DE2514734A1

DE2514734A1 - Spurlager fuer den schaft einer offenend-spinnturbine

Info

Publication number: DE2514734A1
Application number: DE19752514734
Authority: DE
Inventors: Fritz Stahlecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-04
Filing date: 1975-04-04
Publication date: 1976-10-14
Also published as: FR2306285A1; DE2514734C2; US4106192A; FR2306285B3

Description

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P AT E N TA JSl WÄ LT E

DR,- 3 NG. H. H. WlLH ELM - D I P L. - 1 N G. H. D AU STE R

D-70 00 STUTTGARTI - G Y M N A S ! U M S T R A S S E 31 B - TELEFON (0711) 29 11

Stuttgart, den 3. April 1975

D -4-810

Da/Ei

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung D 4810

Anm.: Eritz Stahlecker

7341 BadÜberkingen Josef-iieidhart-Str. 18

Hans St aiii eck er

7334 S ü s s e η
Haidanstrasse 20

Spurlager für den Schaft einer Offenend-Spinnturbine

Die Erfindung betrifft ein Spurlager für den Schaft einer Offenend-Spinnturbine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Urs eine Verminderung der Lagerreibung zwischen dem Schaftende des Schaftes einer Spinnturbine und dem Spurlager zu erhalten, ist bereits vorgeschlagen worden (DT-OS 2 317 306), das Schaftende gegan eine Kugel anlaufen su lassen, die ihrerseits von einem schwingfähigen Halter gehalten wird. Bei dieser Lösung

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wirkt die Kugel als eine P.eduktionslagerung, da der mit hoher Drehzahl laufende Schaft nicht an einer stillstehenden Fläche anliegt, sondern sich vielmehr an der als langsamer laufendes Zwischenglied dienenden Kugel abstützt. Das schwingfähige Haltemittel sorgt dafür, daß auch die Kugel durch Maschinenschwingungen, beispielsweise durch das Rotieren der Spinnturbine mit dem Schaft oder durch den Tangentialriemen o.dgl. Antriebsmittel, in leichte Vibrationen versetzt wird. Dadurch viird sichergestellt, daß sich die Kugel nicht festsetzen kann, sondern immer umläuft. Um diese Vorteile zu erhalten, wird bei den Lösungen nach der älteren Anmeldung ein erheblicher Aufwand bezüglich der Herstellung und der Montage betrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spurlager mit einer frei drehbaren und schwingfähig gehaltenen Kugel so auszubilden, daß eine bezüglich der Herstellung und der Montage günstige Lösung erhalten wird, die auch hinsichtlich der Lebensdauer allen Anforderungen genügt»

Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.

Ein derartiges Spurlager besteht aus wenigen, leicht montierbaren Teilen, die keiner komplizierten Formgebung bedürfen und daher auch einfach herzustellen sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den ünteransprüchen angegeben. Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 läßt sich das Schwingverhalten des Bolzens in einer gewünschten Weise beeinflussen. Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird erreicht, daß der Bolzen in verschiedene Teile aufgeteilt wird, die aufgrund unterschiedlicher Trägheitsmomente ein anderes Eigenschwingverhalten! besitzen, was dazu führt, daß der Kugel ständig wechselnde Abstützpunkte dargeboten werden, so daß sie sich gut drehen kann. Darüber hinaus ändert

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h auch, rait der Lage der Abstütspunkte zwischen der Aufnahme und dar Kugel die Drehzahl der Kugel selbst, die etwa 1Q bis 200 Upm betragen kann»

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 7 vd.rd erreicht, daß die Kugel in Bereich ihres Haltemittels verbleibt, auch wenn der Turbinensch aft aus irgendeinem Grund seine vorgegebene Lage verlassen sollte.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 8 wird erreicht, daß eine Schmierung der Kugel erfolgt. Dabei wird zweckmäßigerweise ein Docht aus einem härteren Gewebe verwendet, der etwa einen Durchmesser von 6 mm besitzen kann. Die Kugel xvird durch diese Maßnahme zwar etwas gebremst, jedoch hat sich gezeigt, daß dadurch die Drehzahlen der Kugeln an den einzelnen Spinnstellen vergleichmäßigt werden. Ein Abheben des Dochtes von der Kugel kann dadurch vermieden werden, daß der Docht in seinem unteren Bereich durch einen zusätzlichen Gegenstand beschwert wird.

