DE2129796B2 - Offenendspinnvorrichtung mit rotor - Google Patents

Description

Es sind aus den CH-PS 4 57 218. 4 57 221 und CS-PS 1 02 322 bereits als Fasersammeiflächen ausgebildete Rotoren von Offenendspinnmaschinen bekannt, die mit einer gegebenenfalls rohrförmigen Nabe oder mit einer Welle in einem ortsfesten und geschlossenen Gehäuse drehbar gelagert sind, das Einrichtungen für eine Faserzufuhr und zum Abziehen des im Rotor erzeugten Fadens besitzt. Der Rotor wird dabei über einen Antrieb in Drehung versetzt, der mit einem sich durch eine Wand des Gehäuses erstreckenden Teil der Nabe oder Welle verbunden ist. Ein für das Spinnen notwendiger Unterdruck im Rotor kann hierbei durch Fremdabsaugung und im Falle der rohrförmigen Nabe durch eine an derselben oder im Falle der Lagerung des Rotors mittels der Welle durch eine an dem Gehäuse angeschlossene Saugleitung erzeugt werden.

Bei den bekannten Rotoren mit direkt an das Gehäuse angebauten oder in dasselbe eingebauten Lagern tritt infolge eines Druckgefälles zwischen dem Gehäuse und dem das Gehäuse umgebenden äußeren Raum Schmiermittel aus dem Lager aus. Hierbei kann Schmiermittel aus dem Lager in das Gehäuse hineingesaugt werden, was zur Verschmutzung des Gehäuses führt. Auch kann dabei Staub aus der Umgebung nicht nur in das Lager sondern, vermischt mit Schmiermittelteilen, auch durch das Lager hindurch in das Gehäuse gesaugt werden. Diese Verschmutzungen setzen sich auch auf der Faser ab. Es tritt vor allem eine Schmiermittelverarmung im Lager ein, wodurch dessen Lebensdauer verkürzt wird. Um dem Verlust des Schmiermittels entgegenzuwirken, müssen daher die Nachschmierintervalle verkürzt und es muß auch das Gehäuse öfters gereinigt werden, was unwirtschaftlich ist.

Es ist aus der CS-PS 1 34 596 auch bekannt, bei hochtourigen Spindellagern bei vorkommenden Druckdifferenzen zwischen einem Lager und einem Außenraum an den Durchtrittsstellen sich drehender Teile, enge Spalte oder Labyrinthe zu verwenden. Dabei tritt jedoch die Gefahr auf, daß bei sehr hohen Drehzahlen eine Beschädigung der sich drehenden Teile und ein Leistungsverlust durch Abbremsung auftreten kann.

Durch diese bekannten Maßnahmen ist auch ein Durchtritt von Schmiermittel in Form von beispielsweise öl- oder Fettnebeln sowie von Staub nicht zu vermeiden.

Bei Rotoren von Offenendspinnvorrichtungen sind wegen der hohen Drehzahlen von meistens über

15000 U/min die Verhältnisse besonders kritisch. Ein vollständiges Abdichten eines Spinnraumes beispiels weise des vorgenannten den Rotor aufnehmenden Gehäuses ist infolge sich drehender, durch eine Gehäusewand geführter und gegebenenfalls in dieser gelagerter Teile des Rotors aus den vorstehenden Gründen daher schwierig.

