DE3826851C2 - Stützscheibe für eine Stützscheibenlagerung von OE-Spinnrotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützscheibe für Stützscheibenla­ gerungen von OE-Spinnrotoren, die auf ihrem Umfang mit einer Garnitur aus Kunststoff versehen ist, wobei in einer Stütz­ scheibenlagerung insgesamt vier Stützscheiben jeweils paar­ weise in geringem Abstand einander gegenüberliegend angeord­ net werden, um so paarweise Keilspalte zur Aufnahme eines Schaftes des OE-Spinnrotors zu bilden.

Es ist bekannt (US 4 667 464), daß der Schaft des Spinnrotors einen Durchmesser von nicht mehr als 8 mm aufweist und daß dazu Stützscheiben eingesetzt werden, deren Gesamtbreite 10 bis 20% größer als der Durchmesser des Rotorschaftes ist. Diese Stützscheiben sind mit einer umlaufenden Kühlnut verse­ hen.

Es ist auch eine Stützscheibe der eingangs genannten Art be­ kannt (US 4 676 673), bei der die Abmessungen teilweise als Vorzugswerte und teilweise in Bereichen angegeben sind. Die Dicke der Garnitur soll 1/5 bis 1/10 des Außenradius der Gar­ nitur betragen, der 70 mm ist. Daraus ergibt sich eine Dicke für die Garnitur im Bereich von 3,5 mm bis 7 mm. Als Vorzugs­ wert werden 5 mm angegeben. Die Tiefe der Kühlnut soll etwa die Hälfte der Dicke der Garnitur betragen, so daß ein Wert zwischen 1,5 mm bis 3,5 mm erhalten wird. 2,5 mm werden be­ vorzugt. Die Kühlnutbreite ist kleiner als die Kühlnuttiefe, d. h. sie ist kleiner als 1,75 mm bis 3,5 mm und bevorzugt kleiner als 2,5 mm. Die Kühlnutbreite beträgt 1/6 bis 1/12 der Garniturbreite, so daß die Garniturbreite in einem Be­ reich zwischen 10,5 mm und 42 mm liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stützscheibe für eine Stützscheibenlagerung der eingangs genannten Art so auszulegen, daß bei extrem hohen Rotordrehzahlen noch eine ausreichende Lebensdauer gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für einen Schaft mit einem Durchmesser von 8 mm die Stützscheibe einschließlich Garnitur einen Außendurchmesser von 78 mm aufweist, daß die Dicke der Garnitur 4 mm beträgt und daß die durch eine umlau­ fende Kühlnut mit einer Breite von 1,0 mm unterbrochene Auf­ lagebreite in axialer Richtung des Schaftes wenigstens 8 mm beträgt.

Eine Stützscheibenlagerung aus derart bemessenen Stützschei­ ben ist für sehr hohe Drehzahlen, beispielsweise von Spinnro­ tordrehzahlen von 130000 min^-1 und mehr, geeignet und bietet eine ausreichend lange Lebensdauer. Bei der Auslegung ist ein Kompromiß aus gegensinnig zueinander wirkenden Maßnahmen ge­ funden worden. Die Wärmebelastung der Garnitur aus Kunststoff steigt mit zunehmender Breite der Lauffläche und mit kleine­ rem Scheibendurchmesser. Dagegen nimmt die mechanische Bela­ stung, die durch das Andrücken des Rotorschaftes hervorgeru­ fen wird, mit größerer Lauffläche ab. Sie steigt jedoch wie­ der mit größerem Scheibendurchmesser. Außerdem ist berück­ sichtigt, daß die Garnitur aufgrund ihrer Dicke eine ausrei­ chende Dämpfungswirkung erzielt, während andererseits diese Dicke nur so groß ist, daß die auf sie einwirkenden Flieh­ kräfte nicht zu einem Loslösen und/oder Beschädigung führen.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Tiefe der Kühlnut 2 mm beträgt. Die Tiefe der Kühlnut entspricht somit der Hälfte der Dicke der Garnitur. Damit wird einmal eine Massenreduzierung erhalten, während andererseits jedoch der Zusammenhalt zwischen den einen im wesentlichen quadrati­ schen Querschnitt aufweisenden, beidseitig der Kühlnut vor­ handenen Abschnitte der Garnitur ausreichend groß ist, um in ausreichendem Maße die Axialkräfte aufzunehmen, die für einen Axialschub benötigt werden.

