

7341 Reichenbach im Tale

Spinnturbine

Die Erfindung betrifft eine Spinnturbine, die in einem unter Unterdruck stehenden Gehäuse-läuft, dessen Rückwand mit einer Bohrung zum Hindurchführen einer Turbihenachse versehen ist, die indirekt' gelagert ist.

Es ist bekannt, Spinnturbinen in einem geschlossenen Gehäuse anzuordnen um einen für den Spinnvorgang erforderlichen Unterdruck zu gewährleisten, der in der Regel durch die rotierende Spinnturbine erzeugt wird. Häufig ist es.zusätzlich erforderlich, die Turbinenkammer mit einer Saugleitung zu verbinden, um den Unterdruck auf einer genügenden Höhe zu halten. Um einen gleich-¹ bleibenden Unterdruck einhalten zu können, muß nach Möglichkeit das Eindringen von Falschluft in das Gehäuse verhindert werden.

Es ist bekannt, die Turbinenachse direkt in Kugellagern in dem Gehäuse zu lagern. Bei dieser Bauart ist die" Gefahr weniger groß, daß Falschluft durch den Spalt der Achsbohrung des Tur-

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binengehäuses eintritt, da die fettgeschmierte Lagerung über ihre ganze Länge als eine Dichtung wirkt.' Es besteht jedoch die Gefahr, daß aufgrund des Luftsoges zum Inneren des Gehäuses hin das Fett der Turbinenlagerung in die Kammer gelangt und dort Verschmutzungen verursacht. Außerdem leidet nach, einer gewissen Laufzeit die Turbinenlagerung an Schmierstoffmangel, was zu vorzeitigem Verschleiß führt.

Aus diesem Grund ist in neuerer Zeit vorgeschlagen worden, auf eine direkte Lagerung zu verzichten und die Turbinenachse indirekt, beispielsweise in dem Keilspalt von zwei Stützrollenpaaren, zu führen und anzutreiben. Bei einer derartigen Bauart besteht nicht mehr die Gefahr, daß durch Unterdruck in dem Gehäuse das Schmiermittel der Turbinenlagerung abgesaugt wird.

Bei dieser Bauart ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß Falschluft durch die Gehäuserückwand in die Spinnkammer eintreten kann. Dabei ist zu beachten, daß die Bohrung in der Gehäuserückwand aufgrund von Fertigungstoleranzen deutlich größer sein muß als der Durchmesser der Turbinenachse bzw. als der ■ Durchmesser eines Bundes der Spinnturbine. Bs ergibt sich deshalb zwangsläufig ein Ringspalt, durch welchen Falschluft in das Gehäuseinnere gelangen kann. Wenn die Turbinenachse auf Stützrollen läuft, so muß beachtet werden, daß deren Garnituren einer gewissen Abnutzung unterworfen sind. Ihr Durchmesser verkleinert sich im Laufe der Betriebszeit, wodurch sich die Lage¹ der Turbinenachse bezogen auf die Bohrung der Gehäuserückwand zumindest geringfügig verändert. Dies ist einer der Gründe, aus denen es nicht möglich ist, den Ringspalt an dieser Stelle genügend klein zu halten, um das Eindringen von Falschluft zu verhindern.. Bei der Bauart, die eine indirekte Lagerung verwendet, mußte deshalb bisher die insbesondere für das Fadenansetzen und auch für den übrigen Spinnvorgang ungünstige Falschluft in Kauf genommen werden, die zu einem Absinken des Unterdrucks in dem Gehäuse führt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spinnturbine der eingangs genannten Art zu-schaffen, bei der das Eindringen von Falschluft weitgehend verhindert wird, ohne daß die Fertigungstoleranzen unter einen für die Serienfertigung erträglichen Wert abgesenkt werden müssen. Die Erfindung besteht darin, daß innerhalb der Bohrung und / oder in dem daran anschließenden Bereich zwischen der Gehäuserückwand und dem oder den sich drehenden Teilen Luftstauräume vorgesehen sind. Durch diese Maßnahme wird eine erhöhte Dichtwirkung erzielt, ohne daß der Ringspalt selbst verkleinert wird.

