DE2412174A1

DE2412174A1 - Offen-end-spinnvorrichtung

Info

Publication number: DE2412174A1
Application number: DE2412174A
Authority: DE
Inventors: Bruce Ellingham
Original assignee: Platt International Ltd
Current assignee: Platt International Ltd
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1974-03-14
Publication date: 1974-09-19
Also published as: FR2221546B1; IT1008422B; US3875732A; CH576013A5; GB1461259A; FR2221546A1; JPS5069327A

Description

13. März 1974 Telefon

Platt International Limited, Holcoitibe Road, üelinshore, Rossendale, Lancashire, BB4 4NG,. Großbritannien

Offen-End-Spinnvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Offen-End-Spinnvorrichtung, bei der die an ihrem einen Ende den Spinnrotor tragende Welle in zwei Gaslagern umläuft und die axiale Bewegung der Welle durch ein Drucklager begrenzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Offen-End-Spinnvorrichtung der obengenannten bekannten Art das Drucklager derart auszubilden, daß es seine die axiale Bewegung der Welle begrenzende Wirkung praktisch ohne Reibungsverluste und ohne das Auftreten von Stoßen auf die Welle ausübt. Zur Lösung dieser Aufgabe enthält das zwischen den beiden Gaslagern angeordnete Drucklager ein auf der Welle befestigtes erstes Druckglied mit einer ersten Druckfläche und ein zweites Druckglied mit einer zweiten Druckfläche, die gegenüber der ersten Druckfläche angeordnet ist und mit dieser zusammenwirkt, derart, daß durch Erzeugung eines Druckgasfilms zwischen den Druckflächen ein Spalt zwischen diesen aufrechterhalten wird.

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Vorzugsweise ist der Rotor des die Welle antreibenden Elektromotors zwischen den beiden Gaslagern auf der Welle befestigt und ist das Drucklager zwischen dem .Motorrotor und einem der Gaslager angeordnet.

Das Drucklager ist vorzugsweise zwischen dem Motorrotor und dem nahe bei dem Spinnrotor befindlichen Gaslager angeordnet. Zweckmässig weisen die erste oder die zweite Druckfläche eine spiralförmige Nut oder spiralförmige Nuten auf, die derart angeordnet sind, daß sie im Betrieb den Druckgasfilm zwischen den Druckflächen erzeugen. Es kann auch eine Druckquelle vorgesehen sein, um dem Spalt zwischen den Druckflächen Druckluft zuzuführen. Dann kann während des Anlaufens der Spinnvorrichtung aus dieser Druckquelle Druckluft zwischen die Druckflächen eingeführt v/erden, um einen Film aus Druckluft zu erzeugen, der die Druckflächen trennt, während,nachdem die normale Spinngeschwindigkeit erreicht worden ist, die Druckluftzufuhr unterbrochen werden kann und der-Druckluftfilm nunmehr allein durch die Wirkung der spiralförmigen Nuten in der einen oder der anderen Druckfläche erzeugt wird. Erwünschtenfalls kann die Zufuhr von Druckluft jedoch auch während des gesamten Betriebes der Spinnvorrichtung fortgesetzt werden. Der Druckluftfilm widersetzt sich einer axialen Bewegung der Welle, die bestrebt ist, den Spalt zu verkleinern.

Vorzugsweise ist die Spinnvorrichtung in einem Gehäuse angeordnet, dessen Inneres entweder durch das fortwährende Ausströmen von Druckluft aus dem Spalt zwischen den Druckflächen und/oder durch die kontinuierliche Zufuhr von Druckluft in das Gehäuse unter Druck gesetzt wird. Diese unterdrucksetzung des Gehäuseinneren bewirkt, daß auf die Fläche des ersten Druckgliedes, die der Fläche gegenüberliegt, welche die erste Druckfläche darstellt, ein Druck ausgeübt wird, der in dem Sinne wirksam

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ist, daß er sich einer axialen Bewegung der Welle in einer Richtung widersetzt, in der die Welle bestrebt ist, den Spalt zu öffnen, wobei das Drucklager die Bewegung der Welle in beiden Richtungen begrenzt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargostellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Spinnvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einem senkrechten axialen Schnitt,

Fig» 2 die Vorrichtung in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung in einem senkrechten axialen Schnitt und

Fig. 4 die Spinnvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Abwandlung in der gleichen Darstellungsart.

