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Lager für einen Spinnrotor
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Bei einem bekannten Lager für einen Spinnrotor, bei dem dieser auf
dem einen Ende einer beidendig aus einem Lagergehäuse herausstehenden, in Gebrauchslage
horizontal liegenden Welle befestigt ist, die in zwei im axialen Abstand voneinander
im Lagergehäuse jeweils nahe dessen Stirnseiten angeordneten Wälzlagern gehalten
ist und bei dem das Lagergehäuse innerhalb einer es teilweis fit Ringspaltabstand
umschließenden Lagerhülse elastisch gehalten ist, die ihrerseits zum Festlegen an
der Maschine bestimmt ist (DE-AS 23 33 555), gibt ein zwischen den beiden Wälzlagern
bis nahe an die Welle heranreichender Docht tropfenweise Öl auf die Welle ab. Der
innerhalb eines Schlauches verlaufende Docht taucht anderen Endes in einen außerhalb
der maschinenseitigen Festlegestelle des Lagers angeordneten Oeltank ein. Der Aufbau
und die Wartung dieser Vorrichtung sind aufwendig, und durch die auch bei Stillstand
der Welle erfolgende ölzufuhr besteht die Gefahr einer Überschmierung und dadurch
die einer Öluerschmutzung außerhalb des Lagers, die sich nachteilig auf den Spinnvorgang
auswirkt.
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Bei einer diese Mängel nicht aufweisenden Schmiervorrichtung für ein
Rotorlager, bei der das Lagergehäuse ebenfalls innerhalb einer es teilweise mit
Ringspaltabstand umgebenden, zum Festlegen in der Maschine bestimmten Lagerhülse
gehalten ist (DE-EM 75 15 805) sind innerhalb des Lagergehäuses nahe den Wälzlagern
im Querschnitt U-fdrmig ausgebildete Behälter angeordnet, die mit ihrer offenen
Seite den Wälzlagern zugekehrt sind und die mit einem Schmierstoff speichernden
Stoff gefüllt sind. Ein beim Lauf der Welle z.B. durch den Lagerkäfig erzeugter
Luftstrom löst Schmierstoff aus dem speichernden Stoff und führt ihn den Wälzlagern
zu. Bei diesem Lager muß jedoch das Lagergehäuse mit besonderen Ausnehmungen fUr
die Aufnahme und die Halterung der Behälter versehen sein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein von den
Mängeln der genannten Lager freies Spinnrotorlager zu schaffen, also unter Beibehaltung
eines üblichen, einfach gestalteten Lagergehäuses Anordnungen zu treffen, die eine
für lange Betriebszeit ausreichende Xlschmierung gewährleisten, ohne daß hierfür
außerhalb der Lagerhalterung anzuordnende Bauteile vorhanden sind und ohne daß die
Gefahr einer Überschmierung des Lagers besteht.
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Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Dadurch, daß erfindungsgemäß das für die Clschmierung erforderliche
zusätzliche Bauteil als eine in den an sich zwischen Lagergehäuse und Lagerhülse
vorhandenen Ring spalt eingesetzte Zwischenhülse ausgebildet ist, braucht das Lagergehäuse
keine besonderen zusätzlichen Gestaltungen aufzuweisen und ebenso kann die zum Festlegen
des Lagers an der Maschine bzw. in dem Spinnvorrichtungsgehäuse bestimmte Lagerhülse
ohne irgendwelche seitlich über sie hinausragende Bauteile beibehalten werden.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schafft in einfacher Weise die
Möglichkeit, einen relativ großen Schmierölvorrat in der Zwischenhülse aufnehmen
zu können und, wie im Anspruch 5 angegeben, dort einen Speicherring anzuordnen,
der dem beim Lauf des Lagers herrschenden Luftstrom das Schmieröl auf großer Oberfläche
darbietet und damit die Anreicherung dieses Luftstromes mit Schmieröl erleichtert.
