DE2533804B2 - Lager fuer den rotor einer oe-spinnmaschine - Google Patents
Lager fuer den rotor einer oe-spinnmaschineInfo
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- D01H4/12—Rotor bearings; Arrangements for driving or stopping
- D01H4/14—Rotor driven by an electric motor
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Description
Ringfläche größer als der Durchmesser der dort vorgesehenen Draüdichtung, so daß das aus dem
Ringspalt austretende Schmiermittel durch den Rotor üu der Ringfläche geschleudert wird ur;d von der
Dralldichtung ferngehalten wird. Um eine gute Zirkulalion des Schmiermittels innerhalb des Gehäuses und
damit eine ausreichende Schmiermittelversorgung der Gleitlagerflächen zu erhalten, ist es vorteilhaft, in der
Frägerbuchse Axialbohrungen anzuordnen. Falls die Anordnung und das Gehäuse samt Rotor elastisch in
einem Stator angeordnet sind, ist es zweckmäßig, zur Drehsicherung einen Stift in dem Gehäuse anzuordnen,
welcher in einer Axialnut des Stators geführt ist. Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
sowohl das Axialgleitlager als auch das Radialgleitlager '5
als bekannte Mehrflächengleitlager auszubilden, damit auch bei hohen Drehzahlen immer eine ausreichende
Schmierung der Lagerflächen sowie eine groöe Stabilität gewährleistet wird. Somit ist eine pinfache und
kostengünstige Anordnung geschaffen, welche sich durch eine überraschend große Funktionssicherheit
auszeichnet. Die Schmiermittelzufuhr erfolgt hierbei durch eine Axialbohrung und durch Radialbohrungen
des Schafts. Weiterhin ist für einen im wesentlichen horizontal angeordneten Schaft in der Trägerbuchse
eine radial von unten zum Schaftende hin verlaufende Radialbohrung zur Schmiermittelzufuhr vorgesehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der F i g. 1 und 2 erläutert. Es zeigt
Fig. 1 — einen Längsschnitt durch ein kombiniertes
Axial-Radialgleitlager für den Rotor einer Spinnmaschine,
Fig.2 — einen Längsschnitt wie Fig. 1, zur radialen
Lagerung ist hier ein Mehrflächengleitlager vorgesehen.
Gemäß Fig. 1 ist ein Rotor 1 einer Offenend-Spinnmaschine
mit einem Rotorschaft 2 um eine Drehachse 3 gelagert, wobei der Rotorschaft in eine Gleitlagerbuchse
4 aus Sintermetall hineinragt. Mit dem Rotor 1 und mit dem Rotorschaft 2 ist ein Ring 6 drehfest verbunden.
Eine Stirnfläche 7 des genannten Ringes liegt an einer Stirnfläche 8 der Leitlagerbuchse 4 an, so daß das derart
ausgebildete Axialgleitlager in einfacher Weise mit dem obengenannten Radialgleitlager kombiniert ist. Die
Gleitlagerbuchse 4 befindet sich innerhalb einer Trägerbuchse 10, in welche auch der Ring 6 hineinragt.