Bei einer einfachen Ausführungsform sind die Rückseiten der nahe an der Gehäuserückwand angeordneten Spinnturbine und / oder ein daran anschließender Bund mit vorzugsweise V-förmigen Ringnuten versehen. Bei dieser Ausführungsform wird die Dichtwirkung gesteigert, wenn die Gehäuserückwand und / oder die Bohrung entsprechende, ebenfalls vorzugsweise V-förmige Ringnuten aufweisen. Dadurch läßt sich eine Vielzahl von Luftstauräumen schaffen, die zu einer erheblichen, Dichtungswirkung führen.

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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß in die Gehäuserückwand ein oder mehrere die Bohrung aufweisende Einsätze eingesetzt sind, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß bei der Herstellung des Gehäuses selbst keine allzu großen Toleranzen eingehalten werden müssen, -fahrend der oder die Einsätze relativ einfach und relativ genau gefertigt werden können. Bei —— einer einfachen Ausführungsform der Erfindung entspricht die Bohrung des oder der Einsätze dem durch sie hindurchgeführten Teil, der Turbinenachse oder einem diese umgebenden Bund der Spinnturbine, während der oder die Einsätze aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften bestehen. Bei dieser Ausführungsform" kann die Bohrung relativ klein gehalten werden, da wegen der besonderen Gleiteigenschaften eine Reibung während der ersten Laufzeit zwischen dem rotierenden Teil und den Einsätzen in Kauf genommen werden kann.

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Xn weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Einsatz in der Gehäuserückwand mit seiner Bohrung zu der Turbinenachse ausrichtbar befestigt ist. Dadurch wird es möglich, die Bohrung relativ eng zu dem sie durchdringenden Teil, der Turbinenachse oder einem Bund der Spinnturbine, zu tolerieren, da die zentrische Lage nachträglich eingestellt werden I:ann. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung liegt die Bohrung des zylindrischen Einsatzes exzentrisch zu seinem in die Gehäuserückwand verdrehbar eingesetzten Umfang. Das Ausrichten der Bohrung zu der Turbinenachse erfolgt dann durch Verdrehen des Einsatzes in der Gehäuserückwand.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Einsatz einen an der Gehäusewand anliegenden Rand auf und ist mittels Lehren zentrisch zur Turbinenachse ausrichtbar. Diese Lehren, die sich zweckmässigerweise an den Lagerelementen der furbinenachse ausrichten, erlauben eine genaue zentrische Einstellung der Bohrung des Einsatzes.

Um die Dichtungswirkung auch bei engen Ringspalten weiter zu erhöhen, ist es zweckmässig, wenn der Einsatz mit Ringnuten versehen ist, in die zylindrische Stege eines mit der Spinnturbine oder der Turbinenachse verbundenen Rotationskörpers eingreifen. Der Rotationskörper, der auch einteilig mit der Spinnturbine ausgebildet sein kann, kann innerhalb oder außerhalb des Gehäuses angeordnet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der mit der Spinnturbine verbundene Rotationskörper als nach außen fördernde Luftfördereinrichtung ausgebildet ist. Dadurch wird eine noch weiter gesteigerte Dichtungswirkung erzielt, da ;.;:■..: r-halb des Ringspaltes eine nach außen gerichtete Luftströmung erzeugt werden kann, die zumindest das Eindringen von Falschluft verhindert oder die sogar in der Lage ist, den Unterdruck in dem Gehäuse durch Absaugen von Luft zu erhöhen.

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In der Zeichnung ist die Erfindung in einigen Ausführungsformen beispielsweise dargestellt, es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine erste Ausführungsform· der Erfindung, '

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungs form der Erfindung,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform

ähnlich wie Fig. 1 und 2, J

Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung

der Erfindung, (J

Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine andere,Ausführungs- ., form der Erfindung,

Fig. 6· einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 'einen Teilschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung und

Fig. 8 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der

Erfindung ähnlich Fig. 7. J

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine Spinnturbine 1 innerhalb eines. Gehäuses 2 angeordnet, das eine Spinnkammer bildet, in der ein Unterdruck während des Spinnvorganges herrscht. Das Gehäuse 2 ist auf der Vorderseite der Spinnturbine 1 in nicht näher dargestellter Weise mit einem abklappbaren oder abschwenkbaren Deckel dicht verschlossen. Es ist möglich den Unterdruck innerhalb des Gehäuses durch die
Rotation der Spinnturbine 1 zu erzeugen. Oftmals ist es erforderlich, um den Unterdruck zu erzielen oder zu erhöhen, in einer

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Wand des Gehäuses 2 einen oder mehrere Anschlüsse 3 für eine Luftajbsaugleitung vorzusehen.