Die in den Ansprüchen 6 und 7 beschriebenen Weiterbildungen geben die Möglichkeit,
die Zwischenhülse als Formteil herstellen und sie dann in einfacher Weise mit dem
Lagergehäuse montieren zu können. Für diese Herstellung der Zwischenhülse ist auch
die im Anspruch 4 genannte Weiterbildung förderlich. Die Anwendung der im Anspruch
9 beschriebenen Dichtung ist insofern besonders günstig, weil sie mit ihrer bei
Nichtbetrieb des Lagers bestehenden SchlieRstellung verhindert, daß der Schmierölvorrat
auslaufen
kann, wenn sich das Lager nicht in seiner Halterung befindet. Die Weiterbildung
nach Anspruch 10 ermöglicht es, ahne besondere andere Mittel einen für die Lagerschmierung
ausreichend großen Luftstrom innerhalb der Zwischenhülse und des Lagergehäusee erzeugen
zu können. Durch die Weiterbildung gemäß den Ansprüchen 11 bis 13 ergibt sich in
einfacher Weise die Möglichkeit der Einbeziehung der Zwischenhülse als ein Bypaß-Bauteil.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 in Seitenansicht im Schnitt längs der Linie 1-1 der
Fig. 3 ein Lager für einen Spinnrotor; Fig. 2 eine Ansicht längs der Schnittlinie
II-II der Fig. 1; Fig.- 3 in vergrö3erter Darstellung das durch den strichpunktierten
Kreis III der Fig. 1 eingeschlossene Teilstück der Dichtung.
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In den Figuren ist mit 1 eine Welle bezeichnet, die in zwei nahe den
Stirnseiten eines zylindrischen Lagergehäuses 2 angeordneten Wälzkörperreihen 3
bzw. 4 gehalten ist, deren Käfige 5 bzw. 6 vorzugsweise an ihrer einen Stirnseite
plan geschlossen ausgebildet sind und mit diesen Stirnseiten in etwa der Ebene der
Stirnseiten des Lagergehäuses 2 liegen. Die Welle 1 steht beidendig aus dem Lagergehäuse
2 heraus und trägt am einen Ende einen Spinnrotor 7 einer Offen-End-Spinnvorrichtung.
Das andere Wellenende ist zur direkten oder indirekten Anlage an einen Tangentialantriebsriemen
bestimmt.
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Das Lagergehäuse 2 wird mit Ringspaltabstand von einer Lagerhülse
B umschlossen, die zum Festlegen des Lagers in einer Halterung bestimmt ist, die
an der Spinnmaschine oder an einem eine Spinnvorrichtung aufnehmenden Gehäuse ausgebildet
ist. In den Ringspalt ist eine Zwischenhülse 9 eingesetzt, in der das Lagergehäuse
2 festgelegt ist und die ihrerseits unter Aufrechterhaltung eines Ringspaltes 10
vermittels zweier elastischer Ringe 11, 12 in der Lagerhülse 8 befestigt ist. Die
beiden Ringe 11 und 12 liegen mit ihren einander zugekehrten Stirnseiten an den
seitlichen Begrenzungskanten eines mittleren Abschnittes größeren Außendurchmessers
der Zwischenhülse 9 an, und ihre anderen Stirnseiten werden von abgewinkelten Randteilen
der Lagerhülse 8 übergriffen. Dadurch ist auch eine axiale Festlegung der Zwischenhülse
9 in der Lagerhülse 8 gegeben. Die axiale Fixierung des Lagergehäuses 2 in der Zwischenhülse
9 erfolgt dadurch, daS sich an den das Lagergehäuse 2 radial fest umschließenden
mittleren Innenabschnitt der Zwischenhülse 9 beidseits Abschnitte 13a bzw. 13b geringeren
Innendurchmessers anschließen, deren gbergangskanten an den beiden Stirnflächen
des Lagergehäuses 2 anliegen.
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Wie ersichtlich, ist die axial länger als das Lagergehäuse 2 ausgebildete
Zwischenhülse 9 aus zwei einander gleichen Teilstücken 9a, 9b mit radial verlaufender
Trennfuge 14 zusammengesetzt. Die von beiden Seiten her axial auf das Lagergehäuse
2 aufzuschiebenden Teilstücke 9a, 9b werden durch die beschriebene Art der Halterung
der Zwischenhülse 9 in der Lagerhülse 8 im Bereich der Trennfuge 14 fest aneinandergehalten.
Sie können dort durch einen Kleber fest mit ein ander verbunden werden.
