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Offenend-Spinnturbine
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Die Erfindung betrifft eine Offenendspinnturbine, bei der der Spinnrotor
mittels eines Zapfens in einer Gleitlagerbuchse radial gelagert ist und das die
Gleitlagerbuchse umfassende Lagerteil einer seits mittels einer schwimmenden Lagerung
am Gehäuse befestigt ist, bei der weiterhin ein Axiallager vorgesehen ist und bei
der ein axial magnetisierter Permanentmagnetring dazu dient, den Rotor im Betrieb
in einer axialen Sollage zu halten.
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Eine derartige Ausbildung der Lagerung des Spinnrotors einer Offenendspinnturbine
ist aus der Offenlegungsschrift 24 27 055 bekannt, wobei die schwimmende Lagerung
der Lagerbuchse z.B. auch in anderer Weise z.B. mittels O-Ringen bewirkt sein kann,
wie z.B. in der Offenlegungsschrift 24 o4 241 dargestellt und beschrieben.
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Bei der bekannten Ausbildung der Lagerung bildet die den Zapfen aufnehmende
Lagerbuchse und ein mit dem Zapfen verbundener Ring ein Axialgleitlager und
auf
dem Rotor ist konzentrisch zum Zapfen ein in axialer Richtung magnetisierter Magnetring
angeordnet, der mit einem auf dem Stator angeordneten, gegenüber dem Magnetring
axial versetzten Weicheisenring zusammenarbeitet.
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Durch das Zusammenwirken der beiden Ringe wird der Rotor in seiner
Sollage gehalten, d.h., die beiden das Axiallager bildenden Flächen werden in Anlage
gehalten.
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Bei der Reinigung des Spinntellers des Spinnrotors, was meist mit
einem Pinsel bei auslaufendem Rotor durchgeführt wird, werden die über das Reinigungswerkzeug
aufgebrachten Kräfte über das Axiallager auf die Lagerbuchse übertragen, die wegen
der schwimmenden Lagerung in axialer Richtung unter Verformung der die schwimmende
Lagerung bewirkenden Mittel, z.B. der O-Ringe, ausgelenkt wird. Die die schwimmende
Lagerung bewirkenden Mittel müssen so ausgebildet sein, daß auch nach vielen Auslenkungen
der Rotor selbsttätig immer wieder exakt in seine Sollstellung zurückgestellt wird.
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Bei der bekannten Ausbildung treten folgende Nachteilc auf: 1. Das
Axiallager wird stark belastet und kann dadurch wegen der auftretenden Mischreibung
beschädigt werden.
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2. Die Auswahl der elastischen Lagerungsmittel ist wegen der exakten
Rückstellnotwendigkeit- recht schwierig 3. Es kommt bei diesen Lagerungsmitteln
bei häufiger Beanspruchung zu Ermüdungserscheinungen und Abrieb.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile
zu vermeiden, also eine Lagerung vorzuschlagen, bei der sich die bei der Reinigung
aufzubringende Kraft auf die Lagerung nicht nachtcilig auswirken kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß - ausgehend von der eingangs
gescllilderten Anordnung - der Rotor und das schwimmend gelagerte Lagerteil in Sollage
des Rotors in wenigstens einer zur Achse senkrechten Ebene zwei konzentrisch ineinander
liegendc Ringe aufweisen, von denen der eine der axial magnetisierte Permanentmagnetring
ist und der andere aus Weicheisen besteht oder ebenfalls ein solcher Permanentmagnetring
ist und die ab der Sollage gegenüber weiteren Verschiebungen des Rotors in Einschiebrichtung
eine vorgegebene Ilaltekraft auf den Rotor ausüben und daß Stator und Rotor Teile
eines axialen Notlauflagers aufweisen, die bei Verschiebungen des Rotors entgegen
der Haltekraft in Eingriff gelangen und eine Weiterverschiebung verhindern.
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Aus der Offenlegungsschrift 22 13 522 ist das er-Cindungsgema.ß eingesetzte
magnetische Axiallager an sich bekannt. Die Erfindung besteht in der Anwendung dieses
Lagers zur Lösung des speziellen Problems und in der Kombination dieses Axiallagers
mit einem Notlauf-lager; erst die Kombination die ser Merkmale ermöglicht die Lösung
der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe.
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Es können - wie oben angetleutot - ein oder auch mehrere solche Axiallager
vorgesehen seine Vorzvtgsweise werden die konzentrisch ineinander liegenden
Ringe
in axialer Richtung etwa gleich dick ausgebildet, so daß die sich entsprechenden
Stirnflächen in oder nahezu in einer Ebene liegen In diesem Falle wirken in der
Sollage Haltekräfte sowohl in Einschiebrichtung des Rotors in die Lagerbuchse als
auch in Gegenrichtung, so daß das Axiallager noch zusätzlich die Wirkung der beim
eingangs genannten Stand der Technik zusätzlich vorgesehenen magnetischen Sicherung
gegen ungewolltes Eleraustreten des Spinnrotors aus der Lagerung übernimmt.