Mit Hilfe der Weiterbildung nach Anspruch 9 ist es möglich, die exakte Lage der Spinnturbine über das Spurlager einzujustieren.

Der Anspruch 10 betrifft eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, da durch die so geschaffene Baueinheit eine einfache Kontage erhalten wird, während außerdem der Austausch des Spurlagers an der Spinnmaschine sehr vereinfacht wird, ohne daß dazu aufwendige Arbeiten notwendig sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Lagerung einer Spinnturbine mit einem erfindungsgemäßen Spurlager,

Fig. 2 einen Teilschnitt der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

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Pig, t> den Teil schnitt der Fig. 2 in einer anderen Betriebsstellung,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie Ϊ-Ι der Fig. 2,

bis* 7 ^Sc^itte ähnlich Fig. 4 durch weitere Ausführungsformen und

Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spurlagers.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Schaft 1 einer Offenend-Spinnturbine 2 in einem von zwei Führungsrollenpaaren 3 gebildeten Keilspalt in radialer Richtung gelagert, in dem er durch einen gegen ihn direkt anlaufenden Tangentiairiemen in radialer Richtung gesichert wird. Der Tangentialriemen 4 wird gegen den Schaft 1 mit Hilfe einer Andrückrolle 6 angedrückt, auf der das zurücklaufende Trum 5 des Tangentiairiemens unmittelbar !zurückgeführt wird. Die Führungsrollenpaare und der Tangentiairiemen 4 mit den Andrückrollen 6 befinden sich in einem Kanal, der von zwei Gehäuseteilen 7 und 8 gebildet wird, für die stranggepresste Erofile eingesetzt werden können.

Der Schaft 1 wird an seinem der Spinnturbine 2 gegenüberliegenden Ende mit einem Spurlager in axialer Richtung abgestützt. Von den Führungsrollenpaaren 3 und/oder von dem Tangentialriemen 4 wird durch eine Schiefstellung o.dgl. ein Axialschub auf den Schaft ausgeübt, der von dem Spurlager aufgefangen wird. Das Spurlager enthält eine frei drehbare Kugel 9» gegen die sich das Ende des Schaftes einstützt. Die Kugel 9 wird in ihrer Lage mit einem dem Schaft 1 diametral gegenüberliegend angeordneten Bolzen 10 gehalten, der in relativ großem Abstand auf der der Kugel 9 abgewandten Seite nur an seinem Ende eingespannt ist. Auf der Kugel 9 liegt ein in ein Schmiermittelbad 11 ein-

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tauchender Docht 12 auf, der die Kugel 9 infolge einer Kapillarwirkung in dem tränkfähigen, vorzugsweise aus einem harten Gewebe bestehender Material des Dochtes 12 mit Öl versorgt. Das Schmiermittelbad 11 ist in einer Kammer des Gehäuseteils 7 untergebracht, die nach oben durch einen Verschluß 13 geschlossen ist.

Der Bolzen 10 ist an seinem eingespannten Ende mit einem Gewindeansatz 15 versehen, mit welchem er in einen mit einem Innengewinde versehenen Bund 14 eingeschraubt ±st. Auf ihn ist eine Gegenmutter 16 aufgeschraubt, durch die die eingestellte Lage gesichert wird.