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Die das Lagergehäuse 2 beidseitig axial überragenden Teile der Zwischenhülse
9 sind stirnseitig eingezogen ausgebildet und mit im Abstand von den Lagergehäuse-Stirnseiten
angeordneten, allgemein mit 15 bezeichneten Dichtungen gegenüber der aus ihnen herausragenden
Welle 1 versehen. Zwischen diesen Dichtungen 15 und den Stirnseiten
des
Lagergehäuses 2 bestehen innerhalb der Zwischenhülse 9 durch die Dichtungen 15 nach
außen hin abgeschlossene Räume 16.
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Diese beidseitigen Räume 16 sind durch längs innerhalb der Zwischenhülse
verlaufende Kanäle 17 miteinander verbunden, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich, über
den Zwischenhülsen-Umfang verteilt angeordnet und als in die Innenwand der Zwischenhülse
9 eingebrachte Axialnuten ausgebildet sind, die nach innen hin von der Außenwand
des Lagergehäuses 2 begrenzt werden. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß im mittleren
Bereich der Zwischenhülse 9 in deren Innenwand eine Ringnut 18 ausgebildet ist,
wodurch sich ein entsprechender Hohlraum innerhalb der Zwischenhülse 9 ergibt, von
dem aus sich die Kanäle 17 nach beiden Axialrichtungen hin zu den Räumen 16 erstrecken.
Innerhalb dieses Hohlraumes 18 ist auf Rippen der Zwischenhülse 9 ein aus porösem
Material, z.B. Filz oder Kunststoff, bestehender Speicherring 19 festgelegt, und
in ihm ist außerdem auch ein der Trennfuge 14 zugeordneter, sie nach außen hin abdeckender
Dichtungsring 20 eingesetzt. Der Speicherring 19 ist so angeordnet, daß seine Innenfläche
mit Spaltabstand zum Außenmantel des Lagergehäuses 2 verläuft und er auch Spaltabstand
vom Innenmantel der Zwischenhülse 9 und vom Dichtungsring 20 hat.
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Im Bereich des durch die Ringnut 18 gegebenen Hohlraumes enthält das
Lagergehäuse 2 eine mittig zwischen den beiden Wälzlagern 3, 4 liegende Öffnung
21. In Umfangsrichtung können auch nebeneinanderliegend mehrere solcher Öffnungen
vorgesehen werden.
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Der Aufbau der Dichtungen 15 ist in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab
dargestellt. In die Stirnseite der Zwischenhülse 9 ist eine die Welle 1 mit Spaltabstand
umschließende Dichtungsbuchse 22 fest eingesetzt, die mit ihrem dem Lagergehäuse
2 zugekehrten Endstück den Befestigungabund 23 einer fest auf die Welle 1 aufgesetzten
Dichtungshülse 24 ebenfalls
mit Spaltabstand übergreift. Die Dichtungshülse
24 ist mit einem zurückgewinkelten, den freien Rand der Dichtungsbuchse 22 übergreifenden
Wandteil 25 versehen, dessen freies Endstück zu einer Halterung 26 für eine ringförmige
Dichtungsmanschette 27 geformt ist. Die Dichtungsmanschette 27 besteht aus einem
in sich elastischen, ölbeständigen Material. Sie liegt bei Stillstand der Welle
1 mit ihrem eine Dichtungslippe 28 bildenden freien stirnseitigen Endbereich unter
leichter -Vorspannung an der Dichtungsbuchse 22, wodurch der Raum 16 nach außen
hin dicht verschlossen ist. Bei Rotation der Welle 1 ergibt sich durch dann wirksame
Zentrifugalkraft ein Aufweiten und dadurch eine Ablösung der Dichtungslippe 28 von
der Dichtungsbuchse 22, also eine dann reibungsfreie Labyrinthdichtung.
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Der Innenraum der Zwischenhülse 9 ist durch eine in ihre Wand eingebrachte
Öffnung 29 von außen her zugänglich. In die Öffnung 29 ist ein lösbarer Verschluß
30 eingesetzt.
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Durch diese Öffnung 29 kann vor der Erst-Inbetriebnahme des Lagers
oder auch später in die Zwischenhülse 9 eine Ölfüllung eingebracht werden, die bei
dem beschriebenen Aufbau des Lagers bei Lagerlauf eine ständige, für lange Betriebsdauer
ausreichende Nachschmierung der Wälzlager 3 und 4 gewährleistet, die vor dem Einbau
des Lagergehäuses 2 in die Zwischenhülse 9 eine Öl- oder Fett-Erstschmierung erhalten
haben.