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht in Richtung eines Rotorschaftes (4) auf zwei Stützscheiben einer Stützscheibenlage­ rung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Stützscheibenlagerung und

Fig. 3 einen Teil-Axialschnitt durch eine Stützscheibe in vergrößertem Maßstab.

Die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung angegebenen Maße sind so zu verstehen, daß Toleranzen von ± 0,5 mm zulässig sind, die jedoch möglichst nicht erreicht und auch nicht über­ schritten werden sollen.

Die dargestellte Stützscheibenlagerung (1) enthält vier Stütz­ scheiben (6, 6′) und (7, 7′), die jeweils paarweise angeordnet sind. Die beiden Paare (6, 6′) und (7, 7′) bilden Keilspalte (5), in welchen der Schaft (4) eines Spinnrotors (2) gelagert ist. Die jeweils auf einer Seite neben dem Schaft (4) befind­ lichen Stützscheiben (6, 7; 6′, 7′) sind auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Diese in Lagern gelagerten Achsen sind um einen Winkelbetrag von etwa 1° windschief gegeneinander angestellt, wobei sie um eine mittig zwischen den Scheiben liegende, quer zu dem Schaft (4) verlaufende Achse geringfügig verdreht sind.

Die Scheiben (6, 6′, 7, 7′) sind im wesentlichen identisch aus­ gebildet. Sie bestehen aus einem Grundkörper (8) aus Metall, dessen Außenumfang mit einer Garnitur (9) versehen ist, die je­ weils außen eine Lauffläche (10) für den Schaft (4) bildet. Die Garnitur (9) besteht aus einem gummielastischen Kunststoff von einer Härte von 50±3 Shore D. Die Garnitur (9) ist auf ihrer Außenseite, d. h. auf der Lauffläche (10) geschliffen.

Der Schaft (4) des Spinnrotors (2) trägt an einem Ende einen Rotorteller (3). Sein anderes Ende (12) ist gegen ein nur schematisch dargestelltes Spurlager (13) in axialer Richtung abgestützt. Der Schaft (4) wird mittels eines Tangentialriemens (11) angetrieben, der in Maschinenlängsrichtung einer OE-Rotor­ spinnmaschine durchläuft und die Spinnrotoren (2) wenigstens einer Maschinenseite antreibt. Dieser Tangentialriemen (11) wird mittels einer Andrückrolle in Richtung des Pfeiles (P), d. h. in die Keilspalte (5) hinein belastet. Die Belastungskraft beträgt etwa 22 N. Aufgrund der Laufrichtung des Tangential­ riemens (11) und der daran angepaßten Schränkung der Stütz­ scheiben (6, 6′, 7′ 7′) üben diese auf den Schaft (4) einen Axialschub aus, durch welchen der Schaft (4) mit seinem Ende (12) gegen das Spurlager (13) hin belastet wird.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, weist der Grundkörper (8), der bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, einen scheibenförmigen Teil (15) auf, an den ein ringförmiger Teil (16) anschließt. Der scheibenförmige Teil (15), der mittig zu dem ringförmigen Teil (16) angeordnet ist, besitzt in axialer Richtung nur etwa die halbe Breite des ringförmigen Teils (16). Die radiale Dicke des ringförmigen Teils (16) entspricht wenigstens annähernd der radialen Dicke (c) der Garnitur (9). Die Breite (B) der Garnitur (9) entspricht der Breite des ringförmigen Teils (16). Mittig ist die Garnitur (9) mit einer an ihrer Außenseite beginnenden Ringnut (14) versehen, deren Tiefe (e) der Hälfte der Dicke (c) der Garnitur (9) entspricht. Die Breite (a) der Ringnut (14) beträgt 1 mm.

