DE2246903A1

DE2246903A1 - GUIDE ROLLER

Info

Publication number: DE2246903A1
Application number: DE19722246903
Authority: DE
Inventors: Hideki Aoyama; Yoshisuke Takenaka
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1971-11-26
Filing date: 1972-09-25
Publication date: 1973-06-07
Also published as: NL7213070A; US3753517A; CA962730A; FR2162932A5; CH547222A

Description

W 4-1 320/72W 4-1 320/72

Teijin Limited Osaka (Japan)Teijin Limited Osaka (Japan)

FührungsrolleLeadership role

Die Erfindung betrifft eine Führungsrolle, die in Verbindung mit Apparaturen verwendet wird, wie sie bei der Herstellung von Synthesefasern und dgl. eingesetzt werden, wie z.B. Streck-Twist-Maschinen, Streck-Aufwickel-Maschinen, Falschtwistmaschinen oder Fadenwärmebehandlungsmaschinen. Diese Führungsrolle wird beispielsweise wie folgt verwendet: Bei der Herstellung von Synthesefasern v/erden die frisch gesponnenen, nicht-verstreckten Fäden in der Regel Verstreckungsund Wärmebehandlungen unterzogen, um ihre Eigenschaften zu verbessern. In diesem Falle wird die Verstreckung gewöhnlich so durchgeführt, daß man den Faden zwischen einer sich mit geringer Geschwindigkeit drehenden Zuführungsrolle und einer sich mit einer höheren Geschwindigkeit als die Zuführungsrolle drehenden Streckrolle' durchlaufen läßt. In diesem Falle ist es erwünscht, daß das Verhältnis der Fadengeschwindigkeit um die Zuführungsrolle zu der Geschwindigkeit um die Streckrolle konstant gehalten wird. Das heißt, die oben angegebene Bedingung ist außerordentlich wichtig zur ErzielungThe invention relates to a guide role in connection is used with equipment such as those used in the manufacture of synthetic fibers and the like, e.g. Stretch-twist machines, stretch-wind-up machines, false twist machines or filament heat treatment machines. This leadership role is used, for example, as follows: At In the manufacture of synthetic fibers, the freshly spun, non-drawn threads are generally subjected to drawing and heat treatments in order to improve their properties to enhance. In this case, the drawing becomes ordinary done so that you can get the thread between yourself low speed rotating feed roller and a stretch roller rotating at a higher speed than the feed roller '. In this case it is desirable that the ratio of the thread speed around the feed roller to the speed around the Stretching roller is kept constant. That is, the above condition is extremely important to achieve

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von Fäden mit gleichförmigen Eigenschaften« Um das Geschwindigkeitsverhältnis, wie oben beschrieben, konstant zu halten, wurden bisher Führungsrollen verwendet, die zusätzlich in der Nähe der Zuführungs- bzw. Streckrollen vorgesehen waren, und der behandelte Faden wurde mehrere Male um diese Hollen herumgewickelt, bevor er den folgenden Behandlungsstufen, beispielsweise einem Twist- oder Aufwickelvorgang,zugeführt wurde.of threads with uniform properties «To determine the speed ratio, As described above, to keep constant, guide rollers have been used so far, which are additionally in the Were provided near the feed or stretching rollers, and the treated thread was wrapped several times around these pods, before going to the following treatment stages, for example a twisting or winding process.

Die Führungsrolle ist in der Regel klein und hat ein geringes Gewicht, wobei ihr Durchmesser 20 bis 50 mm beträgt. Sie ist mittels zweier radialer Kugellager rotierbar an einer Welle mit einem leichten Rotationsdrall befestigt, wobei ein Ende der Welle an dem Maschinenrahmen befestigt ist und durch den wandernden Faden der Rolle ein Drehmoment (torque) verliehen wird. Wenn die Geschwindigkeiten,mit denen die Fäden behandelt wurden, hoch waren, lag die Geschwindigkeit der Führungsrolle in der Größenordnung von 5000 bis I5OOO UpM, das entspricht einer verhältnismäßig niedrigen Drehgeschwindigkeit* Deshalb führte das zum Starten der Führungsrolle erforderliche Drehmoment zu keinerlei Schwierigkeiten beim Aufwickeln des Fadens. Außerdem wurden durch die Einwirkung des Drehmomentes auf die Führungsrolle durch den wandernden Faden die Eigenschaften des Garns nicht beeinträchtigt.The guide roller is usually small and light in weight, with a diameter of 20 to 50 mm. she is by means of two radial ball bearings rotatably attached to a shaft with a slight rotational twist, with one end of the Shaft is attached to the machine frame and a torque (torque) is given by the moving thread of the roll. When the speeds at which the filaments were being handled were high, the speed of the guide roller was in the range On the order of 5000 to 1500 rpm, which corresponds to a proportionate low rotating speed * Therefore, the torque required to start the guide roller was being supplied no difficulty in winding the thread. In addition, the action of the torque on the guide roller the properties of the yarn are not impaired by the moving thread.

Während die Führungsrolle die oben beschriebene Funktion ausübt, wurde aufgrund der jüngsten Fortschritte auf diesem Gebiet und infolge des Trends zu höheren Produktionsgeschwindigkeiten die Geschwindigkeit der Produktion und Behandlung von Fäden stark erhöht mit der Folge, daß die Rotation der Führungsrolle, deren Geschwindigkeit bisher wie oben angegeben 5OOO bis I5OOO UpM betrug, nun mindestens 5OOOO UpM betragen muß. Bei einer Führungsrolle mit einer derart hohen Geschwindigkeit wird das Lager leicht beschädigt, wenn es sich dabei um ein radiales Kugellager handelt» So tritt beispielsweise häufig ein Fest-While the leadership role has the function described above, due to the recent advances in the field and as a result of the trend towards higher production speeds the speed of production and treatment of threads is greatly increased with the result that the rotation of the guide roller, their speed so far as stated above 50000 to 150000 RPM, must now be at least 5,000 RPM. With a guide roller running at such a high speed, it will Bearing slightly damaged if it is a radial ball bearing »For example, a fixed-

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fressen des Lagers auf· Ein anderer Nachteil wiederum ist sein verhältnismäßig großes Drehmoment (Drall). Es wurde daher festgestellt, daß das übliche radiale Kugellager für die Verwendung für Führungsrollen, die mit derart hohen Geschwindigkeiten rotieren, ungeeignet ist. Infolgedessen wurde ein Fluidlager, d.h. ein Luftlager, entwickelt. Das heißt es wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem komprimierte Luft um die Achsenoberfläche herum-geleitet wird und der Luftstrom fungiert als Lager. Derartige Lager sind in den US-Patentschriften 3 374 039 lind 3 527 510 beschrieben. In beiden Patentschriften besteht der Lagerteil aus einer porösen Büchse (Dichtmansphette), die in den Achsenspielraum eingesetzt wird und in welche komprimierte Luft eingeführt wird. Im allgemeinen ist die verbrauchte Fluidmenge in einem Lager mit einer porösen Büchse geringer als bei den anderen Typen, beispielsweise einem Lager, bei dem öffnungen verwendet werden. Außerdem wird, da anormale Vibrationen aufgrund eines Ungleichgewichtes verhindert werden, der Luftaustritt aus Austrittsöffnungen, die in dem Bollenkörper, vorgesehen sind, leicht erzielt· Nach dem derzeitigen Stand der Technik, wonach die Präzisipnsverarbeitung solcher poröser Materialien, wie z.B. gesinterter Metalle, noch nicht möglich ist, ist die Verwendung dieses Materialtyps jedoch sehr schwierig. Deshalb ist ein Fluidlager, in dem öffnungen verwendet werden, praktischer, obwohl sein Luftverbrauch groß ist. Dieser zuletzt genannte Lagertyp ist in den japanischen Gebrauchsmustern 37 533/71 und 37 537/71 beschrieben. Obwohl darin von Luftlagern die Rede ist, beziehen sich die darin beschriebenen Erfindungen nicht auf das Luftlager selbst, sondern eher auf Erfindungen, die Zubehöreeile betreffen· .eat up the bearing · Another disadvantage, on the other hand, is its relatively large torque (twist). It was therefore found that the usual radial ball bearing for use is unsuitable for guide rollers rotating at such high speeds. As a result, a Fluid bearing, i.e. an air bearing, was developed. This means that a process was developed in which compressed air around the Axis surface is routed around and the airflow acts as a warehouse. Such bearings are in US patents 3 374 039 and 3 527 510. In both patents the bearing part consists of a porous sleeve (sealing sleeve), which is inserted into the axis clearance and into which compressed air is introduced. In general, this is the used one The amount of fluid in a bearing with a porous sleeve is less than in the other types, for example a bearing, where openings are used. In addition, since abnormal vibration due to imbalance is prevented, the air outlet from outlet openings in the bulge body, are provided, easily achieved · According to the current state of the art, according to which the precision processing of such porous materials, such as sintered metals, is not yet possible, this type of material can be used very difficult. That is why a fluid bearing has openings in it be used, more practical, although its air consumption is large. This latter type of bearing is in the Japanese Utility models 37 533/71 and 37 537/71. Although it speaks of air bearings, those described are related Inventions do not relate to the air bearing itself, but rather to inventions relating to accessories ·.

