DE2711400A1

DE2711400A1 - Spinning turbine spindle mounting - has a ring between the bearings with sprung tubes to support the bearings and give them slight radial resilience

Info

Publication number: DE2711400A1
Application number: DE19772711400
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Ing Adler; Werner Dipl Ing Herbert; Wunnibald Dipl Ing Kunz
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1977-03-16
Filing date: 1977-03-16
Publication date: 1978-09-21

Abstract

In the mounting for the spindle of a spinning turbine there is a ring mounted between the two bearings, to hold two sprung or slitted tubes which range out from the ring at one side. A radial bearing is at the end of one tube while the other tube carries a spiral deep groove cup bearing at the end. The bearings are radially resilient within narrow limits and reassert themselves in a dampening action.

Description

Lagerung für Spindeln von SpinnturbinenBearing for spindles of spinning turbines

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für mit hoher Drehzahl rorotierende, horizontale Spindeln von Spinnturbinen, bei der die Rückseite des Spinntopfs als Rotor ausgebildet ist und einem Statorteil gegenüberliegt und der Spinntopf mit einer Welle verbunden ist, deren sphärisches Ende in einem Spiralrillenkalottenlager und deren Schaft in einem Radiallager gelagert ist und beide Lager von einem schmiermittelgefüllten Gehäuse umgeben sind und am rotorseitigen Ende eine Abdichtung zur Verhinderung des Schmiermittelaustritts aus dem Gehäuse vorhanden ist.The invention relates to a bearing for rotating at high speed, horizontal spindles of spinning turbines, in which the back of the spinning pot as Rotor is formed and a stator is opposite and the spin pot with a shaft is connected, the spherical end in a spiral grooved dome bearing and the shaft of which is mounted in a radial bearing and both bearings are lubricant-filled Housing are surrounded and at the rotor-side end a seal to prevent the leakage of lubricant from the housing is present.

Eine Lagerung dieser Art ist aus der DT-AS 25 17 973 bekannt. Bei dieser Lagerung sind das Radiallager und das als Spiralrillenkalottenlager ausgebildete Axiallager mittels 0-Ringen gegenüber der Bohrung des Gehäuses abgestützt, wodurch eine zufriedenstellende Dämpfung auch bei hohen Drehzahlen erreicht wird.A storage of this type is known from DT-AS 25 17 973. at This storage is the radial bearing and the designed as a spiral groove spherical bearing Axial bearing supported by means of 0-rings opposite the bore of the housing, whereby a satisfactory damping is achieved even at high speeds.

Für Lager dieser Art wurde im Hinblick auf lange Standzeiten bei sehr schnell rotierenden Spindeln ein Antrieb entwickelt, bei dem der Antriebsmotor ein Gleichstrommotor mit elektrischer Kommutierung ist, dessen Statorwicklung mit Segmentwicklungen in einer Gehäusewand oder in einem Bauteil, das die Spindeln als Einschubeinheiten aufnimmt, angeordnet ist und sich in der radial verlaufenden Wand des als Läufer ausgebildeten Spinntopfs gegenüber dem Statorring mit Luftspalt einzelne Permanentmagnete befinden, die in Richtung der Wellenachse magnetisiert sind. Dieser Antrieb ist in der DT-AS 24 40 455.5 beschrieben und gezeigt. Damit ist ein Einzelantrieb für schnellaufende Spindeln von Spinnturbinen geschaffen, der selbst bei Drehzahlen von über 100 000 Umdrehungen pro Minute geräuscharm arbeitet und hohe Standzeiten der Spinnturbinen ermöglicht.For bearings of this type, in terms of long service life, very fast rotating spindles developed a drive in which the drive motor is a DC motor with electrical commutation is the stator winding with segment windings in a housing wall or in a component that uses the spindles as slide-in units receives, is arranged and located in the radially extending Wall of the spin pot designed as a rotor opposite the stator ring with an air gap Permanent magnets are located, which are magnetized in the direction of the shaft axis. This Drive is described and shown in DT-AS 24 40 455.5. This is a single drive created for high-speed spindles of spinning turbines, even at speeds works quietly at over 100,000 revolutions per minute and has a long service life of the spinning turbines.