Die Kugel 9 und der Bolzen 10 sind mit einem Rohr 17 umgeben, das in die Rückwand des Gehäuseteils 7 eingesetzt ist und das einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Durchmesser der Kugel 9 ist. Der Innendurchmesser des Rohres 17 ist auch größer als der Durchmesser des Schaftes 1, so daß dieser mit Spiel in das Rohr 17 eingeführt werden kann. Um ein Aufliegen des Dochtes 12 auf der Kugel 9 zu ermöglichen, ist in dem oberen Bereich des Rohres 17 oberhalb der Kugel 9 eine Aussparung 18 angebracht. Das Rohr I7 stellt sicher, daß die Kugel 9 sich nicht aus dem Bereich ihres als Halter dienenden Bolzen 10 entfernen kann, auch wenn durch irgendeinen Grund der Schaft 1 der Spinnturbine 2 sich nach vorne von der Kugel 9 hinwegbewegen sollte. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Kugel 9 einen etwas größeren Durchmesser D als der Querschnitt des zylindrischen Schaftes 1.

Wie insbesondere aus 3?ig. 2 und 3 zu ersehen ist, ist das der Kugel 9 zugekehrte Ende des Bolzens als eine zu einer Kalotte 22 gestaltete Aufnahme ausgebildet. In dem mittleren Bereich ist eine Aussparung 10b vorgesehen, so daß die Kalotte 22 nur eine ringförmige Gestalt besitzt. Der Radius der Kalotte 22

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ist geringfügig größer als der Radius der Kugel, so daß eine flächige Anlage vermieden wird. Wenn beispielsweise der Radius der Kugel 6 mm beträgt, so würde zweckmäßig der Radius der Kalotte mit 6,25 mm festgelegt. Dadurch wird sichergestellt, daß sich die Kugel 9 auf einer kreisförmigen Linie abstützt. Dabei ist es zx^eckmäßig, wenn sowohl die Kugel als auch die Kalotte 22 gehärtete Flächen besitzen. Der Bolzen 10, der insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist und exakt diametral zu dem Schaft 1 angeordnet wird, d.h. fluchtend zur Achse des Schaftes 1, ist durch einen sich bis in den Bereich der Kalotte 22 erstreckenden Längsschlitz 21 in zwei fingerartige Teile 19 und 20 unterteilt. Der Längsschlitz

21 ist dabei etwas asymmetrisch zur Längsachse oder Mitte des Bolzens 10 angebracht, so daß die Finger 19 und 20 unterschiedliche Querschnitte und damit unterschiedliche Eigenschwingfrequenzen aufweisen.

In Fig. 3 ist in übertriebener Größe dargestellt, daß der mit einem Axialschub A in Richtung zur Kugel 9 belastete Schaft kleine axiale Verschiebebewegungen a ausführt. Aufgrund ihres dazu lotrecht gerichteten Eigengewichtes G führt die Kugel dann eine Abrollbewegung von der Größe b auf der Stirnfläche des Endes des Schaftes 1 aus. Durch diese Bewegung verläßt die Kugel 9 ihre ursprüngliche Lage in der Kalotte 22 und stützt sich beispielsweise dann nur noch an den Bereich 23 der Kalotte

22 ab. Um zu verhindern, daß die Kugel 9 sich vollkommen aus der Kalotte 22 herausbewegt, muß der Außendurchmesser des Bolzens 10 im Bereich der Kalotte 22 mit den möglichen Axialbewegungen des Schaftes 1 abgestimmt werden. Da diese Axialbewegungen, die in der Fig. 3 übertrieben dargestellt sind, nur in dem Mikrometerbereich liegen, reicht es im allgemeinen aus, wenn der Bolzen 10 im Bereich der Kalotte 22 einen Außendurchmesser d von etwa 0,4 bis 0,7 mm des Kugel dur chme s ser s D besitzt.

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Das Eigengewicht G der Kugel multipliziert mit dem Tangens des eingezeichneten Winkels inzwischen der Abstützstelle 23 und der Achse des Schaftes 1 wirkt an sich dem Axialschub entgegen. Da das Eigengewicht der Kugel 9 etwa in der Grössenordnung von 4- bis 8 g liegt, der Axialschub -A- dagegen in der Praxis kaum kleiner als 300 g werden wird, macht sich der Einfluß des Eigengewichtes der Kugel auf den Axialschub nicht störend bemerkbar.