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Die beschriebene Dichtung 15 verhindert, daß eine in die Zwischenhülse
9 eingebrachte Ölfüllung bei nicht horizontaler Lage der stillstehenden Welle 1
wieder auslaufen könnte. In der Gebrauchsstellung des Lagers mit horizontalem Wellenverlauf
füllt die dosiert eingebrachte ölmenge die Hohlräume der Zwischenhülse 9 nur so
hoch, daß der Speicherring 19 mit seinem untersten Teilstück noch in das Öl taucht,
nachdem er sich vollgesaugt hat , wie der in die Fign.
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1 und 2 eingezeichnete Xlspiegel 31 zeigt.
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Beim Lauf der Welle 1 ergeben sich durch die Rotation der Käfige
5 und 6 sowie auch der Dichtungshülsen 24 die durch die Pfeile angedeuteten Luftbewegungen
in den Räumen 16, den Kanälen 17 und, durch die Öffnung 21 hindurch, in den Raum
zwischen der Welle 1 und dem Lagergehäuse 2 und durch die Spalte der Wälzlager 3,
4 hindurch wieder zu den Räumen 16. Dieser kreisende Luftstrom reichert sich bei
seinem Vorbeistreichen am mit Öl gefüllten Speicherring 19 mit einer für die ständige
Nachschmierung der Wälzlager 3, 4 ausreichenden ölmenge an.
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Der Außenmantel der Zwischenhülse 9 enthält, wie aus den Fign. 1
und 2 ersichtlich, eine Mehrzahl von in Achsrichtung verlaufenden Längsnuten 32,
die sich vom mittleren Bereich der Ziischenhülse 9 bis zu deren Stirnflächen erstrecken.
Durch diese Längsnuten 32 wird eine die Ringe 11 und 12 unterlaufende Verbindung
zwischen dem Ringspalt 10 und den äußeren Stirnflächen der Zwischenhülse 9 hergestellt.
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An der Rotorseite des Lagers ist auf die Zwischenhülse 9 eine Kappe
33 aufgesetzt, die das Lager von dem unter Luftunterdruck stehenden Gehäuseraum
für den Spinnrotor 7 trennt und die zwischen sich und der Stirnfläche der Zwischenhülse
9 einen Raum 34 schafft. Die Welle 1 durchgreift die Kappe 33 unter Bestehen eines
engen Spaltes 35. Dieser Spalt 35 bleibt auch bei durch die elastischen Ringe 11
und 12 möglichen seitlichen Auslenkungen der Welle 1 gegenüber der Lagerhülse 8
und deren Halterung unverändert bestehen, weil das Lagergehäuse 2 und die Zwischenhülse
9 und damit auch die auf ihr sitzende-Kappe 33 an diesen Auslenkungen teilnehmen.
Der durch den Spalt 35 auf die von der Kappe 33 übergriffene Stirnseite der Lagerung,
also in den Raum 34 wirkende Luftunterdruck kann aber nicht durch die Dichtung 15
hindurch auf das Innere der Zwischenhülse 9 und des Lagergehäuses 2 wirksam werden
und zu einem Austrocknen oder Aussaugen des Schmiermittels führen. Der Raum 34 steht
nämlich durch die Nuten 32 des Zwischenhülsenteiles 9b, den Ringspalt 10 und die
Nuten 32 des ZwiachenhUlsenteiles 9a mit der entgegengesetzten Stirnseite des Lagers
und damit
mit dem das Lager umgebenden Raum normalen Luftdruckes
in Verbindung. Dieser Bypaß hat einen wesentlich größeren Strömungsquerschnitt als
die beim Wellenlauf bestehenden Spalte zwischen den Dichtungen 15 und der Welle
1. Diese Bypaß-Wirkung ergibt sich auch, wenn im Bereich, in dem die Nuten 32 des
Zwischenhülsenteils 9b in den Ringspalt 10 münden, die Lagerhülse 8 mit einer Öffnung
36 versehen wird, die mit einer entsprechenden Öffnung in der Halterung für das
Lager fluchtet, weil dann schon dort eine Verbindung des Raumes 34 mit dem umgebenden
Luftraum normalen Druckes hergestellt ist
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