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Man kann - wie ebenfalls aus der Offenlegungsschrift 22 13 522 bekannt
- das in beide Richtungen eine IIaltekraft auswirkende Axiallager auch in zwei in
entgegengesetzte Richtungen EIaltekräfte ausübende Teillager aufspalten, wenn man
den Weicheisenring in Axialrichtung wesentlich dicker macht und somit nur einer
Stirnfläche eines Magnetrings eine Stirnfläche des Weicheisenrings zuordnet. Man
kann auch zwei entgegengesetzt magnetisierte Magnetringe koaxial zueinander anordnen;
hierdurch wird die Haltekraft erhöht. Eine Vergrößerung der Haltekraft, die der
Wirkung einer Feder entspricht, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch
dadurch erzielbar, daß man wenigstens einen der Ringe, insbesondere den Weicheisenring,
an wenigstens einem Ende mit einer in Richtung zum anderen Ring weisenden Verdickung
versieht. Hinsichtlich der Erhöhung der Haltekraft positiv wirkt sich auch aus,
wenn man an einer oder beiden Stirnflächen des Magnetrings WeicheisenbLeche vorsieht.
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Ist die schwimmend gelagerte Lagerbuchse ein Austauschteil (WegwerfteiL),
so ist es vorteilhaft, den Magnetring auf dem Rotor und den billigeren Weicheisenring
auf dem LagerteiL anzuordnen.
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Die Zeichnung zeigt ein AusführungsbeisI)iel dr erfindungsgemäßen
Lagerung. Dort ist mit 1 der Rotor der S1)innturbine bezeichnet, dessen Zapfen 2
in einer Gleitlagerbuchse 3 gelagert ist. Die Gleitlagerbuchse 3 ist in einem aus
den Teilen 11, 5 und 6 gebildeten Lagergehäuse untergebracht, in dem sich auch ein
Schmiermittelreservoir befindet. IIierauf soll hier jedoch nicht näher eingegangen
werden. Das Lagergehäuse 1t bis G mit der achse 3 ist mittels der Ringe 7 schwimmend
im topfförmig ausgebildeten Stator 8 gelagert. Dieser trägt auf der Außen-seite
des Topfes eine Antricbswicklung 9 für den Rotor l, der seinerseits auf seinem zylindrischen
Fortsatz 11 Permanentmagnete 10 trägt, die mit der Wicklung 9 zusammen den Antrieb
bilden.
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Die axiale Lagerung des Rotors 1 wird durch ein Magnetlager bewirkt,
das aus einem in axialer Richtung magnetisierten auf den Rotor l befestigten Magnetring
12 und einem mit dem Lager i bis 6 verbundenen Weicheisenring 13 besteht. In Sollage
liegen die Ringe konzentrisch ineinander (wie dargestellt). Es ist günstig, die
axiale Dicke der Ringe gleich groß zu machen. Dann liegen sich entsprechende Stirnflächen
der Ringe in der Sollage in einer Ebene.
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Der Weicheisenring 13 kann einen rechteckigen Querschnitt haben. Günstiger
ist es jedoch, an den Enden zum Magneten 12 hinzeigende Vorsprünge 14 vorzusehen.
Anstelle des Weicheisenrings kann auch ein zweiter Magnetring treten, der dann entgegengesetzt
magnetisiert sein muß. Zur weitcrenErhöhung der Haltekraft ist es günstig, an den
Stirnflächen des
Magnetrings 12 Weicheisenbleche 16 vorzusehen,
Es sei noch erwähnt, daß man den Weicheisenring auch auf dem Rotor und den Magnetring
an dem Lager 4 bis 6 anbringen könnte. Auch kann der auf dem Lager aufgebrachte
Ring den anderen Ring umgeben.
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Auf dem Stator ist ein Ring 15 aus einem für Notlaufzwecke geeignetem
Material befestigt, der zusammen mit den gegenüberstehenden Rotorteilen ein Notlauflager
bildet. Wird auf den Rotor eine axiale Kraft, z.B. durch einen Reinigungspinsel
aufgebracht, so verschiebt sich der Rotor l nach Überwindung der zwischen dem Magnet
12 und dem Ring 13 vorhandenen Haltekraft bis es zur Anlage des Rotors 1 am Kunststoffring
15 kommt.
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Auf die schwimmende Lagerung wirkt nunmehr in axialer Richtung nur
noch die IIaltekraft des Magnetlagers ein. Verschwindet die axiale Kraft, so wird
der Rotor durch das Magnetlager wieder in die Sollage zurückgezogen. Die Ilaltekraft
verhindert auch, daß der Rotor selbsttätig abheben kann (in der Zeichnung nach rechts
geht).
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- Patentansprüche -