DE2936791A1 - Friktionsfalschdraller - Google Patents

Description

b a r m a g

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Remscheid - Lennep

"Friktionsfalschdraller"

Bag. 1156

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Bag. 1156

Friktionsfalschdraller nach dem Oberbegriff sind z.B. durch das Deutsche Patent P 22 13 881 (Bag. 838) bekannt.

Derartige Friktionsfalschdraller werden eingesetzt, um bei der Verarbeitung von Chemiefasern der steigenden Fadenlaufgeschwindigkeit gerecht werden zu können.

Mit der Steigerung der Drehzahl der Friktionsfalschdraller entstehen jedoch Stabilitäts- und insbesondere Schwingungspr ob leine.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung für Friktionsfalschdraller zu schaffen, bei der derartige Stabilitäts- und Schwingungsprobleme vermieden werden.

Hierbei hat sich herausgestellt, daß eine Erhöhung der Festigkeitseigenschaften die aufgetretenen Stabilitätsund Schwingungsprobleme nicht beheben kann. Durch die Erfindung wird vielmehr eine besondere Art der Lagerung vorgeschlagen.

Diese Lagerung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Welle in einem Lagerauge der Grundplatte in zwei Wälzlagern, d.h. einem unteren und einem oberen Wälzlager, gelagert ist. Dabei ist das untere - d.h. das von den Friktionsscheiben abgewandte Lager radial starr gegenüber dem Lagerauge gelagert, während das obere - d.h. das den Friktionsscheiben zugewandte - Lager in dem Lagerauge unter Zwischenschaltung eines radialen Dämpfungselementes gelagert ist. Vorzugsweise ist das untere Lager auch in axialer Richtung als Festlager ausgebildet.

Das axiale Lagerspiel der beiden Wälzlager wird erfindungsgemäß dadurch gemindert, daß die Außenringe der Wälzlager

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gegeneinander in axialer Richtung federnd verspannt werden.

In einem Ausführungsboispiel, das den besonderen Vorzug hat, daß es handelsübliche Wälzlager verwendet, sind die Wälzlager in jeweils einer Buchse gelagert, welche in das Lagerauge eingepaßt sind. Die Buchse, in welcher sich das untere Wälzlager befindet, ist axial und radial mit enger Passung in das Lagerauge eingepaßt und darin festgelegt. Die andere Buchse, in welcher sich das obere Wälzlager befindet, ist in das Lagerauge mit einem geringen Spiel von z.B. 0,2 mm eingeführt und gegenüber dem Lagerauge in Dämpfungselementen, wie z.B. Gummiringen, gelagert. Die obere und untere Buchse sind gegeneinander federnd verspannt.

Eine derartige Lagerung kann auch in bereits im Betrieb befindliche Friktionsfalschdraller eingebaut werden und liefert dort die erfindungsgemäßen Vorteile.

Ein anderes Ausführungsbeispiel, das insbesondere die Verwendung dünner Grundplatten erlaubt, sieht vor, daß sowohl das obere als auch das untere Wälzlager in einer einzigen Buchse untergebracht sind. Diese Buchse ist in dem Lagerauge der Grundplatte radial und axial festklemmbar. Die Kugelrillen für das untere Lager sind in die jeweilige Welle einerseits und in die Buchse andererseits eingeschliffen, so daß dieses untere Lager ein Festlager darstellt. Die Kugelrillen für das obere Lager sind einerseits in die jeweilige Welle und andererseits in einen Außenring eingeschliffen. Dieser Außenring ist in die Buchse mit Spiel (z.B. 0,2 mm) eingepaßt und gegenüber der Buchse in Dämpfungselementen (z.B. Gummiringen) gelagert. Das obere Lager ist also ein Loslager. Zur Vermeidung des Radialspiels des unteren Lagers ist der Außenring des oberen Lagers gegenüber der Buchse in axialer Richtung federnd ver-

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spannt.

