DE4022562A1 - Lagerung fuer einen offenend-spinnrotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für einen Offenend-Spinnrotor, dessen Schaft radial mittels Stützscheiben gelagert ist und auf den eine axiale Kraftkomponente einwirkt und mit einem Axiallager zur Positionierung des Rotors in axialer Richtung.

Bei Offenend-Spinnvorrichtungen wurde die Drehzahl von Spinnrotoren bereits auf über 100 000 Umdrehungen pro Minute gesteigert. Solche hohen Drehzahlen stellen hohe Anforderungen an die Lagerung der Rotoren, besonders an die Lagerung in axialer Richtung.

Aus der DE-PS 25 14 734 ist eine Lagerung für Offenend-Spinnrotoren bekannt, bei der in axialer Richtung die Stirnseite des freien Schaftendes des Spinnrotors auf einer Kugel gelagert ist. Der Rotorkelch, in dem der Faden gebildet wird, sitzt auf einem langen Schaft, der auf zwei zueinander leicht schräggestellten Stützscheibenpaaren aufliegt. Durch die schräggestellten Stützscheiben wird eine axiale Kraftkomponente in Richtung der Rotorachse erzeugt. Bei einer solchen Lagerung eines Offenend-Spinnrotors ist bei hohen Drehzahlen der Verschleiß der Kugel beziehungsweise des Schaftendes nicht unbeachtlich, wodurch sich der Schaft verkürzt. Das hat Einfluß auf die Lage des Rotors zur Fasereinspeisung.

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht deshalb darin, die Lagerung des Schaftes eines Offenend-Spinnrotors in axialer Richtung und damit seine Laufbedingungen zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Axiallager für Rotorschäfte bekannt, in denen Magnete eingesetzt werden.

Aus der DE-OS 20 61 462, insbesondere aus den Fig. 3a und 13, ist der Einsatz von Magneten zur Lagerung von Offenend-Spinnrotoren bekannt. Die aus dieser Anmeldung bekannten Magnete dienen aber dazu, durch Anziehen des Rotorschaftes die Lage des Spinnrotors in axialer Richtung zu sichern und das Schaftende des Spinnrotors gegen das axiale Lager anzudrücken.

Ebenso dient der aus der DE-AS 26 16 132 bekannte, in dem Lagergehäuse des Rotorschaftes eingesetzte Magnet dazu, den Rotor in seiner Lage zu fixieren. Unterhalb einer bestimmten Drehzahl, bei der das axiale Gaslager nicht mehr trägt, kommt es zwangsläufig zu einem Kontakt der Stirnfläche des Rotorschaftes mit der Oberfläche des Magneten und somit zu einem Verschleiß.

Die erfinderische Lagerung des Rotors dagegen verhindert jegliches Auftreten eines Verschleißes an der Stirnfläche des Rotorschaftes. Dazu wird vorteilhaft die Wirkung der Abstoßung zweier gleichnamiger Magnetpole herangezogen. Dadurch, daß sich zwei gleichnamige Magnetpole gegenüberliegen, wird das Schaftende immer in Distanz zum Magneten in dem Lagergehäuse gehalten. Durch gegeneinander schräggestellte Stützscheiben oder andere Mittel, beispielsweise durch eine leicht gekippte Schrägstellung des Schaftes, erhält der Rotorschaft während seiner Umdrehungen immer eine Krafteinwirkung in Richtung auf sein freies Schaftende hin. Die beiden sich gegenüberliegenden Magnete sind so aufeinander abgestimmt, daß die von den Stützscheibenpaaren aufgebrachte meßbare Kraftkomponente gleich groß und entgegengesetzt der berechenbaren Kraftkomponente ist, die durch die beiden sich abstoßenden Magnetfelder erzeugt wird. Dadurch wird eine stabile Lagerung des Rotorschaftes erreicht. Da die Kraftwirkung sich abstoßender Magnetpole mit dem Quadrat der Annäherung ansteigt, ist ein Auftreffen des Schaftendes auf den dem Schaftende gegenüberliegenden Magneten selbst bei einer mechanischen Reinigung des Rotors, beispielsweise mit einem Schaber, in der Regel ausgeschlossen.

