DE29920394U1

DE29920394U1 - Lagerung für eine Offenend-Spinnvorrichtung

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Publication number: DE29920394U1
Application number: DE29920394U
Authority: DE
Original assignee: W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1999-11-20
Filing date: 1999-11-20
Publication date: 2000-01-20
Anticipated expiration: 2009-11-21
Also published as: TR200003359A2; TR200003359A3; ITMI20002330A1; IT1319245B1

Description

HPT Qui 17.11.99 WS 2098 DE

Beschreibung:

Lagerung für eine Offenend-Spinnvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für eine Offenend-Spinnvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Im Zusammenhang mit Offenend-Rotorspinnmaschinen sind Spinnaggregate bekannt, bei denen der mit hoher Drehzahl umlaufende Spinnrotor mit seinem Rotorschaft im Lagerspalt einer Stützscheibenlageranordnung abgestützt und über ein endseitig angeordnetes mechanisches Axiallager fixiert ist.

Die Achsen der beiden Stützscheibenpaare sind dabei derart geschränkt angeordnet, daß auf den Rotorschaft ein Axialschub ausgeübt wird, der den Rotorschaft in Anlage an dem mechanischen Axiallager hält.

Diese Art der Lagerung von Offenend-Spinnrotoren, die beispielsweise in der DE-OS 25 14 734 beschrieben ist, ist seit langem bekannt und hat sich in der Praxis bewährt. Derartig gestaltete Stützscheibenlagerungen ermöglichen Rotordrehzahlen von > 100.000 Umdrehungen pro Minute.

Nachteilig bei dieser Art der Spinnrotorlagerung ist allerdings, daß aufgrund der Schränkung der Stützscheiben zwischen den Laufflächen der Stützscheiben und dem Rotorschaft erhöhte Reibung auftritt, die zu einer Erwärmung der Laufflächen der Stützscheiben führt. Durch diese Reibungswärme werden nicht nur die Laufflächen der Stützscheiben erheblich beansprucht, sondern zur Überwindung dieser Reibung ist auch zusätzliche Energie notwendig. Die bekannten mechanischen Axiallager sind des weiteren, auch bei vorschriftsmäßiger Schmierung, einem nicht unerheblichen Verschleiß unterworfen.

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Es sind daher in der Vergangenheit bereits Versuche unternommen worden, diese mechanischen Axiallager durch verschleißfreie Axiallager, zum Beispiel Luftlager oder Magnetlager, zu ersetzen.

Da auch bei Luftlagern ein Axialschub des Rotorschaftes in Richtung auf das Axiallager erforderlich ist, konnten die meisten der vorgenannten, grundsätzlichen Probleme mit Luftlagern nicht beseitigt werden.

Durch die DE 197 29 191 Al oder die nachveröffentlichte DE 199 10 279.1 sind Offenend-Spinnvorrichtungen mit magnetischen Axiallagern bekannt. Auch bei solchen Lagereinrichtungen ist der Spinnrotor jeweils radial im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung abgestützt; die axiale Fixierung erfolgt allerdings durch ein magnetisches Axiallager. Das Axiallager verfügt dabei über eine statische Lagerkomponente mit wenigstens zwei beidseits durch Polscheiben begrenzten Permanentmagnetringen. Diese Permanentmagnetringe sind in einem Lagerkörper so angeordnet, daß sich im Einbauzustand gleichsinnige Pole (N/N oder S/S) gegenüberstehen. Der Rotorschaft weist mindestens drei im Abstand der Polscheiben angeordnete ferromagnetische Stege auf.

In der DE 199 10 279.1 ist außerdem beschrieben, daß es während des Reinigens des Rotors zu einer erhöhten Kippneigung des Rotorschaftes aus dem Lagerzwickel der Stützscheiben heraus kommen kann. Um zu verhindern, daß dabei die ferromagnetischen Stege des Rotorschaftes Kontakt mit den zwischen den Magneten angeordneten Polscheiben bekommen, ist deshalb auf der dem Lagerzwickel abgewandten Seite des Lagers in entsprechend geringem Abstand zum Rotorschaft eine Stützfläche mit reibwertreduzierender und verschleißgeschützter Oberflächenschicht vorhanden. Der Rotorschaft stützt sich beim Reinigen des Spinnrotors an dieser Oberflächenschicht ab, bevor es zu dem erwähnten Kontakt zwischen den rotierenden Stegen des Rotorschaftes und den stationären Polscheiben kommt.

