DE2333555B2 - Lagerung für den Spinnrotor einer Offenend-Spinnvorrichtung - Google Patents

Description

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rauschen und Materialermüdungen führt. Sodann Schutz gestellten Merkmale sind in der nachfolgensetzt auch die Fettschmierung der Lager der Dreh- den Beschreibung eines in den Fig. 1 und 2 darzahl Grenzen, da die Lager ohne ausreichende gestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
Schmierung bei hohen Drehzahlen zum Trockenlauf Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsneigen, womit die Lagerkäfige einem vorzeitigen 5 gemäße Spinnrotor-Lagerung mit einer schematisch Verschleiß unterworfen sind, der zur Zerstörung des angedeuteten Ölzuführung und
Lagers führt, noch ehe die nominelle Lehensdauer F i g. 2 einen Querschnitt entlang der Linie H-II — eben durch die Ermüdungsgrenze — erreicht isst. in F i g. 1.

Des weiteren sind für Offenend-Spinnrotoren auch Die dargestellte Lagerung hat ein Gehäuse 1, das

schon pneumatische Luftlager bekanntgeworden io stimseitig durch einen Deckel 2 abgeschlossen ist.

(US-PS 3 599 414). Mit einer Druckluftversorgung Der Deckel 2 enthält einen mehr oder weniger tan-

für jeden einzelnen der zahlreichen Spinnrotoren ist gential mündenden Faserzuführungskanal 3 und

eine derartige Maschine jedoch aufwendig. Darüber einen zentralen Garnabzugskanal 4. Durch den

hinaus sind die tragenden Luftkissen außerordentlich Faserzuführungskanal 3 werden der kelchförmigen

dünn, beispielsweise in der Größenordnung von 15 Fasersammelfiäche 5 in der Turbine 6 des Spinn-

0,001 mm, so daß die Lager sehr empfindlich sind rotors 7 mit einem Luftstrom lose Fasern zugeführt,

für Staubteilchen, die mit dem Luftstrom in die tra- die als Garn durch den Kanal 4 abgezogen werden,

gende Luftschicht eingeführt werden, was eine äußerst Das zur Erzeugung des Luftstromes notwendige

saubere Luftquelle erforderlich macht. Druckgefälle wird durch Anschluß des Gehäuses 1

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, 20 über einen Kanal 8 an eine Unterdruckquelle erzeugt,

eine Lagerung der eingangs genannten Art unter Ebensogut könnte das Druckgefälle auch durch den

möglichst geringem Aufwand so auszubilden, daß Spinnrotor 7, z. B. mit radialen Löchern oder Flü-

bei hoher Garnqualität und ausreichender Stand- geln an der Turbine, hervorgerufen werden,

zeit die Rotordrehzahl bis auf etwa 50 000 bis Abgesehen von der Turbine 6 besteht der Spinn-

60 000 min"¹ heraufgesetzt werden kann. 25 rotor 7 im wesent'xhen aus einer Welle 9, die tur-

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 binenseitig mit einem Wälzlager 10 in Form eines

angegebene Erfindung gelöst. Rillenkugellagers gelagert ist. Auf das andere Wellen-

Bei einer Spulspindellagerung, bei der die Spindel- ende ist eine Antriebsscheibe 11 aufgesetzt, auf der achse ebenfalls mit zwei Wälzlagern in einer Hülse ein Antriebsband 12 aufliegt. Das turbinenferne gelagert ist (DT-OS 1 685 859) ist es zwar bereits 30 Wälzlager 13 für die Welle 9 ist ein führungsloses bekannt, diese Hülse durch zwei auseinanderliegende Rollenlager. Da ein solches eine höhere statische Elastomerkörperabschnitte abzustützen, doch tritt und dynamische Tragzahl aufweist als ein Kugeleiner von diesen etwa in der Hülsenmitte auf, und lager, werden die von dem Antriebsband 12 überein jeder liegt unmittelbar einem der beiden Wälz- tragenen Kräfte gut aufgenommen. Die Außenringe lager gegenüber. Besondere Kühlungsmaßnahmen, 35 10' und 13' der beiden Wälzlager sind stramm in eine wie sie erfindungsgemäß durch eine Luftzirkulation- dünnwandige, in sich steife Hülse 14 eingesetzt,
möglichkeit verwirklicht sind, fehlen, wie anderer- Die Hülse 14 ist ihrerseits an ihrem turbinenseits auch die Notwendigkeit, einen Schmiermittel- seitigen Ende axial außerhalb des turbinenseitigen austritt infolge eines Druckgefälles zu verhindern. Wälzlagers 10 mit einem schmalen Elastomerkörper-

