DE2540106A1 - Anordnung mit schnelldrehendem rotor - Google Patents

Anordnung mit schnelldrehendem rotor

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Description

  • Anordnung mit schnelldrehendem Rotor Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit schnelldrehendem Rotor, insbesondere Spinnturbine einer Offen-End-Spinnmaschine, welcher mit einer Antriebs- und/oder Lagereinheit verbunden ist.
  • Bei schnelldrehenden Rotoren müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, damit die Lagereinheiten eine den jeweiligen Anwendungsgebieten entsprechende Lebensdauer aufweisen.
  • Es ist bekannt, daß bei solchen Rotoren selbst kleinste Unwuchten zu hohen Lagerbelastungen führen, welche unter Umständen innerhalb kürzester Zeit zu Beschädigungen der Lagereinheit führen können. Es ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 358 255 eine Vorrichtung für eine Spinnmaschine bekannt geworden, deren Lagereinheit mittels eines nachgiebigen, federnden Körpers in einem Maschinenrahmen abgestützt ist. Damit werden zwar die Lagerbelastungen und Vibrationen im Vergleich zu starren Abstützungen verringert, doch sind die nachgiebig angeordneten Massen (Lagereinheit und Rotor) relativ groß. Weiterhin werden die nachgiebigen Körper bei jeder Rotordrehung verformt, so daß infolge Materialermüdung der Lebensdauer Grenzen gesetzt sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und mit einem geringen Aufwand eine Anordnung zu schaffen, welche eine hohe Lebensdauer aufweist und deren Lagerbelastungen möglichst gering sind.
  • Diese Aufgabe wird gemäß des ersten Patentanspruches dadurch gelöst, daß der Rotor mittels in radialer Richtung elastischen und/oder kippelastischen Mitteln mit der genannten Einheit verbunden ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung rotieren die elastisch nachgiebigen Mittel mit dem Rotor, so daß diese bei Unwuchten des Rotors nicht bei jeder Umdrehung verformt werden und aufgrund der sehr geringen Materialermüdung eine sehr hohe Lebensdauer erreicht wird. Weiterhin ist hierbei die elastisch gelagerte Masse wesentlich geringer als bei bekannten Anordnungen. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß der Rotor selbst sehr leicht ausgewechselt werden kann, ohne daß hierzu ein Eingriff in die Lager- und/oder Antriebseinheit erforderlich ist. Dies ist insbesondere bei einer Offen-End-Spinnmaschine von besonderer Bedeutung, wenn der in bekannter Weise als eine Spinnturbine ausgebildete Rotor durch einen Rotor mit einem anderen Durchmesser ersetzt werden soll.
  • In einer bevorzugten Ausbildung weisen Rotor bzw. Lager-oder Antriebseinheit einen Zapfen auf, welcher in eine Bohrung der genannten Einheit bzw. des Rotors hineinragt, wobei zwischen Zapfen und Bohrung die genannten elastischen Mittel angeordnet sind. Die genannten Mittel sind weiterhin in vorteilhafter Weise als O-Ringe aus Gummi oder einem Elastomer ausgebildet, welche in Ringnuten des Zapfens bzw.
  • der Bohrung liegen. Es sei darauf hingewiesen, daß selbstverständlich auch die Lager- oder Antriebseinheit in bekannter Weise ebenfalls mittels elastisch nachgiebigen Mitteln in einem Maschinengestell angeordnet sein kann. Es ist im Hinblick auf eine hohe Lebensdauer der Anordnung sehr vorteilhaft, die Lagereinheit mit Magneten zu versehen und ein magnetisierbares Schmiermittel zu verwenden, welches durch die magnetischen Kräfte in der Lagereinheit gehalten wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten,'bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Anordnung mit einer als Gaslager ausgebildeten Lagereinheit und einem als Spinnturbine ausgebildeten Rotor, Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Anordnung, enthaltend ein Zapfenlager, welches einen Permanentmagneten enthält.
  • In Fig. 1 ist ein Rotor 1 dargestellt, welcher in bekannter Weise als Spinnturbine einer Offen-End-Spinnmaschine ausgebildet ist und um eine Drehachse 2 gegenüber dem Stator 3 drehbar ist. Der Rotor besitzt einen Zapfen 4, welcher in eine Bohrung 6 einer im wesentlichen zylindrischen Hülse 5 hineinragt. Zwischen genannter Hülse und Zapfen sind O-Ringe 7 aus Gummi oder einem Elastomer angeordnet, wobei diese Ringe jeweils in Ringnuten von Zapfen bzw.
  • Bohrung sich befinden. Aufgrund der elastischen Nachgiebigkeit der O-Ringe kann der Rotor gegenüber der Hülse Bewegungen um die zur Drehachse 2 senkrechten Achsen sowie in radialer Richtung ausführen und somit auch um seine Hauptträgheitsachse rotieren. Relativbewegungen zwischen Rotor und Hülse um die Drehachse 2 werden jedoch aufgrund der hohen Torsionssteifigkeit der Ringe 7 sowie der Reibkräfte zwischen Ringen und Ringnuten unterbunden. Anstelle der angegebenen Ringe können beispielsweise auch Spiralfedern oder sonstige elastische Elemente vorgesehen werden. Die Hülse 5 ist Bestandteil einer als statisches Gaslager ausgebildeten Lagereinheit 9, welche mittels eines nachgiebigen Gummi-Metallelementes 10 im Stator 3 angeordnet ist.
  • Die Gaszufuhr erfolgt über eine Bohrung 11 sowie radial gerichtete Bohrungen 12, welche in bekannter Weise Drosselstellen aufweisen, in einen Ringspalt 14. Von dort gelangt das Gas in axialer Richtung durch enge Ringspalte 15 und von dort in weitere Ringspalte 17, welche in Radialebenen sich befinden. Es ist weiterhin ein elektrischer Antriebsmotor vorgesehen, enthaltend radial magnetisierte Permanentmagnete 16, welche auf der Innenwandung der Hülse 5 angeordnet sind sowie eine mehrphasige Statorwicklung 18. Der Motor wird vorzugsweise als bürstenloser Gleichstrommotor in bekannter Weise betrieben.
  • Die Anordnung gemäß Fig. 2 enthält einen ebenfalls als Spinnturbine ausgebildeten Rotor 21, welcher mittels O-Ringen 23 bezüglich der Antriebseinheit 24 nachgiebig angeordnet ist. Die Antriebseinheit weist einen topfförmigen Querschnitt auf und enthält auf der Innenwandung radial magnetisierte Permanentmagnete 25. Den Magneten in radialer Richtung gegenüberliegend ist auf dem Stator 26 eine mehrphasige elektrische Wicklung 27 vorgesehen. Mit der Antriebseinheit ist ein Zapfen 28 verbunden, welcher in eine Gleitlagerbuchse 29 aus Sintermetall hineinragt. Die Lagerbuchse 29 ist in einem auf der Rückseite abgeschlossenen Gehäuse 30 angeordnet, wobei dieses mittels O-Ringen 32 in einer Bohrung 33 des Stators nachgiebig angeordnet ist. Das Gehäuse enthält weiterhin einen Schmiermittelspeicher 34 aus Filz, welcher mit einem magnetisierbaren Schmiermittel getränkt ist. Derartige Schmiermittel sind beispielsweise Ferrofluide, d.h. Dispersionen von kolloidalen magnetischen Partikeln in einem flüssigen Träger, wobei diese Partikel sich mit den Eraftlinien eines magnetischen Feldes auszurichten vermögen. Hierfür ist in der Lagerbuchse ein Permanentmagnetring 35 vorgesehen, so daß das Schmiermittel in dem Lagerspalt zwischen Zapfen und Lagerbuchse gehalten, ein Auslaufen des Schmiermittels weitgehend unterbunden und eine Schmierung auch für lange Zeiten gewährleistet wird. Weiterhin befindet sich zwischen Antriebseinheit und dem vorderen Ende des Gehäuses eine berührungsfreie Labyrinthspaltdichtung 36.
  • Obgleich die dargestellten Ausführungsbeispiele Anordnungen für Offen-End-Spinnmaschinen betreffen, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung sich nicht allein auf solche Anordnungen bezieht. Wesentlich ist in allen Fällen, daß der anzutreibende Rotor mit elastischen Mitteln in radialer Richtung sowie um die zur Drehachse senkrechten Richtungen nachgiebig angeordnet ist.
  • - Patentansprüche -