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In Fig. 1 enthält die Offen-End-Spinnvorrichtung einen elektrischen Induktionsmotor 1, der in einem zylindrischen Gehäuse 2 angeordnet ist und mit einer vorderen Abdeckplatte 4, die in ihrer Mitte ein erstes Luftlager 11 trägt, und mit einer hinteren Abdeckplatte 6/ die in ihrer Mitte ein zweites Luftlager 12 trägt, versehen ist. In den Luftlagern 11 und 12 läuft eine Stahlwelle 13 um, die an dem Ende , das sich durch das Luftlager 11 hindurch in die vordere Abdeckplatte 4 erstreckt, einen Spinnrotor 31 trägt. Der Spinnrotor 31 ist in einer Spinnkammer 32 angeordnet. Der mittlere Bereich der Welle 13 trägt den Rotor 17 des Elektromotors 1, während der Motorstator um den Rotor 17 herum angeordnet und an der inneren Wand des Gehäuses 2 befestigt ist. Jedes der beiden Luftlager 11 und 12 enthält eine mit Nuten versehene Hülse 14, in welcher ein Gleitlagerteil 15, z.B. aus Glas oder Kunststoff, in zwei O-Ringen 16 nachgiebig befestigt ist.

Der Welle 13 ist auch ein Drucklager 33 zugeordnet, das sich zwischen dem Motorrotor 17 und dem ersten Luftlager 11 der ersten Abdeckplatte 4 befindet. Es enthält eine auf der Welle 13 sitzende und mit dieser umlaufende Druckplatte 34, die eine erste Druckfläche 35 enthält. Es enthält weiterhin einen ortsfesten Druckring 36, der eine zweite Druckfläche 37 aufweist, die neben der ersten Druckfläche 35 liegt und mit dieser zusammenwirkt. Die Hülse 14 des ersten Luftlagers 11 besitzt einen ringförmigen Ansatz 38, dessen Innenfläche nach innen geneigt ist und einen Sitz für einen federnden O-Ring 39 bildet. Der Druckring 36 besitzt einen Bund 40, der durch Einführung in die öffnung des O-Ringes 39 nachgiebig befestigt ist.

Der Druckring 36 weist weiterhin nach einer Spirale angeordnete Nuten 41 auf, die in seiner Druckfläche 37 ausgebildet sind und die beim Betrieb der Spinnvorrichtung

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und beim umlauf der Druckplatte 34 eine Pumpwirkung ausüben, die zwischen den Druckfläche^5 und 37 einen Luftfilm erzeugt. Dieser Luftfilni hat die Wirkung, daß er die Druckflächen 35 und 37 durch einen kleinen Spalt getrennt hält und sich ausserdem einer axialen Bewegung der Welle 13 in einer Richtung, in der sie den Spalt 42 zu schließen bestrebt ist, widersetzt.

Beim Betrieb wird über einen Lufteinlass 43, der in der vorderen Abdeckplatte 4 ausgebildet ist und sich in einem Durchlass 44 der Hülse 14 fortsetzt,sowie durch den Zwischenraum,der zwischen der Welle 13 und dem Druckring gebildet ist und schließlich durch den nach radial nach aussen führenden Spalt 42 zwischen den Druckflächen 35 und 37 Druckluft zugeführt, so daß das Innere des Gehäuses 2 unter Druck gesetzt wird. Die Druckluft strömt durch den Spalt zwischen dem Motorrotor 17 und dem Stator und sodann durch einen Durchgang 45 hindurch, der sich durch die hintere Abdeckplatte 6 und die Hülse 15 erstreckt. Dieser Durchgang 45 ist derart winklig angeordnet, daß er auf das Ende der Welle 13 gerichtet ist. Im ganzen wird somit auf die der Druckfläche 35 der Druckplatte 34 abgewandte Fläche 46 ein Druck ausgeübt, der zusammen mit dem Luftdruck, der auf die Endfläche der Welle 13 wirkt, sich einer Axialbewegung der Welle in einer Richtung entgegensetzt, in der eine Vergrößerung des Luftspaltes zwischen des Druckflächen 35 und 37 zustandekommt. Demgemäß widersetzt sich das Lager einer axialen Bewegung der Welle 13 in beiden Richtungen.