Der Antrieb arbeitet jedoch nur dann optimal, wenn der Luftspalt zwischen Rotor und Stator genau eingehalten wird und die axialen Bewegungen zwischen Rotor und Stator 1/10 mm nicht überschreiten.However, the drive only works optimally if the air gap between Rotor and stator is strictly observed and the axial movements between the rotor and stator do not exceed 1/10 mm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung für Spindeln von Spinnturbinen zu schaffen, bei der die Lager in geringen Grenzen radial nachgiebig und sich dämpfend rückstellend sind.The invention is based on the object of a bearing for spindles of spinning turbines in which the bearings are radially flexible within small limits and are cushioning resetting.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den beiden Lagern im Gehäuse ein Ring befestigt ist, in dem zwei Federkäfige oder geschlitzte Rohre gehaltert sind, die auf je einer Seite aus dem Ring herausragen und daß an dem Ende des einen Federkäfigs das Radiallager und am Ende des anderen Federkäfigs das Spiralrillenkalottenlager befestigt ist.This object is achieved in that between the A ring is attached to both bearings in the housing, in which two spring cages or slotted Pipes are held that protrude on one side of the ring and that on the radial bearing at the end of one spring cage and the other spring cage at the end the spiral groove dome bearing is attached.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung befindet sich zwischen dem Umfang des Spiralrillenkalottenlagers und der Gehäusebohrung ein schmiermittelgefüllter Dämpfungsspalt; ein gleichartiger Dämpfungsspalt ist auch zwischen dem Umfang des Radiallagers und der Gehäusebohrung gebildet.In an advantageous development of the invention is located between the circumference of the spiral groove ball bearing and the housing bore a lubricant-filled Damping gap; a similar damping gap is also between the circumference of the Radial bearing and the housing bore formed.

Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auf der mit hoher Drehzahl rotierenden, horizontalen Spindeln eine Lippendichtung befestigt, deren Lippe bei Stillstand und niedrigen Drehzahlen der Spindel an einer Stirnwand des Gehäuses anliegt und bei hohen Drehzahlen abhebt, wobei die Dichtwirkung bei hohen Drehzahlen von einer hydrodynamischen Dichtung übernommen wird. Hierdurch kann weder im Stillstand noch bei hohen Drehzahlen Schmiermittel aus der Lagerung austreten. Dies ist wichtig, damit das Spinnergebnis nicht durch austretendes Öl verschmutzt wird.In a further, advantageous embodiment of the invention a lip seal on the horizontal spindles rotating at high speed attached, the lip of which at standstill and low speeds of the spindle on a Front wall of the housing rests and lifts off at high speeds, the sealing effect is taken over by a hydrodynamic seal at high speeds. Through this cannot remove lubricant from the bearings either at standstill or at high speeds step out. This is important so that the spinning result is not caused by leaking oil becomes dirty.

Erfindungsgemäß ist es ferner vorteilhaft, wenn die Schmierung des Axiallagers und des Radiallagers energiefrei über radial verlaufende Kapillarspalte erfolgt.According to the invention, it is also advantageous if the lubrication of the Axial bearing and the radial bearing energy-free via radially extending capillary gaps he follows.

Die erfindungsgemäe Lagerung weist folgende Vorteile auf: - die Spindel wird exakt in der Lage gehalten, in der der Antrieb optimal arbeitet, - wegen der vorhandenen Dämpfung ist die Lagerung geräuscharm; kritische Drehzahlen können ohne weiteres durchlaufen werden; - die Lippendichtung sorgt bei Stillstand, niedrigen Drehzahlen dafür, daß keine Leckölverluste entstehen; - bei hohen Drehzahlen übernimmt eine reibungsarm arbeitende hydrodynamische Dichtung die Dichtwirkung; - die Kapillarspaltschmierung arbeitet energiearm, so daß nur eine geringe Antriebsenergie für die Spindel notwendig ist.The storage according to the invention has the following advantages: the spindle is kept exactly in the position in which the drive works optimally - because of the existing damping, the storage is quiet; critical speeds can be used without further to be run through; - The lip seal ensures low at standstill Speeds to ensure that no leakage oil losses occur; - takes over at high speeds a low-friction hydrodynamic seal ensures the sealing effect; - the capillary gap lubrication works with little energy, so that only a small amount of drive energy is required for the spindle is.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der einzigen Figur, die nachfolgend beschrieben ist.Further advantages, features and possible applications result from the single figure described below.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Lagerung für mit hoher Drehzahl rotierende, horizontale Spindeln. Hierzu befindet sich in einem Gehäuse 2 eine Spindel 4, die an ihrem vorderen Ende einen nur teilweise dargestellten Spinntopf 6 trägt.The single figure shows a longitudinal section through an inventive Bearing for high speed rotating, horizontal Spindles. For this purpose, a spindle 4 is located in a housing 2, at its front end a spinning pot 6 is only partially shown.