Der Außendurchmesser des Ringes 6 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser der Trägerbuchse 10, so daß
ein zur Drehachse 3 konzentrischer Ringspalt 11 vorhanden ist. Die Trägerbuchse 10 ist in einer
Aufnahmebuchse 12 angeordnet, welche im Bereich des vorderen dem Rotor zugewandten Ende im Bereich des
Ringes 6 eine konische Ringfläche 15 aufweist. An der Ringfläche 15 wird das aus dem Ringspalt auftretende
Schmiermittel gesammelt und gelangt zu einem Schmiermittelspeicher 16, welcher aus Filz oder Docht «
besteht. Die Aufnahme-, Träger- sowie Lagerbuchse sind innerhalb eines Gehäuses 18 angeordnet, welches
auf der hinteren, vom Rotor abgewandten Seite abgeschlossen ist und dort einen weiteren Schmiermittelspeicher
19 aufweist. Die Trägerbuchse ist mit (>o mehreren axial verlaufenden Bohrungen 20 versehen,
die mit Docht oder Filz ausgefüllt sind, um einen Schmiermittelfluß vom Schmiermittelspeicher 16 zum
Speicher 19 zu ermöglichen. Zum Aufrechterhalten einer guten Schmiermittelzufuhr zur Gleitlagerbuchse 4 &'»
sind an der Innenfläche der Trägerbuchse von hinten her mehrere Sackbohrungen 21 angeordnet. An die
konische Ringfläche 15 schließt sich nach vorn ein Ansatz 23 der Trägerbuchse an, wobei dort der Rotor
eine gewindeähnliche Schmiermittel rückfördernde Dichtung 24 aufweist. Es ist ein weiterer Ringspalt 25
zwischen Rotor und Außenfläche des Ansatzes 23 vorgesehen, so daß auf diese Weise eine berührungsfreie
Abdichtung der Lagerung vorhanden ist. Hierbei ist von entscheidender Bedeutung, daß der Durchmesser
der konischen Ringfläche 15 größer ist als der Durchmesser der Dichtung 24. Eine Alternativlösung ist
der Einfachheit halber im unteren Teil von F i g. 1 dargestellt, wo der Innendurchmesser eines Ansatzes
23a etwa gleich groß ist wie der Innendurchmesser der Trägerbuchse 10a. Hierbei sind die Gewindegänge
einer rückfördernden Dichtung nicht auf dem Rotor, sondern auf den Innenflächen des Ansatzes 23a sowie
der Trägerbuchse 10a angeordnet. Die gesamte Lagerung und damit auch der Rotor ist mit Ringen 27
aus elastischem Material in einem Stator 28 nachgiebig angeordnet. Zur Drehsicherung ist ein Stift 29
vorgesehen, welcher in radial gerichteten Bohrungen der Trägerbuchse, Aufnahmebuchse sowie des Gehäuses
angeordnet ist, und dessen freies Ende in eine Axialnut 30 des Stators eingreift.
Der Rotor ist mit einem topfförmigen Teil 31 versehen, welches den Stator 28 umgibt und auf der
Innenseite mit Permanentmagneten 32 versehen ist. Die genannten Permanentmagnete bilden zusammen mit
einer elektrischen Wicklung 33 des Stators einen elektrischen Antriebsmotor, welcher in bekannter
Weise nach Art eines bürstenlosen Gleichstrommotors betrieben wird. Die Festlegung des Rotors in axialer
Richtung erfolgt während des Betriebes aufgrund des im Bereich der Rotorrückseite 34 sich bildenden Unterdruckes
mit den Stirnflächen 7, 8 des Ringes 6 und der Gleitlagerbuchse 4. Damit jedoch beim Stillstand der
Rotor nicht herausfallen kann, ist zur axialen Sicherung das Schaftende mit einer Ringnut 35 versehen, in welche
ein Federelement 36 eingreift. Das Federelement ist seinerseits in Schlitzen 37 der Trägerbuchse 10
angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung wie oben bereits beschrieben, jedoch ist zur radialen Lagerung ein
Mehrflächengleitlager vorgesehen. Derartige Mehrflächengleitlager v/eisen zwischen Lagerbuchse und Welle
bekanntlich mehrere, beispielsweise 3 Keilspalte auf, in welchen bei drehender Welle ein hoher Schmiermitteldruck
aufgebaut wird (hydrodynamische Lagerung), so daß derartige Lagerungen für vergleichsweise hohe
Belastungen gut geeignet sind. In dem Ausführungsbeispiel ist die Innenfläche der Gleitlagerbuchse 44
zylindrisch; der Radius des Rotorschafts 42 ändert sich in Umfangsrichtung gesehen; dies ist durch die Taschen
45, 48 von unterschiedlicher radialer Tiefe dargestellt. Die derart gebildeten Keilspalte erstrecken sich jedoch
nicht über die gesamte axiale Länge des Rotorschaftes, so daß im Bereich der Enden der Gleitlagerbuchse 44
ringförmige Stege 49 zur Begrenzung des Druckabbaus in axialer Richtung vorhanden sind. Die Schmiermittelzufuhr
erfolgt aber eine axiale S&ckbohrung 52 und über radiale Bohrungen 53 im Rotorschaft 42, die dort
angeordnet sind, wo der Rotorschaft 42 seinen kleinsten Durchmesser hat. In dem im wesentlichen horizontal
gelagerten Rotor ist in der Trägerbuchse 50 eine etwa vertikal von unten zur Drehachse hin verlaufende
Bohrung 56 vorgesehen, durch die das Schmiermittel zum Schaftende und damit zu der genannten axialen
Sackbohrung 52 gelangt. In der Mitte der Gleitlagerbuchse 44 und der Trägerbuchse 50 können sich nach
einer anderen Ausführungsart Bohrungen 54, 55 befinden, und zwar bei horizontaler Drehachse oben.