Wie aus der US-PS 33 67 099 zu entnehmen ist, hat man bereits das Lager der Rotorwelle mit Abstand von der Durchtrittsöffnung der Rotorwelle angeordnet, so daß zwischen der im Lager zugekehrten Gehäuseseite und der dem Gehäuse zugekehrten Stirnseite des Lagers ein genügender Zwischenraum verbleibt, durch den dafür gesorgt ist, daß sowohl die dem Rotor zugekehrte Stirnseite als auch die abgekehrte Stirnseite des Lagers unter gleichem Druck stehen können. Bei dieser Anordnung ist es jedoch schwierig, die Konstruktion genügend kompakt zu halten und so Wartungs- und Reparaturarbeiten zu vereinfachen. Bei der bekannten Konstruktion muß beim Auswechseln des Rotors das Gehäuse geöffnet und der Rotor von seiner Lagerung getrennt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Offenendspinnvorrichtung in kompakter Bauweise zu schaffen, bei der ein Luftdurchtritt durch das Lager des Rotors in das Rotorgehäuse vermieden ist und damit das Lager vor dem Eindringen von Staub einerseits und vor dem Austritt und damit vor dem Verlust von Schmiermittel geschützt ist. Außerdem soll vermieden werden, daß Schmiermittel in das Rotorgehäuse gesaugt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß unabhängig von der Auswahl der Lagerung für die Welle, seien es Wälz-, Gleit- oder Luftlager, jeweils die beiden außenliegenden Stirnseiten des Lagers unter gleichem Luftdruck gehalten werden können, d. h. die Lagerung des Rotors aerostatisch entlastet wird. Hierbei ist es gleichgültig, ob nur ein Lagerelement wie beispielsweise bei Gleitlagern, oder aber zwei mit Abstand voneinander parallel angeordnete Lagerelemente für die Lagerung der Welle vorgesehen sind. Die erfindungsgemäße Ausbildung erlaubt ferner eine kompakte Anordnung, der für die Hülse das Lagergehäuse mit dem Gehäuse zur Aufnahme der Fasersammeifläche direkt verbunden ist, so daß die aus Lagergehäuse, Lagerwelle und Rotor bestehende Rotoreinheit zu Wartungs- und Reparaturzwecken als Einheit ohne weiteres Zerlege vom Gehäuse getrennt, gewartet und ausgewechselt werden kann. Trotz dieser kompakten Bauform, die es, wie anhand einer besonderen Ausführungsform unten näher gezeigt wird, sogar erlaubt, eine Stirnseite des Lagers unmittelbar in den Innenraum des Gehäuses hineinreichen zu lassen, besteht nicht die Gefahr, daß durch das Lager selbst eine Luftströmung erfolgt und Schmiermittel in das Gehäuse hineingetragen würde. Bei der Erfindung wird der Umstand ausgenutzt, daß aufgrund des erforderlichen Lagerspieles der Lagerelemente das Lager selbst zwar einen bestimmten Durchtrittsquerschnitt für Luft aufweist, daß aber dieser Durchtrittsquerschnitt verhältnismäßig gering ist, so daß bereits die Schaffung eines BypaßkRnals um die Lagerung mit den erfindungsgemäßen Mitteln genügt, um in etwa für die beiden außenliegenden Stirnseiten des Lagers einen Druckausgleich zu schaffen und so eine Luftdurchströmung des Lagers selbst zuverlässig zu unterbinden. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachste hend anhand der F i g. 1 bis 3 erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Offenendspinnvorrichtung,

F i g. 2 einen schematischen Querschnitt durch das Lager,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform der Offenendspinnvorrichtung im Längsschnitt

In F i g. 1 ist ein Rotor 21 einer Offenendspinnvorrichtung, der eine Fasersammeifläche 22 besitzt, mit einer Nabe 23 auf einer Welle 24 befestigt und in einem Gehäuse 25 angeordnet Das Gehäuse 25 ist durch einen Deckel 26 verschlossen und besitzt einen Anschlußstutzen 27, der mit einer Unterdruckquelle verbunden ist (nicht gezeigt). Außerdem ist das Gehäuse 25 in bekannter Weise mit einer Zuführeinrichtung (nicht gezeigt) zum Einspeisen von Fasern in den Rotor 21 und mit einer Einrichtung zum Abziehen des gesponnenen Fadens (ebenfalls nicht gezeigt) ausgerüstet. Die Welle 24 ist in einer Lagerung 28 und 29 gelagert, die in einem Lagergehäuse 30 eingebaut ist. Zwischen der Lagerung 28, 29 befindet sich eine Distanzhülse 31, die zur Längssicherung der Lagerung 28, 29 dient. Außerhalb des Lagergehäuses 30 ist die Welle 24 mit einer Antriebsrolle 32 verbunden. An einer dem Rotor 21 zugewandten Stirnseite 33 des Lagergehäuses 30 ist eine kreisförmige Abdeckung 34 angeordnet, die aus einem sich parallel zur Stirnseite 33 erstreckenden Deckel 35 besteht und mit einem abgebogenen zylindrisch ausgebildeten Rand 36 das Lagergehäuse 30 umschließt. Oer Deckel 35 besitzt eine öffnung 37, durch welche die Welle 24 mit geringem Spiel durchtritt und einen engen Spalt 38 bildet. Der Rand 36 besitzt eine Anzahl Löcher 39. von denen in F i g. 1 nur zwei gezeigt sind. Der Deckel 35 erstreckt sich oberhalb der Stirnseite 33 und umschließt zusammen mit dem Rand 36 über der Stirnseite 33 einen Zwischenraum 40, der einen größeren Strömungsquerschnitt für Luft bildet, als eine der Querschnittsfläche F(F i g. 2) entsprechende Querschnittsfläche, die dem Luftdurchtritt durch das Lager selbst im Querschnitt 41, AY zur Verfügung steht. Die Querschnittsfläche Fin Fig.2 zeigt schematisch die Summe aller Durchtrittsöffnungen für Luft in der Lagerung.

Um eine Übertragung störender Schwingungen des sich drehenden Rotors 21 auf andere Teile der Offenendspinnvorrichtung zu vermeiden, ist das Lagergehäuse 30 in einer zweiteiligen Hülse 42, 44 angeordnet, deren beide Teile über ein elastisches Zwischenstück 43, das aus Gummi sein kann, miteinander verbunden sind. Die Hülse erstreckt sich bis nahe an die Löcher 39 und ist in einem Ring 45 des Rotorgehäuses 25 befestigt. Der Innendurchmesser B der Hülse 42,44 ist gegenüber dem Außendurchmesser Cdes Lagergehäuses 30 so groß gewählt, daß zwischen den beiden ein an die Löcher 39 anschließender Ringraum 46 vorliegt, der ebenfalls einen größeren Strömungsquerschnitt für Luft aufweist als die in der Lagerung 28, 29 für den Luftdurchtritt zur Verfügung stehende Querschnittsfläche im Querschnitt 41, 41'. Durch den Ring 45 und den Hülsenteil 44 führt eine Bohrung 47, die den Ringraum 36 mit einem Außenraum 48 verbindet. Der Hülsenteil 44 ist am Rand 36 der Abdeckung 34 mit einer elastischen Dichtung 49 mit einer Ringfeder 50, beispielsweise durch einen Simmering abgedichtet, so daß der Ringraum 46 nur über den Spalt 38 mit einem Innenravjm 51 des Rotorgehäuses 25

in Verbindung steht Koaxial zur Öffnung 47 befindet sich im Lagergehäuse 30 eine Schmieröffnung 52, die in einen zwischen der Distanzhülse 31 und dem Lagergehäuse 30 befindlichen Spalt 53 mündet und zum Einbringen von Schmiermittel für die Lagerung 28, 29 vorgesehen ist. Die Schmieröffnung 52 ist mit einem Gummiring 54 ausgerüstet. Der Gummiring 54 besitzt eine durch die Elastizität des Gummis verschließbare Öffnung (nicht gezeigt), durch die das Schmiermitte! beispielsweise injiziert werden kann.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des Rotors ist der Innenraum 51 des Rotorgehäuses 25 über den Spalt 38 und den Ringraum 40 mit dem Außenraum 48 verbunden und nicht unmittelbar und ausschließlich durch die in den vorgenannten Querschnitten 41 und 41' in der Lagerung 28, 29 verfügbare Luftdurchtrittsfläche. Die Möglichkeit einer Luftströmung vom Außenraum 48 zum Innenraum 51 durch die Lagerung 28, 29 ist somit praktisch gleich Null. Bei Betrieb des Rotors 21, d. h. bei Vorliegen eines Unterdruckes im Rotorgehäuses 25 wird Falschluft durch den Spalt 38 aus dem Zwischenraum 40 und dem Ringraum 46 eingesaugt, da derselbe einen größeren Strömungsquerschnitt besitzt als die Querschnittsfläche in der Lagerung 28, 29. Die Falschluft strömt dabei auf einem den größeren Querschnitt aufweisenden Umweg aus dem Außenraum 48, durch den aus der Öffnung 47, dem Ringraum 46, den Löchern 39 und dem Zwischenraum 40 bestehenden Bypaßkanal und durch den engen Spalt 38 in das Rotorgehäuse 25 ein. Die Querschnittsfläche in den Querschnitten 41 und 41' steht somit beidseitig mit dem Außenraum 48 in Verbindung, so daß sowohl an den beiden außenliegenden als auch innenliegenden Seiten der Lagerung 28, 29 gleicher Druck herrscht und kein Durchströmen der Lagerung 28,29 mit Luft erfolgen kann.