Wenn der Elektromotor Spannung erhält und die Welle 13 demgemäß umläuft, wird in den Spalt zwischen der Welle und den Gleitlagerteilen'15 eine Druckluftströmung erzeugt.

Um die richtigen Druckluftverhältnisse in dem Gehäuse

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aufrechtzuerhalten, ist in der hinteren Abdeckplatte 6 eine Entlüftungsdrosselbohrung 47 vorgesehen, über welche die Luft in die Atmosphäre austreten kann.

Wie aus Fig. 2 erkenntlich ist, sind auf der Druckfläche des Druckrings 36 Nuten 41 in Gestalt von logarithmischen Spiralen angeordnet, so daß beim Betrieb der Spinnvorrichtung der Umlauf der Druckplatte 34 die spiralförmigen Nuten 41 veranlasst, eine "Pumpwirkung zu erzeugen, die zwischen den Druckflächen 35 und 37 einen Luftfilm herstellt. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 3 dargestellt ist, sind diejenigen Teile derSpinnvorrichtung, welche die gleichen sind wie diejenigen bei dem Ausführungsbeispiel· nach Fig. 1, mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.Bei der Offen-End-Spinnvorrichtung nach Fig. 3 ist ein Drucklager 33', das dem Drucklager 33 in Fig. 1 entspricht, zwischen dem Motorrotor 17 und dem zweiten Luftlager in der hinteren Abdeckplatte 6 angeordnet,. Die Wirkungsweise der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung ist im wesentlichen die gleiche wie diejenige der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung können die aerodynamischen Lager 11 und 12 durch aerostatische Lager ersetzt werden, wobei Druckluft in den Spalt zwischen der Welle 13 und dem Gleitlagerteil 15 eingeführt wird.

Das Innere des Gehäuses 2 kann auch in diesem Fall unter Druck gesetzt werden, indem dem Gehäuseinneren fortlaufend Druckluft zugeführt wird, um auf diese Weise auf die Rückseite der Druckplatte des Drucklagers einen Druck auszuüben. .

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung,und wiederum sind die-

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jenigen Teile, die den Teilen der Spinnvorrichtung gemäß Fig. 1 gleichen/ mit denselben Bezugsziffern bezeichnet worden.

In Fig. 4 ist das Drucklager 33 zwischen dem Motorrotor und dem aerodynamischen Luftlager 11 angeordnet. Die Welle 13 weist einen abgestuften Teil 46 auf, an dem eine ringförmige Druckfläche 47 ausgebildet ist, die sich neben einem aerostatischen Luftlager 12' befindet. Im Betrieb wirkt die aus dem Luftlager 12¹ nach innen in das Gehäuse 2 entweichende Luft auf die Druckfläche und erzeugt einen Druck, der sich einer axialen Bewegung der Welle 13 in einer Richtung widersetzt, in der sie bestrebt ist, den Spalt 42 zwischen den Druckflächen 35 und 37 des Drucklagers 33 zu vergrößern.

Wenn das Drucklager 33 zwischen dem Motorrotor 17 und dem Lager 12 angeordnet ist, kann naturgemäß die Welle mit einem abgestuften Teil versehen sein, der dem abgestuften Teil 46 entspricht und der eine neben einem aerostatischen Lager liegende Druckfläche aufweist.

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Claims

Patentansprüche

1.) Offen-End-Spinnvorrichtung, bei der die an ihrem einen Ende den Spinnrotor tragende Welle in zwei Gaslagern umläuft und die axiale Bewegung der Welle durch ein Drucklager begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet/ daß das zwischen den beiden Gaslagern (11,12) angeordnete Drucklager (33,33') ein auf der Welle (13) befestigtes erstes Druckglied (34) mit einer ersten Druckfläche (35) und ein zweites Druckglied (36) mit einer zweiten Druckfläche (37) enthält, die gegenüber der ersten Druckfläche (35) angeordnet ist und mit dieser zusammenwirkt, derart, daß durch Erzeugung eines Druckgasfilms zwischen den Druckflächen (35,37) ein Spalt zwischen diesen aufrechterhalten wird.

2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (17) des die Welle (13) antreibenden Elektromotors (1) zwischen den beiden Gaslagern (11,12) auf der Welle (13) befestigt ist.