'Die Spinnturbine 1 ist mit einer Turbinenachse 4 versehen, die die Rückwand 5 des Gehäuses 2 durchdringt und die außerhalb des Gehäuses 2 in einem Luftlager oder auf zwei Stützrollenpaaren ο.dgl. indirekt gelagert ist. Die Gehäuserückwand 5 ist mit einem rohrförmigen Ansatz 6 versehen, der eine Bohrung 7 für Turbinenachse 4 besitzt. Aus den bereits genannten Gründen, insbesondere aufgrund von für die Serienfertigung zweckmäßigen—-Fertigungstoleranzen, wird die Bohrung 7 so bemessen, daß zwischen der Turbinenachse 4 und der Bohrung 7 ein Ringspalt belassen wird. Um zu verhindern, daß durch diesen Ringspalt in das Innere des Gehäuses 2 Falschluft gelangen kann, werden anschließend an den Ringspalt mehrere hintereinander liegende Luftstauräume 8 geschaffen. Hierzu ist die Unterseite der Spinnturbine 1, die nahe an der Innenseite der Gehäuserückwand 5 angeordnet ist, mit V-förmigen Ringnuten 9 versehen. Diese Luftstauräume 8 stören eine sich möglicherweise ausbildende Luftströmung derart, daß das Eindringen von Falschluft zumindest wesentlich behindert ist.

In Fig. 2 ist eine in der Funktion entsprechende Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der Luftstauräume 10 jedoch unmittelbar im Bereich der Bohrung 7 der Gehäuserückwand 5 •liegen. Die Bohrung 7, die wieder in einem rohrförmigen Ansatz 6 des Gehäusebodens 5 untergebracht ist, ist mit V-förmigen Ringnuten 11 versehen, denen entsprechend gestaltete Ringnuten 12 des Bundes 13 der Spinnturbine 1 zugeordnet sind, der .sich in die Bohrung 7 erstreckt. Auf diese Weise werden etwa im Querschnitt rechteckige Luftstauräume 10 geschaffen.

Bei der Ausführungsform nach Figur 3 ist die Rückseite der Spinnturbine 1 entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 mit V-förmigen Ringnuten 9 versehen. Die zwischen den Ringnuten 9 verbleibenden Spitzen erstrecken sich in Ringnuten 14,

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die in die Innenseite der· Gehäuserückwand; 5 eingearbeitet sind. Auf diese Weise wird eine Art Labyrinthdichtung geschaffen, die sich zu dem Inneren des Gehäuses 2 hin an die Bohrung 7 der Gehäuserückwand anschließt, durch die sich ein Bund 15 der S^innturbine 1 erstreckt. Die Bohrung 7 ist entsprechend der Ausführungsform nach Fig 2 mit Ringnuten 11 versehen, so daß auch hier Luftstauräume 10 gebildet werden. Der Bund 15 der Spinnturbine 1 ist bei dieser Ausführungsform jedoch glatt ausgebildet.

Die Ausführungsform nach Figur k entspricht in ihrer Funktion etwa der Ausführungsform nach Fig. 2. Auch hier sind im

Bereich der Bohrung 7, durch die die Turbinenachse k bzw. ^

ein sie umgebender Bund 16 der Spinnturbine 1 hindurchgeführt ™ ist, mit Ringnuten 11 versehen, so daß mehrere hintereinander liegende Luftstauräume gebildet werden. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch die Bohrung 7 ^m^ den Ringnuten 11 in einem zylindrischen Einsatz 17 eingebracht, der verdrehbar, in der Gehäuserückwand 5 bzw. dem rohrförmigen Ansatz 6 angeordnet ist. Die Bohrung 7 ist exzentrisch zu dem Umfang des Einsatzes angebracht. Vor dem Einbringen der Spinnturbine 1 mit ihrer Turbinenachse 4 wird der Einsatz 17 so verdreht, daß die Bohrung 7 genau mit der Laufachse übereinstimmt. Dadurch wird es möglich, die Bohrung 7 relativ genau an den Bund 16 anzupassen, so daß ein sehr kleiner Ringspalt erreicht werden kann,

