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Lagerung für einen Offenend-Spinnrotor
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Die Erfindung betrifft eine Lagerung für einen Offenend-Srinnrotor
der einen radial mit Lagerelementen gelagerten Schaft aufweist, der axial mit ortsfest
und auf dem Schaft angebrachten Magneten gehalten isto Es ist bekannt, für Offenend-Spinnrotoren
Lagerelemente vorzusehen, die nur eine radiale Abstützung bewirken, die dafür jedoch
geeignet sind, hohe und höchste Drehzahlen betriebssicher aufzunehmen. Zusätzlich
zu diesen Lagerelementen, beispielsweise Stützscheibenlagerungen oder luftlagerungen,
muß dann noch eine axiale Lagesicherung für den Spinnrotor vorgenommen werden. Hierzu
ist es bekannt (OE-PS 270 459), den Rotorschaft mit Ringbunden aus magnetisierbarem
Material oder
auch mit Ringmagneten zu versehen, die von ortsfesten
Magneten teilweise umfaßt werden, die ein radiales Spiel bezüglich der Ringbunde
oder Ringmagnete einhalten. Diese bekannte axiale Lagesicherung führt zu keinem
befriedigenden Ergebnis, so daß sie keinen Eingang in die Praxis gefunden hat. Es
werden für die axiale Lage sIcherung nur die relativ geringen Anteile der Feldlinien
der in radialem Abstand einander gegenüberliegenden Magnete ausgenutzt, so daß die
Haltekräfte relativ gering sind.
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Hinzu kommt, daß die Anordnung so getroffen ist, daß in der Ausgangslage
keine axialen Kräfte auftreten, die erst durch eine Auslenkung hervorgerufen werden.
Dies führt dazu, daß schon relativ geringe Kräfte in axialer Richtung zu einer deutlichen
Auslenkung in axialer Richtung führen müssen. Es besteht deshalb die Gefahr, daß
der Rotorschaft und damit der Spinnrotor in axialer Richtung schwingende Bewegungen
ausführen durch die die Spinnbedingungen im Bereich des Spinnrotors stark beeinträchtigt
werden, da der Spinnrotor exakt zu den mit ihm zusammenwirkenden eilen eingestellt
werden muß.
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Wegen der geschilderten Schwierigkeiten werden in der Praxis bisher
ausschließlich mechanische AxiallageruDgen eingesetzt, die eine recht aufwendige
Konstruktion und Herstellung erfordern, da sonst wegen der sehr hohen Drehzahlen
sehr schnell starke Verschleißerscheinungen auftreten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Lagerung der eingangs
genannten Art eine verschleißfrel arbeitende axiale Sicherung zu schaffen, 9 die
eine sichere Flsierung des Rotorschaftes bewirkt und bei den im Betrieb auftretenden
axialen Kräften keine merkbare lageänderung zuläßt.
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Die Erfindung besteht darin daß die Magnete sich mit im wesentlichen
radial gerichteten, gleichnamige Magnetpole enthaltenden Flächen mit axialem Abstand
gegenüberliegen, wobei wenigstens zwei Flächenpaare derart angeordnet sind, daß
sich der axiale
Abstand der Flächen der Flächenpaare bei einer axialen
Bewegung des Schaftes gegensinnig ändert.
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Durch diese Ausbildung wird vorgesehen, daß die die Magnetpole enthaltenden
Flächen sich gegenseitig abstoßen. Es ist möglich, die Magnete so auszuwählen und
so zu dimensionieren, daß relativ große axiale Kräfte gegeneinander wirken, die
deutlich größer sind, als die axialen Kräfte, die im Betrieb auf den Spinnrotor
einwirken. Diese betriebsmäßig auftretenden Kräfte sind dann nicht in der Lage,
die Position des Spinnrotorszu verändern. Bei dieser Ausbildung werden die Feldlinien
in ihrer Hauptwirkungsrichtung ausgenutzt, um die axiale Sicherung herbeizuführen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
der oder die ortsfesten Magnete lösbar angebracht sind.
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Dies wird in den meisten Fällen sinnvoll sein, da sonst die Ausbaumöglichkeit
des Spinnrotors behindert würde.