In der Ausführungsform gem. F i g. 3 ist ein Roinr 61. der eine Fasersammeifläche 62 enthält, mit einer Nabe 63 auf einer Welle 64 befestigt und in einem Rotorgehäuse 65 angeordnet, das durch einen Deckel 66 verschlossen ist Das Rotorgehäuse 65 ist durch einen Anschlußstutzen 67 mit einer Unterdruckquelle verbunden (nicht gezeigt), und besitzt Einrichtungen (nicht gezeigt) zum Zuführen von Fasern zur Fasersammelfläche 62 und zum Abziehen des erzeugten Fadens aus dem Rotor 61. Die Rotorwelle 64 ist in einer Lagerung 68,69, gelagert die sich zusammen mit einer Distanzhülse 70 in einem Lagergehäuse 71 befindet und mit einer Antriebsrolle 64' verbunden. Das Lagergehäuse 71 ist in einen Hülsentefl 72 eingepreßt der das Lagergehäuse 71 an einer dem Rotor 61 abgewandten Stirnseite 73 überragt Ein mit dem HOlsenteil 72 durch ein elastisches Zwischenstück 74 verbundenes HQlsenteil 75 ist in einem Ring 76 des Rotorgehäuses 65 befestigt so daß die Lagerung 68, 69 mit dem Rotorgehäuse 65 verbunden ist. Das Lager 68 besitzt wiederum in einem Querschnitt 77 eine der Querschnittsfläche F (F i g. 2) entsprechende Querschnittsfläche, die mit einem Innenraum 78 des Rotorgehäuses 65 unmittelbar in Verbindung steht. Ebenso besteht eine Luftverbindung zwischen dem Innenraum 78 und dem Lager 69, denn das Lagergehäuse 71 besitzt an seinem äußeren Umfang mindestens eine Ausnehmung 79, die sich von der dem Rotor 61 abgewandten Stirnseite 73 weg parallel zur Rotorwelle 64 erstreckt die in einen Ringspalt 80 mündet der sich zwischen der Hülse 75 und dem Lagergehäuse 71 befindet und sich ebenfalls parallel zur Rotorwelle 64 erstreckt und in den Innenraum 78 des Rotorgehäuses 65 mündet Gegenüber der Stirnseite 73 ist im Hülsenteil 72 parallel zur Ctirnseite 73 des Lagergehäuses 71 ein Deckel 81 angeordnet der eine Öffnung 82 besitzt, durch welche die Rotorwelle 64 mit einem geringen Spiel durchtritt so daß zwischen der Rotorwf He 64 und dem Deckel 81 ein Spalt 83 vorliegt und zw^;schen der Stirnseite 73 und dem Deckel 81 ein Raum 84 abgedeckt wird, der einen größeren Strö mungsquerschnitt für Luft aufweist als der Spalt 83 und als die Durchtrittsfläche F für Luft im Querschnitt 77 oder in einem Querschnitt 85 des Lagers selbst Ebenso weisen die mit dem Raum 84 in Verbindung stehende Ausnehmung 79 und der Ringraum 80 einen größeren Strömungsquerschnitt für Luft auf, als die Durchtrittsfläche für Luft durch das Lager selbst im Querschnitt 77 und 85, so daß ein aus dem Raum 84, der Ausnehmung 79 und dem Ringraum 80 gebildeter Bypaßkanal 86 zu einer durch die Querschnitte 77 und 85 in der Lagerung 68,69 bestehenden Luftverbindung in das Rotorgehäuse 65 vorliegt der den größeren Strömungsquerschnitt für Luft aufweist Da die Querschnittsfläche der Querschnitte 77 und 85 an den Raum 84 und den Bypaßkanal 86 angeschlossen ist besteht keine fühlbare Luftströmung durch die Lagerung 68,69 hindurch zwischen Innenraum 78 des Rotorgehäuses 65 und einem Außenraum 87.

