DE3314547A1

DE3314547A1 - Elastische lagerung eines schnellaufenden rotors

Info

Publication number: DE3314547A1
Application number: DE19833314547
Authority: DE
Inventors: Michal Dipl.-Ing. Male Hamry Blasko; Milos Dipl.-Ing. Usti nad Orlici Mladek; Zdenek Dipl.-Ing. Brno Raisigl; Josef Dipl.-Ing. Bytca Smatana
Original assignee: ZVL VYZK USTAV PRO VALIVA
Current assignee: ZVL VYZK USTAV PRO VALIVA
Priority date: 1982-05-31
Filing date: 1983-04-21
Publication date: 1983-12-01
Also published as: JPS5936731A; SU1418356A1; FR2527652B1; FR2527652A1; CS238202B1; GB2120740A; JPS6366929B2; US4513566A; CH662620A5; HK31986A; GB8314750D0; GB2120740B

Description

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DIPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 HANNOVER

WOLFSTRASSE 24 · TELEFON (05 ti) 8J 45 JO

.3.

17. April 1983

Dr. J/J

Meine Akte: 273o

ZYL Vyzkumny ustav pro valiva loziska Brno koncernova ucelova organizace, Brno, Marianskl namesti 1 (Tschechoslowakei)

Elastische Lagerung eines schnellaufenden Rotors

Die Erfindung betrifft eine elastische lagerung schneilaufender Rotoren, insbesondere die Lagerung von Rotoren für spindellose Peinspinnmaschinen.

Zur Sicherung einer hinreichenden Lebensdauer von Rotorenlagern werden verschieden ausgeführte Dampfungselemente verwendet, die den Betrieb der Lager auch trotz einer im Rotor ungünstig wirkenden Betriebsunwucht ermöglichen. Bei Feinspinnmaschinen neuer Generation, bei denen Rotordrehzahlen von βο.οοο bis 80.000 min" erzielt werden, ist eine einwandfreie Ausführung der Dämpfungselemente besonders wichtig. Bei den bisher bekannten Rotorenlagerungen werden sämtliche an die elastisch gedämpfte Lagerung gestellte Forderungen, welche für einen störungsfreien Betrieb erforderlich sind, nur selten erfüllt. Dies betrifft namentlich die Kopplung der Lager mit dem Rotor im Spinnvorriehtungsgehäuse, die Wärmeabfuhr, die Möglichkeit einer einfachen Montage und Demontage sowie die Be-

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grenzung des Radialhubs, um einen Kontakt des Rotors mit dem G-ehäusedeckel zn verhindern. Wichtig ist es auch, eine perfekte Nachschmierung sowie eine größtmögliche Herabsetzung der luftströmung durch die Lager zu erreichen, die eine unerwünschte Alterung der Schmiermittel und eine Verschmutzung der Laufbahnen verursacht.

Zur Lagerung des Rotors wird vorwiegend ein zweireihiges Kugellager verwendet, dessen Aussenring im Hohlraum des Spinnvorrichtungsgehäuses mittels elastischer Elemente untergebracht ist. Diese Lagerungsart wird mit Erfolg bei Peinspinnmaschinen bei Drehzahlen bis 60.000 min" angewendet, ungelöst sind lediglich die an den Enden der Lager herrschenden Druckprobleme. Durch die Belüftungsöffnungen im Gehäuse strömt die überschüssige Luftmenge, es kommt zum Verstopfen der Innenräume durch Schmutzpartikel, insbesondere durch Spinnfasern, wodurch die Funktion des Lagers beeinträchtigt und die Wartung sowie Bedienung der Maschine wesentlich erschwert wird.

Bei einigen Lösungen ist die Lagerung mittels zweier unabhängiger Lager durchgeführt, wobei das auf dem höher belasteten Lager angebrachte elastische Element ein mindestens zweifaches Dämpfungsmaß aufweist, gegenüber dem elastischen Element des anderen Lagers. Die Luftdurchströmung der Lager wird jedoch auch in diesem Pail nicht beseitigt. Ficht berücksichtigt wird ferner ein potentieller Radialhub, insbesondere relativ zur Ausführung des elastischen Elementes geringerer Steifigkeit auf dem höher belasteten Lager. Bei einer anderen Ausführung ist die Rotorwelle ebenfalls in zwei Lagern gelagert, die in einer dünnwandigen, mittels elastischer Elemente im Hohlraum des Getriebegehäuses abgestützten Leichtmetallbuchse untergebracht sind. Zwischen diesen beiden Elementen sind