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Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind der oder die ortsfesten
Magnete mit Aussparungen versehen, denen der oder die auf dem Schaf-t angebrachten
Magnete in der Kontur angepaßt sind. Bei dieser Ausbildung ist es möglich, in. bestimmten
Stellungen die Magnete axial durcheinander hindurchzuschieben, so daß auch hier
der Spinnrotor ausgebaut werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der oder
die ortsfesten Magnete: axial zu dem Rotorschaft einstellbar befestigt sind. Durch
diese Maßnahme ist es möglich, die exakte Lage des Spinnrotors bezüglich der mit
ihm zusammenwirkenden Bauteile einzustellen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß der oder die ortsfesten Magnete zweigeteilt ausgeführt und von einem zangenartig
den Rotorschaft umgreifenden Halter gehalten sind. Bei dieser Ausführungsform kann
der Rotor
nach Öffnen des zangenartigen Halters leicht herausgenommen
werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgesehen,
daß der oder die ortsfesten Magnete als Elektromagnete ausgebildet sind. Bei dieser
Ausgestaltung ist es möglich, für einen Ein- oder Ausbau von Spinnrotoren die Wirkung
der ortsfesten Magnete aufzuheben, so daß die Montage erleichtert wird und keine
Gefahr von Beschädigungen o.dgl. gegeben ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen und den Unteransprüchen.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Lagerung für einen Offenend-Spinnrotor, Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, Fig.
3 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform, Fig. 4 eine Teilansicht der Fig.
3 und Fig. 5 Teilschnitte durch Ausführungsformen ähnlich Fig. 1.
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bis 7 Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist ein Offenend-Spinnrotor
1 mit einem Schaft 2 versehen, der in einem von Führungsrollenpaaren 3, 4 und 5,
6 gebildeten Keilspalt radial gelagert ist.
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Die Führungsrollenpaare 3, 5 und 4, 6 einer Seite besitzen äeweils
ein gemeinsames Lagergehäuse 7, welches in nicht näher dargestellter Weise an einem
Offenend-Spinnaggregat gehalten ist. Gegen den Schaft 2 läuft unmittelbar ein Tangentialriemen
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an, der den Spinnrotor 1 antreibt und der im Betriebszustand die
radiale Lagesicherung des Schaftes übernimmt, so daß dieser sicher in dem Keilspalt
gehalten ist.
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Da die Führungsrollenlagerung nicht ohne weiteres axiale Kräfte aufzunehmen
vermag, muß eine zusätzliche Axialsicherung vorgesehen werden, die von drei Magneten
11, 10 und 13 gebildet wird, die vorzugsweise eine ringförmige Gestalt besitzen.
Der Magnet 10 ist im Betriebszustand ortsfest in einer Halterung 12 angebracht,
die von der Vorderseite des Spinnaggregates in eine Ausnehmung des Rotorgehäuses
9 einschiebbar ist. Der Schiebesitz zwischen der Halterung 12 und dem Rotorgehäuse
9 ist so ausgelegt, daß die im Betriebszustand auf den Rotor oder den Rotorschaft
einwirkenden Kräfte keine lageänderung hervorrufen, jedoch andererseits so leicht,
daß die Halterung 12 mit dem Magneten 10 herausgenommen werden kann.
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Auf dem Schaft 2 des Spinnrotors 1 sind zwei Ringmagnete 11 und 13
derart angebracht, daß sie mit radial zu dem Schaft 2 verlaufenden Flächen dem stationär
angeordneten Ringmagneten 10 gegenüberliegen Hierbei ist außerdem vorgesehen, daß
die diesen Flächen liegenden Magnetpole gleichnamig sind, so daß sich die Magnete
10 und 11 einerseits und 10 und 13 andererseits abstoßen.
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Der Spinnrotor 1 im Betriebs zustand ist aufgrund eines in dem Rotorgehäuse
9 herrschenden Unterdruckes mit einem Axialschub zum Rotorgehäuse hin belastet.
Dies bedeutet, daß sich die Magnete 10 und 13 mit größeren Kräften abstoßen müssen
als die Magnete 10 und 31., Wenn nur ein stationär angeordneter Magnet 10 verwendet
wird, lassen sich bei gleicher Bemessung der Magnete die gewünschten Kräfte dadurch
erzielen, daß der zwischen den Magneten 10 und 13 befindliche axiale Spalt kleiner
ist als der zwischen den Magneten 10 und 11 vorgesehene axiale Spalt.