Eine weitere Bohrung 58 befindet sich am vorderen Ende der Trägerbuchse, durch die das aus dem Ringspalt
51 austretende Schmiermittel abgeleitet wird. Die Bohrung 58 mündet in eine axiale Bohrung 57, so daß
das Schmiermittel wieder zurück zu einem ringförmigen Schmiermitlelspeicher 59 gelangen kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Lager für den Rotor einer Offenendspinnmaschine mit einer Gleitlagerbuchse, in der ein
Rotorschaft radial gelagert ist, und diese Gleitlagerbuchse ihrerseits nachgiebig an einem ortsfesten Teil
gelagert ist und mit einem Axialgleitlager, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitlagerbuchse
(4; 44) ein Schmiermittclspeicher (16, 19; 59) zugeordnet ist, daß mit dem Rotorschafi (2; 42) ein
Ring (6; 46) drehfest verbunden ist, dessen eine Stirnfläche (7; 47) zusammen mit der Stirnfläche (8)
der Gleitlagerbuchse (4, 44) das Axialgleitlager für den Rotor (1) bildet, und daß in einen vom äußeren
Umfang des Axialgleitlagers (7, 8; 47) ausgehenden Rückflußkanal für das abgeschleuderte Schmiermittel
in der Nähe des Axialgleitlagers (7, 8; 47) ein Ringspalt (II; 51) als Staustelle für das Schmiermittel
eingeschaltet ist.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (U, 51) zwischen einer
zylindrischen Innenfläche einer die Gleitlagerbuchse (4; 44) aufnehmenden Trägerbuchse (10; 50) und der
Außenfläche des Ringes (6; 46) vorgesehen ist.
3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (4) und die
Trägerbuchse (10) in einem Gehäuse (18) angeordnet sind, welches auf der dem Rotor (1) zugewandten
Seite an dem die Öffnung für die Rotorzapfen (2) umgebenden Bereich durch das Schmiermittel
rückfördernde (24) und/oder Labyrinth(25)-Dichtungen abgeschlossen ist.
4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Ringspaltes (11) eine
konische Ringfläche (15) vorgesehen ist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der
dort vorgesehenen rückfördernden Dichtung (24).
5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Ringfläche (15) und an der
abgeschlossenen Seite des Gehäuses (38) je ein Schmiermittelspeicher (16, 19) vorgesehen ist und
daß diese Schmiermittelspeicher (16, 19) über Axialbohrungen (20) in der Trägerbuchse (10)
miteinander verbunden sind.
6. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Rotorschafts
(2) eine Ringnut (35) aufweist und daß die Trägerbuchse (10) mit zwei Nuten versehen ist, in die
ein zur axialen Sicherung des Rotorschaftes (2) dienendes Federelement (36) einschiebbar ist.
7. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorschaft (42)
im Bereich der Lagerbuchse (44) über einen mittleren Bereich als Mehrflächengleitlager (48) und
beidseitig daran anschließend zylindrisch ausgebildet ist.
8. Lager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gieitlagerbuchse (44) und die Trägerbuchse
(50) je eine im wesentlichen vertikal nach oben gerichtete Auslaßbohrung (54, 55) in der 6u
Gleitlagerbuchsenmitte aufweisen und daß eine weitere schräg nach oben verlaufende Auslaßbohrung
(58) zum Ableiten des aus dem Ringspalt (51) austretenden Schmiermittels vorgesehen ist, wobei
die Auslaßbohrung (58) in eine Axialbohrung(57) der i>5
Trägerbuchse (50) mündet.