Gegenstand des Schutzes nach dieser Anmeldung ist auch eine derartige Lagerung an sich.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lagerung besteht in dem absolut schwingungsarmen Lauf des Friktionsfalschdrallers. Derartige Friktionsfalschdraller haben je nach Einsatzzweck einen weiten Betriebsdrehzahlbereich. Versuch haben gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Lagerung in einem weiten Drehzahlbereich von 3.000 bis 20.000 U/min keine Schwingungserscheinungen und insbesondere keine Resonanzschwingungen bei kritischen Drehzahlen aufgetreten sind. Auch beim Anfahren des Friktionsfalschdrallers konnten keine kritischen Drehzahlbereiche festgestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf einen Friktionsfalschdraller zur Verdeutlichung der geometrischen Anordnung der Wellen in den Eckpunkten eines Polygons;

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel einer Lagerung; Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Lagerung;

Fig. 3a Einzelheiten der Lagerung gemäß Fig. 3. und 3 b

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, sind drei oder mehr drehbar gelagerte Wellen in den Eckpunkten eines Polygons angeordnet. Auf den Wellen sind Friktionsscheiben in axialer Richtung verspannt. Diese Friktionsscheiben überlappen sich im Zentrum dos

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Polygons. Hier wird der Faden im wesentlichen parallel zu den Wellen in zickzackförmiger Weise jeweils um den äußeren Rand der Friktionsscheiben geführt.

In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 und Fig. 3 sind erfindungsgemäße Lagerungen gezeigt. Die übrigen Teile des Friktionsfalschdrallers sind weitgehend - da nicht zur Erfindung gehörend - weggelassen.

In Fig. 2 sind auf den Wellen 5, 6 die Friktionsscheiben aufgesteckt und durch Schraube 8 und Tellerfeder 17 gegen den Bund 18 axial verspannt. Die Welle 5 ist in der Grundplatte 1 in den Wälzlagern 26, 27 gelagert. Das untere Lager 26 ist als Festlager ausgebildet und sitzt in einer Buchse 3. Die Buchse 3 sitzt mit enger Passung in dem Lagerauge der Grundplatte 1. Ein elastisches Passungselement 28 sorgt für eine spielfreie Aufnahme der Buchse 3 in dem Lagerauge.

Das obere Wälzlager 27 ist in einer zweiten Buchse 2 als Loslager gelagert. Hierzu ist die Buchse 2 gegenüber dem Lagerauge mit einem geringen Spiel von einigen Zehntel mm geführt. Elastische Elemente 29, 30 - hierbei kann es sich z.B. um Gummiringe handeln - überbrücken dieses Spiel. Dichtungsring 31 verhindert das Eindringen von Verunreinigungen in die Lagerungen.

Die Buchsen 2 und 3 sind durch die Tellerfeder 32 gegeneinander axial verspannt, wobei die Buchsen 2 und 3 in der Richtung der Federkraft an den Außenring»»der Wälzlager 26, 27 anliegen. Durch diese Maßnahme werden die Außenringe der Wälzlager gegeneinander verspannt. Dadurch wird das axiale Lagerspiel verringert.

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Die Innenringe der Wälzlager 26, 27 werden durch Hülse auf Abstand gehalten und sind axial festgelegt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird lediglich eine Lagerbuchse 4 verwandt, die in die Grundplatte 1 mittels Passungselement 20 (Fig. 3b) spielfrei eingepaßt ist.

Die Kugelrillen 9 des unteren Kugellagers 14 sind in die Welle 5 (bzw. 6 oder 7) einerseits und in die Lagerbuchse 4 andererseits eingeschliffen. Es handelt sich also um ein Festlager.

Die innere Kugelrille 10 des oberen Kugellagers 11 ist wiederum in die Welle 5 bzw. 6, 7 eingeschliffen. Die äußere Kugelrille befindet sich jedoch in einem Außenring 13. Außenring 13 ist gegenüber der Lagerbuchse 4 in einem Dämpfungselement 12 - z.B. einem Gummiring oder O-Ring mit Spiel gelagert.