Das Gehäuse 2 besteht aus einem radialen Teil mit bei 8 abgestufter Bohrung 10 und einem Boden 12. Das Gehäuse ist an seinem vorderen Ende mittels eines radial verlaufenden Flansches 14 verschlossen, der eine zentrische Bohrung 16 aufweist und von der Spindel 4 durchstoßen wird. Flansch 14 befestigt mit Hilfe einer Hülse 18 und der bereits erwähnten Schulter 8 einen Ring 20, in dem zwei Federkäfige 22, 24 befestigt sind. Die Federkäfige bestehen aus mindestens drei Stangen 26, 28, und erstrecken sich zu beiden Seiten des Ringes 20. Federkäfig 24 ist an seinem Ende 30 mit einem Teil des als Spiralrillenkalottenlagers 32 ausgebildeten, kombinierten, Axial- und Radiallager in einem Ringteil 34 befestigt.The housing 2 consists of a radial part with stepped at 8 Bore 10 and a bottom 12. The housing is at its front end by means of a radially extending flange 14, which has a central bore 16 and is pierced by the spindle 4. Flange 14 attached by means of a sleeve 18 and the already mentioned shoulder 8 a ring 20 in which two spring cages 22, 24 are attached. The spring cages consist of at least three rods 26, 28, and extend on both sides of the ring 20. Spring cage 24 is on his End 30 with part of the spiral groove ball bearing 32, combined, Axial and radial bearings fastened in a ring part 34.

Zwischen dem Mantel des Ringteils 34 und der Bohrung des Gehäuses ist dabei ein Dämpfungsspalt 36 gebildet, dessen Funktion weiter unten erläutert wird. Ringteil 34 steht über ein topfartiges Bauteil 38 mit einem Kalottenkörper 40 in Verbindung, in dessen Kalotte das kugelige Ende 42 der Spindel 4 gelagert ist. An der Stirnseite der Bauteile 38 und 40 ist eine Scheibe 43 angeordnet, die einem auf der Spindel 4 befestigten, scheibenförmigen Bauteil 44 gegenüberliegt. Zwischen beiden Bauteilen ist ein Kapillarspalt 46 vorhanden, der der Schmierung des Spiralrillenkalottenlagers 32 (Kalotte 40 und Kugel 42) dient.Between the jacket of the ring part 34 and the bore of the housing a damping gap 36 is formed, the function of which is explained below will. Ring part 34 stands over a cup-like component 38 with a spherical cap body 40 in connection, in the spherical cap of which the spherical end 42 of the spindle 4 is mounted is. On the end face of the components 38 and 40, a disk 43 is arranged which a disk-shaped component 44 attached to the spindle 4 is opposite. There is a capillary gap 46 between the two components, which is used for lubrication of the spiral groove dome bearing 32 (dome 40 and ball 42) is used.

Am Ende des Federkäfigs 22 befindet sich ein ringförmiges Bauteil 50, dessen Mantel zusammen mit der Bohrung der Hülse 18 einen Dämpfungsspalt 52 bildet, der in seiner Funktion ähnlich dem Dämpfungsspalt 36 ist. An Bauteil 50 ist weiter ein Radiallager 54 befestigt, dessen Lagerfläche 56 die Spindel 4 lagert. Ein zwischen Lager 54 und ringförmigem Bauteil 50 befindliches Zwischenstück 58 weist eine sich in axialer Richtung erstreckende Verlängerung 60 auf, die einerseits von der Dichtlippe 62 eines Simmerings 64 berührt wird und andererseits gegenüber einer auf der Spindel 4 befindlichen Hülse 66 eine hydrodynamische Dichtung 68 bildet. Dabei ist Bauteil 66 an seinem Mantel mit einem Gewinde versehen, so daß die Dichtung 68 als Gewindepumpe arbeitet.At the end of the spring cage 22 there is an annular component 50, the jacket of which, together with the bore of the sleeve 18, forms a damping gap 52 which in its function is similar to the Damping gap 36 is. A radial bearing 54 is also attached to component 50, the bearing surface 56 of which is the Spindle 4 is supported. One located between the bearing 54 and the annular component 50 Intermediate piece 58 has an extension 60 extending in the axial direction on, which is touched on the one hand by the sealing lip 62 of a sealing ring 64 and on the other hand opposite a sleeve 66 located on the spindle 4, a hydrodynamic seal 68 forms. Component 66 is provided with a thread on its jacket, see above that the seal 68 operates as a screw pump.