Claims (7)

  1. Patentansprüche 01. Anordnungmit schnelldrehendem Rotor, insbesondere Spinnturbine einer Offen-End-Spinnmaschine, welcher mit einer Antriebs- und/oder Lagereinheit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mittels in radialer Richtung elastischen und/oder kippelastischen Mitteln mit der genannten Einheit verbunden ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel, welche vorzugsweise als O-Ringe aus Gummi oder einem Elastomer ausgebildet sind, eine hohe Torsionssteifigkeit um die Rotordrehachse aufweisen.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor bzw. die Einheit einen Zapfen aufweist, welcher in eine Bohrung der Einheit bzw. des Rotors hineinragt, wobei zwischen der Innenwandung der Bohrung und dem Zapfen die genannten Mittel angeordnet sind.
  4. 4. Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung und/oder Zapfen Ringnuten enthalten, in welchen die genannten Mittel angeordnet sind.
  5. 5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Rotor und Einheit wenigstens ein Element zur Drehsicherung des Rotors vorgesehen ist.
  6. 6. Anordnung, insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Lagereinheit als Gleit- oder Wälzlager ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit Magnete aufweist und ein magnetisierbares Schmiermittel vorgesehen ist.
  7. 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit als Gleitlager ausgebildet ist, einen in einer Lagerbuchse drehbaren Zapfen aufweist und die Gleitlagerbuchse einen vorzugsweise ringförmigen Permanentmagneten enthält.
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