Nun sind zwar Luftlager bereits bekannt, in der Praxis existieren jedoch keinerlei Daten, auf welche bei der Herstellung eines solchen Luft lagers Bezug genommen werden kann. Wie bereits angegeben, ist die Führungsrolle, die einen Durchmesser von 20 bis 50 mm aufweist, gewöhnlich mit einem leichten Rotationsdrehmoment (rotating torque) drehbar an einer Welle be-Air bearings are already known and exist in practice however, no data whatsoever to which reference can be made in the manufacture of such an air bearing. As already indicated, the guide roller, which is 20 to 50 mm in diameter, is usually with a slight rotating torque (rotating torque) rotatable on a shaft

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festigt, von der ein Ende an dem Maschinenrahmen "befestigt ist. Es gibt jedoch keine Literatur, die sich mit Dingen befaßt, wie z.B. der Einführung der komprimierten Luft, dem Durchgang dieser Luft und ihrem Austritt. Die Anmelderin hat sich daher die nachfolgend angegebenen Ziele gesetzt, die zu der vorliegenden Erfindung geführt haben.one end of which is attached to the machine frame ". However, there is no literature dealing with such things as the introduction of the compressed air, the passage this air and its exit. The applicant has therefore set the following goals, which lead to the present Invention have led.

Das erste Ziel der Erfindung besteht darin, ein stabiles Luftlager mit einer großen Belastungsfähigkeit (Ladefähigkeit) pro Mengeneinheit der verbrauchten Luft anzugeben. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Pührungsrolle für Fäden anzugeben, die im Hinblick auf den folgenden Punkt stabil ist. Die Pührungsrolle, in der ein Luftlager verwendet wird, hat zweifellos, wie oben angegeben, den Vorteil, daß sie besser dem Betrieb bei hohen Geschwindigkeiten standhält, eine bessere Wärmebeständigkeit und ein geringeres Drehmoment aufweist· Es besteht jedoch der Nachteil, daß der Körper der Führungsrolle die Neigung hat, in axialer Richtung zu oszillieren, wenn die Führungsrolle selbst oder die Fittings einem Schlag ausgesetzt werden oder wenn die Führungsrolle in axialer Bicntung mittels des Fadens, der helixartig um die Führungsrolle gewickelt worden ist, einer Belastung ausgesetzt wird. Das Ziel besteht in diesem Falle darin, diesen Nachteil zu beseitigen und eine stabile Führungsrolle zu liefern.The first object of the invention is to provide a stable air bearing with a high load capacity (load capacity) per unit of quantity of air used. Another one The object of the invention is to provide a thread guiding roller which is stable in view of the following point. The guide roller using an air bearing, as stated above, undoubtedly has the advantage that it is better withstands high-speed operation, has better heat resistance and lower torque · It However, there is the disadvantage that the body of the guide roller has a tendency to oscillate in the axial direction when the Guide roller itself or the fittings are exposed to an impact or if the guide roller in axial Bicntung means of the thread that has been wound helically around the guide roller is exposed to stress. The aim in this case is to eliminate this disadvantage and provide a to deliver stable leadership.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die folgenden Probleme zu lösen. Das Luftlager wird durch äußere Bedingungen sehr leicht und stark beeinflußt. Wenn z.B. Fäden und dgl. in den Lagerspielraum zu dem Zeitpunkt eintreten, zu dem der Faden aufgewickelt wird, tritt sofort ein Festfressen des Lagers auf, was nicht nur zu einem Zerreißen des Fadens, sondern auch dazu führt, daß das Lager selbst nicht mehr verwendbar ist. Es mußte nun eine Lösung dieses Problems gefunden werden. Wenn der Faden einer übermäßigen Belastung durch andere Wellen während der Behandlung dea Fadens ausgesetzt ist oderAnother object of the present invention is to solve the following problems. The air bearing is through external Conditions very easily and strongly influenced. For example, if threads and the like enter the bearing clearance at the time, too the thread is wound up, seizure occurs immediately of the bearing, which not only leads to the thread breaking, but also to the fact that the bearing itself can no longer be used is. A solution to this problem now had to be found. When the thread of excessive exposure to others Waves exposed during the treatment of the thread or

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wenn der zerrissene Faden zwischen der Hauptrolle und der Führungsrolle getwistet (aufgewickelt) wird, so ist es aus der Praxis bekannt, daß in diesem Falle der Faden, der mehrere Windungen um die Rolle macht, die Neigung hat, sich zu dem hinteren Teil der Holle zu verschieben, da der Gang (Drall) des Fadens irregulär wird. In einem Fall wie diesem erhöhen sich die Chancen, daß ein Faden in den Spielraum des Luftlagers eintritt und zu den vorstehend beschriebenen verschiedenen Störungen führte Dieses Problem muß- ebenfalls gelöst werden.if the broken thread is twisted (wound) between the main roller and the guide roller, it is out of the It is known in practice that in this case the thread which makes several turns around the roll has the tendency to turn towards the rear To move part of the hell, because the thread (twist) of the thread becomes irregular. In a case like this, they increase Chances of thread entering the air bearing clearance and the various malfunctions described above This problem must also be solved.

Wie oben angegeben, wurde-nach umfangreichen Untersuchungen und in dem Bestreben, die oben genannten Ziele zu erreichen, gefunden, daß die genannten Ziele erfindungsgemäß' mit einem Luftlager erreicht werden können, das so konstruiert ist, daß für die bei seiner Konstruktion (Aufbau) auftretenden verschiedenen Werte die nachfolgend angegebene Bedingung erfüllt ist.As stated above, it has been-after extensive research and in an effort to achieve the above objects, found that the above objects according to the invention 'with a Air bearing can be achieved which is designed to accommodate the various occurring in its construction (construction) Values the condition given below is met.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Führungsrolle für Fäden, die aus einem rotierbar um eine Welle befestigten Rollenkörper besteht, wobei die Welle mit Öffnungen versehen ist, durch welche kompromierte Luft eingeführt wird unter Bildung eines Luftfilmes zwischen dem Rollenkörper und der Welle, durch welchen der Rollenkörper getragen wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Luftlager so aufgebaut ist, daß die verschiedenen Werte, die zu seinem Aufbau gehören, so gewählt * werden, daß die folgende Beziehung erfüllt ist:The object of the invention is accordingly a guide roller for threads, which consist of a roller body rotatably fastened around a shaft consists, the shaft being provided with openings through which compressed air is introduced to form an air film between the reel body and the shaft through which the reel body is carried, characterized thereby is that the air bearing is constructed in such a way that the various values that belong to its construction are selected in such a way * that the following relation is fulfilled:

worin bedeuten:where mean:

η die Gesamtanzahl der öffnungen zur Einführung der Druckluft,η is the total number of openings for introducing the compressed air,

v/obei η ^: 6,
d den Durchmesser der öffnungen zur Einführung der Druckluftv / obei η ^: 6,
d is the diameter of the openings for introducing the compressed air

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m mm,m mm,

Ps den Druck (kg/cm ,absolut), bei dem die Luft unter Druck eingeführt wird, mit der Maßgabe, daß Ps ^ 3,Ps the pressure (kg / cm, absolute) at which the air is under pressure is introduced, with the proviso that Ps ^ 3,

C den Spielraum (mm) zwischen dem Rollenkörper und der Welle in radialer Richtung, mit der Maßgabe, daß C ^ 10 χ 10*"^,C is the clearance (mm) between the roller body and the shaft in the radial direction, with the proviso that C ^ 10 χ 10 * "^,

D den äußeren Durchmesser (mm) der Welle undD is the outer diameter (mm) of the shaft and

L die Summe der Abstände (mm) zwischen den verschiedenen öffnungen und dem Druckluftauslaß, gemessen in axialer Richtung, mit der Maßgabe, daß dann, wenn zwischen benachbarten Öffnungen kein Druckluftausgang vorhanden ist, der Abstand zwischen diesen Öffnungen nicht eingeschlossen ist.L is the sum of the distances (mm) between the various openings and the compressed air outlet, measured in the axial direction Direction, with the proviso that if there is no compressed air outlet between adjacent openings, the distance between these openings is not included.

Der nach der Formel log — erhaltene Wert wird nachfol-The value obtained according to the formula log - is

Ps'CT'D
gend als F-Wert bezeichnet.Ps'CT'D
referred to as the F value.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei bedeuten:The invention is described below with reference to the accompanying Drawings explained in more detail. Mean:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht, welche eine erfindungsgemäße ■ Führungsrolle für Fäden erläutert;1 is a cross-sectional view illustrating a thread guide roller according to the invention;

die Fig. 2, 3 und 4 jeweils Querschnittsansichten entlang der Linien H-II, IH-III und IV-IV der Fig. 1;Figs. 2, 3 and 4 are each cross-sectional views along the Lines H-II, IH-III and IV-IV of Figure 1;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform der Erfindung erläutert; Fig. 5 is a cross-sectional view explaining another embodiment of the invention;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI der Fig. 5;Fig. 6 is a cross-sectional view along the line VI-VI of Fig. 5;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform der Erfindung erläutert; Fig. 7 is a cross-sectional view explaining another embodiment of the invention;

Fig. 8 eine QuerSchnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7 undFIG. 8 is a cross-sectional view along the line VIII-VIII of FIG Fig. 7 and

Fig. 9 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen Ps und F zeigt.9 is a graph showing the relationship between Ps and F.