3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucklager (33,33') zwischen dem Rotor (17) des Elektromotors (1) und einem der Gaslager (11,12) angeordnet ist.

4. Spinnvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucklager (33,33') zwischen dem Motorrotor (17)und dem nahe bei dem Spinnrotor (31) befindlichen Gaslager (11) angeordnet ist.

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5. Spinnrotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucklager (33,33') zwischen dem Motorrotor (17)und dem entfernt von dem Spinnrotor (31) befindlichen Gaslager(12) angeordnet ist.

6. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen der ersten und der zweiten Druckfläche (35,37) mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht.

7. Spinnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucklager (33,33') von einem Gehäuse (2) umgeben ist und die in dieses eingeführte Druckluft derart einen Druck auf das Drucklager {33,33*) ausübt, daß es sich der axialen Bewegung der Welle (13) in einer Richtung widersetzt, in der der Spalt zwischen der ersten und zweiten Druckfläche (35,37)vergrößert wird.

8. Spinnvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gehäuse (2) zuzuführende Druckluft aus dem Spalt zwischen der ersten und der zweiten Druckfläche (35,37) austritt.

9. Spinnvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gehäuse (2) zuzuführende Druckluft in einer ausserhalb des Gehäuses (2) angeordneten Druckluftquelle bereitgehalten ist.

10. Spinnvorrichtung nach Anspruch 7,8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) die beiden Gaslager (11,12) umgibt.

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11. Spinnvorrichtung nach Anspruch 10 ₁ soweit dieser von dem Anspruch 3 abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Spinnrotor (31) abgewandte Ende der Welle (13)sich innerhalb des Gehäuses (2) befinden'und die in das Innere des Gehäuses (2) eingeführte Druckluft derart auf dieses Ende der Welle (13) gerichtet ist, daß auf diese ein weiterer Druck ausgeübt wird, der sich der Vergrößerung des Spaltes zwischen der ersten und der zweiten Druckfläche (35,37) widersetzt.

12. Spinnvorrichtung nach Anspruch 10, soweit dieser von dem Anspruch 3 abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) den Elektromotor (1) umgibt, dessen Stator (22) in dem Gehäuse (2) ortsfest angeordnet ist.

13. Spinnvorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der Ansprüche 8 bis 12 soweit dieser von dem Anspruch 7 abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) aus einem an beiden Enden offenen Zylinder besteht, der auf der einen Seite durch eine das erste Gaslager(11) enthaltende erste Abdeckplatte . (4) und auf der anderen Seite durch eine zweite das andere Gaslager (12) enthaltende Abdeckplatte (6) abgeschlossen ist.

14. Spinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Druckglied (36) des Drucklagers (33,33') ortsfest angeordnet ist,

15. Spinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste oder das zweite Druckglied (34,36) auf seiner Druckfläche (35 bzw. 37) eine spiralförmige Nut oder spiralförmige Nuten aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie im Betrieb den Druckgasfilm zwischen den Druckflächen (35,37) erzeugen.

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16. Spinnvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Druckglied (36) eine spiralförmige Nut oder spiralförmige Nuten aufweist.

17. Spinnvorrichtung nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Druckglied (36) nachgiebig befestigt ist.

18. Spinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslager (11,12) aerodynamische Gaslager sind.

19. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

17,dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem ersten Drucklager (33) abgewandten Seite des Motorrotors. (17) und zwischen dem Motorrotor (17) und dem anderen Gaslager (12¹) ein weiteres Drucklager (46,47) angeordnet ist.

20. Spinnvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,daß auch das v/eitere Drucklager ein auf der Welle (13) befestigtes erstes Druckglied (46) mit einer ersten Druckfläche (47) und ein zweites Druckglied mit einer, zweiten Druckfläche enthält, die gegenüber der ersten Druckfläche (47) angeordnet ist und mit dieser zusammenwirkt, derart, daß durch Erzeugung eines Druckgasfilms zwischen den beiden Druckflächen ein Spalt zwischen diesen aufrechterhalten wird.

21. Spinnvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasfilm zwischen den Druckflächen des v/eiteren Drucklagers (46,47) durch aus dem benachbarten Gaslager (12¹) austretende Druckluft erzeugt wird.

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