DE2358255A1 - Vorrichtung zum vermeiden einer ansammlung von statischer elektrizitaet an einer spindel und lageranordnung - Google Patents
Vorrichtung zum vermeiden einer ansammlung von statischer elektrizitaet an einer spindel und lageranordnungInfo
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Description
24 73* t/wa
1. .Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho,
Kariya-shi, Aichi-ken / Japan
2. Daiwa Boseki Kabushiki Kaisha, Osaka-shi, Osaka / Japan
Vorrichtung zum Vermeiden einer Ansammlung von statischer Elektrizität an einer Spindel und
Lageranordnung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermeiden der Ansammlung von statischer Elektrizität an einer
Spindel,die drehbar durch eine Lageranordnung gehalten ist, wobei die Lageranordnung von einer an einem
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Maschinenrahmen oder Rahmenhalteeinrichtung befestigten
Lagerbüchse über einen nichtleitenden federnden nachgiebigen Körper umgeben ist, der zwischen der Lagerbüchse
und der Lageranordnung angeordnet ist.
Zur Erzielung einer maximal möglichen Maschinenleistung ist es wünschenswert, die Drehzahl der Antriebsmechanismen
oder die Kapazität der Maschinen zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Damit haben sich allerdings
ernste Probleme hinsichtlich der Geräuschentwicklung und Vibration von Maschinenteilen ergeben. Zur Lösung
dieser Probleme wurde vorgeschlagen, einen federnden nachgiebigen Körper zwischen der Lageranordnung des
sich drehenden Organs und der die Lageranordnung umgebenden Büchse anzuordnen, so dass sich die Übertragung der
Schwingung vom drehenden Organ zu den anderen Maschinenteilen zufriedenstellend vermeiden lässt. Ebenfalls konnte
die Geräuschentwicklung aufgrund der hohen Drehgeschwindigkeiten des sich drehenden Organs hierdurch wirkungsvoll
reduziert werden. In der US-Patentschrift 3 711 168 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Befestigung
einer Spinnturbine beschrieben, bei der eine Lagerbüchse mit dem Maschinenrahmen oder einem Tragrahmen
verbunden und ein federndes nachgiebiges Organ zwischen der Lagerbüchse und der Oberfläche der Lageranordnung
angeordnet ist. Wenn jedoch ein Antriebsmechanismus wie eine Spindel oder eine Welle durch einen Riemenantrieb
betätigt wird, entsteht aufgrund der Reibung oder des Schlupfes zwischen der Spindel oder Welle und dem Antriebsriemen
statische Elektrizität. Werden die Spindel oder die
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Welle und die Lageranordnung gegenüber der Lagerbüchse
mittels eines nichtleitenden federnden nachgiebigen Körp ers isoliert, so besteht die Gefahr, dass sich die statische
Elektrizität an der Spindel der Welle oder der Lageranordnung ansammelt. Als Folge davon wird die Umfangsoberflache
der Spindel, der Welle oder der Lageranordnung durch Entladung der statischen Elektrizität beschädigt,
wobei sich die statische Elektrizität in einem kleinen Zwischenraum zwischen der Welle oder des Lagers
und der Lagerbüchse ansammelt. Darüber hinaus verkürzt sich die Lebensdauer von Maschinenelementen, wie beispielsweise
der zuvor genannten Entladung von statischer Elektrizität ausgesetzten Kugellager, erheblich. Es wurde
festgestellt, dass, wenn die Intensität der angesammelten statischen Energie eine gewisse Grenze überschreitet,
die statische Elektrizität sich an einer Stelle entlädt, wo das Spiel oder der Zwischenraum sehr gering ist, Wenn
die Entladung der statischen Elektrizität an einer Stelle erfolgt, an der ein entflammbares Material, wie beispielsweise
Textilfasern, sich abgelagert hat, entsteht eine gewisse Möglichkeit der Flammenbildung.
Neuerdings werden vorzugsweise verstärkte synthetische Riemen mit einem durch eine synthetische Gummischicht bedeckten
Polyamidgewebe zum unmittelbaren Antrieb von Spindeln verwendet, um eine sehr hohe Antriebsdrehzahl an den
Spindeln zu erhalten. Die Spindeln bestehen jedoch normalerweise aus einem metallischen Werkstoff, so dass die zuvor
erwähnte Schwierigkeit betreffs der statischen Elektrizitat ein äusserst ernstes Problem geworden ist, das eine
eilige Lösung verlangt.