Die Stützscheibenlagerung (1) ist so ausgelegt, daß sie für Drehzahlen des Spinnrotors (2) bis zu 130000 min^-1 geeignet ist. Der Schaft (4) des Spinnrotors (2) besitzt einen Durch­ messer von 8 mm. Die Stützscheiben (6, 6′, 7, 7′) besitzen an der Lauffläche (10) einen Außendurchmesser von 78 mm, so daß sich für sie eine Umfangsgeschwindigkeit von 54,5 m/s bei maximaler Rotordrehzahl ergibt. Um bei diesen hohen Geschwin­ digkeiten und der vorhandenen Belastung eine ausreichende Lebensdauer zu gewährleisten, müssen die Durchmesser und die Abmessungen der Garnitur (9) aufeinander abgestimmt sein. Die Garnitur (9) besitzt eine Dicke (c) von 4 mm. Die Gesamtbreite (B) beträgt 9,3 mm und ist durch die 1,0 mm breite Ringnut (14) unterbrochen. Die Garnitur (9) bildet somit zwei im wesent­ lichen einen quadratischen Querschnitt aufweisende Ringe, die im Bereich der Ringnut (14) über ihre Hälfte miteinander ver­ bunden sind. Die Dicke (c) der Garnitur (9) gewährleistet in Verbindung mit dem Durchmesser des Schaftes (4) und der Be­ lastung in Richtung des Pfeiles (P) eine ausreichende Dämpfung. Bei der Dicke (c) von 4 mm ist außerdem gewährleistet, daß die auftretenden Fliehkräfte nicht zu einer Deformation oder einer Beschädigung der Garnitur (9) führen. Die Auflagelänge für den Schaft (4), die der Breite (B) der Garnitur (9) abzüglich der Breite (a) der Ringnut (14) entspricht, ist ebenfalls so aus­ gelegt, daß keine unzulässigen Belastungen der Garnitur (9) und damit verbundene erhöhte Erwärmungen erhalten werden.

Der Abstand zwischen den paarweise angeordneten, jeweils einen Keilspalt (5) bildenden Stützscheiben (6, 6′) und (7, 7′) ist so klein wie möglich gewählt, damit der Schaft (4) so hoch wie möglich in den jeweiligen Keilspalten (5) angeordnet wird und die radiale Belastung der Stützscheiben (6, 6′) und (7, 7′) so klein wie möglich ist. Der Abstand zwischen den Stützscheiben (6, 6′) und (7, 7′) beträgt deshalb maximal 1 mm.

Claims (3)

1. Stützscheibe für Stützscheibenlagerungen von OE-Spinn­ rotoren, die auf ihrem Umfang mit einer Garnitur aus Kunststoff versehen ist, wobei in einer Stützscheibenlagerung insgesamt hier Stützscheiben jeweils paarweise in geringem Abstand ein­ ander gegenüberliegend angeordnet werden, um so paarweise zwei Keilspalte zur Aufnahme eines Schaftes des OE-Spinnrotors zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Schaft (4) mit einem Durchmesser von 8 mm die Stützscheibe (6, 7) einschließ­ lich Garnitur (9) einen Außendurchmesser von 78 mm aufweist, daß die Dicke (c) der Garnitur (9) 4 mm beträgt und daß die durch eine umlaufende Kühlnut (14) mit einer Breite (a) von 1,0 mm unterbrochene Auflagebreite (B-a) in axialer Richtung des Schaftes (4) wenigstens 8 mm beträgt.

2. Stützscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (3) der Kühlnut (14) 2 mm beträgt.

3. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß sie einen einteiligen Grundkörper (8) aus Metall aufweist, der einen scheibenförmigen Teil (15) mit einer etwa der Hälfte der Breite der Garnitur (9) ent­ sprechenden Breite enthält, an welchen ein ringförmiger Teil (16) anschließt, der bezüglich der Breite und Dicke wenig­ stens annähernd der Garnitur (9) entspricht.