In einer Ausnehmung des Bauteils 60 befindet sich weiter eine Lippendichtung 70, deren Lippe 72 im Stillstand und bei niedrigen Drehzahlen eine Stirnseite des Flansches 14 berührt. Rotiert nun die Spindel 4 mit hoher Drehzahl, so hebt die Lippe 72 von der Stirnseite des Flansches 14 ab, wodurch ihr Verschleiß vermieden wird. Bei hohen Drehzahlen übernimmt die Viskodichtung 68 die Dichtungsfunktion. Damit ist sichergestellt, daß auch bei einem bis nahe zur Welle reichenden hohen Ölstand, wie er in der Figur angedeutet ist, kein Lecköl bei Stillstand der Spindel 4 das Gehause verlassen kann.A lip seal is also located in a recess in component 60 70, the lip 72 of which is an end face of the Flange 14 touches. If the spindle 4 now rotates at high speed, it lifts Lip 72 from the face of the flange 14, thereby avoiding its wear will. At high speeds, the viscous seal 68 takes over the sealing function. This ensures that even with a high one that reaches up to close to the wave Oil level, as indicated in the figure, no leakage oil when the spindle is at a standstill 4 can leave the housing.

Mit Hilfe der Federkäfige 22 und 24 können sich sowohl das Radiallager wie auch das Spiralrillenkalottenlager in radialer Richtung elastisch bewegen, wobei diese Bewegungen oder Schwingungen in den Dämpfungsspalten 36 und 52 gedämpft werden. Die Schmierung des Spiralrillenkalottenlagers erfolgt über einen Kapillarspalt 46 und die Schmierung des Lagers 56 wird ebenso energiesparend über den zwischen den Bauteilen 66 und 54 befindlichen Kapillarspalt 76 und Bohrung 78 im Lager 54 sicherstellt.With the help of the spring cages 22 and 24, both the radial bearing as well as move the spiral groove dome bearing elastically in the radial direction, with these movements or vibrations are damped in the damping gaps 36 and 52. The spiral groove ball bearing is lubricated via a capillary gap 46 and the lubrication of the bearing 56 is also energy efficient over the between the Components 66 and 54 located capillary gap 76 and bore 78 in the bearing 54 ensures.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims 1. Bearing for horizontal rotating at high speed Spinning of spinning turbines, in which the back of the spin pot is designed as a rotor and is opposite a stator part and the spin pot is connected to a shaft whose spherical end is in a spiral groove dome bearing and its shaft is mounted in a radial bearing and both bearings are lubricated by a lubricant Housing are surrounded and a seal is provided at the rotor-side end of the housing is, characterized in that between the two bearings (32, 54) in the housing (2) a ring (20) is attached in which two spring cages or slotted tubes (22, 24) are supported, which protrude on one side from the ring (20) and that at the end of a spring cage the radial bearing (54) and at the end of the other Spring cage (24) is attached to the spiral groove dome bearing (32).

2. Storage according to claim 1, characterized in that between the circumference of the spiral groove ball bearing and the housing bore as well as between the circumference of the radial bearing and the housing bore one lubricant-filled each Damping gap (36, 52) is formed.

3. Storage according to claims 1 to 2, characterized in that on a lip seal (70) is attached to the spindle (4), the lip (72) of which when stationary and low speeds of the spindle (4) rests against an end wall (14) of the housing and lifts off at high speeds, at which a hydrodynamic axial seal (68) takes over the sealing effect.

4. Storage for spindles according to claims 1 to 3, characterized in that that the lubrication of the bearings is energy-free via radial or circumferential directions Capillary gap (46, 76) takes place.