Es sei erwähnt, daß in Fig. 3 die linke Bildhälfte und die rechte Bildhälfte unterschiedliche Ausführungsformen des Außenringes 13 zeigen. Der Außenring 13 in der rechten Bildhälfte besitzt auf seinem Außenumfang eine Ringnut, in welche das Dämpfungselement 12 teilweise eintaucht.

Der Außenring 13 des oberen Kugellagers 11 ist gegenüber dem Bund 15 der Lagerbuchse 4 durch Tellerfedern 16 axial verspannt, wodurch wiederum das axiale Lagerspiel der gesamten Lagerung vermindert wird. Mit 24 und 25 sind Dichtungsringe bezeichnet.

Die Lagerbuchse 4 wird durch eine nach Fig. 3a (verkleinert dargestellt) ausgebildete Klemmplatte 22 und Schraube 23

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gegen die Grundplatte 1 gedrückt. Die Klemmplatte 22 besitzt Aussparungen 19, so daß bei Drehung der Klemmplatte 22 die Lagerbuchse mit ihrem Bund 21 aus dem Lagerauge der Grundplatte 1 gezogen werden kann.

Fig. 3b zeigt den Querschnitt des Passungselementes 20 vor dem Einbau. Durch die Verwendung des passungselementes 20 wird es möglich, für Lagerauge und Buchse 4 eine Spieloder Ubergangspassung zu verwenden und dennoch eine spielfreie Lagerung der Buchse 4 im Lagerauge der Grundplatte 1 sicherzustellen.

Wenn im Rahmen der vorangehenden Ansprüche, der Beschreibung der Erfindung und der Figurenbeschreibung der Ausdruck "starr* gelagert verwandt wurde, so soll hierunter - auch im Hinblick auf die Zeichnungen - definitionsgemäß "spielfrei" gelagert verstanden werden.

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Claims (14)

Bag. 1156 Ansprüche

1. Friktionsfalschdraller zum Kräuseln von Chemiefasern,

mit einer Grundplatte und mehreren auf der Grundplatte in den Eckpunkten eines Polygons fliegend gelagerten Wellen

und auf den Wellen aufgespannten Friktionsscheiben, die sich im Zentrum des Polygons überlappen und dort den zickzackförmigen Fadenlauf definieren; Kennzeichen:

Jede Welle (5, 6, 7) ist in einem Lagerauge der Grundplatte (1) in zwei Wälzlagern (11, 14; 26, 27) gelagert;

das untere (von den Friktionsscheiben abgewandte) Lager (14; 26) ist radial starr gegenüber dem Lagerauge gelagert;

das obere (den Friktionsscheiben zugewandte) Lager (11; 27) ist unter Zwischenschaltung eines radialen Dämpfungselementes (12; 29, 30) gelagert.

2. Friktionsfalschdraller
nach Anspruch 1,
Kennzeichen:

Das axiale Lagerspiel der beiden Wälzlager ( 11, 14; 26, 27) wird durch axiale, vorzugsweise federnde Verspannung der beiden Wälzlager (11, 14; 26, 27) gemindert.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Friktionsfalschdraller
nach Anspruch 2,
Kennzeichen;

Das obere Lager (11; 27) ist hinsichtlich seines Außenringes ein Loslager;

der Außenring des oberen Lagers (11; 27) ist gegenüber dem Außenring des unteren Lagers (I**; 26) federnd verspannt;
das untere Wälzlager (14; 26) ist ein Festlager.

4. Friktionsfalschdraller

nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,

Kennzeichen:

Das obere und das untere Wälzlager (27, 26) sind jeweils in einer Buchse (2, 3) gelagert; die untere Buchse (3) ist radial starr in dem Lagerauge der Grundplatte (1) gelagert; die obere Buchse (2) ist unter Zwischenschaltung von Dämpfungselementen (29, 30) mit radialem Spiel (S) in dem Lagerauge der Grundplatte (1) gelagert.