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Ziel der Erfindung ist es daher, das zuvor erwähnte, durch die Ansammlung von statischer Elektrizität an der sich
drehenden Spindel und an der Lageranordnung bedingte Problem zu beseitigen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erzielt,
dass die Lageranordnung, die durch einen nichtleitenden federnden, nachgiebigen Körper isoliert ist, wobei
der Körper zwischen der Lageranordnung und der die Lageranordnung tragenden Lagerbüchse angeordnet ist, mit der
Lagerbüchse durch ein flexibles Material mit guter Leitfähigkeit verbunden ist.
Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass die statische, an der Spindel und der Lageranordnung angesammelte Elektrizität
über den leitenden flexiblen oder nachgiebigen Körper abgeführt wird. Folglich lassen sich die zuvor erwähnten
Nachteile, die durch die Verwendung des nichtleitenden federnden nachgiebigen Körpers bedingt sind, in perfekter
Weise eliminieren.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert!Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Hauptteil einer Spindelanordnung für eine offenendige Spinneinrichtung
und mit einer Vorrichtung zur Vermeidung der Ansammlung von statischer Elektrizität.
Fig. 2, 3, 4, 5* 6 und J Längsschnitte durch den Hauptteil
einer Spindelanordnung entsprechend Pig. I
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mit modifizierten Vorrichtungen zur Vermeidung der Ansammlung von statischer Elektrizität.
In Pig. 1 ist die erfindungsgemasse Vorrichtung in Verbindung
mit einer Spindel 2 gezeigt, die drehbar durch ein Lager 3 gehalten wird*
Ein Spinnrotor 1 ist fest an einem Ende der Spindel 2
angebracht, während das andere Ende der Spindel 2 in
Eingriff mit einem Antriebsriemen 4 steht, so dass die Spindeln 2 zusammen mit dem Spinnrotor 1 in schnelle Drehbewegung
versetzt wird. Das Lager 3 wird durch eine Lagerbüchse
7 gehalten, die schwenkbar an einem Maschinenrahmen
6 angebracht ist. Ein nichtleitender federnder, nachgiebiger
Körper 5 ist zwischen der Lagerbüchse 7 und dem Lager 3 angeordnet, so dass die Vibrationen der Spindel 2 oder
des Lagers 3 absorbiert werden. Mit anderen Worten werden die zuvor genannten Vibrationen der Spindel 2 nicht auf
die Lagerbüchse 7 und von da auf den Maschinenrahmen 6 übertragen.
Andererseits ist eine gewöhnliche.Öffnung 8 in dem federnden, nachgiebigen Körper 5 und in der Lagerbüchse 7
vorgesehen, wobei ein Teil der Öffnung 8 in der Lagerbüchse
7 ein Gewinde trägt, das ein Schräubelement aufnimmt, so
dass die Öffnung 8 verschlossen werden kann. Eine Schraubenfeder 10 ist im freien Raum der Öffnung 8 dergestalt angeordnet,
dass ein Ende der Feder 10 das Schraubelement 9
berührt, während das andere Ende der Feder im zusammenge-' drückten Zustand auf dem Lager 3 aufliegt. Daher kann die
statische, durch Reibung oder Schlupf zwischen der Spindel 2 und dem Antriebsriemen 4 erzeugte Elektrizität zum
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Masohinenrahmen 6 über die Spindeln 2, das Lager 3.» die
Schraubenfeder 10, das Schraubelement 9 und die Lagerbüchse
7 entweichen, wobei der Maschinenrahmen geerdet ist. Zur Erzielung des genannten Effektes sind sämtliche Elemente
mit Ausnahme des nichtleitenden federnden, nachgiebigen Körpers 5 selbstverständlich aus einem leitenden Werkstoff
gebildet. Die Ansammlung von statischer Elektrizität auf der Spindel 2 oder dem Lager 3 lässt sich somit perfekt
vermeiden. Bei der zuvor genannten Ausführungsform werden
die Schwingungen der Spindel 2 und des Lagers 3 auf die Lagerbüchse 7 bzw. auf den Maschinenrahmen 6 deshalb
nicht übertragen, da der federnde, nachgiebige Körper 5 und die Schraubenfeder 10 vorgesehen sind.