Elemente für den Luftzutritt zum Raum zwischen der Buchse und der Gehäuseinnenwand angeordnet. Durch diese Anordnung wurde die Herabsetzung des Druckgradienten auf den Stirnseiten der lager gelöst, nicht begrenzt ist ;jedoch der Radialhub in Abhängigkeit von den sich ergebenden Anpress- und Zentrifugalkräften, welche auf die Welle einwirken. Die Voraussetzung für eine leichte und einfache Montage ist auch nicht erfüllt und fertigungstechnisch ist diese ganze Ausführung mit erheblichem Arbeitsaufwand verbunden. Bei den neuesten Ausführungen der Lagerung mittels zweireihiger Lager mit elastischen Abstützungen und zwischengeschalteter Buchse, welche die Kante des Außenringes des Lagers überragt und beidseitiger Wellenabdichtung, sind die Räume außerhalb der Stirnfläche des Lagerringes mit dessen Mitte verbunden, wodurch der Umlauf des Schmieröls bewirkt wird. Die Luftströmung im Lager wird durch Abdeckungen auf der Welle sowie durch Kanäle großen Querschnitts, welche den Raum unterhalb der Abdeckungen mit der Außenatmosphäre verbinden, verhindert. Als nachteilig wirkt sich hierbei die Verschiebung des Rotorschwerpunktes aus, ferner die angesichts der Kompliziertheit der Konstruktion kostenaufwendige Herstellung. Außerdem genügt bei Havariefällen nicht lediglich ein Austausch des Lagers unter Beibehaltung der übrigen unbeschädigten Teile.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die angeführten Nachteile zu beseitigen und eine einfach aufgebaute, leicht zu wartende, eine hohe Lebensdauer aufweisende Lagerung des schnellaufenden Spinnrotors zu schaffen, die einen Betrieb bei Drehzahlen von mehr als 60.000 min zuläßt. Die Lagerung besteht aus einem zweireihigen Wälzlager, einer Welle mit fliegend aufgepreßtem Rotor, einer Zentralbuchse in welcher der Lager-Außenring unterge-

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bracht ist und aus elastisch dämpfenden Elementen an den Enden der Zentralbuchse, welche im Gehäuse der Spinnvorrichtung befestigt sind.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Öffnung in der Zentralbuchse rotorseitig mit einem Durchmesser ausgeführt ist, dessen Toleranz dem laufsitz der Rotornabe und dessen Größe mindestens dem Außendurchmesser des Lagers entspricht. An den abgesetzten Enden der Zentralbuchse sind elastisch dämpfende Elemente mittels durch deren Innenteile anliegender Borde (Plansche) an den Seitenwänden des auf der Zentralbuchse befindlichen Absatzes befestigt. Diese Borde (Flansche), deren Durchmesser gegenüber den Durchmessern der Randöffnungen im Gehäuse der Spinnvorrichtung um die Höhe der begrenzenden Spalten verringert sind, reichen mit ihrem Außenumfang zur Peripherie dieser Randöffnungen.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß an den Innenteilen der elastisch dämpfenden Elemente durch Aufvulkanisieren Mittenteile aus Gummi befestigt sind und daß diese durch Aufvulkanisieren mit den Außenteilen verbunden sind, welche an die Peripherie der Randöffnungen des Gehäuses anliegen.

Bine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Raum im Gehäuse mit einem weiteren Raum zwischen den Stirnflächen der Rotornabe und des Lagers durch weitere, am Rand der Zentralbuchse ausgebildete Öffnungen verbunden ist.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Belüftungsöffnungen mit gelochten Deckscheiben versehen sind.

Sine weitere zweckmäßige Ausführung der Erfindung besteht darin, daß am Rande des G-ehäuses antriebsseitig ein Schlitz ausgebildet ist, in dem eine elastische Einlage untergebracht ist.

Durch die erfindungsgemäße Lagerung wurde eine markante Herabsetzung der in das Lager eindringenden Schmutzpartikel und somit eine wesentliche Steigerung dessen Lebensdauer erzielt. Die elastisch dämpfenden Elemente vermögen eine erforderliche, von der Größe des Dichtspaltes unabhängige Schwingungsamplitude zu erreichen. Diese Lagerung ermöglicht es, die Rotordrehzahl über 60.000 min" anzuheben. Die Ausführung der Lagerung ist relativ billig. Die Bedienung und Wartung während des Betriebes ist schnell und einfach.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch die gesamte Anordnung im Aufriß.

In der Zentralbuchse 1 ist ein zweireihiges Kugellager für die Welle 2 mit fliegend aufgepreßtem Rotor 2o untergebracht. An den abgesetzten Enden der Zentralbuehse 1 sind elastisch dämpfende Elemente befestigt, bestehend aus den Innenteilen 16 und den Außenteilen 15, zwischen welchen durch Aufvulkanisieren Mittenteile 17 aus Gummi untergebracht sind. Die Innenteile 16 sind mit Borden (Flanschen) 18, welche an den Seitenwänden des Absatzes auf der Zentralbuchse 1 anliegen und welche zur Peripherie der Randöffnungen 19 im Gehäuse 7 der Spinnvorrichtung reichen, versehen. Die Außendurchmesser der Borde (Plansche) 18 sind gegenüber den Durchmessern der Randöff-

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S-

nungen 19 um die Höhe h der begrenzenden Spalten 6 kleiner. Die elastisch dämpfenden Elemente liegen mit ihren Außenteilen 15 an den Peripherien der Randöffnungen 19 an. Die Öffnung 3 in der Zentralbuchse 1 ist an der Seite des Rotors 2o mit einer loleranz ausgeführt, die eine Drehbewegung der Nabe 5 dieses Rotors 2o zuläßt. Dadurch ergibt sich eine berührungslose Dichtung zwischen der Nabe 5 und der öffnung 3 in der Zentralbuchse 1. Der Durchmesser dieser Öffnung 3 ist mindestens gleich bzw. größer als der Außendurchmesser des lagers 4. In der Zentralbuchse 1 sind an der Seite des Rotors 2o weitere Öffnungen 9 ausgeführt, welche den Raum 8 im Gehäuse 7 mit dem weiteren Raum Io zwischen der Stirnfläche der Nabe 5 des Rotors 2o und der Stirnfläche des lagers 4 verbinden. Diese weiteren Öffnungen 9 sind mittels Sieben 11 abgedeckt. Die Belüftungsöffnungen 12 im Gehäuse 7 sind von außen her mit gelochten Deckscheiben 21 versehen. Am Rande des Gehäuses 7 ist antriebsseitig ein Schlitz 14 ausgebildet, in welchem eine elastische Einlage 13 untergebracht ist. Dieser Schlitz 14 dient zum Festklemmen des Endes des Gehäuses 7 und somit zur einwandfreien Abdichtung des Innenraumes. Zur Abführung statischer Elektrizität ist zwischen der Zentralbuchse 1 und dem Gehäuse 7 ein Element aus stromleitender Masse untergebracht.

Das rotorseitig angebrachte elastisch dämpfende Element nimmt ausschließlich radial wirkende Kräfte auf, wogegen das elastisch dämpfende Element auf dem gegenüberliegenden antriebsseitigen Ende außer radialen, auch axial wirkende Kräfte einschließlich des Drehmomentes aufnimmt.

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Bezugszeiehenübersicht

1	Zentralbuchse
2	Welle
3	Öffnung
4	lager
5	Nabe
6	Begrenzender Spalt
7	Gehäuse
8	Raum
9	Weitere Öffnung
Io	Weiterer Raum
11	Sieb
12	Belüftungsöffnung
13	Elastische Einlage
14	Schlitz
15	Außenteil
16	Innenteil
17	Mittenteil
18	Bord
19	Randöffnung
2ο	Rotor
21	Deckscheibe
h	Höhe

- Io -

ι Λ., Leerseite

Claims

33Η5Α7 Pat entansprüche

1. Elastische lagerung eines schneilaufenden Rotors, insbesondere für spindellose Spinnmaschinen, bestehend aus einem zweireihigem Wälzlager, einer Welle mit fliegend aufgepreßtem Rotor, einer Zentralbuchse, in welcher ein Lager-Außenring untergebracht ist und aus elastisch dämpfenden Elementen an den Enden der Zentralbuchse, die im Gehäuse der Spinnvorrichtung befestigt sind, dadurch gekennzeichnet,

daß die Öffnung (5) in der Zentralbuchse (l) an der Seite des Rotors (2o) mit einem Durchmesser ausgeführt ist, dessen Toleranz dem Laufsitz der Fabe (5) des Rotors (2o) und dessen Größe mindestens dem Außendurohmesser des Lagers (4) entspricht,

daß an den abgesetzten Enden der Zentralbuchse (l) die elastisch dämpfenden Elemente mittels an deren Innenteilen (16) anliegender Borde (Plansche) (18) an den Seitenwänden des auf der Zentralbuchse (1) befindlichen Absatzes befestigt sind,

und daß die Borde (18), deren Durchmesser gegenüber den Durchmessern der Randöffnungen (19) im Gehäuse (7) des Verspinngetriebes um die Höhe (h) der begrenzenden Spalten (6) verringert sind, mit ihrem Außenumfang zur Peripherie dieser Randöffnungen (19) reichen.

2. Elastische Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß an den Innenteilen (16) die elastisch dämpfenden Elemente durch Aufvulkanisieren als Mittenteile (17) aus Gummi befestigt sind,
und daß diese durch Aufvulkanisieren mit den Außenteilen

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(15) verbunden sindι welche an die Peripherie der Randöffnungen (19) des Gehäuses (7) anliegen.

3. Elastische lagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (8) im Gehäuse (7) mit einem weiteren Raum (lo) zwischen den Stirnflächen der Nabe (5) des Rotors (2o) und des lagers (4) durch am Rande der Zentralbuchse (1) ausgebildete Öffnungen (9) verbunden ist.

4. Elastische lagerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beltiftungsöffnungen (12) mit gelochten Beckscheiben (21) versehen sind.

5. Elastische lagerung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Rande des Gehäuses (7) antriebsseitig ein Schlitz (14) ausgebildet ist, in dem eine elastische Einlage (13) untergebracht ist.