DE2117624A1

DE2117624A1 - Turbo-Falschdrallaggregat mit drehbar gelagertem Drall stift

Info

Publication number: DE2117624A1
Application number: DE19712117624
Authority: DE
Inventors: Karl Dr.-Ing. Dr. 8751 Elsenfeld; Schlosser Rudolf 8765 Erlenbach. M D02g 1-12 Ostertag
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1971-04-10
Filing date: 1971-04-10
Publication date: 1972-10-19
Also published as: CH531067A; ATA196072A; FR2136232A5; GB1327557A; AT331381B

Description

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Turbo-Falschdrallaggregdt mit drehbar

gelagertem Drallstift

A k ζ ο GmbH Wuppertal

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Falschdrall- g texturieren synthetischer Fäden und Garne mit einem von Gasturbinen angetriebenen und in Gaslagern gelagertem drehröhrchen, welches einen ümschlingungsstift aufweist.

Eine solche Vorrichtung ist bereits durch die französische Patentschrift 1 163 982 bekanntgeworden. In dieser Patentschrift wird eine Vorrichtung zum Falschdralltexturieren beschrieben, die ein kegeliges Luftlager aufweist, welches sowohl Radialais auch Axialkräfte aufnehmen soll. Der Kegel ist mit Schaufeln versehen, durch deren Anströmung mit Luft der Kegel in Rotation versetzt wird, dabei werden sowohl das Luftlager als auch die Turbinenschaufeln mit der gleichen Speiseluft beaufschlagt. Der im rotierenden Kegel angeordnete Umschlingungsstift ist starr mit dem Kegel verbunden. Mit Vorrichtungen zum Falschdralltexturieren nach der französischen Patentschrift 1 163 982 ließen sich Drehzahlen von 300 000 Umdrehungen pro Minute erreichen.

Die mit einer Vorrichtung zum Falschdralltexturieren erreichbaren Drehzahlen begrenzen die Durchlaufgeschwindigkeit des zu

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texturierenden Fadens auf eine gewisse Maximalleistung. So benötigt man zum Texturieren feiner Strumpf titer unt^r Zugrur."·?- legung von 4600 Drehungen pro Meter Drehzahlen des Drehröhrchen von 1,5 χ 10 Umdrehungen pro Minute, wenn eine Durchlaufgeschwindigkeit des Fadens von 325 m pro Minute erreicht werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Falschdralltexturieren synthetischer Fäden und Garne mit einem von Gasturbinen angetriebenen und in Gaslagern gelagerten Drehröhrchen welches einen ümschlingungsstlft aufweist, zu schaffen, mit der Drehzahlen von etwa 1,5 χ 10 Umdrehungen pro Minute möglich sind und bei der die am Umschlingungsstift in Fadentransportrichteng auftretende Reibung in Grenzen gehalten wird und damit unzulässig hohe Spannungen am Faden vermieden werden.

Die©® hnf<§shm wüxd gelöst durch eins solche Vorrichtung, die dad&reh cj®k©ra$8Giehnet ist, daß der umschlingungsstift axial ünd^ocier radial in Gas gelagert ist. Durch die Verwendung eines ümschlingungastiftes, der axial und/oder radial in Gas gelagert und damit in Fadentransportrichtung drehbar ist, wird die in Fadentransportrichtung auftretende Reibung so weit verringert, daß nur noch die in den Lagern auftretende Reibung überwunden werden muß. Diese ist aber dadurch, daß Gaslager verwendet werden, äußerst gering. Aus praktischen Erwägungen wird sowohl für das Lagergas als auch für das Treibgas des Turbinenantriebs Luft bevorzugt.

Der Gasturbinenantrieb wird dabei vorzugsweise so ausgebildet, daß beidseitig des Umschlingungsstiftes am Drehröhrchen je ein Turbinenrad angeordnet ist, dem jeweils mehrere symmetrisch angeordnete Gasdüsen zugeordnet sind. Eine solche Anordnung der

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Gasturbine ist deshalb besonders vorteilhaft, weil dadurch die Radialbelastungen äußerst gering werden.