Bei der Erfindung werden mit der massearmen 40 Abschnitt 15 in einer Gehäusebohrung 16 abgestützt. Hülse trotz der ungleich höheren Drehzahl die Der Elastomerkörper-Abschnitt 15 dient zugleich axialen Lagerbelastungen klein gehalten, indem sie dazu, das Eindringen von Luft in den unter Unteran die Elastomerkörperabschnitte weitergegeben druck gehaltenen Turbinenraum 17 aus dem die werden. Durch ihren großen Abstand sind diese bei Hülse 14 umgebenden Ringraum 17' zu verhindern, optimaler Wellenführung nur verhältnismäßig kleinen 45 Ein unkontrollierter Lufteintritt in den Turbinen-Belastungen unterworfen. Dabei aber bringen ihre raum 17 würde die Aufrechterhaltung eines geregelvergleichsweise großen Verformungen eine gute ten Unterdruckes dort in Frage stellen. Aus dem Dämpfung mit sich. Die Luftzutritts- und die Luft- gleichen Grund ist in die Hülse 14 axial außerhalb durchtrittsöffnung an dem die Hülse umgebenden des turbinenseitigen Wälzlagers 10 ein hohler Laby-Ringraum ermöglichen eine wirksame Kühlung der 50 rinthdichtungsring 18 eingesetzt, dessen Stirnwände Hülse mitsamt den darin gefaßten Wälzlagern und mit der Welle 9 einen engen Ringspalt 19 einschlieden Elastomerkörperabschnitten, von denen der ßen. Der Innenraum des Labyrinthdichtungsringes turbinenseitige Abschnitt ohnehin nicht an der durch 18 bildet einen über radiale Luftdurchtrittsöffnungen das dortige Wälzlager maximal aufgeheizten Stelle 20 mit dem Ringraum 17' in Verbindung stehenden auftritt. Des weiteren wird mit dem dosierten Luft- 55 Druckausgleichsraum 18'.

zutritt über den Ringraum ein sonst womöglich Durch seine Anordnung nahe der Turbine 6 beSchmiermittel aus den Wälzlagern heraus- und in grenzt der Elastomerkörper-Abschnitt 15 trotz seiner den unter Unterdruck stehenden Turbinenraum hin- Weichheit die Auslenkungen des Spinnrotors 7 weeintreibendes Druckgefälle an den Wälzlagern ver- sentlich. Ihre zweite elastische Abstützung in der mieden. 60 Gehäusebohrung 16 findet die Hülse 14 in Höhe des

Die letztgenannte Maßnahme bringt es wiederum turbinenfernen Wälzlagers 13 in Gestalt eines Elasto-

mit sich, was sonst selbst bei ungekühlten Spinn- merkörper-Abschnittes 21 aus einzelnen über den

rotor-Lagerungen mit Wälzlagern noch nicht befriedi- Umfang verteilten Elastomerstücken, durch deren

gend gelöst wurde, daß eine ölschmierung ange- Zwischenraum atmosphärische Luft Zutritt zu dem

wandt werden kann, die von Natur aus höhere Dreh- 65 Ringraum 17' findet. Diese Luft führt zum einen

zahlen bei größerer Standzeit erlaubt als eine an den Wälzlagern 10 und 13 einen Druckausgleich

Fettschmierung. herbei, der verhindert, daß Schmiermittel von diesen

Diese und weitere in den Unteransprüchen unter zu dem unter Unterdruck stehenden Turbinenraum

17 ausgetrieben wird. Gleichzeitig aber bewirkt der bine 6 durch außerhalb der strichpunktierten norma

durch den turbinenseitigen Ringspalt 19 abfließende Ien Turbinenkontur vorgesehenes Ballastmaterial 6

Leckluftstrom eine Kühlung der davon bestrichenen (Fig. 1) zu vergrößern. Damit läßt sich eine erheb

Elastomerkörper-Abschnitte 15 und 21 sowie der liehe Absenkung der unteren Grenze des über

Hülse 14 mitsamt den darin enthaltenen Wälz- 5 kritischen Drehzahlbereiches erzielen,

lagern. Die so weit beschriebene Lagerung läßt mit Fett-

Die axiale Festlegung des Spinnrotors 7 durch nur schmierung bei praktisch befriedigender Lebensdaue:

eines der beiden Wälzlager bringt den Vorteil mit Drehzahlen bis etwa 45 000 min"¹ zu. Noch höhere

sich, daß nur dessen vergleichsweise unwesentliche Drehzahlen lassen sich durch eine ölschmierung