Bei Vorliegen eines Unterdruckes im Rotorgehäuse 65 stellt sich an den außenliegenden Stirnseiten der Lagerung 68, 69 derselbe Unterdruck wie im Rotorgehäuse 65 ein. weil der Spalt 83 einen kleineren Strömungsquerschnitt besitzt als der Bypaßkanal 86, wodurch auch an der Querschnittsfläche der Querschnitte 77 und 85 und damit auch im Innern der Lagerung 68, 69 derselbe Druck wie im Rotorgehäuse 65 vorliegt Da der Bypaßkanal 86 einen größeren Strömungsquerschnitt für Luft besitzt als die Querschnittsfläche im Querschnitt 77 und 85, strömt durch den Spalt 83 eingesaugte Luft nicht durch die Lagerung 68, 69, sondern durch den Bypaßkanal 86 in das Rotojgehäuse 65.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Offenendspinnvorrichtung, die einen angetriebenen Rotor mit einer Fasersammelfläche aufweist, die sich in einem in Betrieb gegenüber der Umgebung einen Unterdruck aufweisenden Innenraum eines Gehäuses befindet, und bei der der Rotor mit einer Welle verbunden ist, die in einer Lagerung drehbar gelagert ist, die in einem Lagergehäuse befestigt ist, und die dem Rotor zugekehrte Stirnseite der Lagerung in etwa unter dem gleichen Luftdruck steht, wie die dem Rotor abgekehrte Stirnseite der Lagerung, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (30; 71) mit Abstand von einer Hülse (42,44; 72, 75) umfaßt ist, die mit dem die Fasersammelfläche (22) aufnehmenden Rotorgehäuse (25; 65) verbunden ist, und zwischen dem Lagergehäuse (30; 71) und der mit ihm (30; 7t) verbundenen Hülse (42, 44; 72, 75) ein Bypaßkanal (39, 40, 46, 47; 86) verläuft, der sich bis an eine in den Innenraum (51; 78) des Rotorgehäuses (25; 65) führende öffnung (37) erstreckt, und der Strömungsquerschnitt des Bypaßkanals (39, 40, 46, 47; 86) größer ist als jener der Lagerung (28, 29; 68, 69) und daß wenigstens die dem Rotor (21; 61) zugekehrte Stirnseite (33) der Lagerung (28, 29; 68, 69) mit dem Bypaßkanal (39, 40, 46, 47; 86) und dieser mit dem die Offenendspinnvorrichtung umgebenden Außenraum (48; 87) in Verbindung steht.

2. Offenendspinnvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der Hülse (42, 44; 72, 75) und dem Lagergehäuse (30; 71) gebildeter Ringraum (46; 80) Teil des Bypaßkanals (39,40,46,47;86)ist(Fig. 1 und 3).

3. Offenendspinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Rotor (21) zugewandten Seite der Lagerung (28,29) ein Zwischenraum (40) als Teil des Bypaßkanals (39, 40, 46, 47) angeordnet ist, und die dem Rotor (21) abgewandte Se.te der Lagerung (28, 29) mit dem umgebenden Außenraum (48) in Verbindung steht (Fig.l).

4. Offenendspinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülse (44) eine vom Ringraum (46) ausgehende, nach außen führende Bohrung (47) angeordnet ist, daß der Ringraum (46) an seinem dem Rotor (21) abgekehrten Ende geschlossen ist und daß die Bohrung (47) Teil des Bypaßkanals (39,40,46,47) ist (F i g. 1).

5. Offenendspinnvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand über dem dem Rotor (21) zugewandten Ende des Lagergehäuses (30) eine Abdeckung (34) angebracht ist, die den Zwischenraum (40) abdeckt und die wenigstens eine öffnung (39) besitzt, die Teil des Bypaßkanals (39, 40, 46, 47) ist und in den Ringraum (46) mündet, und daß die Abdeckung (34) die in den Innenraum (51) des Rotorgehäuses (25) führende öffnung (37) für den Durchtritt der Rotorwelle (24) besitzt, die mit dieser zusammen einen engen Spalt (38) bildet (F i g. 1).

6. Offenendspinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Rotor (61) zugewandte Seite der Lagerung (68,69) an den Innenraum (78) des Rotorgehäuses (65) angrenzt und die dem Rotor (61) abgewandte Seite der Lagerung (68, 69) durch einen die Hülse (72, 75) an der abgewandten Seite abschließenden Deckel (81) abgedeckt ist, durch den die Rotorwelle (64) mit Spiel hindurchtritt, so daß der Durchtrittsquerschnitt des sich bildenden Spaltes (83) einen Bruchteil desjenigen des Bypaßkanals (86) beträgt, und der lichte Abstand des Deckeis (81) von der abgewandten Stirnseite der Lagerung (68,69) mindestens dem Strömungsquerschmtt des Bypaßkanals (86) entspricht und der Bypaßkanal (86) unmittelbar in den Innenraum (78) des Rotorgehäuses (65) führt (F ig. 3).

7. Offenendspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (30; 71) elastisch mit einer Gummimetallverbindung am Rotorgehäuse (25; 65) befestigt

ist