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Selbstverständlich ist es möglich, anstelle des Magneten 10 zwei Magnete
mit unterschiedlicher Stärke vorzusehen, so daß gegebenenfalls die jeweiligen Spalten
gleich sind.
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Wenn der Spinnrotor 1 zusammen mit dem Schaft 2 nach links aus seiner
Lagerung herausgezogen werden soll, würde der Ringmagnet 10 an sich den hinteren
Magneten 13 behindern. Aus diesem Grunde wird der in der Halterung 12 angeordnete
Magnet 10 zusammen mit dem Spinnrotor 1 ausgebaut. Es können einfache Klipsverbindungen
vorgesehen werden, so daß beim Einbauen des Spinnrotors 1 die Halterung 12 wieder
in ihre Betriebsposition im Rotorgehäuse 9 gedrückt werden kann und arretiert wird.
Es ist unter Umständen zweckmäßig, wenn die Halterung 12 und/oder wenigstens der
Magnet 10 aus zwei Teilen bestehen, so daß sie nach einem Ausbau von dem Rotorschaft
2 gelöst werden können.
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Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht in ihrem Grundprinzip der
Ausführungsform nach Fig. 1. Bei Fig. 2 ist ein Magnetpaar 10, 13 im Bereich der
Rückwand des Spinnrotors 1 und ein weiteres Magnetpaar 14, 15 im Bereich des Schaftendes
vorgesehen. Die Magnete 10 und 13 sind hierbei ähnlich wie bei der Ausführungsform
nach Fig. 1 angebracht, während der Magnet -14 am Schaft 2 und der stationäre Magnet
15 an einem Gehäuse 16 angebracht ist. Im vorliegenden Beispiel ist die Halterung
12 für den vorderen Magneten 10 mit Schrauben befestigt, und zwar unter Zwischenschaltung
von I?istanzstücken 28, uln den Luftspalt zwischen den Magneten 10 und 13 genau
einstellen zu können.
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Ähnliche Distanzatücke können auch für den hinteren Magneten 15 vorgesehen
sein. Beim Ausbau des Spinnrotors 1 wird die Halterung 12 nach Lösen der Schrauben
mit herausgenommen. Da während des Ausbaus des Spinnrotors 1 der Tangentialriemen
8 in der Regel vom Rotorschaft .2 abgehoben ist, bereitet es somit keine Schwierigkeiten,
den Spinnrotor 1 zusammen mit den am Schaft 2 befestigten Magneten 13 und 14 herauszunehmen.
Die am Schaft 2
angebrachten Magnete sind vorzugsweise aufgeklebt.
Sie können darüber hinaus in axialer Richtung durch Stahlringe gesichert sein. Auch
hier ist es unter Umständen vorteilhaft, wenn Halterung 12 und/oder Magnet 10 aus
zwei trennbaren Teilen besteht.
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Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die stationär angeordneten
Magnete geteilt sind und schalenförmig den Schaft 2 umgreifen. Die Magnete 19a und
19b sowie 20a und 20b ergänzen sich somit zu einem etwa ringförmigen Magneten. Mit
diesen Magneten 19a, 19b, 20a und 20b wirken am Rotorschaft 2 angebrachte ringförmige
Magnete 17 und 18 zusammen. Zwischen den Magneten 17 und 19a, 19b einerseits sowie
18 und 20a, 20b andererseits bestehen axiale Luftspalte, über die die abstoßenden
Kräfte wirken. Damit - bei abgehobenem Tangentialriemen 8 - der Spinnrotor 1 nach
links, d.h. zur Vorderseits des Offenend-Spinnaggregats, ausgebaut werden kann,
sind wenigstens die stationären Magnete 19a und 20a in einer nach oben weg-bewegbaren
Halterung 21 angebracht. Natürlich ist es möglich, zusätzlich auch die Magnete 19b
und 20b in einer nach unten wegbewegbaren Halterung 22 anzuordnen. Die Halterung
22 umschließt den Schaft zangenartig.
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Fig. 4 zeigt, in welcher Weise die Magnete 19a und 20a derart von
den Magneten 19b und 20b wegbewegbar sind, daß die am Schaft 2 angebrachten Magnete
17 und 18 zum Zwecke des Ausbaues des Spinnrotors 1 genügend freikommen. Die Halterungen
21 und 22 für die Magnete 19a, 20a, 19b und 20b sind hierfür an Schwenkarmen 23
und 24 gehalten, die um eine gemeinsame Achse 25 gegeneinander verschwenken können.