Durch die Auslenkung der Eugel 9 gegenüber ihrer in Fig. 2 dargestellten Mittellage, gelangt sie in Berührung mit einem mit relativ hoher Umfangsgeschwindigkeit umlaufenden Bereich der Stirnseite des Endes des Schaftes 1, so daß sie in Drehungen versetzt wird. Diese Auslenkung der Kugel 9 wird auch durch die Schwingungen des Bolzens 10 herbeigeführt. Da sich die fingerartigen Teile 19 und 20, insbesondere in dem Bereich der Kalotte 22 unabhängig voneinander und auch gegeneinander bewegen, kommen auch in diesen Bereich jeweils andere Abstützpunkte zum Einsatz, so daß die Kugel 9 Bewegungen in allen möglichen Richtungen und bei sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten durchführen wird, so daß praktisch ihre gesamte Oberfläche als Lagerfläche ausgenutzt wird.

Das Schwingungsverhalten des Bolzens 10 läßt sich durch seine Gestaltung bestimmen. Es ist möglich, durch eine besondere Formgebung bevorzugte Schwingungsrichtungen vorzugeben und die Eigenfrequenzen zu bestimmen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 bis 4- liegt die bevorzugte Schwingungsrichtung der fingerartigen Teile 19 und 20 quer zu dem Längsschlitz, wobei die fingerartigen Teile 19 und 20 in der Art der Zinken einer St inn gabel schwingen. Sie besitzen jedoch unterschiedliche Eigenschwingungen, so daß sie von verschiedenen Maschinen schwingungen erregt werden.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 liegt der Längsschlita 21 mittig, so daß die beiden Teile 19a und 20a des Bolzens 10 bei gleichen Frequenzen zu Schwingungen angeregt werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist zusätzlich zu dem Schlitz 21 ein rechtwinkelig verlaufender Längsschlitz 21a angebracht, so daß vier fingerartige Teile 19b, 19c, 20b und 20c entstehen, die den Querschnitt von Kreissektoren besitzen. Die bevorzugten Schwingungsrichtungen dieser fingerartigen Teile liegen radial jeweils um 90° versetzt zueinander.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 besitzt der Bolzen wenigstens in dem Bereich zwischen seinem Gewindestück 15 und der Kalotte 22 einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt. In diesem quadratischen Bereich ist er mit parallel zueinander liegenden Längsschlitzen 21b versehen, die zwischen sich in regelmäßigen Abständen Stege 24- von gleichem Querschnitt belassen. Bei dieser Ausführungsform liegt die bevorzugte Schwingungsrichtung in der Richtung, in welcher die Stege die geringste Ausdehnung besitzen. Es ist ohne weiteres möglich, den Bolzen 10 der Fig. 7 dit seinem quadratischen Querschnitt bis zu der Kugelkalotte 22 zu führen, d.h. die Kugelkalotte und die daran anschließende Aussparung 10b in den quadratischen Querschnitt einzuarbeiten. In vielen Fällen wird es auch genügen, einfach eine Bohrung in den Bolzen 10 einzubringen, in dem die Kugel 9 teilweise eindringt und an deren Eand sie sich abstützt. Dabei könnte der Rand der Bohrung angefast werden, ohne daß eine kalottenförmige Gestalt geschaffen wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 verjüngt sich der Bolzen 10 in dem an das Gewindestück 15 anschließenden Bereich in der Art einer Dehnungsschraube und geht dann in eine Verdickung über, die mit einer Kalotte 22 versehen ist. Das Schwingverhalten dieses Bolzens kann durch die Gestaltung des relativ langen

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Bereiches zwischen dem Gewindestuck 15 und der Kalotte 22 beeinflußt "'/erden. Ia Gegensatz su den ν or ausgegangen en Ausführungsf omen schwingt; bei dieser Ausfuhrungsform, die Kalotte 22 des Bolzens 10 als Ganzes, so daß der Kugel 9 in jedes Betriebszustand eine gleichartige Abstützung an den schwingenden Bolzen 10 geboten wird. Bei dieser ilusführungsform bilden der zu Schwingungen erregbare Bolzen 10, die Kugel 9 und das Sohr 17 zusammen mit einem in das Gehäuse 7 eingesetzten Deckel 25» der beispielsweise eingeklipst wird, einen lösbaren Bausatz, der als Ganzes montiert und ausgetauscht werden kann. In das Hohr 17i das in den Deckel 25 lösbar eingepresst ist, ist eine Gewindehülse 24- eingepresst, in die der Bolzen 10 mit seinem Gewindestück 15 eingeschraubt ist. Das gegenüberliegende Ende des Rohres 17 überragt in eingebautem Zustand das Ende des Schaftes 1, der in dies eingeführt ist. Dieses Ende besitzt einen Bund oder eine Urabördelung 17a, die so groß gehalten ist, daß zwar der Schaft 1 eingeführt werden kann, jedoch die im Durchmesser größer als der Schaft gehaltene Kugel 9 nicht herausfallen kann.

Alle dargestellten Ausführungsformen haben den Vorteil, daß trotz aller Schwingungen sowohl des Bolzens 10 als auch des Schaftes 1 der Spinnturbine 2 über die Kugel 9 ständig ein Kontakt zwischen den Sude des Schaftes 1 und dem Bolzen 10 gehalten wird, über den der Axialschub übertragen wird. Dies hat den Vorteil, daß keine der Schwingungen zu schlagartigen Belastungen der einzelnen Teile führen kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist das Schmiermittelbad in einer separaten, kanalartigen Kammer des Gehäuseteils 7 untergebracht, die durch eine Trennwand gegenüber dem die Lager- und Antriebsmittel aufnehmenden Bereich abgetrennt ist-Die obere und die untere Wand der das Schmiermittelbad 11

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bagrenzenden Jammer sind nit uenigstens einem Stopfen 13 zum Zuführen und rait einem Stopfen 13a zum Ablassen des Schmiermittels versehen- 2s erscheint auch möglich, einen das Schmiermittslbad bildenden Behälter mit dem Spurlager, d.h. den au Schwingungen erregbaren Bolzen 10, die Kugel 9 und das Rohr 17 mit einem jeweils für eine Spinnstelle bestimmten Schmiermittelbehälter zu einer Baueinheit auszubilden, die dann unmittelbar an die Rückwand des Gehäuseteils 7 angeflanscht werden kann.

Claims

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Paί;eat- und Schutzansorüch:

1. Spurlager für den Schaft einer Offenend-Spinnturbine, das als Anlage für das Schaftende eine frei drehbare, mit einem schwingfähigen Haltmittel abgestützte Kugel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltemittel ein dem Schaft (1) gegenüberliegend angeordneter Bolzen (10) dient, der nur einseitig eingespannt ist und dessen freies Ende eine die Kugel (9) teilweise umfassende Aufnahme (22) aufweist.

2. Spurlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (10) mit wenigstens einem Längsschlitz (21, 21a, 21b) versehen ist.

5- Spurlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,, daß der oder die Längsschlitze (21) asymmetrisch zur Längsachse des Bolzens (10) angebracht sind und sich vorzugsweise bis zur Aufnahme (22) erstrecken.

4-. Spurlager nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3₅ da-durch gekennzeichnet, daß die Aufnahme des Bolzens (10) als Kugelkalotte (22) ausgebildet ist.

5. Spurlager nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkalotte (22) einen Radius besitzt, der geringfügig größer als der Radius der Kugel ist.

6. Spurlager nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Bereich der Kugelkalotte (22) ausgespart ist.

7- Spurlager nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Bereich der Aufnahme (22) des Bolzens (10) mit einem im Durchmesser

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3.--3ri""f^;igi2 größer als die Kugel (9) gehalt en en "Rohr (17) "angeben ist, in das das Ende des Schaftes (i) einführbar ist.

3. Spurlager nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kugel (9) ein Docht (12) aus einem trankfähigen Material aufliegt, der in ein Schmiermittelbad (11) eintaucht.

9· Spurlager nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (10) in axialer Richtung verstellbar angebracht ist.

10.Spurlager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9~> dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (10) mit dem Rohr (17) und der Kugel (9) zu einer Baueinheit zusammengefasst s ind.

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