Es erfolgt weiterhin keine mechanische Kopplung mit dem Gehäuse des Lagers und damit auch keine Übertragung von Schwingungen über das Lager auf den Rotorschaft. Dadurch unterbleibt eine Anregung des Offenend-Spinnrotors zu Schwingungen über das Axiallager. Außerdem verlängert sich die Laufzeit eines Rotors, denn sie wird nun weitestgehend nur noch durch den Verschleiß bestimmt, der am Rotorkelch, insbesondere in der Fadenbildungszone, auftritt. Infolge der berührungslosen axialen Lagerung verkürzt sich auch der Rotorschaft nicht, so daß keine schleichende Verlagerung des Rotors zum Einspeisepunkt der Fasern mehr auftritt, die zu einer schleichenden Verninderung der Garnnummer und somit der Qualität des Garnes führt.

Die erfindungsgemäße berührungslose axiale Lagerung des Schaftes eines Offenend-Spinnrotors ist verschleißfrei und einfach herstellbar. Es bedarf dazu nur zweier stabförmiger Magnete, die in ihrer Feldstärke und ihren Abmessungen so aufeinander abgestimmt sind, daß sie bei den gewünschten Drehzahlen eine stabile, ortsfeste Lage der Rotorachse gewährleisten.

Möglich ist auch eine konzentrische, eine Öffnung für das freie Schaftende des Rotors bildende Anordnung von Stabmagneten mit gleicher Ausrichtung der Pole in axialer oder radialer Richtung in der Art, daß der gleichnamige Pol des Magneten am freien Ende des Schaftes in die von den gleichnamigen Polen der im Gehäuse angeordneten Magneten gebildete Öffnung eintaucht.

Der an das Schaftende des Rotors angebrachte Magnet ist vorteilhaft ein Dauermagnet. Ein Dauermagnet braucht keine Stromzuleitungen und kann leicht in den gewünschten Abmessungen mit der gewünschten Feldstärke hergestellt werden. Die Befestigung an den Rotorschaft kann beispielsweise mittels Kleben oder mittels mechanischer Klemmvorrichtungen erfolgen.

Der dem Schaftende gegenüberliegende Magnet im Gehäuse des Lagers kann ebenfalls ein Dauermagnet sein. In einer anderen Ausbildung der Erfindung kann es sich allerdings auch um einen Elektromagneten handeln. Da der in dem Lagergehäuse befindliche Magnet stationär ist, bereitet dort die Anordnung eines Elektromagneten weniger Probleme als auf der sich mit hoher Drehzahl drehenden Rotorachse.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der dem Schaftende des Rotors gegenüberstehende Magnet in axialer Richtung des Schaftes lageveränderbar in dem Gehäuse des Lagers angeordnet. Da, wie bereits ausgeführt, aufgrund der auftretenden axialen Kraftkomponente der radialen Lagerung, beispielsweise durch Stützscheibenpaare, und der entgegengerichteten Kraftkomponente des abstoßenden Magnetfeldes eine stabile Gleichgewichtslage des Rotors eintritt, kann die Lage des Rotors durch Veränderung der Lage des in dem Gehäuse befindlichen Magneten beliebig eingestellt und nachreguliert werden. Dazu kann beispielsweise der in dem Gehäuse befindliche Magnet auf einer Stirnseite einer Gewindespindel, einer Schraube, angebracht sein, deren Achse entsprechend der Achse des Schaftes des Spinnrotors ausgerichtet ist. Die Stirnseiten der beiden Magnete liegen sich mit ihren beiden Polen genau gegenüber, so daß von den Magnetfeldern die größte Kraftwirkung auf den jeweils gegenüberliegenden Magneten ausgeübt wird.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Dauermagnet in dem Gehäuse des Lagers mit einem Elektromagneten gekoppelt sein zur Überlagerung des Magnetfeldes des Dauermagneten mit einem durch Stromfluß erzeugten Magnetfeld. Eine solche Einrichtung kann als Alternative einer mechanischen Verstellung des Magneten in dem Gehäuse des Lagers angesehen werden. Das durch den Elektromagneten erzeugte Magnetfeld überlagert das Magnetfeld beim Dauermagneten und bietet damit die Möglichkeit, die Magnetkraft wunschgemäß zu verändern.