In den beiliegenden Zeichnungen bezeichnet die Ziffer 1 den zylindrischen Rollenkörper der Fadenführungsrollo, die ZifferIn the accompanying drawings, the number 1 denotes the cylindrical roller body of the thread guide roller blind, the digit

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-⁷ - ■ 2246303- ⁷ - ■ 2246303

eine Welle, um welche der Rollenkörper 1 rotierbar angebracht ist unter Bildung eines Spielraumes* 8 zwischen der Welle und dem Rollenkörper. Die Welle 2 ist mit einem Luftdurchgang 5 durch ihr axiales Zentrum versehen zur Einführung von Druckluft und als Abzweigungen von dem Luftdurchgang 5 sind in der Welle öffnungen 6 vorgesehen, durch welche die Druckluft in den Spielraum 8 eingeführt wird, in-dem sie einen Luftfilm bildet, von dem der Rollenkörper 1 getragen wird. An dem benachbart en Teil der Welle 2 ist integral daraus ein Flansch 3 geformt, während an dem anderen Ende der Welle 2 schraubbar ein Plansch 7 am dem mit einem Gewinde versehenen Teil 4 der Welle 2 befestigt ist. Auf diese Weise werden zwischen den Enden des Rollenkörpers 1 und den Innenwänden der Flansche 3 und 7 Spielräume 9 gebildet, aus denen die Druckluft in Form eines Düsenstrahls austritt. Die Welle 2 ist an ihren Teilen zwischen den Öffnungen 6 mit rückspringenden Teilen 10 versehen, wobei die Verbindung zwischen diesen rückspringenden Teilen 10 und der Außenseite mittels der Löcher 11 hergestellt wird, wodurch ein Teil der Druckluft nach außen abgeführt wird. Die Flansche 3 "und 7 sind ebenfalls mit Öffnungen 12 versehen, die in den Flanschen 3 und 7 an Stellen auf einer Verlängerung^von dem Luftfilm angebracht sind, der von dem Spielraum zwischen dem Rollenkörper 1 und der Welle gebildet wird. Die öffnungen 12 dienen ebenfalls dem Austritt der Druckluft. Die Flansche 3 und 7 sind außerdem mit Büchsen (Hüllen) 14 versehen, die so geformt sind, daß sie die Enden des Rollenkörpers 1 umhüllen und dadurch, daß sie axial von dem Rollenkörper vorstehen, Spielräume zwischen sich selbst und dem Rollenkörper 1 bilden. Die Büchse 14 kann auch nur an dem Flansch 3 vorgesehen sein.a shaft around which the reel body 1 is rotatably mounted is creating a clearance * 8 between the shaft and the roller body. The shaft 2 is provided with an air passage 5 provided by their axial center for the introduction of compressed air and as branches from the air passage 5 are in the shaft openings 6 provided through which the compressed air in the clearance 8 is introduced by forming a film of air from which the reel body 1 is carried. On the adjacent part the shaft 2 is integrally formed therefrom a flange 3, while at the other end of the shaft 2 a flange 7 can be screwed attached to the threaded part 4 of the shaft 2 is. In this way, clearances 9 are formed between the ends of the roller body 1 and the inner walls of the flanges 3 and 7, from which the compressed air emerges in the form of a jet. The shaft 2 is at its parts between the openings 6 with provided recessed parts 10, the connection between these recessed parts 10 and the outside by means of the holes 11 is made, whereby part of the compressed air is discharged to the outside. Flanges 3 "and 7 are also provided with openings 12 in the flanges 3 and 7 Places on an extension ^ of the air film are attached, which is formed by the clearance between the roller body 1 and the shaft. The openings 12 also serve for the exit the compressed air. The flanges 3 and 7 are also provided with sleeves (sleeves) 14 which are shaped to have the ends of the roller body 1 and in that they protrude axially from the roller body, clearances between itself and the Form roller body 1. The sleeve 14 can also only on that Flange 3 may be provided.

Obwohl auch Abänderungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform denkbar sind, bestehen natürlich verschiedene Beschränkungen, wenn beispielsweise eine größere Belastungskapazität pro Mengeneinheit der verbrauchten Luft erzielt werden soll«Although modifications to the embodiment described above are conceivable, there are of course various restrictions, for example if a larger load capacity should be achieved per unit of quantity of air used «

*(clearance) ,* (clearance),

309 8237 1014·309 8237 1014

So müssen beispielsweise verschiedene Paktoren, wie der Brück Ps, unter dein die Druckluft eingeführt wird, der Spielraum C in axialer Richtung zwischen dem Rollenkörper und der Welle (in der Fig. 1 durch die Ziffer 8 angedeutet), die Gesamtanzahl η der Öffnungen 6 zur Einführung der Druckluft, der Durchmesser d der oben genannten Öffnungen 6, der äußere Durchmesser der Welle 2 und die Länge L des Luftdurchgangs parallel zum axialen Zentrum berücksichtigt werden. Da diese Faktoren nicht unabhängig voneinander sind,sondern in enger Wechselbeziehung zueinander stehen, wurden verschiedene Zusammenstellungen dieser Faktoren gesammelt, die miteinander in Beziehung standen. Zuerst wurde der Drosselwiderstand (throttle resistance) an der Öffnung in dem Luftlager berücksichtigt. Zu Faktoren, die daran beteiligt sind, gehören d (Durchmesser der Öffnung), η (Gesamtanzahl der Öffnungen) und L (die Länge). Damit ist die Kombination η · d · L gegeben. Ferner sind als Drosselwiderstand bei dem Luftfilm zu nennen Ps (der Druck, unter dem die Druckluft eingeführt wird), C (der Spielraum zwischen dem Rollenkörper und der Welle in axialer Richtung) und D (der äußere Durchmesser derFor example, different factors, such as the bridge Ps, under which the compressed air is introduced, the travel C in the axial direction between the roller body and the shaft (indicated by the number 8 in FIG. 1), the total number η of the openings 6 for introducing the compressed air, the diameter d of the above-mentioned openings 6, the outer diameter of the shaft 2 and the length L of the air passage parallel to the axial center must be taken into account. Because these factors are not are independent of each other, but are closely interrelated are related to each other, various compilations of these factors were collected, which were related to each other. First the throttle resistance at the opening in the air bearing was taken into account. To factors in it involved include d (diameter of the opening), η (total number of the openings) and L (the length). This gives the combination η · d · L. Furthermore, as a throttle resistance the air film Ps (the pressure under which the compressed air is introduced), C (the clearance between the reel body and of the shaft in the axial direction) and D (the outer diameter of the

Welle). Die andere Zusammenstellung Ps^#ß. »D wurde mit diesen Faktoren bestimmte Auf der Basis dieser Kombinationen von Faktoren wurde hypothetisch die Formel ndl/PsC D angenommen· Es ist leicht verständlich, daß die obige Formel in enger Beziehung zur Funktion des Luftlagers steht. Man kam dabei au dem Schluß, daß die obige Formel ein geeignetes Kriterium darstellt, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Leistung eines Luftlagers zu beurteilen. Dann wurden praktische Berechnungen durchgeführt, da die berechneten Werte große Zahlen lieferten, wurde der dekadische Logarithmus (Basis 10) dieser Werte genommen. Dabei erhielt man als Ergebnis die Gleichung F = log ' DieserWave). The other compilation Ps ^# ß. »D was determined with these factors. On the basis of these combinations of factors, the formula ndl / PsC D was hypothetically assumed. It is easy to understand that the above formula is closely related to the function of the air bearing. It was concluded that the above formula is a suitable criterion by means of which it is possible to assess the performance of an air bearing. Practical calculations were then made, since the calculated values gave large numbers, the decadic logarithm (base 10) of these values was taken. The result was the equation F = log 'this

PcrDPcrD

F-Wert wurde untersucht, um den am besten geeigneten Bereich festzustellen. Dabei wurde die Bestimmung des Bereiches für den F-Wert in der folgenden Reihenfolge durchgeführt: zuerst wurden verschiedene Typen von Luftlagern hergestellt und diese wurdenF value was studied to find the most appropriate range ascertain. The determination of the range for the F-value was carried out in the following order: first were various types of air bearings were made and these were