Um das Eindringen von Falschluft in noch stärkerem Maße zu. verhindern, können anstelle von Ringnuten 11 in der Bohrung 7 durchlaufende Gewindenuten angebracht werden, in denen bei Rotation der Spinnturbine eine, nach außen gerichtete Luftströmung entsteht. Dies kann in ähnlicher Weise auch bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 3 vorgenommen werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist in die Gehäuserückwand 5 des Gehäuses 2 ebenfalls ein vorzugsweise aus Kunststoff be-

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stehender Einsatz 18 eingeklipst, der mit einer Bohrung 19 zum Hindurchführen der Turbinenachse 4 versehen ist. Die Bohrung 19 des Einsatzes 18 ist abgestuft ausgeführt, Wobei sie sich von dem Gehäuseinneren nach außen zu verjüngt. Die Spinnturbine 1 ist mit einem Bund 20 versehen, der in entsprechender Weise ebenfalls abgestufte Durchmesser besitzt. Auf diese Weise werden entlang der Bohrung 19 ebenfalls Luftstauräume einer Stufendichtung gebildet. Der unmittelbar an die Spinnturbine 1 anschließende Ring des Bundes 20, der den größten Durchmesser besitzt, ist mit Hilfe von Luftschaufeln 21 Ό.dgl. als Luftfördereinrichtung ausgebildet, die bei Rotation der Turbine eine Luftströmung durch den abgestuften Ringspalt zwischen der Bohrung 19 und dem Bund von dem Gehäuseinneren nach außen erzeugt. Bei dieser Aus-

führungsform der Erfindung wird die Wirkung der Lufstauräume durch die zusätzlich Luftfördereinrichtung unterstützt, die so ausgelegt werden kann, daß entweder in dem Ringspalt zwischen der Bohrung 19 und dem Bund 20 ein Gleichgewichtszustand eintritt, oder daß aus dem Inneren des Gehäuses 2 zusätzlich Luft abgesaugt wird, so daß'der Unterdruck weiter erhöht wird.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Gehäuserückwand 5 mit zwei voreinander getrennten Einsätzen 22 und 23 ausgerüstet ist. Diese beiden Einsätze 22 und 23 sind napfartig ausgebildet Und schließen zwischen sich einen Hohlraum Zk ein, der im Bereich des Bundes 25 der Spinn- ;^bine 1 liegt. Die Einsätze 22 und 23 sind aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften ausgeführt und sind mit Bohrungen 26 versehen, die etwa dem Durchmesser des Bundes 2 5 entsprechen. Dadurch ergibt sich ein sehr kleiner Ringspalt, während wegen ler guten Gleiteigenschaften eine Reibung zwischen dem Bund 2 ,-.nd den Bohrungen 26 der beiden Einsätze 22 und 23 während der ersten Laufzeit in Kauf genommen werden kann. Nach der ersten Laufzeit läuft sich der Bund 25 frei, so daß die Reibung vollständig aufhört.

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Bei der Ausführungsform nach Eig. 7 ist in die Gehäuserückwand 5 ein ebenfalls vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildeter Einsatz 27 eingesetzt, der eine sehr eng zu dem Bund 28 der Spinnturbine 1 tolerierte Bohrung 29 besitzt. Der Einsatz 27 liegt von innen mit einer Fläche an der Gehäuserückwand 5 an, an der er einstellbar mittels Schrauben befestigt ist. Aufgrund dieser Einstellbarkeit kann der Ringspalt zwischen der Bohrung 29 und dem Burid 28 trotz den für eine Serienfertigung genügend groß bemessenen Fabrikationstoleranzen sehr klein sein. Der Einsatz 27 wird vor Einbringen der Spinnturbine 1 bzw. dem Einführen der Turbinenachse 4 mittels einer besonderen Lehre genau auf die Laufachse der Spinnturbine 1 einzentriert. Diese Lehre stützt sich zweckmässigerweise in den Turbinenlagern ab, die nicht näher dar- (J gestellt sind. Durch dieses Ausrichten werden die sonst störenden Fabrikationstoleranzen eliminiert. Es muß daher nicht befürchtet werden, daß bei sehr klein bemessenem Ringspalt der Bund 28 an der Wandung der Bohrung 29 anläuft. Schon durch diese Verkleinerung des Ringspaltes wird das Eindringen von Falschluft weitgehend verhindert. Um eine zusätzliche Sicherheit zu erzielen, ist der Einsatz 27 mit Ringnuten 30 versehen, in welche ein entsprechend profilierter Rotationskörper 31 eingreift, der auf die Turbinenachse k aufgesteckt ist. Dadurch entsteht zwischen dem feststehenden Einsatz 27 und dem Rotationskörper 31 eine Stufendichtung, durch welche das Eindringen von Falschluft in das Gehäuse 2 zusätzlich er- A schwert wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 8 entspricht in ihrer Funktion im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 7. An der Gehäuserückwand 5 ist von außen mittels Schrauben ein zentrierbarer Einsatz 32 angebracht. Dieser Einsatz 32 kann beispielsweise aus Blech gezogen ausgeführt sein. Er wird mittels einer besonderen Lehre, welche sich gegen die nicht dargestellte Lagerung oder Teile der Lagerung der Turbinenachse K abstützt, zentriert, so daß seine Bohrung 33 nur geringfügig größer sein muß als der Durchmesser der Turbinenachse If. Auch hier wird