Es hat sich als sehr zweckmäßig erwiesen, die Turbinenräder in ähnlicher Heise auszubilden, wie sie von Pelton-Turbinen bereite bekannt sind. Die Turblncnräder weisen deshalb am Umfang becherförmige Schaufeln mit einer Schneide in der Mitte auf.

Um die Turbinenschaufeln mit einem Gas von Überschallgeschwindigkeit beaufschlagen zu können, sind die GasdUsen als Lavaldüsen ausgebildet·

Da auf Grund der Turbinenanordnung die auftretenden Radialkräfte relativ gering sind, 1st die Radiallagerung des Drehröhrchen« von etwas geringerer Bedeutung als die Axiallagerung des Drehröhrchen. Wegen der gewünschten hohen Drehzahlen müssen die Lager reibungsarm sein, wozu insbesondere Gaslager sich besonders bewährt haben. Bei der Anwendung von Gaslagern auf die Axiallagerung des Drehröhrchens traten Schwierigkeiten durch das geringe Gewicht des Drehröhrchens auf, weil die erforderliche Gegenkraft für das Druckpolster im Axiallagerspalt nicht vom Eigengewicht des Drehröhrchens erzeugt werden konnte. Diese Schwierigkeiten wurden aber durch Einbau einer zweiten gleichartigen Axiallagerung an der anderen Stirnseite des λ

Drehrörhrchens Oberwunden. Die Vorrichtung ist deshalb vorzugsweise so gestaltet, daß die an beiden Stirnseiten angeordneten Axiallager als Gaslager ausgebildet sind.

Soll das Drehröhrchen euch radial gelagert werden, so 1st es zweckmäßig, auch dafür Gaslager zu verwenden und diese an beiden Stirnseiton des Drehröhrchens anzuordnen.

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Die Versorgung der Gaslager des ümschlingungsstiftes mit Lagergas erfolgt in besonders vorteilhafter Weise durch Ableitung des Teilstromes des Lagergases der Axiallager des Drehröhrchen. Dazu sind die Axialgaslager des Drehröhrchen mit den Gaslagern des ümschlingungsstiftes durch Längsbohrungen verbunden.

Um den Umschlingungsatift bein Anlaufen gute Notlaufeigenschaften bei der Berührung mit dem aus hochfesten, vergütetem Stahl hergestellten Drehröhrchen zu geben, ist der Uraschlingungsstift zweckmäßig aus Saphir hergestellt.

Das Axittlspiel und die Lage des ümschlingungsstiftes werden durch nachstellbare S.cfcraubdüsen in einer durchgehenden Radialbohrung eingestellt.

An Hand der Figuren 1 bis 3 werden Einzelheiten einer Aus führ ungsform der Vorrichtung sum Falschdralltexturieren näher erläutert.

Fig. 1 seigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße

Vorrichtung mit in Gaslagern gelagertem Umschlingungsstift und zwei beidseitig des Umschlingungsstiftes angeordneten Turbinenrädern, die am umfang becherförmige Schaufeln mit je einer Schneide In der Mitte aufweisen und bei der die an beiden Stirnseiten des Drehröhrchens angeordneten Axial- und Radiallager als Gaslager ausgebildet sind und die Axiallager des Drehröhrchen» mit den Gaslagern des Umschlingungsstiftes durch Längsbohrungen verbunden sind und bei der das Drehröhrchen eine durchgehende Radialbohrung aufweist, in dem der Umschlingungsstift beidendlg mit nachstellbaren Schraubdüsen fixiert gelagert ist.

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Flg. 2 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung, aus der die Zuordnung der Lavaldüsen zu den Turbinenrädern horvorgeht.

Pig. 3 zeigt Einzelheiten der Lagerung de3 Umschlingungs-Stiftes.