Toleranzen in das axiale Lagerspiel eingehen, wohin- io erreichen, die auf Grund des vorausgehend erwähn-

gegen die Längentoleranzen der Lagerringe, der ten Druckausgleiches ohne weiteres möglich ist. Eine

Welle 9 und der Hülse 14 ohne Einfluß bleiben. solche ölschmierung kann folgendermaßen verwirk-

Neben einer Verringerung des Lagergeräusches wird licht sein: In das Gehäuse 1 ist ein über einen

hierdurch die radiale Belastbarkeit auch des tür- Schlauch 22 mit einem Tank 23 verbundenes Mund-

binenseitigen Wälzlagers 10 verbessert. Durch die 15 stück 24 eingeschraubt, in dem ein bis in den Tank

zweierlei weit auseinanderliegenden elastischen Ab- reichender Docht 25 endet. Ein Fortsatz 26 des

Stützungen (Elastomerkörper-Abschnitte 15 und 21) Mundstücks 24 ragt durch eine Bohrung 27 der

kann die radiale Spinnrotorauslenkung auf Grund Hülse 14 hindurch, und der Docht 25 gibt öl

von Unregelmäßigkeiten im Bandlauf und insbeson- tropfenweise auf die rotierende Welle 9 ab, von wo

dere bei kritischen Drehzahlen klein gehalten ao es zu den beiden Wälzlagern 10 und 13 fließt. Statt

werden. dessen könnte der Docht 25 auch bis an die Welle 9

Allerdings werden durch die hier geschilderten führen. Ein ölschleuderring 28 verhindert, daß öl

Maßnahmen die kritischen Drehzahlen des Spinn- bis in den Turbinenraum 17 gelangt,

rotors angehoben. Dies kann durch Veränderung der Bei dieser Art Schmierung richtet sich die zuge-

Charakteristiken der elastischen Abstützungen zu »5 führte ölmenge nach dem Dochtquerschnitt und

einem gewissen Grade kompensiert werden. Um je- dem Gefälle zwischen dem Tank 23 und der Welle 9.

doch, etwa zum Spulenwechsel, die Drehzahl vor- Man hat es damit in der Hand, sie so zu dosieren,

übergehend noch weiter absenken zu können, emp- daß sie dem tatsächlichen ölbedarf der beiden Wälz-

fiehlt es sich darüber hinaus, die Masse der Tür- lager 10 und 13 entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1 2 durch gekennzeichnet, daß die ölschmierung Patentansprüche: durch eine zwischen den Wälzlagern (10, 13) auf die Welle (9), mündende öldosiervorrichtung (22

1. Lagerung für den Spinnrotor einer Offenend- bis 26) verwirklicht ist (F i g. 1).
Spinnvorrichtung, der aus einer Welle mit einer 5

fliegend aufgesetzten Spinnturbine und einer Antriebsscheibe am anderen Wellenende besteht,

mit zwei Wälzlagern, die über eine die Lager
aufnehmende Hülse und einen die Hülse umgebenden Elastomerkörper in einer Gehäuseboh- io Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für rung abgestützt sind, dadurch gekenn- den Spinnrotor einer Offenend-Spinnvorrichtung, der zeichnet, daß die Hülse (14) massearm aus- aus einer Welle mit einer fliegend aufgesetzten Spinngebildet und der Elastomerkörper in zwei turbine und einer Antriebsscheibe am anderen schmale Abschnitte (15, 21) in der Nähe beider Wellenende besteht, mit zwei Wälzlagern, die über Hülsenenden unterteilt ist, deren turbinenseitiger 15 eine die Lager aufnehmende Hülse und einen die Abschnitt (15) axial außerhalb des turbinen- Hülse umgebenden Elastomerkörper in einer Geseitigen Wälzlagers (10) liegt, und daß an dem häusebohrung abgestützt sind (teilweise in DT-OS die Hülse (14) umgebenden Ringraum (17') eine 1 560 292).