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verschiedenen Tests unterworfen, um ihre Leistungen zu "bestimmen. Aus den dabei erhaltenen experimentellen Daten wurden die verschiedenen F-Werte errechnet und diese Werte wurden in Form eines Diagramms aufgetragen, wobei zwischen jenen, die gute Leistungen ergaben, und jenen, die schlechte Leistungen ergaben, unterschieden wurde. Es wurde der Bereich ausgewählt, innerhalb dessen die F-Werte streuten, die mit Luftlagern mit guten Leistungen erhalten wurden. Dabei wurde gefunden, daß die Lager, deren Leistungen gut waren, solche waren, die der Beziehung 2 ^ F K 4,5 genügten. Bei der Beurteilung der obigen Beziehung 2 4 F <" 4,5 wurde das folgende berücksichtigt. Das heißt bei der Bestimmung, ob das Luftlager zufriedenstellend war oder nicht, wurde die folgende Berechnung durchgeführt:and subjected to various tests to determine their performances. From the experimental data thus obtained, various F-values were calculated and these values were plotted in the form of a graph with those that performed well and those that performed poorly The range within which the F values obtained with air bearings having good performances were scattered was selected, and the bearings whose performances were good were found to be those satisfying the relationship 2 ^ F K 4.5 was sufficient. In evaluating the above relationship, 2 4 F <"4.5, the following was considered. That is, in determining whether or not the air bearing was satisfactory, the following calculation was made:

E = W /QE = W / Q

worin bedeuten:where mean:

H die Belastungskapazitat pro- Menseneinheit der verbrauchtenH is the load capacity per canteen unit of the consumed

Luft (kg·Min/Hl), ' ' ^v Air (kg min / hl), '' ^v

V/ die radiale Belastungskapazität (kg) und Q die Menge der verbrauchten Luft (Hl/Min.).V / is the radial load capacity (kg) and Q is the amount of air used (Hl / min.).

Bei der obigen Berechnungsmethode ist ein Ε-Wert von mehr als 0,04 bevorzugt. Wenn der E-Wert 0,04 oder weniger beträgt, ist die Belastungskapazität (load capacity) verhältnismäßig gering im Vergleich zur Menge der verbrauchten Luft und daher ist der Wirkungsgrad des Lagers sehr schlecht. Die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Luftlagers wurde zum größten Teil auf der Basis des obigen Wertes beurteilt. Ein Teil der Ergebnisse der zur Bestimmung des Bereiches von F durchgeführten Messungen ist in der Fig. 9 dargestellt. In der Fig. 9 ist der Druck der verwendeten Luft auf der Abszisse und der F-Wert auf der Ordinate aufgetragen· Die getesteten Lager waren vom gleichen Typ, bei dem die Werte von n, d, L und D konstant waren, jedoch der Wert von D variierte _o Die Werte von C und die Bezugsziffern inIn the above calculation method, a Ε value of more than 0.04 is preferred. When the E value is 0.04 or less, the load capacity is relatively small compared to the amount of air consumed, and therefore the bearing efficiency is very poor. The performance of the air bearing of the present invention was largely judged based on the above value. Part of the results of the measurements made to determine the range of F are shown in FIG. In Fig. 9, the pressure of the air used is plotted on the abscissa and the F value on the ordinate. The bearings tested were of the same type in which the values of n, d, L and D were constant, but the value of D varied _o The values of C and the reference numerals in

309823/ 1 OU309823/1 OU

der Pig. 9 entsprechen einander wie folgt:the pig. 9 correspond to each other as follows:

C (u) Bezugsziffer 120 (3) C (u) reference number 120 (3)

100 @100 @

70 O 70 O

50 Θ50 Θ

30 ©30 ©

20 <§)20 <§)

Auf diese V/eise wurden sieben Klassen von Lagern erhalten. Der Luftdruck wurde bei jedem der Lager in sieben Stufen variiert· Daraus wurden sieben !'-Werte für jedes der Lager errechnet. Die Leistungen der in der vorstehenden Tabelle mit 1 bis '/ angegebenen Lager waren alle zufriedenstellend. In der Pig. 9 sind auch Daten dargestellt, die sechs Lager betreffen, die durch die Ziffern ££i, ^, f\0\ , ß\ , /\2\ und ρ ^be ζ e ichnet sind, Dabei handelte es sich um Lager, die in den nachfolgend ange-rgebenen Beispielen erläutert sind. Die mit /B\ - /i5\ angegebenen Lager und die entsprechenden Nummern der Beispiele stehen in folgender Beziehung zueinander:In this way seven classes of bearings were obtained. The air pressure was varied in seven steps for each of the bearings. From this, seven! 'Values were calculated for each of the bearings. The performance of the bearings indicated by 1 to '/ in the table above were all satisfactory. In the pig. 9 also shows data relating to six bearings, denoted by the digits ££ i, ^, f \ 0 \ , ß \ , / \ 2 \ and ρ ^ be ζ are explained in the examples given below. The bearings indicated with / B \ - / i5 \ and the corresponding numbers in the examples are related to one another as follows:

Beispiel 1 /β\ Example 1 / β \

"2 3 "4 £k "2 3 " 4 £ k

"6 ^"6 ^

In der Fig. 9 war das Lager /9\ > wie nachfolgend angegeben, in seiner Leistung nicht zufriedenstellend. Der P-Wert betrug in diesem Falle 5jO1. Die Lager f\\ und ^t^ v/aren in ihrer Leistung ebenfalls nicht zufriedenstellend. In diesem Falle be-In FIG. 9, the storage / 9 \> was as indicated below, in his performance unsatisfactory. The P-value in this case was 5jO1. The bearings f \\ and ^ t ^ v / are also unsatisfactory in their performance. In this case

309823/ 1 0 U309823/1 0 U

trugen die IT-Werte 1,96 "bzw. 1,9^· $ie Leistungen sämtlicher anderer Lager in der Pig. 9 waren zufriedenstellend.had the IT values 1.96 "or 1.9 ^ · $ he achievements of all other camp in the Pig. 9 were satisfactory.

Aus den "bei dem obigen Experiment erhaltenen Ergebnissen wurde für die vorliegende Erfindung die folgende Beziehung abgeleitet: From the results obtained in the above experiment, it became for the present invention the following relationship is derived:

2 < log. -S^- < 4,5 ' PsO-D2 <log. -S ^ - <4.5 'PsO-D

Aufgrund der durchgeführten Experimente wurde festgestellt, daß dann, wenn die Beziehung zwischen den verschiedenen Werten n, d, L, Ps, C und D, die in den Aufbau des Lagers eingehen, ausgedrückt durch die Formel log ^—'-κ— 2 oder weniger betrug,From the experiments carried out, it was found that when the relationship between the various values n, d, L, Ps, C and D, which go into the structure of the bearing, is expressed by the formula log ^ - '-κ - 2 or less cheating,

Ps-C-D
ein Abfall in der Belastungsbeständigkeit pro Mengeneinheit der verbrauchten Luft auftrat. Wenn andererseits der Wert von log ■ 4.j5 oder mehr betrug, so trat ein ausgeprägtesPs CD
there was a drop in exposure resistance per unit of quantity of air consumed. On the other hand, if the value of log ■ 4.j5 or more, a pronounced one occurred

Ps-Cr-D
Ungleichgewicht zwischen dem Drosselwiderstand an den Öffnungen 6 und dem Drosselwiderstand an dem Luftfilm auf, der zu einem Metall-Metall-Reibkontakt führte und wenn die radiale Belastungskapazität praktisch O wurde, wurde das Lager unbrauchbar. Ps-Cr-D
Imbalance between the throttle resistance at the openings 6 and the throttle resistance on the air film, which resulted in metal-to-metal frictional contact, and when the radial load capacity became practically zero, the bearing became unusable.

Aber selbst wenn andererseits die Werte von n, d, L, Ps, C und D so ausgewählt werden, daß die Beziehung 2 ·(. log ■ —<4»5On the other hand, even if the values of n, d, L, Ps, C and D are selected so that the relation 2 · (. Log ■ - <4 »5

Ps.(T-D erfüllt ist, wenn die Gesamtanzahl der Öffnungen zur Einführung der Druckluft n<6 ist, wird der Druck des als Lager verwendeten Luftfilmes negativ und dadurch wird das Lager instabil und es neigt zu dem sogenannten "Verschluß¹' (lockup)-Phänomen, wodurch ein Metall-Metall-Reibekontakt hervorgerufen wird«, Außerdem wird es, wenn der Druck Ps, unter dem die Druckluft eingeführt wird, weniger als 3 (kg/cm , absolut) beträgt, schwierig, eine stabile Ladekapazität zu erhalten, die für die Verwendung als Führungsrolle ausreicht* Da in diesem Falle die Führungsrolle nur sehr schlecht die Fluktuationen des Druckes, unter dem die Druckluft eingeführt wird, oder die Fluktuationen der Belastung,Ps. (TD is fulfilled, if the total number of openings for the introduction of the compressed air is n <6, the pressure of the air film used as the bearing becomes negative and thereby the bearing becomes unstable and it tends to the so-called "lock ¹ " - Phenomenon causing metal-to-metal rubbing contact. ”In addition, when the pressure Ps under which the compressed air is introduced is less than 3 (kg / cm, absolute), it becomes difficult to obtain a stable charging capacity is sufficient for use as a guide roller