Bei der modifizierten Ausführungsform nach Fig. 2 wird eine Flach- oder Schnappfeder 14 anstelle einer Schraubenfeder
10 verwendet. Eine Gewindeöffnung 11 ist zu diesem Zweck in der Lagerbüchse 7 und eine öffnung 13 im nachgiebigen
Körper 5 an einer Stelle angeordnet, die der zuvor genannten Gewindeöffnung 11 gegenüber liegt. Der laterale
Durchmesser der öffnung 13 kann grosser als der laterale
Durchmesser der Gewindeöffnung 11 sein. Die Gewindeöffnung 11 wird durch ein Schraubelement 12 verschlossen,
während die Plattenfeder 14 in der öffnung 13 so angeordnet
ist, dass ein Ende der Plattenfeder 14 das Schraubelement 12 berührt, während das andere Ende der Feder 14 auf dem
Lager 3 aufliegt. Mit der Ausführungsform nach Fig. 2 lässt sich dasselbe Ergebnis wie bei der Ausführungsform nach
Fig. 1 erzielen.
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In Pig. 3 ist eine weitere Ausführungs form gezeigt, bei
der eine Plattenfeder I5 verwendet wird, um einen Leitweg
zwischen der !Lagerbüchse 7 und dem Lager 3 zu schaffen.
Ein Ende der Plattenfeder 15 ist an einem aussenseitigen Ende der Lagerbüchse 7 mittels einer Schraube
16 befestigt, während das andere Ende der Feder I5 federnd
einen Teil des Lagers 3 berührt. Die statische Elektrizität kasm somit über das Lager 3 und die Plattenfeder
15 zur Lagerbüchse 7 entweichen, so dass eine An- ' Sammlung von statischer Elektrizität auf der Spindel 2
und dem Lager 3 vermieden wird. Die Vibrationen der Spindel 2 und des Lagers 3 werden durch den nachgiebigen, federnden
Korper 5 land durch die Plattenfeder I5 absorbiert,
so dass eine Übertragung auf die Lagerbüchse 7 nicht vorliegt. .
Bei der Ausfüarjangsform nach Fig. 4 wird eine flexible
Feder IT anstelle der Plattenfeder I5 nach Fig. 3 verwendet.
Die beiden Endbereiche der Feder I7 sind an einem Teil des Lagers 3 bzw. der Lagerbüchse 7 durch Schweissen
oder Löten befestigt. Reibversuche haben gezeigt, dass mit. den zuvor erwähnten beiden Ausführungsformen im wesentlichen
gleiche Ergebnisse erzielt werden.
Anstelle der flexiblen Feder I7 nach Fig. 4, sind gemäss
Fig. 5 die beiden.Enden eines flexiblen Bandes 18, das
eine beträchtliche Menge an Metallpulver enthält oder mit Metallpulver beschichtet ist und damit eine gute
elektrische Leitfähigkeit hat, an der Lagerbüchse 7 bzw.
dem Lager 3 befestigt. Diese Ausführungsform hat den gleichen
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Effekt wie die Ausführungsform nach Fig. 4. Dabei ist
das Band 18 durch Schrauben oder durch Kleben an der Lagerbüchse 1J bzw. dem Lager 3 befestigt.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemassen Vorrichtung
ist in Fig. 6 gezeigt. Hierbei ist eine gewöhnliche konische Öffnung 19 in der Lagerbüchse 7 und im federnden,
nachgiebigen Körper 5 ausgebildet, wobei der Querschnitt der Öffnung 19 sich zum Lager 3 hin erweitert.
Ein leitendes streichfähiges Material 20 (paint material) das eine grosse Menge an leitfähiger Substanz,
wie beispielsweise Kohlenstoff oder Silberpartikel enthält, wird in die Öffnung 19 eingegeben und danach durch
Trocknen erstarren gelassen. Das Material 12 behält nach Erstarrung seine Flexibilität bei. Die statische, durch
Reibung oder Schlupf zwischen der Spindel und dem Antriebsriemen 4 erzeugte Elektrizität kann somit über das streichfähige
Material 12 zur Lagerbüchse 7 entweichen, wobei die Vibrationen der Spindel 2 und des Lagers 3 im nachgiebigen,
federnden Körper 5 und im streichfähigen Material 20 absorbiert werden. Die Form der Öffnung 19 bei dieser
Ausführungsform kann verändert werden, wenn nur das streichfähige Material 20 darin gehalten wird.