5. Friktionsfalschdraller
nach Anspruch 4,
Kennzeichen;

Die beiden Buchsen (2, 3) stützen sich jeweils gegen den Außenring ihres Wälzlagers (26, 27) ab und sind federnd gegeneinander verspannt; die Innenringe des Wälzlagers (26, 27) sind auf der Welle (5, 6, 7) axial festgelegt.

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6. Friktionsfalschdraller

nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3,
Kennzeichen;

Das obere und das untere Lager (11, 14) werden in einer gemeinsamen Buchse (4) gelagert; die Buchse (4) ist in jeweils einem Lagerauge der Grundplatte (1) axial und radial starr gelagert;

das obere Lager (11) besitzt einen Außenring (13), der sich gegenüber der Buchse (4) durch ein Dämpfungselement (12) abstützt.

7. Friktionsfalschdraller
nach Anspruch 6,
Kennzeichen;

Das obere Lager (11) ist ein Loslager; das untere Lager (14) ist ein Festlager; der Außenring (13) des oberen Lagers (11) stützt sich federnd gegen die Buchse (4) in axialer Richtung ab.

8. Friktionsfalschdraller

nach Anspruch 6 oder Anspruch 7,

Kennzeichen;

Der Außenring (13) des oberen Lagers (1 1) besitzt auf seinem Umfang eine Ringnut, in welche das Dämpfungselement (12) derart eingelegt ist, daß es darin teilweise verschwindet und sich mit seinem überragenden Teil gegen die Buchse (4) abstützt.

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9. Friktionsfalschdraller

nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:

Die Buchse (4) besitzt auf einer Seite einen Bund (21), mit welchem sie an der Grundplatte (1) anliegt;

die Buchse (4) besitzt auf der anderen Seite ein Gewinde zur Verschraubung mit der Grundplatte (D.

10. Frikt-ionsfalschdraller

nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8,
Kennzeichen:

Die Buchse (4) besitzt auf einer Seite einen Bund (21), mit welchem sie an der Grundplatte (1) anliegt.

auf die Grundplatte (1) ist eine Andrückplatte (22) mittels Schraubverbindung (23) gesetzt, welche den Bund (21) gegen die Grundplatte (1) drückt.

11. Friktionsfalschdraller

nach dem vorangegangenen Anspruch 10, Kennzeichen:

Die Andrückplatte (22) besitzt Aussparungen (19), welche dem Außenumfang des Bundes (21) der Buchse (4) entsprechen, dergestalt, daß die Andrückplatte (22) bei Drehung entweder die Buchse (4) gegen die Grundplatte (1) drückt oder aber die Axialbewegung der Buchse (4) freigibt.

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12. Lagerung einer senkrechten, fliegend gelagerten Welle,

mit einem unteren Festlager

und einem darüberliegenden Loslager, insbesondere zur Verwendung für die Wellen von Friktionsfalschdrallern,

bestehend aus drei oder mehr senkrecht in einer Grundplatte drehbar gelagerten Wellen und darauf aufgespannten Friktionsscheiben, Kennzeichen:

Die Lagerung besteht aus einer einzigen Buchse (4), welche in ein Lagerauge einfUhrbar ist; die Laufrille (9) des unteren Lagers (14) ist in die Buchse (4) einerseits und in die Welle (5, 6, 7) andererseits eingeschliffen; die Laufrille (10) für das obere Loslager (11) ist in die Welle (5, 6, 7) einerseits und einen Außenring (13) andererseits eingeschliffen; der Außenring (13) ist in der Buchse (4) axial beweglich geführt.

13. Lagerung

nach Anspruch 12,
Kennzeichen:

Der Außenring (13) ist gegenüber der Buchse (4) durch ein elastisches Element (12) - z.B. Gummiring - abgestützt.

14. Lagerung

nach Anspruch 12 oder Anspruch 13,

Kennzeichen:

Die Buchse (4) ist gegenüber dem Außenring (13) durch eine Feder (16) in axialer Richtung verspannt,

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