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schon alleine durch die wesentliche Verkleinerung des Ringspaltes zwischen der Bohrung 33 und der Turbinenachse 1+ das Eindringen von Falschluft weitgehendst verhindert. Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Einsatz 32 auf seiner Innenseite mit einer Ringnut 34 versehen, in die ein zylindrischer Ansatz 35 der Rückseite der Spinnturbine 1 eingreift, so daß auch hier eine Stufendichtung erhalten
wird, deren Luftstauräume ein Eindringen von Falschluft
weiter erschweren.

Bei allen Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, die drehenden Teile selbst als'Luftfördereinrichtungen auszubilden oder auf ihnen zusätzliche Luftfördereinrichtungen anzubringen, durch die in dem Ringspalt eine nach außen gerichtete Luftströmung erzeugt wird.

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Claims

Patent- und Schutzansprüche

M ,' Spinnturbine, die in einem unter Unterdruck stehenden Gehäuse läuft, dessen Rückwand mit einer Bohrung zum Hindurchführen einer Turbinenachse versehen ist, die indirekt gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Bohrung (7, 19) und/oder in dem daran anschließenden Bereich zwischen der Gehäuserückwand (5) und dem oder den sich drehenden Teilen (1, 13, 16, 20, 25, 31) Luftstauräume (8, 10) vorgesehen sind*
2. Spinnturbinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der nahe an der Gehäuserückwand (5) angeordneten Spinnturbine (1) und/oder ein daran anschließender Bund (13) mit Ringnuten (9,12) versehen sind.
3. Spinnturbine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuserückwand (5) und/oder die Bohrung (7) ebenfalls vorzugsweise gleichgestaltete Ringnuten (11, 14) aufweisen.
4. Spinnturbine nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß in die Gehäuserückwand (5) ein¹ oder mehrere die Bohrung (7, 19, 26, 29, 33) aufweisende Einsätze (17, 18, 22, 23, 27, 32) eingesetzt sind, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen.
5. Spinnturbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (26) des oder der Einsätze (22,23) annähernd dem durch sie hindurchgeführten Teil, der Turbinenachse (4) oder einem diese umgebenden Bund (25) der Spinnturbine (1), entspricht, während der oder' die Einsätze aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften bestehen.

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6. Spinnturbine nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (17, 27, 32) in der Gehäuserückwand (5) mit seiner Bohrung (7, 29, 33) zu der Turbinenachse (4) oder dem Bund (16, 28) der Spinnturbine (1) ausrichtbar befestigt ist.
7. Spinnturbine, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (7) des zylindrischen Einsatzes (17) exzentrisch zu seinem in die Gehäuserückwand (5) verdrehbar eingesetzten Umfang liegt.
8. Spinnturbine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (27, 32) einen an der Gehäuserückwand (5) anliegenden Rand aufweist und mittels Lehren zentrisch, zur Turbinenachse (4) ausrichtbar ist.
9· Spinnturbine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (27, 32) oder die Gehäuserückwand (11) mit Ringnuten (30, 34) versehen ist, in die zylindrische Stege eines mit der Spinnturbine (1) oder die Turbinenachse (3) verbundenen Rotationskörpers (31» 35) eingreifen.
10. Spinnturbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (19) der Gehäuserückwand (11) oder des Einsatzes (18) und der Bund (-20) der Spinnturbine (21) sich nach aussen stufenförmig verjüngen.

w Spinnturbine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der;:-Sp inn turbine (1) verbundene Rotationskörper (20) als nach außen fördernde Luftfordereinrichtung (21) ausgebildet ist.

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