Luftzutrittsöffnung und in der Hülse (14) zwi- Ein derartiger Spinnrotor, mit dem Stapelfaser-

schen dem turbinenseitigen Wälzlager (10) und ao garne erzeugt werden, ist in einem unter Unterdruck dem turbinenseitigen Elastomerkörper-Abschnitt stehenden Gehäuse untergebracht und hat an seinem (15) eine in den Turbinenraum (17) mün- einen Ende innerhalb der sogenannten Spinnturbine dende Luftdurchtrittsöffnung (20) vorgesehen ist eine kelchartige Fasersammeifläche, in welche ver-(F i g. 1). mittels des Druckgefälles lose Fasern eingespeist

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 werden. Diese werden unter der Einwirkung der kennzeichnet, daß der turbinenseitige Elastomer- Fliehkraft in der Fasersammeifläche abgelagert, körper-Abschnitt (15) als Dichtring ausgebildet durch die Drehung zu einem Garn eingedreht und und die Lufzutrittsöffnung in der Nähe des ande- als solches zentral abgezogen. Da die Produktion ren Hülsenendes vorgesehen ist. einer viele solche Spinnvorrichtungen aufweisenden

3. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch ge- 30 Maschine im wesentlichen proportional der Abzugskennzeichnet, daß die Luftzutrittsöffnung den geschwindigkeit des Garnes und damit auch dem turbinenfernen Elastomerkörper-Abschnitt (21) Drehwinkel pro Zeiteinheit ist, werden möglichst in Form axialer Kanäle durchsetzt (F i g. 2). hohe Drehzahlen der betreffenden Spinnrotoren an-

4. Lagerung nach Anspruch 3, dadurch ge- gestrebt, die spinntechnologisch ohne weiteres 50 000 kennzeichnet, daß der turbinenferne Elastomer- 35 bis 60 000 min"¹ erreichen können. Da derartige körper-Abschnitt (21) aus einzelnen über den Drehzahlen selbstverständlich hohe Anforderungen Hülsenumfang verteilten Elastomerstücken be- an die Lagerung stellen, hat es nicht an Versuchen steht (F i g. 2). gefehlt, die Lagerung von Offenend-Spinnrotoren zu

5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 verbessern.

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das turbinen- 40 Durch Übergang von einer starren auf eine nachieitige Wälzlager (10) ein Rillenkugellager und giebige Lagerung ist es bereits gelungen, bei einer das turbinenferne Wälzlager (13) ein axialfüh- Lebensdauer von 20 000 Stunden bei 9O°/o der einrungsfreies Rollenlager ist. gesetzten Lagerungen Drehzahlen bis zu 45 000 min" »

6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 zu erreichen. Bei einer praktischen derartigen Ausbis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse 45 führung, von der eingangs ausgegangen wurde, ist der Turbine (6) gegenüber der üblichen, festig- die Welle des Rotors in zwei fettgeschmierten keitsbedingten Masse durch Ballastmaterial (6') Schulterkugellagern ohne Innenring gelagert. Dabei vergrößert ist (Fig. 1). ist die Hülse ir."die Gehäusebohrung vermittels einer

7. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 Muffe eingesetzt, die selbst aus zwei durch eine bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem 50 Elastomersch-än voneinander getrennten Hülsenturbinenseitigen Wälzlager (10) und dem Tür- teilen besieh'. Damit können zwar im Normalfall binenraum (17) ein mit der Luftdurchtrittsöff- die auf die Lager einwirkenden Kräfte reduziert ■ung (20) verbundener, mit dem Turbinenraum werden, was eine Steigerung der Drehzahl ohne Ver-(17) über einen Ringspalt (19) kommunizieren- kürzung der Lebensdauer ermöglicht, doch können, der Druckausgleichsraum (18') vorgesehen ist 55 insbesondere bei kritischen Drehzahlen, an der Tur-(Fig· 1)· bine relativ große Radialauslenkungen auftreten, die

8. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch ge- den Garnbildungsprozeß empfindlich stören, darüber kennzeichnet, daß der Druckausgleichsraum (18') hinaus jedoch (auf Grund der verhältnismäßig großen von einem in die Hülse (14) eingesetzten, hohlen toten Masse aus der Hülse, dem diese umgebenden Labyrinthdichtungsring (18) gebildet wird. 60 Muffenteil und einer in die Hülse eingesetzten

9. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 Distanzbüchse) dennoch zu hohen Lagerbelastungen bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden führen. Darüber hinaus wird durch derartige AusWälzlager (10,13) ölgeschmiert sind. lenkungen die Abdichtung des Turbinenraumes

10. Lagerung nach Anspruch 7 und 9, dadurch gegenüber den Lagern erschwert. Schließlich weisen gekennzeichnet, daß im Druckausgleichsraum 65 auch die verwendeten Schulterkugellager sowohl (18') ein ölschleuderring (28) auf der Welle (9) wegen der unvermeidlichen Toleranzen der Distanzangeordnet ist (F i g. 1). büchsen als auch der gegeneinandergestellten Lager

11. Lagerung nach Anspruch 9 oder 10, da- selbst ein recht hohes axiales Soiel auf. das zn fie-