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Eine Einrichtung, die die radiale Bewegung eines im Lagerspalt einer Stützscheibenlagerung rotierbar gelagerten Rotorschaftes begrenzt, ist auch durch die DE 43 25 3 05 Al bekannt. Bei dieser Einrichtung, die ein aerostatisches Axiallager aufweist, ist im Bereich dieses Axiallagers eine Abstützung aus verschleißfestem Material angeordnet. Die Abstützung soll verhindern, daß es, wenn während des Spinnbetriebes Unwuchten auftreten, die durch das aerostatische Axiallager nicht kompensiert werden können, zu größeren Schaden an der Lagereinrichtung kommt.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik, liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Lagerung für eine Offenend-Spinnvorrichtung weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Ausbildung einer mechanischen Abstützung, die wenigstens teilweise aus einem oxidkeramischen Werkstoff gefertigt ist, gewährleistet nicht nur eine sehr lange Lebensdauer der Einrichtung, sondern stellt auch jederzeit zuverlässig und auf einfache Weise sicher, daß die relativ empfindlichen Lagerkomponenten des magnetischen Axiallagers auf keinen Fall in mechanischen Kontakt miteinander treten können. Solche mechanischen Kontakte würden bereits nach relativ kurzer Zeit zu einer erheblichen Beschädigung des Axiallagers führen.

Wie im Anspruch 2 dargelegt, verfügt die Abstützung beispielsweise über einen Keramikstift, der in einen entsprechenden Ansatz der Lagerbuchse der stationären Magnetlagerkomponente eingelassen ist.

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Der Keramikstift ist dabei, wie in Anspruch 3 angedeutet, vorteilhafterweise auswechselbar in der Lagerbuchse festgelegt und kann daher trotz seiner bekannt langen Lebensdauer im Verschleißfall problemlos ausgetauscht werden.

Im Anspruch 4 ist dargelegt, daß der Keramikstift so installiert ist, daß einerseits während des "normalen" Spinnbetriebes stets ein ausreichender Abstand zu dem mit hoher Drehzahl umlaufenden Rotorschaft gegeben ist, anderseits der Abstand klein genug ist, um einen mechanischen Kontakt zwischen den Lagerkomponenten auch dann zu verhindern, wenn der Rotorschaft während des Rotorreinigungsprozesses mit einer radialen Kraftkomponente beaufschlagt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel entnehmbar.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einem Spinnrotor, der mit seinem Rotorschaft im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung abgestützt und über ein endseitiges magnetisches Axiallager positioniert ist,

Fig. 2 ein im Schnitt dargestelltes permanentmagnetisches Axiallager, mit einer mechanischen Abstützung, die teilweise aus einem Keramikwerkstoff besteht.

Das in Figur 1 dargestellte Offenend-Spinnaggregat trägt insgesamt die Bezugszahl 1.

Das Spinnaggregat verfügt, wie bekannt, über ein Rotorgehäuse 2, in dem die Spinntasse eines Spinnrotors 3 mit hoher Drehzahl umläuft. Der Spinnrotor 3 ist dabei mit seinem Rotorschaft 4 im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung

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abgestützt und wird durch einen maschinenlangen Tangentialriemen 6, der durch eine Andrückrolle 7 angestellt wird, beaufschlagt. Die axiale Fixierung des Rotorschaftes erfolgt über ein permanentmagnetisches Axiallager 18, das in Figur 2 im Detail dargestellt ist.

Wie üblich, ist das an sich nach vorne hin offene Rotorgehäuse 2 während des Betriebes durch ein schwenkbar gelagertes Deckelelement 8, in das eine (nicht näher dargestellte) Kanalplatte mit einer Dichtung 9 eingelassen ist, verschlossen.

Das Rotorgehäuse 2 ist außerdem über eine entsprechende Absaugleitung 10 an eine Unterdruckquelle 11 angeschlossen, die den im Rotorgehäuse 2 notwendigen Spinnunterdruck erzeugt.