Im einzelnen»

Am Drehröhrchen (1) sind beidseitig des üraechlingungsstiftes (2) zwei Turbinenräder (3) angeordnet, die am Umfang becher* förmlge Schaufeln mit je einer Schneide (4) in der Mitte auf* weisen. Das Drehröhrchen ist in den kombiniert wirkenden Luftlagern (5) radial gelagert. Die Lagerluft strömt mit einem Druck von 2 bis 3 atü durch die Bohrung (6) in den Ringkanal (7) und speist Über die Dttsenborhungen (8) den Radiallagerspalt. Die Axiallagerluft, deren Druck etwa 5 atU beträgt, wird den Axiallagern (9) des Drehröhrchen« zugeführt. Sie gelangt durch 8 Bohrungen (10) in den Hingkanal (11) und durch die beiden Längsbohrungen (12) auch in den Ringkanal (13). Vom Ringkanal (11) und (13) strömt die Axiallagerluft durch die statisch wirkenden Axiallager (9) nach innen und außen ab. . Der mit der Atmosphäre verbundene Kanal (14) nimmt einen Teil der Axiallagerabluft und die vom Radiallager abströmende Luft auf. Der andere Teil der Axiallagerluft strömt nach innen durch die Achsbohrung ab. Durch die Schraubdüsen (15) wird die Lage des Umschlingungsstiftes (2) und auch das Axialspiel eingestellt. Die statische Axiallagerung (16) des Umschlingungs-Stiftes (2) erhält ihre Lagerluft durch die Schraubdüsen (15), die über Längsbohrungen (12) gespeist werden. Die Abluft des Axiallagers (16) des UmschlingungsStiftes (2) durchströmt das dynamisch wirkende Radiallager (17) des Umschlingungsstiftes (2) und gelangt in den Innenraura 18 des Drehröhrchens (1). 2um

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Einfädeln des Fadenbündels in das Drehröhrchen bleibt dieses •ingebaut. Mit einem etwa 0,15 ram dicken Stahldreht läßt sich das Fadenbündel bequem durch die Bohrung 19 einfädeln. Eine für Z.Garn ausgerüstete Vorrichtung wird durch entgegengesetzte Einbauweis· in eine für S-Garn verwendbare Vorrichtung umgestellt. Der Antrieb erfolgt über xwei beidseitig des UmschHngungsstiftes (2) angeordnete Gasturbinen, die aus den mit den Drehröhrchen (1) verbundenen Turbinenrädern (3) und den diesen zugeordneten und symmetrisch angeordneten Gasdüsen (20) mit den Kanälen (21) bestehen, durch die das Treibgas mit einem Luftdruck von ca. 100 atü den Gasdüsen (20), die als Lavaldüsen ausgebildet sind, sugeführt wird.

ORfGINAL INSPECTED

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung zum Falachdralltexturieren synthetiacher und Garne mit einem von Gasturbinen angetriebenen und in Gaslagern gelagertem Drehröhrchen, welches einen Umschlingungastift aufweist/ dadurch gekennzeichnet/ daß der Umschlingungüstift (2) axial und/oder radial in Gas gelagert

ist. . *
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des UmschlingungsBtifteB (2) am Drehröhrchen (1) je ein Turbinenrad (3) angeordnet ist, dem jeweils mehrere: symmetrisch angeordnete Gasdüsen (20) zugeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenräder am Umfang becherförmige Schaufeln mit je einer Schneide (4) in der Mitte aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Gasdüsen (20) als Lavaldüsen ausgebildet sind. ä
5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die an beiden Stirnseiten des Drehröhrchen» (1) angeordneten Axiallager (9) als Gaslager ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die an beiden Stirnseiten des Drehröhrchens angeordneten Axial- (9) und Radiallager (5) als Gaslager ausgebildet sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet/ daß die Axialgar;lager (9) des DrehrÖhrchens (1) mit den Gaslagern (16/ 17) des Umschlingungsstiftes (2) durch Längsbohrungen (12) verbunden sind,
8« Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet/ daß der Umschlingungsstift (2) aus Saphir hergestellt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehröhrchen (1) eine durchgehende Radialbohrung aufweist, in dem der Umschlingungastift (2) beidendig mit nachstellbaren Schraubdüsen (15) fixiert gelagert ist.

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