Hierbei kann vorgesehen sein, daßFich der untere Arm 24 gegen einen strichpunktiert
angedeuteten Anschlag 29 abstützt, so daß lediglich der obere Arm 23 verschwenkbar
ist.
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Die Schwenkbewegung kann durch einen Nocken 27 ausgelöst werden, der
sich um eine Achse 26 in Pfeilrichtung verdreht. Das
Verdrehen
kann durch nicht dargestellte Übertragungsmittel von Bauteilen ausgelöst werden,
die beim Öffnen eines Spinnaggregates und damit verbundenem Freilegen des Spinnrotors
bewegt werden. Selbstverständlich ist es möglich, anstelle der Schwenkarme 23, 24
in beliebiger Weise andere wegbewegbare Magnethalterungen vorzusehen. Ferner kann
vorgesehen sein, die Halterungen 21 und 22 nicht zwischen den Führungsrollenpaaren
3, 4 und 5, 6 anzubringen, sondern alternativ vor oder vorzugsweise hinter den Führungsrollenpaaren.
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Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform ähnlich Fig. 2, wobei lediglich
der Bereich der Magnete 10 und 13 dargestellt ist. Das zweite sich abstoßende Magnetpaar
ist in dieser Darstellung weggelassen. Der stationär angeordnete Magnet 10 ist in
diesem Falle durch einen als Federring ausgebildeten Klipsring 30 im Rotorgehäuse
9 gehalten, welches zur Aufnahme des Klipsringes 30 und zu seiner axialen Fixierung
mit einer entsprechenden Ausnehmung versehen ist. Der Klipsring 30 wird beim Ausbau
des Spinnrotors 1 zusammen mit dem Magneten 10 mit herausgenommen.
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Die Ausführungsform nach Fig. 6 unterscheidet sich von der Ausgestaltung
nach Fig. 5 lediglich dadurch, daß der Magnet 10 nicht um den Ringbund 31 des Spinnrotors
1 herumgelegt ist, sondern hinter dem Ringbund 31 angeordnet ist. Auf diese Weise
kann der Magnet 10 zusammen mit dem Ringbund 31 und dem am Schaft 2 angebrachten
Magneten 13 eine Art Labyrinthdichtung bilden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn der Schaft 2 im Keilspalt von Führungsrollen gelagert ist, was ein beträchtliches
Spiel zwischen dem Ringbund 31 und dem Rotorgehäuse 9 erforderlich macht. Der Magnet
10 erstreckt sich dabei bis möglichst nahe an den Schaft 2.
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Bei der Ausführung gemäß Fig. 7 wird ein Klipsring 32, der den Magneten
10 im Rotorgehäuse 9 hält, beim Ausbau des Spinnrotors 1 nicht mit ausgebaut, sondern
bleibt im Rotorgehäuse 9 gehalten.
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Auch hier wird durch den Ringbund 31, den Magneten 10 und den ihm
zugeordneten Magneten 13 eine Art Labyrinthdichtung gebildet.
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Auch bei den Ausführungsformen nach Fig. 5 bis 7 kann vorgesehen werden,
daß der Magnet 10 aus wenigstens zwei Teilen besteht, die an ihrer Trennfuge zweckmäßig
derart profiliert sind, daß ein falsches Zusammensetzen bei der Montage nicht möglich
ist.
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Es ist auch möglich, dem oder den ortsfesten Magneten 10 eine profilierte
mittlere Aussparung zu geben, der die Außenkontur des oder der Magnete 13 und 14
angepaßt ist, so daß diese Magnete in bestimmten Stellungen durch die ortsfesten
Magnete hindurchgeschoben werden können. Es ist auch dann noch möglich, die Magnete
so auszulegen, daß ausreichende Kräfte in axialer Richtung vorhanden sind, da genügend
axial zum Rotorschaft verlaufende Feldlinien auch dann noch einander gegenüberliegen.
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In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn die stationären Magnete und
die an dem Rotorschaft 2 befestigten Magnete deckungsgleich ausgerichtet werden,
da dann sichergestellt ist, daß immer einander entsprechende Kräfte einander entgegengerichtet
sind.
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