30982 3/10U30982 3/10U

der die Rolle ausgesetzt wird, auffängt (verdeckt) ist ihre Zuverlässigkeit als Rolle für die Hochgeschwindigkeitsbehandlung von Fäden bei der Verwendung bei Hochgeschwindigkeitsoperationen in Frage gestellt. Zwar ist es unerwünscht, daß der Spielraum C zwischen dem Rollenkörper 1 und der Welle 2 in radialer Richtung übermäßig groß ist, es besteht aber£.auch eine Grenze in bezug auf seine Schmalheit. So ist es beispielsweise vom Standpunkt der Bearbeitungspräzision, die nach dem bisherigen Stand der Technik erzielt werden kann, außerordentlich schwierig, diesen Spielraum geringer als 10 χ 10*" ^ ram zu machen. Es würde ein Abfall hinsichtlich der Ausbeute zum Zeitpunkt der Herstellung der Rolle auftreten oder die Austauschbarkeit des Rollenkörpers mit der V/elle 2 würde darunter leiden. Daher wäre, es vom wirtschaftlichen Standpunkt aus gesehen nachteilig und deshalb kann ein derart kleiner Spielraum praktisch nicht angewendet werden.that the roll is exposed to intercepts (obscures) is its reliability as a roll for high speed handling of threads when used in high speed operations. Although it is undesirable that the margin C between the roller body 1 and the shaft 2 is excessively large in the radial direction, but there is also a limit in in terms of its narrowness. So it is from the standpoint, for example the machining precision, which can be achieved according to the current state of the art, is extremely difficult, to make this margin less than 10 χ 10 * "^ ram. It would there may be a drop in the yield at the time of manufacture of the reel or the interchangeability of the reel body with V / elle 2 would suffer. Hence, it would be disadvantageous from the economic point of view, and therefore such a small margin cannot be practically applied will.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Führungsrolle sind die Flansche 3 und 7 an den Enden der Führungsrolle mit Büchsen 14 axial zur Rolle verRehen. Durch solche Büchsen wird verhindert, daß der behandelte Faden in den Spielraum 9 eintritt, beispielsweise zu dem Zeitpunkt, zu dem der Faden aufgewickelt wird. Außerdem tritt, selbst dann, wenn der Faden zwischen einer Rolle und der Führungsrolle bricht und zu dem hinteren Ende der Rolle hin verschoben wird^als Folge davon, daß der Fadengang irregulär wird, der Faden auch dann nicht in den Spielraum 9 ein. Auf diese Weise wird eine sehr stabile Führungsrolle für Fäden erhaltene Außerdem stehen erfindungsgemäß die zurückspringenden Teile 10, die in der Welle 2 vorgesehen sind, mittels Löchern 11 untereinander und mit der Außenseite in Verbindung, durch welche ein Teil der Druckluft von der Führungsrolle nach außen abgeführt wird. Durch die Anwesenheit dieses Durchgangs wird die Abführung des komprimierten Fluids verbessert, was zur Folge hat, daß die LadekapazitätIn the guide roller according to the invention shown in FIG. 1 the flanges 3 and 7 at the ends of the guide roller are provided with sleeves 14 axially to the roller. Through such cans the treated thread is prevented from entering the clearance 9, for example at the time when the thread is wound will. In addition, even if the thread breaks between a roller and the guide roller and to the is shifted towards the rear end of the roll ^ as a result of the fact that the thread path becomes irregular, the thread not even then in the margin 9. In this way, a very stable guide roller for threads is obtained. In addition, according to the invention the recessed parts 10 provided in the shaft 2 by means of holes 11 with one another and with the outside in connection, through which part of the compressed air is discharged from the guide roller to the outside. By being present this passage improves the discharge of the compressed fluid, with the result that the loading capacity

3098 2 3/10U3098 2 3 / 10U

(Belastungsfähigkeit) des Lagers erhöht wird.(Load capacity) of the bearing is increased.

Wie oben angegeben, sind die Flansche 3 und 7 mit einer Vielzahl von Öffnungen 12 versehen. Die gesamte wirksame Austrittsfläche dieser Abführungsöffnungen 12 sollte 50 bis 200 % der Gesamtfläche der Öffnungen 6 betragen.As indicated above, the flanges 3 and 7 are provided with a plurality of openings 12. The total effective exit area of these discharge openings 12 should amount to 50 to 200% of the total area of the openings 6.

Die Erfahrungen bestätigten, daß dann, wenn die gesamte wirksame Austrittsfläche der öffnungen 12 etwa 40 °/o der Gesamtfläche der Öffnungen 6 betrug, die Menge des durch die öffnungen 12 abgeführten Fluids ungenügend war und deshalb konnten die in dem Rollenkörper 1 erzeugten Oszillationen nicht- untersucht v/erden. Wenn andererseits die gesamte wirksame Austrittsfläche der Öffnungen 12 etwa 230 % betrug, so war die durch die Öffnungen 12 abgeführte Fluidmenge zu groß und die in dem Rollenkörper · · auftretenden Oszillationen konnten ebenfalls nicht untersucht werden. Wenn man aber die beiden Flächen innerhalb des oben angegebenen Bereiches hielt, so war' es möglich, die erfindungsgemäß angestrebte Kontrolle der Oszillationen zu .erzielen,ungeachtet der Dimensionen und Gestalt der Öffnungen, der Größe der Spielräume 8 und 9 und des Druckes des komprimierten Fluids oder der verbrauchten ^enge des kompirmierten Fluids.The experience confirmed that when the total effective outlet area of the openings 12 is about 40 ° / o of the total area of the openings 6, the amount of discharged through the openings 12 fluid was insufficient was and could therefore the oscillations generated in the reel body 1 non- examined v / earth. On the other hand, if the total effective exit area of the openings 12 was about 230 % , the amount of fluid discharged through the openings 12 was too large and the oscillations occurring in the roller body could not be examined either. If, however, the two surfaces were kept within the range given above, it was possible to achieve the control of the oscillations aimed at by the invention, regardless of the dimensions and shape of the openings, the size of the clearances 8 and 9 and the pressure of the compressed fluid or the consumed tightness of the compressed fluid.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele· näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.The invention is illustrated in more detail by the following examples, but without being limited to it.

example 1

Dieses Beispiel erläutert den Fall, bei dem ein Lager mit einer dreifachen Luftzufuhr (triple file air feed setup) verwendet wurde, wobei die nachfolgend angegebenen verschiedenen Werte für das Lager erhalten wurden:This example explains the case where a warehouse with a triple file air feed setup where the following different values were obtained for the bearing:

30982 3/101430982 3/1014

Gesamtanzahl der öffnungen 6 zur Einführung der Druckluft:Total number of openings 6 for the introduction of the compressed air:

η = 12 χ 3 = 36η = 12 χ 3 = 36

Durchmesser der öffnung 6: d = 1,0 mm effektive Länge des Lagers: L = L1+L2+L3+L4-+L5+L6Diameter of opening 6: d = 1.0 mm effective length of the bearing: L = L1 + L2 + L3 + L4- + L5 + L6

= 3Ο+3Ο+3Ο+3Ο+3Ο+3Ο= 3Ο + 3Ο + 3Ο + 3Ο + 3Ο + 3Ο

= 180 mm= 180 mm

Druck der zugeführten Luft: Ps = 5 kg/cm , absolut Spielraum in radialer .Richtung zwischen dem Rollenkörper und der Welle 2: C = Wx 10*"^ mm äußerer Durchmesser der Welle 2: D= 30 mm Anzahl der Austrittsöffnungen 12: m = 8 χ 2 = 16 effektiver Abfuhrungsgrad der öffnungen 12: «f = 50 % Durchmesser der Austrittsöffnungen 12: d' = 2,5 mm.Pressure of the air supplied: Ps = 5 kg / cm, absolute clearance in the radial direction between the roller body and the shaft 2: C = Wx 10 * "^ mm outer diameter of the shaft 2: D = 30 mm Number of outlet openings 12: m = 8 χ 2 = 16 effective degree of discharge of the openings 12: «f = 50 % diameter of the outlet openings 12: d '= 2.5 mm.

Wenn in diesem Falle die Menge der verbrauchten Luft (nachfolgend abgekürzt mit Q Nl/Min.) und die radiale Belastungskapazität (nachfolgend abgekürzt mit W kg) gemessen wurden, so wurden folgende Werte erhalten:If, in this case, the amount of air consumed (hereinafter abbreviated as Q Nl / min.) And the radial load capacity (hereinafter abbreviated as W kg) were measured, the following values were obtained:

Q = 280 Nl/Min. und W = 25 kgQ = 280 Nl / min. and W = 25 kg

Wenn die Belastungskapazität pro Mengeneinheit der verbrauchten Luft (nachfolgend abgekürzt mit R) errechnet wurde, so ergab sich R = 2§o~ ⁼ °»⁰⁸9 ^kS ' Min./Nl. If the load capacity per unit of quantity of air consumed (hereinafter abbreviated as R) was calculated, the result was R = 2§o ~ ⁼ ° » ⁰⁸ 9 ^k S 'min./Nl.

Ein R-Wert von mindestens 0,04, erhalten nach der oben angegebenen Berechnungsmethode, ist bevorzugt. Wenn der R-Wert weniger als 0,04- beträgt, ist die Belastungskapazität im Vergleich zu der verbrauchten Luftmenge gering und deshalb hat ein solches Lager einen sehr schlechten Wirkungsgrad. Das Lager des vorliegenden Beispiels ist daher als ein Lager mit einem guten Wirkungsgrad anzusehen. Vom wirtschaftlichen und Leistungsstandpunkt aus gesehen, wird es als zweckmäßig ertichtet, mittels der Größe dieses R-Wertes die Leistungsfähigkeit des Lagerteils zu beurteilen, der als wichtiger Teil der Rolle fungiert. Wenn der P-Wert, d.h. der Wert von log , inAn R value of at least 0.04 obtained according to the above Calculation method is preferred. When the R-value is less than 0.04-, the load capacity is in comparison low to the amount of air consumed and therefore such a bearing has a very poor efficiency. That The bearing of the present example is therefore to be regarded as a bearing with a good efficiency. From the economic and From a performance point of view, it is stated to be expedient using the size of this R-value to assess the performance of the bearing part, which is an important part of the role acts. If the p-value, i.e. the value of log, is in

Ps »er'DPs »er'D

309823/10U309823 / 10U

diesem Falle errechnet wurde, so "betrug er 4,4. Außerdem war die Führungsrolle, selbst wenn der Fadenführungsrollenteil oder die Fittings Schocks unterworfen wurden, stabil, wobei keine abnormen Oszillationen in axialer Richtung auftraten.In this case, it was calculated that "it was 4.4. In addition, it was the guide roller, even if the thread guide roller part or the fittings are subjected to shocks, stable, wherein no abnormal oscillations occurred in the axial direction.

In diesem Beispiel betrug das Verhältnis von effektiver Austrittsfläche zur Gesamtfläche der Öffnungen 6 für die Einführung der Druckluft (nachfolgend abgekürzt mit H-V/ert) H = Tp- -m. (d·)²· f/f.n-d² » 139 %.In this example, the ratio of the effective exit area to the total area of the openings 6 for the introduction of the compressed air (hereinafter abbreviated as HV / ert) was H = Tp- -m. (d ·) ² · f / fn-d ² »139%.

Example 2

In diesem Beispiel wird ein anderer Fall erläutert, in dem eine Führungsrolle mit der gleichen dreifachen lufteinführung verwendet wurde wie in Beispiel 1_o Die Dimensionswerte des luftlagers usw. waren folgende:This example explains another case where a guide roller with the same triple air inlet was used as in Example 1 _o The dimensional values of the air bearing, etc. were as follows:

η = 16 χ 3 = 48 Öffnungenη = 16 χ 3 = 48 openings

d = 1,0 mm.d = 1.0 mm.

L = ;L1+L2+L3+L4+L5+L6 = 30+30+40+4-0+30+30 = 200 mm Ps = 5 kg/cm , absolutL =; L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 = 30 + 30 + 40 + 4-0 + 30 + 30 = 200 mm Ps = 5 kg / cm, absolute

C = 25 χ 10"⁵ mmC = 25 χ 10 " ⁵ mm

D = 30 mmD = 30 mm

m = 8 χ 2 = 16 Öffnungenm = 8 χ 2 = 16 openings

ψ = 50 % ψ = 50 %

d¹ = 3)6 mmd ¹ = 3) 6 mm

V/enn in diesem Falle Q gemessen wurde, so erhielt man Q = 180 Nl/Min. Da der Q-Wert geringer war als im Falle des Beispiels Λ trat ein Metall-Metall-Reibkontakt zv/ischen dem Rollenkörper 1 und der Welle 2 auf und es war daher unmöglich, eine Belastungskapazität in radialer Richtung zu erzielen. Es wird angenommen, daß dies darauf zurückzuführen ist, daß der Drosselwiderstand an den öffnungen 6 und der Drossclwiderstand an dem Luftfim 8 unausgewogen waren. V/enn der F-Wert in diesem Falle errechnet wurde, so erhielt man einen Wert von 5₅O1. Außerdem wurde inIf Q was measured in this case, Q = 180 standard l / min. Since the Q value was lower than the case of Example Λ , metal-to-metal frictional contact occurred between the reel body 1 and the shaft 2, and it was therefore impossible to obtain a load capacity in the radial direction. It is assumed that this is due to the fact that the throttle resistance at the openings 6 and the throttle resistance at the air film 8 were unbalanced. V / hen the F value was calculated, in this case, there was prepared a value of 5 ₅ O1. In addition, in

309823/1014309823/1014

diesem Beispiel bestätigt, daß der Rollenkörper 1 in axialer Richtung oszillierte, wenn die Rollenfittings einem Schock unterworfen wurden und wenn die abnormen Oszillationen einmal begonnen hatten, so wurden sie nicht gedämpft, sondern sie setzten sich fort, bis die Operation beendet wurde. Während der Fortsetzung der abnormen Oszillationen kann die Führungsrolle nicht als stabile Führungsrolle angesehen werden-, da in axialer Richtung ein Metall-Metall-Reibkontakt auftritt. Bei der Berechnung des Η-Wertes ergab sich ein Wert von 216 %. Es wird angenommen, daß der Oszillationskontrolleffekt abnahm aufgrund eines übermäßg starken Austritts der Druckluft aus den Austrittsöffnungen 12.This example confirmed that the reel body 1 oscillated in the axial direction when the reel fittings were shocked and, once the abnormal oscillations began, they were not dampened, but they continued until the operation was terminated. During the continuation of the abnormal oscillations can take the lead cannot be seen as a stable leadership role - as in metal-to-metal frictional contact occurs in the axial direction. The calculation of the Η value resulted in a value of 216%. It is believed that the oscillation control effect decreased due to excessive leakage of the compressed air from the outlet openings 12.

Example 3

In diesem Beispiel ist der Fall erläutert, bei dem eine Führungsrolle mit einer doppelten Luftzuführung verwendet wurde. Die Dimensionswerte des Lagers usw. waren folgende:This example explains the case where there is a leadership role with a double air supply was used. The dimensional values of the warehouse etc. were as follows:

η = 6x2= 12 Öffnungenη = 6x2 = 12 openings

d * 0,8 mmd * 0.8 mm

L- = L1+L2 = 15+15 = 30 mmL- = L1 + L2 = 15 + 15 = 30 mm

Ps β 5 kg/cm ,absolutPs β 5 kg / cm, absolute

C * 40 χ 10~2 mmC * 40 χ 10 ~ 2mm

D ■ 20 mmD ■ 20 mm

m «= 8 χ 2 β 16 öffnungenm «= 8 χ 2 β 16 openings

ψ= 50 % ψ = 50 %

d* « 0,9 mmd * «0.9 mm

Wenn die Q- und W-Werte in diesem Falle gemessen wurden, so ergab sich folgendes: Q = 60 Nl/Min. und W - 4,2 kg. In diesem Falle betrug der R-Wert 0,070. Da R> 0,04, kann dieses Lager nicht als ein solches mit einem guten Wirkungsgrad angesehen werden»When the Q and W values were measured in this case, the following was found: Q = 60 Nl / min. and W - 4.2 kg. In this case, the R value was 0.070. Since R> 0.04, this bearing cannot be regarded as having good efficiency will"

Der F-Wert betrug 3,255. Außerdem betrug der H-Wert 84 % und esThe F value was 3.255. In addition, the H value was 84 % and it

309823/101Ά309823 / 101Ά

traten keine abnormen Oszillationen in axialer Richtung auf· Selbst wenn die Fittings, der Rollenkörper usw. Schocks unterworfen wurden, so wurden dadurch erzeugte Oszillationen sofort gedämpft und es wurden keine Störungen festgestellt. Da wie in . Beispiel 1 die Flansche 3 und 7 β**- den beiden Enden der Fadenführungsrolle mit Büchsen in axialer Richtung versehen waren, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, wurde der Eintritt des Fadens in den Spielraum, wie oben angegeben, wirksam auch dann verhindert, wenn der Faden aufgewickelt wurde oder wenn der Faden brach. Deshalb war diese Führungsrolle stabil.'When there was no abnormal oscillation in the axial direction · Even when the fittings, reel body, etc. were subjected to shocks, the oscillations generated thereby were immediately dampened and no disturbance was found. As in. Example 1 the flanges 3 and 7 β ** - the two ends of the thread guide roller were provided with sleeves in the axial direction, as shown in Fig. 5, the entry of the thread into the clearance, as indicated above, was effectively prevented even then when the thread has been wound or when the thread broke. So this leadership role was stable. '

Example 4

In diesem Beispiel wird ein anderer Fall,einer Führungsrolle mit der gleichen doppelten Luftzufuhr wie in Beispiel 3 erläutert, Die Dimensionswerte des Lagers usw. waren folgende:This example is another case, a leadership role with the same double air supply as explained in example 3, The dimensional values of the warehouse etc. were as follows:

n= 6x2= 12 öffnungen
d = 0,5 mmn = 6x2 = 12 openings
d = 0.5 mm

L = L1+L2 = 15+15 = 30 mmL = L1 + L2 = 15 + 15 = 30 mm

p
Ps = 5 kg/cm j absolutp
Ps = 5 kg / cm j absolute

G = 140 χ 10~³ mm ^ .G = 140 χ 10 ~ ³ mm ^.