Ein Lager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DT-AS 2349072 und GB-PS 1085 184
bekannt. Bei den bekannten Lagern handelt es sich um Lager mit Druckgasschmierung. Unter Druck stehendes
Gas dient dabei als Schmiermittel sowohl für das Radial-, als auch für ein Axiallager. Eine Begrenzung des
Schmiermitteldurchsatzes ist hier nicht vorgesehen.
In einer älteren Patentanmeldung (veröffentlicht als
DT-OS 24 27 055) ist auch schon eine Gleitlageranordnung vorgeschlagen worden, bei der ein mit dem Rotor
der OE-Spinnmaschine verbundener Zapfen in einer Gleitlagerbuchse gelagert ist, die auch ein Axialgleitlager
aufweist. Es hat sich bei dieser Anordnung herausgestellt, daß eine ausreichende Versorgung des
Axiallagers mit Schmiermittel nicht immer gewährleistet werden konnte. Ursache hierfür dürften die bei den
hohen Drehzahlen von über 40 000UpM, welche heute bei Spinnrotoren für das Offenend-Spinnverfahren
üblich sind, wirksamen Zentrifugalkräfte sein, durch welche das Schmiermittel aus dem Axiallager herausgeschleudert
wird. Aus der DT-OS 22 56 052 ist weiterhin eine Spinneinheit bekanntgeworden, bei welcher zur
Abstützung der Welle in radialer bzw. axialer Richtung aerodynamische oder aerostatische Lagerungen vorgesehen
sind. Auch hierbei besteht für das Axiallager die Gefahr, daß das Schmiermedium in verstärktem Maße
radial nach außen gefördert wird, so daß entweder ein sehr großer Gasdurchsatz erforderlich ist oder aber
beispielsweise durch Anbringen von Spiralrillen zum Verhindern des Schmiermittelaustritts eine aufwendige
Herstellung der Lagerung vorgenommen werden muß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine im Aufbau
einfache Anordnung zur Lagerung eines Rotors zu schaffen, bei welcher eine ausreichende Schmiermittelversorgung
gewährleistet und ein übermäßiger Schmiermitteldurchsatz vermieden wird. Diese Aufgabe
wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Diese Anordnung zeichnet sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau und vor allem dadurch aus, daß
dem Axiallager eine Drucksperre in Form eines ohne fertigungstechnische Schwierigkeiten erzeugten Ringspaltes
zugeordnet ist. Aufgrund der konzentrischen Anordnung des Ringspaltes staut sich insbesondere bei
hohen Drehzahlen das Schmiermittel an der zylindrischen Fläche des Ringspaltes. Der genannte Ringspalt
wird zwischen der Außenfläche eines Ringes und der Innenfläche einer die Lagerbuchse aufnehmenden
Trägerbuchse vorgesehen, so daß er sehr eng ausgebildet werden kann. Als entscheidender Vorteil sei
genannt, daß bei dieser Bauart der Rotor leicht aus der Anordnung herausnehmbar ist, was bei Rotoren von
OE-Spinnmaschinen von besonderer Bedeutung ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Lagerbuchse und
Trägerbuchse in einem abgeschlossenen Gehäuse anzuordnen, wobei auf der dem Rotor zugewandten
Seite berührungsfreie Schmiermittel rückfördernde Dichtungen und Labyrinthdichtungen vorhanden sind.
Somit wird erreicht, daß das einmal in das Gehäuse und in dort vorhandene Schmiermittelspeicher eingebrachte
Schmiermittel nur in sehr geringem Maße nach außen gelangen und für lange Betriebsdauer den Lagerungen
zugeführt werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist dem genannten Ringspalt eine konische Ringfläche oder eine
Ringnut zugeordnet zum Auffangen des austretenden Schmiermittels. Hierbei ist der Durchmesser der
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |