DE2533781A1 - Waelzlagerung eines drehbaren maschinenteiles - Google Patents

Description

• Wälziagerung eines drehbaren Maschinenteiles Die Erfindung betrifft die Wälzlagerung eines drehbaren Maschinenteiles, insbesondere eines schnellaufenden Elektromotorläuferteiles mit HochBrequenzantrieb, welcher vorwiegend fürtOffen-End-Spinnverfahren arbeitende Textilmaschinen, aber auch für andere Verwendungszwecke bestimmt ist.
• Bei Textiliaaschinen werden im allgemeinen riemenangetriebene Spindeln verwendet. Die Spindel besteht aus einer Welle, welche in zwei abgedichteten und auf die Dauer mit Schmierfett gefüllten Wälzlagern gelagert ist.
• An dem einen herausragenden Ende der Spindel ist das eigentliche Arbeitselement angebracht, an dem anderen befindet sich die Riemenrolle, welche üblicherweise in Tangentialrichtung gegen den Treibriemen gedrückt und somit in Drehung versetzt wird. Die mit dem betreffenden Spindeln ausgerüsteten Offen-End-Spinnmaschinen arbeiten im Drehzahlbereich bis 40.000 U/min.
• Neuentwickelte Maschinen arbeiten mit höheren Drehzahlen. Durch eine weitere Erhöhung der Anzahl der Spinnturbinen, die mittels Xiemenantrieb in Drehung versetzt werden, ergeben sich weitere erhebliche technischen Probleme. Mit der Steigerung der Drehzahlen steigt zugleich der Leistungsbedarf der Spinnturbine und Lager; infolgedessen wachsen einerseits die auf das Lager vom Riemenzug wirkenden Krafte und andererseits auch die dynamischen Kräfte. Ihre ungünstigen Auswirkungen machen sich in der Wirkungsweise der chnellaufenden Lager bemerkbar. Die Folge ist deren geringe Lebensdauer und Zuverlässigkeit. Allgemein erhöhte Umfangsgescliwindigkeiten können sich unter Ur:iständen durch geringere Zuverlässigkeit des ganzen Riemenantriebs sowie durch erhöhtes Geräuschverhalten der Textilmaschine bemerkbar machen. Die hier er;lahnten Nachteile können in komplexer und ungünstiger Weise die Lösung der gesamten Textilmaschine und somit auch die gesamte Ökonomie der neuen Technologie des Spinnens beeinflussen.
• Die hier aufgeführten i1lángel werden zum größten Teil durch die erfindungsgensse Wälzlagerung beseitigt.
• Die Erfindung verwendet eine Aussenwicklung, welche im Lagergehäuse untergebracht ist, und eine in zwei Wälzlagern gelagerte Welle, die die Innenwicklung und die Spinnturbine trägt und deren Aussenringe neben den Stirnflächen des drehbaren Maschinenteils untergebracht sind, mit eingearbeiteten Aussenlaufbahnen für die Aufnahme der Wälzkörper, wobei die Innenlaufbahnen direkt in der Welle eingearbeitet sind.
• Die Erfindung besteht darin, daß das drehbare Maschinenteil, -rnlches zusammen mit den Wälzlagern eine Baugruppe bildet, einen kleineren bzw. höchstens denselben Durchmesser wie den Durchmesser der Lageraussenringe aufweist, wobei der Innenraum der Lager dem Schmierfettvolumen entspricht, welches fur die ganze Lebensdauer der Wälzlager ausreicht. Die Wälzlageraussenringe sind mindestens an einer Laufbahnseite mit Aussparungen für das Schmiermittel versehen. Zwischen der Aussenringstirnfläche bzw. der Deckscheibe dieses Aussenringes und der Stirnfläche des drehbaren Maschinenteiles ist eine Labyrinthdichtung angeordnet, welche durch einen Bord auf der Aussenringstirnfläche bzw. eine Deckscheibe sowie durch das zylindrische Teil auf der Stirnfläche des drehbaren Maschinenteiles gebildet ist. Mindestens ein Wälzlageraussenring hat an seinem Aussenumfang wenigstens eine Formnut für Kitt zum Einkleben des Aussenringes in die Gehäusesitzfläche. In der Gehäusesitzfläche befindet sich mindestens eine Formnut für Kitt zum Einkleben des Wälzlageraussenringes in diese Sitzfläche. Einer der beiden Aussenringe ist in der Gehäusesitzfläche mit axialem Schiebesitz gelagert und zwischen diesem Aussenring und der im Gehäuse befestigten Abdeckung ist eine Druckfeder untergebracht. Auf der Abdeckung ist eine Labyrinthdichtung angeordnet, welche an der zylindrischen Fläche der Welle anliegt. Der Raum zwischen der Abdeckung und dem Wälzlager ist mindestens mit einem Kanal versehen, welcher auf die Aussenfläche der Abdeckung bzw. des Gehäuses mündet. Der Wälzlagerraum auf der gegenüberliegenden Seite des drehbaren Maschinenteiles ist durch eine Labyrinthdichtung abgeschlossen, die zwischen der Welle und der Gehäusesitzflache liegt.
• Der Raum zwischen dem Wälzlager und der Labyrinthdichtung, welche sich zwischen der Welle und der Gehäusesitzfläche befindet, ist mit mindestens einem Kanal versehen, der auf die Aussenfläche des Gehäuses mündet.
• In den Aussenringen oder Deckscheiben der Wälzlager sind Löcher für das Nachschmieren dieser Lager angebracht.
• Die Wälzlageraussenringe ragen wenigstens teilweise in die Aussenwicklungsköpfe des Elektromotors hinein.
• Die erfindungsgemasse Ausführung gewährleistet ein gutes Funktionieren der schnellaufenden Lager und somit die Erzielung einer hohen Betriebszuverlassigkeit bei diesen Lagern. Der Antriebsmechanismus beinhaltet keine weiteren rotierenden Teile. Die in sich abgeschlossene Konstruktion ermöglicht eine perfekte Lösung der kompletten Lagerung auch vom Standpunkt eines geringen Geräuschpegels der Textilmaschine. Die Schalldämmung kann auf einfache und wirkungsvolle Art gelöst werden. Als weiterer iesentlicher Beitrag kann die Beseitigung der Geräusche des Xiemenantriebs betrachtet werden. Durch die Lösung der Erfindung werden die Druckgefälle zum größten Teil beseitigt, welche innerhalb des Spinnturbinenraums auch auf der gegenüberliegenden Seite der Lager entstehen, deren Schmierung derart gelöst ist, daß die Bunktionsflächen der Lager zuverlässig geschmiert werden und das Schmiermittel nicht mit dem technologischen Verspinnmechanismus in Berührung kommt. Des weiteren wurde die Forderung nach einer beschränkten Länge des Elektromotors erfüllt. Zugleich wurde eine hohe dynamische Steifigkeit des Läufers erreicht. Die Lösung ist im allgemeinen konstruktiv einfach, technologisch nicht anspruchsvoll und gibt die Möglichkeit eines perfekten Auswuchtens des Laufers und dessen einfachen Aust-1uschs direkt im Textilbetrieb.
• Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 die Gesamtanordnung in Vorderansicht Fig. 2 im Detail die Ausführung der Hauptteile der Gehausebaueinheit mit Wicklung, i'lg. 3 die Ausführung des Läuferteils ,welcher ebenfalls eine selbständige Baueinheit darstellt.
• Der Elektromotor besteht in der Hauptsache aus zwei grundlegenden Teilen, und zwar aus dem Gehäuse 2, in welchem die Ausserwicklung 1 untergebracht ist, und aus der selbständigen Baueinheit des LäuSerteils 4, welche in das Gehäuse 2 einfach eingebaut ist und daher ohne Mühe ausetauscht und eelbständig ausgewechselt werden kann. Das Läuferteil 4 setzt sich aus einem Paar von Wälzlagern 5 und 6 zusammen, zwischen denen auf einer vollen bzw. hohlen Welle 15 , in welcher Innenlaufbahnen 16 der Lager 5 und 6 ausgebildet sind, der eigentliche Läufer 17 des Elektromotors gelagert ist.
• An dem einen bzw. an den beiden überragenden Enden der Welle ist die Spinnturbine bzw. ein sonstiges Arbeitselement 18 untergebracht. Der Läuferteil 4 ist mit der einen bzwr. mit den beiden zylindrischen Flächen 3 des Gehäuses 2 in Aussenringen 8 fest gelagert. Die feste Aufnahme kann durch Einkleben bewerkstelligt werden.
• Zur Erhöhung der Wirkung der Klebverbindung können auf der Oberfläche des Aussenringes 8 bzw. der zylindrischen Fläche 3 oder auch auf den beiden erwähnten Flächen verschiedenartig geformte Nuten 29 ausgeführt sein.
• Sofern einer der beiden Aussenringe mit Schiebesitz gelagert ist, wird dieser axial mittels einer Feder 30 angedrückt, welche sich gegen die Abdeckung 31 abstützt.
• Zur Beseitigung von Druckgefällen, die innerhalb des Spinnturbinenraums 18 entstehen, kann eine Labyrinthdichtung 19 vorgesehen werden, wobei der Haum 20 welcher zwischen der Labyrinthdichtung 19 und der Stirnfläche des Lagers 5 entsteht, durch einen bzw. mehrere Kanäle 21 mit der Oberfläche des Gehäuses 2 verbunden ist, also praktisch mit der äusseren Atmosphäre. Analog ist auch das Gegenlager 6 ausgebildet, wo der zwischen der Labyrinthdichtung 23 und der Stirnfläche des Aussenringes dieses Lagers 6 entstandene Raum 22 durch einen bzw. mehrere Kanäle 24 mit der Oberflache des Gehäuses 2 verbunden ist.
• Die Käfige der Wälzlager 5 und 6 sind aus Kunststoff bzw. aus gewickelten Textil gefertigt. Die Aussenringe 8 der Lager 5 und 6 haben, unterschiedlich von genormten Lagern des gleichen mittleren Durchmessers, eine grössere Breite und einen grösseren Aussendurchmesser mit verschiedenartig gestalteten Aussparungen 9,10 eines relativ großen Volumens, welche an einer bzw. an beiden Seiten der Aussenlaufbahn angeordnet sind. Jedes Lager kann ein-bzw. beidseitig durch Deckscheiben 12,13 geschützt werden.
• Die inneren Deckscheiben 13 können mit den Aussenringen aus einem einzigen Stück bestehen und können zugleich mit einer Labyrinthdichtung 26 versehen sein, welche in den Bord bzw. Wickelkern 25 des Elektromotorläufers 17 hineinragt und somit das Lager gegen Eindringen von Verunreinigungen schützt. Zwecks Verkürzung der Lange des Elektromotors und zur Erzielung einer hohen dynamischen Steifigkeit sind die Aussenringe der Lager 5 und 6 teilweise innerhalb der Köpfe 14 der Aussenwicklung 1 untergebracht. Die Schmierung kann durch eine Dauerschmierfettfüllung erfolgen, die sich innerhalb der Aussenringe 8 befindet.
• Während des Betriebs können die Lager mit einer weiteren Schmiermitteldosis nachgeschmiert werden, was mittels der Löcher 27 erfolgen kann, welche entweder direkt am Aus3enring in der Nähe der Laufbahn angebracht sind, Die-Löcher ~ können aber auch in den Deckscheiben 13 -usgeführt sein.

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   G Wälzlagerung eines drehbaren Maschinenteiles, insbesondere des Läuferteiles eines Elektromotors mit im Lagergehäuse untergebrachten Wicklung, mit einer im Wälzlagerpaar gelagerten Welle, wobei die Aussenringe der Lager nahe bei den Stirnflächen des drehbaren Maschinenteiles untergebracht sind, in welchen Aussenlaufbahnen für die Aufnahme der Wälzkörper eingearbeitet sind, wobei die Innenlaufbahnen direkt in der Welle durchgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Maschinenteil (17), welches zusammen mit den Wälzlagern (5 , 6) eine Baugruppe bildet, einen kleineren bzw. höchstens denselben Durchmesser wie den Durchmesser der Aussenringe (8) der Wälzlager (5, 6) aufweist, wobei der Innenraum der Lager dem Schmierfettvolumen entspricht, welches für die Lebensdauer dar Lager ausreicht.
2. 2. Wälzlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussenringe (8) der Wälzlager ( 5, 6) mindestens an einer Laufbahnseite mit Aussparungen ( 9, 10) für das Schmiermittel versehen sind.
3. 3. Wälzlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stirnfläche des Aussenringes (8) bzw.

   der Deetscheibe (13) dieses Ringes (8) und der Stirnfläche des drehbaren Maschinenteiles (17) eine Labyrinthdichtung durchgefuhrt ist, welche durch den Bord (26) auf der Stirnfläche des Aussenringes (8) bzw.

   Deckscheibe (13) sowie durch das zylindrische Teil (25) auf der Stirnfläche des drehbaren Maschinenteiles (17) gebildet ist.
4. 4. Wälzlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Aussenring (8) der Wälzlager (5,6) an seinem aussehen Umfang wenigstens eine Forinnut (29) für Kitt zum Einkleben des Aussenringes (8) in die Sitzfläche (3) des Gehäuses (2) aufweist.
5. 5. Wälzlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sitzfläche (3) des Gehäuses (2) mindestens eine Formnut für Kitt zum Einkleben des Aussenringes (8) des Wälzlagers ( 5, 6) in diese Sitzfläche (3) vorgesehen ist.
6. 6. Wälzlagerungnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Aussenringe (8) in der Sitzfläche (3) des Gehäuses (2) mit axialem Schiebesitz gelagert ist und zwischen diesem Aussenring (8) und der im Gehäuse (2) befestigten Abdeckung (31) die Druckfeder (30) untergebracht ist.
7. 7. Wälzlagerungnach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abdeckung (311 die Labyrinthdichtung (23) ausgeführt ist, welche an der zylindrischen Fläche der Welle (15) anliegt.
8. 8. Wälzlagerung nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet daß der Raum (22) zwischen der Abdeckung (31) und dem Wälzlager (6) mit mindestens einem Kanal (24) versehen ist, welcher auf die Aussenfläche der Abdeckung (31) bzw. des Gehäuses (2) mündet.
9. 9. Wälzlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (20) des Wälzlagers (5) auf der gegenüberliegenden Seite des drehbaren Maschinenteiles (17) durch die Labyrinthdichtung (19) abgeschlossen ist, welche sich zwischen der Welle (15) und der Sitzfläche (3) des Gehäuses (2) befindet.
10. 10. Wälzlagerung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet daß der Raum (20) zwischen dem Wälzlager (5) und der Labyrinthdichtung (19), elche sich zwischen der Welle (15) und der Sitzfläche (3) des Gehäuses (2) beiindet, mit mindestens einem Kanal (21) versehen ist, der auf die iusaenfläche des Gehäuses (2) mündet.
11. 11. Wälzlagerung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in den Aussenringen (8) bzw. Deckscheiben (12,13) der Wälager (5,6) Löcher (27,28) für das Nachschmieren dieser Wälzlager (s,6) angebracht sind.
12. 12. Wälzlagerung des Elektromotorläuferteiles nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussenringe (8) der Wälzlager (5,6) wenigstens teilweise in die tUpfre (14) der Blektromotor-Aussenwicklung (1) hineinragen.