D = 20 mmD = 20 mm

ι = 8 χ 2 = 16 öffnungenι = 8 χ 2 = 16 openings

ψ = 50 % ψ = 50 %

d¹ = 0,4 mmd ¹ = 0.4 mm

Wenn in diesem Falle die Q- und W-Werte gemessen wurden, so erhielt man folgende Werte: Q = I70 Nl/Min. und W = 4,6 kg.In this case, when the Q and W values were measured, so obtained the following values are obtained: Q = I70 Nl / min. and W = 4.6 kg.

Wenn der R-Wert errechnet wurde, so betrug er 0,027. Die Belastungskapazität W nahm ,etwas zu, es trat jedoch eine noch größere Zunahme der Menge der verbrauchten Luft auf, der R-Wert fiel ab. Es wird angenommen, daß in diesem Beispiel der schlechte Wirkungsgrad, wie oben angegeben, des Lagers daraufWhen the R value was calculated, it was 0.027. The load capacity W increased somewhat, but there was an even larger increase in the amount of air consumed, the R value fell off. It is believed that in this example, the poor efficiency, as stated above, of the bearing thereon

309823/10U309823 / 10U

zurückzuführen war, daß der Spielraum C des Lagers zu groß war. Wenn der F-Wert in diesem Falle errechnet wurde» 90 betrug er 1,963.was due to the fact that the clearance C of the camp was too large. When the F-value was calculated in this case, it was »90 he 1.963.

Wenn die Bollenfittings wie in Beispiel 2 einem Schock unterworfen wurden, so traten in dem Rollenkörper 1 in axialer Richtung abnorme Oszillationen auf. Deshalb konnte diese Führungsrolle nicht stabil betrieben werden. Wenn der H-Uert errechnet wurde, so betrug er 43 %, Die Menge der durch die öffnungen 12 austretenden Druckluft war ungenügend, was zur Folge hatte, daß die Oszillationen in dem Rollenkörper 1 in axialer Richtung nicht kontrolliert werden konnten. Im Gegensatz zu den Fällen der Beispiele 1 und 3 waren in diesem Bei* spiel in axialer Richtung keine Büchsen 14 vorgesehen. Die Folge davon war, daß der Faden Gelegenheit hatte, während der Aufwickelung des Fadens oder beim Bruch des Fadens in den Spielraum 9 einzutreten, wodurch die Operationscharakteristik der Führungsrolle erschwert wurde und ein gelegentliches Festfressen des Lagers auftrat.When the bolt fittings were shocked as in Example 2, abnormal oscillations occurred in the reel body 1 in the axial direction. Therefore, this leadership role could not be operated stably. When the H value was calculated, it was 43 %. The amount of compressed air exiting through the openings 12 was insufficient, with the result that the oscillations in the roller body 1 in the axial direction could not be controlled. In contrast to the cases of Examples 1 and 3, no bushes 14 were provided in this example in the axial direction. As a result, the thread had an opportunity to enter the clearance 9 during the winding of the thread or when the thread broke, making the operational characteristics of the guide roller difficult and the bearing seizure occasionally occurring.

Example 5

Dieses Beispiel erläutert den Fall einer Führungsrolle mit einer einfachen Luftzufuhr, wie sie in Fig. 7 erläutert ist.This example explains the case of a guide roller with a simple air supply, as illustrated in FIG.

η β 6 χ 1 = 6 öffnungenη β 6 χ 1 = 6 openings

d β 0,8 mmd β 0.8 mm

L - L1+L2 = 7,5+7,5 = 15 mmL - L1 + L2 = 7.5 + 7.5 = 15 mm

Ps = 4 kg/cm , absolutPs = 4 kg / cm, absolute

C = 30 χ 10"' mmC = 30 χ 10 "'mm

D = 20 mm · ;D = 20mm x;

m » 8 χ 2 = 16 öffnungenm »8 χ 2 = 16 openings

f = 50 % f = 50 %

d¹ = 0,65 mmd ¹ = 0.65 mm

309823/1014309823/1014

Wenn die Q- und W-Werte in diesem Falle gemessen wurden, so ergab sieh folgendes: Q = 18 m/Min, "und W = 2,5 kg. Der R-Wert betrug in diesem Falle 0,139. Da R> 0,04, kann dieses Lager als wirksam angesehen werden. Der F-Wert betrug 3« Da der H-Wert 88 % betrug, traten in axialer Richtung keine Oszillationen auf. Selbst wenn auf die Fittings, den Rollenkörper usw. Schocks einwirkten, wurden die aufgetretenen Oszillationen sofort gedämpft.When the Q and W values were measured in this case, the results were as follows: Q = 18 m / min, "and W = 2.5 kg. The R value in this case was 0.139. Since R> 0, 04, this bearing can be considered effective. The F value was 3 «Since the H value was 88 % , no oscillations occurred in the axial direction. Even when the fittings, reel body, etc. were subjected to shocks, they did occur Oscillations are dampened immediately.

Example 6

Dieses Beispiel erläutert einen anderen Fall einer Führungsrolle des gleichen !Typs mit der einfachen Luftzufuhr wie in Beispiel 5·This example illustrates another case of a leadership role of the same! type with the simple air supply as in Example 5

η = 6x1 = 6 öffnungen ' d - 0,5 mmη = 6x1 = 6 openings' d - 0.5 mm

• L ** L1+L2 = 7,5+7,5 = 15 mm
Ps = 4 kg/cm absolut
C = 80 χ 10*"^ mm
D β 20 mm• L ** L1 + L2 = 7.5 + 7.5 = 15 mm
Ps = 4 kg / cm absolute
C = 80 χ 10 * "^ mm
D β 20 mm

ι = 8 χ 2 = 16 Öffnungen
ψ = 50 %
a¹ = 0,65 mmι = 8 χ 2 = 16 openings
ψ = 50 %
a ¹ = 0.65 mm

Wenn die Q- und W-Werte in diesem Falle gemessen wurden, so ergab sich folgendes: Q = 85 Nl/Min. und W *= 3,0 kg. Wenn der R-Wert errechnet wurde, so betrug er 0,035. Obwohl hier eine geringfügige Zunahme der Belastungskapazität auftrat, war die Zunahme der verbrauchten Luftmenge größer, so daß ein Abfall hinsichtlich des R-Wertes auftrat»If the Q and W values were measured in this case, so the result was the following: Q = 85 standard l / min. and W * = 3.0 kg. If the R value was calculated, it was 0.035. Although there was a slight increase in exercise capacity here, that was The increase in the amount of air consumed was greater, so that there was a decrease in the R-value »

In diesem Beispiel wies das Lager, wie oben angegeben, einen schlechten Wirkungsgrad auf wegen der übermäßigen Größe des Spielraums C. Wenn in diesem Falle der F-Wert gemessen wurde.In this example, as noted above, the camp had a poor efficiency due to the excessive size of the clearance C. When the F value was measured in this case.

3098 2 3/10U3098 2 3 / 10U

so betrug er 1,944-· Wenn dann wie in den obigen Beispielen die Rollenfittings einem Schock ausgesetzt wurden, so traten in dem Rollenkörper 1 abnorme Oszillationen in axialer Richtung auf. Deshalb war die Führungsrolle in diesem Falle nicht stabil. Wenn der Η-Wert errechnet wurde, so betrug er 225 %· Als Folge der Abgabe einer überschüssigen Menge an Druckluft durch die Ausgangsdüsen 12 hatte sich der Oszillaiionssteuerungseffekt verringert.so it was 1.944- · If then as in the above examples When the roller fittings were shocked, abnormal oscillations occurred in the reel body 1 in the axial direction on. Therefore, the leadership role in this case was not stable. When the Η-value was calculated it was 225% As a result of the discharge of an excessive amount of compressed air through the exit nozzles 12, the oscillation control effect has been brought about decreased.