Fig. 7 zeigt eine Modifikation der AusfUhrungsform nach
Fig. 6. Hierbei ist eine leitende Substanz 21 mit einer ähnlichen Zusammensetzung wie das streichfähige Material
20 in die Endbereiche der Lagerbüchse 7 und des Lagers 3 anstelle des streichfähigen Materials 20 bei der Ausführungsform
nach Fig. 6 eingegossen. Mit der Ausführungs-
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form nach Pig. 7 können dieselben Ergebnisse wie mit
der Ausführungsform nach Fig. 6 erwartet werden.
Bei den zuvor genannten Ausführungsformen ist die Vorrichtung
zum Vermeiden einer Ansammlung von statischer Elektrizität einer Spindelanordnung für eine offenendige
Spinnvorrichtung angepasst. Es versteht sich jedoch, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung zufriedenstellend
auch bei einer Spindelanordnung oder einer drehenden Welle angewendet werden kann, die durch einen Antriebsriemen
angetrieben werden. Dabei dient der nichtleitende, nachgiebige, federnde Körper als. Mittel um Vibrationen
von der Spindel oder der Welle auf die die Spindel oder
die Welle tragende'Lagerbüchse zu vermeiden.
Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung sich in einfacher Weise in einem kleinen
Raum anordnen lässt, so dass die Verwendung des nichtleitenden, federnden, nachgiebigen Körpers bei der Spindelanordnung
in bemerkenswerter Weise wirksam bleibt.
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Claims (8)
1./ Vorrichtung zur Vermeidung der Ansammlung von statischer Elektrizität bei einer Spindel bzw.
Wellenanordnung und einer Lageranordnung, bei der die Spindel durch einen Antriebsriemen angetrieben
ist, wobei die Lageranordnung die Spindel trägt, eine Lagerbüchse die Lageranordnung
umgibt, ein geerdeter Maschinenrahmen die Lagerbuchse fest trägt und ein nichtleitender, federnder,
nachgiebiger Körper zwischen der Lageranordnung und der Lagerbüchse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein leitender
nachgiebiger Körper die Lagerbüchse und die Lageranordnung in federnder Weise miteinander verbindet,
wobei die Lageranordnung und die Lagerbüchse aus einem leitenden, metallischen Material bestehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbüchse und der
nichtleitende, nachgiebige, federnde Körper mit separaten öffnungen versehen sind, die durch die
betreffenden Elemente hindurchgehen und zueinander so ausgerichtet sind, dass eine gemeinsame öffnung
gebildet ist, wobei die öffnung in der Lagerbüchse an ihrem aussenseitigen Endbereich durch ein leiten-
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des Verschlusselement verschlossen ist, der leitende nachgiebige Körper in einem Raum in der öffnung
angeordnet ist, der durch das Verschlusselement begrenzt wird und der leitende nachgiebige Körper ·
die Lagerbuchse oder das Verschlusselement und die Lageranordnung berührt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende nachgiebige
Körper eine Schraubendruckfeder aus einem leitenden metallischen Material ist.
K. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende nachgiebige
Körper eine flexible federnde metallische Plattenfeder ist,
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbüchse und der
nichtleitende, federnde, nachgiebige Körper mit separaten öffnungen versehen ist, die durch die Elemente
hindurchgehen und zueinander so ausgerichtet sind,, dass eine gemeinsame öffnung gebildet ist und dass
der leitende, nachgiebige Körper ein erstarrtes streichfähiges Material ist, das in die öffnung eingefüllt
wird, wobei das streichfähige Material eine Menge an leitender Substanz enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende, nachgiebige
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Körper eine Plattenfeder ist, die an einem aussenseitigen Ende der Lagerbüchse befestigt ist. wobei
das freie Ende der Plattenfeder federnd einen Teil der Lageranordnung berührt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende, nachgiebige
Körper eine flexible Feder ist, deren Endbereiche an der Lagerbüchse bzw. an einem Teil der Lageranordnung
befestigt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende, nachgiebige
Körper ein nachgiebiges plattenförmiges Material ist, dessen beide Enden an einem Teil der Lagerbüchse
bzw. der Lageranordnung befestigt sind.
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