Im Deckelelement 8 ist ein Kanalplattenadapter 12 angeordnet, der die Fadenabzugsdüse 13 sowie den Mündungsbereich des Faserleitkanales 14 aufweist. An die Fadenabzugsdüse 13 schließt sich ein Fadenabzugsröhrchen 15 an. Außerdem ist am Deckelelement 8, das um eine Schwenkachse begrenzt drehbar gelagert ist, ein Auflösewalzengehäuse festgelegt. Das Deckelelement 8 weist des weiteren rückseitig Lagerkonsolen 19, 2 0 zur Lagerung einer Auflösewalze 21 beziehungsweise eines Faserbandeinzugszylinders 22 auf. Die Auflösewalze 21 wird im Bereich ihres Wirteis 23 durch einen umlaufenden, maschinenlangen Tangentialriemen 24 angetrieben, während der (nicht dargestellte) Antrieb des Faserbandeinzugszylinders 22 vorzugsweise über eine Schneckengetriebeanordnung erfolgt, die auf eine maschinenlange Antriebswelle 25 geschaltet ist.

Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Axiallager im Detail, wobei das Axiallager 18 im Schnitt dargestellt ist. Vom Radiallager ist in Figur 2 lediglich eine Stützscheibe 54 mit ihrer Welle 55 angedeutet. Ein entsprechendes Stützscheibenpaar ist beabstandet in der Nähe der Spinntasse des Spinnrotors angeordnet, wie das der Figur 1 zu entnehmen ist.

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Das magnetische Axiallager 18 besteht aus einer statischen Lagerkomponente 27, die in einem Lagerhäuse 2 6 axial justierbar gehalten ist. Die aktiven Lagerbestandteile in Form von Permanentmagnetringen 41 mit jeweils beidseitig angeordneten Polringen 45 sind innerhalb einer zweiteiligen Lagerbuchse 28, bestehend aus einer Innenbuchse 28^v und einer Außenbuchse 28^W, angeordnet. Die Lagerbuchsenteile 28* und 28^&Lgr;&Ngr; sind dabei über ein Gewinde 3 0 verschraubt. Die aktiven Lagerbestandteile 41 und 45, die innerhalb der Innenbuchse 28^&lgr; geführt sind, werden gegen einen an der Außenbuchse 28^vx angeordneten Ringansatz 29 gepreßt. Dadurch ergibt sich einerseits eine stabile Lagerkonstruktion, andererseits eine unproblematische Demontierbarkeit des Lagers, um beispielsweise innerhalb des Lagers angeordnete Einzelteile auszutauschen.

Die Lagerbuchse 28 ist innerhalb einer Bohrung 26' des Lagergehäuses 2 6 axial verschiebbar gelagert. Dadurch kann die stationäre Lagerkomponente 27 axial exakt so justiert werden, daß sich die spinntechnologisch optimale Lage der Rotortasse ergibt.

Um ein Verdrehen der Lagerbuchse 2 8 innerhalb des Lagergehäuses 26 zu vermeiden, greift ein Stift 32 eines in eine Bohrung 34 eingesetzten Bolzens 33 in eine Längsnut 31 der Lagerbuchse 28. Mittels eines in eine Nut 59 der Lagerbuchse 28 eingreifenden Zapfens 35 einer sogenannten Einstellehre 36 kann auf einfache Weise die axiale Justage der statischen Lagerkomponente 27 erfolgen. Die Einstellehre 36 wird dazu in eine Bohrung 38 des Lagergehäuses 26 eingesetzt. Mittels einer Feststellschraube 53, die die Lagerbuchse 28 gegen das Lagergehäuse 2 6 verspannt, kann die axiale Lage der statischen Lagerkomponente 2 7 fixiert werden.

Der Rotorschaft 4 kann durch eine Öffnung im Rotorgehäuse 2, durch die Lagerzwickel der Stützscheibenlagerung 5 sowie eine Bohrung 37 des Ringansatzes 29 mit seinem die dynamische

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Lagerkomponente bildenden Axiallagerteil 44 in die statische Lagerkomponente 2 7 eingeführt werden, während der übrige, hauptsächlich der Radiallagerung des Spinnrotors 3 dienende Schaftteil 44 außerhalb des Axiallagers 18 verbleibt.

Im Axiallagerteil 44 des Rotorschaftes 4 sind Einstiche 47 vorhanden, die zwischen sich Stege 46 bilden. Der Rotorschaft 4 bzw. der Rotor 3 sind aus Stahl mit ferromagnetischen Eigenschaften gefertigt. Die Stege 46 fluchten bei vollständig in das Axiallager 18 eingeführtem Rotorschaft 4 mit den beidseits der Permanentmagnetringe 41 angeordneten Polscheiben 45. Die Polscheiben 45 weisen dabei vorzugsweise die gleiche Breite wie die Stege 46 auf. Vorteilhafterweise beträgt die Breite der Polscheiben 45 wenistens 1 mm, die Breite der Permanentmagnetringe 41 jeweils etwa 3,5 mm.

Die Permanentmagnetringe 41 sind durch axial polarisierte Seltenerdmagneten gebildet, bei denen sich gleiche Pole (N/N beziehungsweise S/S) gegenüberstehen.

Des weiteren ist im Bereich des Axiallagers 18 eine erfindungsgemäße Abstützeinrichtung 39 angeordnet, die beispielsweise einen Keramikstift 42 aufweist, der in einer Bohrung des Ansatzes 40, der Lagerbuchse 28, vorzugsweise in die Außenbuchse 28^&lgr;&lgr;, eingelassen ist. Wie in Fig.2 angedeutet, weist der Keramikstift 42 während des "normalen" Spinnbetriebes bezüglich des mit hoher Drehzahl umlaufenden Rotorschaftes 4 eine Abstand a auf, der sicher stellt, das zwischen den beiden Bauteilen keine Reibung auftritt.

Die Abstützeinrichtung 39 verhindert, daß es bei Spinnunterbrechungen, insbesondere während der Rotorreinigung, bei der die Andruckrolle 7 mit dem Tangentialriemen 6 vom Rotorschaft 4 abgehoben und der Spinnrotor 3 durch ein an einem Anspinnwagen angeordnetes, an sich bekanntes und daher nicht dargestelltes Reinigungselement beaufschlagt wird, aufgrund der

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dabei auf den Rotorschaft 4 wirkenden radiale Kraftkomponente zu einem Verschwenken des Rotorschaftes 4 im Uhrzeigersinn und als Folge zu einem Kontakt der Lagerkomponenten des magnetischen Axiallagers kommen kann.

Ein solcher Kontakt der Magnetlagerkomponenten, der in der Regel auch durch das nachfolgend Anlegen des Tangentialriemens bzw. das Aufsetzen der Andruckrolle nicht beseitigt werden kann, würde beim Wiederanlaufen der Offenend -Spinnvorrichtung zu schweren Schaden am Magnetlager führen.

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Claims

1. Lagerung für eine Offenend-Spinnvorrichtung, mit einem Spinnrotor, der mit seinem Rotorschaft im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung abgestützt und mittels eines magnetischen Axiallagers fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des rotorschaftendseitig installierten Axiallagers (18) eine Abstützeinrichtung (39) für den Rotorschaft (4) angeordnet ist, die wenigstens teilweise aus einem oxidkeramischen Werkstoff besteht.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung (39) einen keramischen Abstandshalter, beispielsweise in Form eines Keramikstiftes (42) aufweist, der in oder an einem Ansatz (40) der Lagerbuchse (28) festgelegbar ist.

3. Lagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikstift (42) auswechselbar in einer Bohrung der Lagerbuchse (28) befestigt ist.

4. Lagerung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Abstandshalter (42) bezüglich des Rotorschaftes (4) in einem solchen Abstand (a) angeordnet ist, daß einerseits während des regulären Spinnbetriebes ein reibungsfreier Umlauf des Rotorschaftes gewährleistet ist, anderseits zuverlässig verhindert wird, daß die am Rotorschaft (4) angeordneten Magnetlagerteile unter dem Einfluß einer radialen Kraftkomponente an die stationären Magnetlagerteile des Axiallagers (18) anlaufen können.