'Ill''Ill'

Aus den vorstehenden Beispielen geht hervor, daß die erfindungsgemäße Führungsrolle einen ausgezeichneten Wirkungsgrad hinsichtlich der Belastungskapazität pro Mengeneinheit der verbrauchten Luft aufweist und daher eine Rolle darstellt, die stabil, wirtschaftlich und leistungsfähig ist„ Wenn in dem Rollenkörper Ϊ in axialer Richtung abnorme Oszillationen auftreten und wenn das Ende des Rollenkörpers 1 und der Flansch 7 miteinander in Kontakt kommen, so daß der Spielraum 9 verschwin-; det, so wird erfindungsgemäß die komprimierte Luft nicht aus dem. Spielraum 9 entfernt, sondern nur durch die Düsen 12 des Flansches 7 abgelassen, da an einer Verlangerungslinie* des Luftfilmes Düsen 12 vorgesehen sind. Als Folge davon tritt eine abnorme Drucksteigerung an der Seite des Flansches 7 und im Gegensatz dazu ein Druckabfall an der Seite des Flansches 3 auf, was zur Folge hat, daß der Rollenkörper 1 in Richtung des Flansches 3 zurückgestoßen wird. Andererseits tritt ein ähnliches Phänomen auf, wenn das Ende des Rollenkörpers 1 mit dem Flansch 3 in Kontakt kommt und der Spielraum 9 an der Seite des Flansches verschwindet, wobei in diesem Falle der Rollenkörper 1 zur Seite des Flansches 7 zurückkehrt. Dadurch ist es möglich, die abnormen Oszillationen zu dämpfen, die entstanden sind, und damit automatisch die Führungsrolle in ihren normalen Betriebszustand zurückzuführen. .It can be seen from the above examples that the guide roller of the present invention is excellent in the efficiency in terms of the load capacity per unit amount of the air used, and therefore is a roller that is stable, economical and efficient "when abnormal oscillations occur in the roller body Ϊ in the axial direction and when the end of the roller body 1 and the flange 7 come into contact with each other so that the clearance 9 disappears; det, according to the invention, the compressed air is not from the. Clearance 9 removed, but only drained through the nozzles 12 of the flange 7, since nozzles 12 are provided on an extension line * of the air film. As a result, an abnormal increase in pressure occurs on the flange 7 side and, on the contrary, a pressure drop occurs on the flange 3 side, with the result that the reel body 1 is pushed back toward the flange 3. On the other hand, a similar phenomenon occurs when the end of the reel body 1 comes into contact with the flange 3 and the clearance 9 on the flange side disappears, in which case the reel body 1 returns to the flange 7 side. This makes it possible to dampen the abnormal oscillations that have arisen and thus automatically return the guide roller to its normal operating condition. .

Außerdem sind erfindungsgemäß in axialer Richtung Büchsen (Hülsen) 14 in der Weise vorgesehen, daß die Enden des RollenkörpersIn addition, according to the invention sleeves (sleeves) are in the axial direction 14 provided in such a way that the ends of the roller body

*(extension line)* (extension line)

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■umhüllt sind, wie oben beschrieben, wobei der Faden nicht in den Spielraum 9 eintritt, selbst wenn er bricht usw. Auf diese Weise erhält man eine Fadenführungsrolle mit einer ausgezeichneten Stabilität und Brauchbarkeit„Der Eintritt des Fadens in den Spielraum 13 zwischen dem Rollenkörper 1 und der Hülse 14 wird wirksamer verhindert, wenn der Spielraum 13 schmaler wird, wenn dieser Spielraum aber zu schmal ist, so tritt die Drosselwirkung des Austritts der Druckluft auf und führt zu einem Abfall der Leistung des Luft lagers bei den Spielräumen 8 und 9· Obwohl der Spielraum 13 bei verschiedenen Tests bestimmt werden soll, kann erfahrungsgemäß das Ende erzielt werden, ohne daß der Austritt von komprimierter Luft verhindert wird und ohne daß der Effekt der Verhinderung des Eintritts des Fadens beeinträchtigt wird, wenn der Spielraum 13 so groß gemacht wird, daß er das einige Zehnfache der Spielräume 8 und 9 beträgt» Es ist ferner auch möglich, den Spielraum 13 noch weiter zu reduzieren, wenn die Druckluft, die den Lagerspielraum 9 passiert hat, nicht über den Spielraum 13 axial zu dem Rollenkörper 1, sondern radial zu dem Eollenkörper abgelassen wird, indem man beispielsweise Austrittsöffnungen in der Umfangsoberflache der Büchse 14- vorsieht. Außerdem kann die Büchse 14 ihre Wirksamkeit zur Verhinderung des Eintritts des Fadens voll •entfalten, *■ wenn sie den Bollenkörper 1 axial um einige Millimeter überlappt.■ are encased as described above, the thread not being in the clearance 9 occurs even if it breaks, etc. In this way, a thread guide roller having an excellent one can be obtained Stability and Usability “The entry of the thread in the clearance 13 between the reel body 1 and the sleeve 14 is prevented more effectively when the clearance 13 becomes narrower, but if this margin is too narrow, the throttling effect occurs the discharge of the compressed air and leads to a decrease in the performance of the air bearing at the clearances 8 and 9 Although the margin 13 can be determined in various tests should, experience has shown that the end can be achieved without and without the escape of compressed air being prevented that the effect of preventing the entry of the thread is impaired if the clearance 13 is made so large, that it is a few ten times the margins of 8 and 9 » It is also possible to further increase the leeway 13 reduce when the compressed air that passes the bearing clearance 9 has, is not discharged via the clearance 13 axially to the roller body 1, but radially to the roller body, for example by having outlet openings in the circumferential surface the sleeve 14- provides. In addition, the sleeve 14 can be their Effectiveness to prevent the entry of the thread fully • unfold, * ■ when they axially around the bolt body 1 by a few Overlaps millimeters.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist die vorliegende Erfindung auf alle Fadenführungsrollen anwendbar, in denen Öffnungen zur Drosselung verwendet werden und es bestehen keinerlei Beschränkungen bezüglich der Verwendung eines Lagers mit einer einfachen Luftzufuhr oder einer mehrfachen Luftzufuhr. ■ .As is apparent from the above description, the present Invention applicable to all thread guide rollers in which openings for throttling are used and there are no restrictions whatsoever on the use of a single or multiple air supply bearing Air supply. ■.

Patentansprüche:Patent claims:

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Claims

1. Guide roller for threads, which consists of a bolt body rotatably arranged around a shaft, the shaft with Openings is provided through which compressed air can be introduced with the formation of an air film between the bolt body and the shaft, whereby an air bearing is formed which carries the bolt body, characterized in that the various Air bearing characteristics are selected to satisfy the following equation:

2 <log - £ "*

C .D

where mean:

η is the total number of openings for introducing the compressed air with the proviso that nt 6,
d is the diameter of the openings for the introduction of the compressed air in mm,

2
Ps the pressure in kg per cm absolute under which the compressed air is applied

is supplied, with the proviso that Ps ^: 3, G is the clearance in mm between the bolt body and the shaft

in radial directionj with the proviso that ΟΊΟ ι 10 *, D is the outer diameter in mm of the shaft and L is the sum of the distances in mm from different openings to the compressed air outlet, measured in axial direction, with the proviso that when there is no compressed air outlet between adjacent openings, the distance between them Openings is not included.

2. Guide roller according to claim 1, characterized in that that one or more holes (11) are arranged axially in the shaft (2) that are connected to the recessed part (10> o-

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as well as, mi-fc connected to the outside of the shaft «.

3. Guide roller according to claim 1, characterized in that that at the ends of the shaft (2) flanges (3 and 7) are attached, at least one of which is provided with a bushing (14-) which extends in the axial direction in the V / eise, that the end of the owl body (i) is enveloped.

4-, guide roller according to claim 1, characterized in that that the flanges (3 and 7) at the ends of the shaft (2) with a plurality of fluid outlet openings (12) in such positions arranged on the extension line of the Spielrauüis (8) are that the effective exit area of the exit openings (12) 50 to 200% of the area of the openings (6).

5. Guide roller according to claim 1, characterized in that one or more of the axially arranged in the shaft (2) Holes (11) with the recessed parts (10) arranged on the inside of the shaft (2) at points between the Openings (6) and are in communication with the outer side of the shaft and that at least one of the flanges (3 and 7) is provided with a sleeve (14) at the ends of the shaft (2), which extends in the axial direction in such a way that it envelops the end of the owl body (1).

6. Guide roller according to claim 1, characterized in that one or more of the axially arranged holes (11) in the shaft (2) with the recessed parts (10) provided on the inside of the shaft (2) at points between the openings (6 ) and with the outer side of the shaft in communication, and that the flanges (3 "and 7) at the ends of the shaft (2) are provided with a plurality of fluid outlet openings (12) at positions on the extension line of the clearance (8) , the effective exit area of the exit openings (12) being 50 to 200 % of the area of the openings (6).

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7. Guide roller according to claim 1, characterized in that at least one of the plansche (3 and 7) on. the ends of the shaft (2) is provided with a sleeve (14) which extends in axial Riphtung in such a way that the end of the roller body (1) is enveloped, and that the planes (3 and 7) also with a plurality of fluid outlet openings (12) are provided at points on the extension line of the clearance (8), the effective outlet area of the outlet openings (12) being 50 to 200 % of the area of the openings (6).

8. Guide roller according to claim 1, characterized in that one or more of the axially arranged in the shaft (2) Holes (11) at points between the openings (6) with the recessed parts arranged on the inside of the shaft (2) (10) as well as with the outside of the shaft in connection, and that at least one of the planes (3 and 7) with a sleeve (14) is provided which extends in the axial direction in such a way that it is the end of the roller body (1) enveloped, and that the flanges with a plurality of fluid outlet openings (12) are provided at points on the extension line of the clearance (8), the effective exit area of the exit openings (12) being 50 to 200% of the area the openings (6) is.

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