Da es sich bei dem dem Rotorschaft gegenüberliegenden Magneten um einen reinen Elektromagneten oder um einen Dauermagneten handelt, der mit einem Elektromagneten gekoppelt ist, bietet sich in beiden Fällen die Möglichkeit an, die magnetische Feldstärke und damit die Kraftwirkung des Magneten beliebig zu verändern. Dadurch kann die änderbare magnetische Kraftwirkung beim Herausnehmen und Einsetzen der Spinnrotoren auf die Einregulierung der Lage des Rotorkelchs zur Fasereinspeisung herangezogen werden. Weiterhin kann damit bei einem Wechsel von Rotoren, beispielsweise zu Rotoren anderer Durchmesser, die Veränderung der Größe und Richtung von Kraftkomponenten so ausgeglichen werden, daß jeweils eine optimale Lage des Rotorkelchs zur Einspeisung der Fasern eingenommen wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein Sensor vorgesehen sein, der die Änderungen der Breite des Spaltes zwischen den beiden sich gegenüberstehenden Magnetpolen registriert. Es können optische, induktive oder kapazitive Sensoren zur Überwachung der Spaltbreite vorgesehen sein. Da das Schaftende des Rotors bereits einen Magneten trägt, bietet sich hier vorteilhaft ein induktiver Wegaufnehmer zur Feststellung einer Lageveränderung des Rotorschaftes an. Bei einem optischen Sensor liegt einer Lichtquelle ein Photosensor gegenüber. Der Grad der Verschattung durch die Rotorachse ist ein Maß für die Lageveränderung des Rotorschaftes. Die Sensoren können mit einer Regeleinrichtung verbunden sein, welche die von den Sensoren ausgehenden Signale derart verarbeitet, daß sie auf den Elektromagneten des gehäuseseitig eingebauten Lagers zur Veränderung seines Magnetfeldes so wirkt, daß es einer Änderung der Breite des Spaltes entgegenwirkt. In vorteilhafter Weise kann dadurch jeder Änderung der Breite des Spaltes selbsttätig entgegengewirkt werden. Lageveränderungen des Rotors infolge von Störungen wie Erschütterungen oder Drehzahlschwankungen, werden mit Hilfe der Regeleinrichtung selbsttätig korrigiert. Dadurch wird ein gleichbleibend stabiler Lauf des Rotors und folglich eine gute Fadenqualität gewährleistet.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die erfindungsgemäße axiale Lagerung des Rotorschaftes näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Rotorlagerung,

Fig. 2 einen Rotor mit einem Magneten an seinem freien Schaftende,

Fig. 3 einen lageveränderbaren Dauermagneten zum Einbau in das Gehäuse der Rotorlagerung,

Fig. 4 einen lageveränderbaren Elektromagneten zum Einbau in das Gehäuse der Rotorlagerung,

Fig. 5 eine Regelvorrichtung zur Konstanthaltung der Lage des Rotorschaftes mit einem optischen Sensor und

Fig. 6 eine Regelvorrichtung zur Konstanthaltung der Lage des Rotorschaftes mit einem induktiven Wegaufnehmer als Sensor.

In Fig. 1 sind die bei der Lagerung eines Spinnrotors auf Stützscheibenpaaren wichtigsten Merkmale dargestellt. Der Spinnrotor 1 einer Offenend-Spinnvorrichtung ist mit seiner Lagerung in einem hier nicht vollständig dargestellten Gehäuse 11, der sogenannten Spinnbox, eingebaut. Der Rotorkelch 2, in dessen Rotorrille der Faden gebildet wird, sitzt auf einem Schaft 3. Dieser Schaft dient der Lagerung und dem Antrieb des Rotors. Der Schaft 3 wird auf einer Stützscheibenlagerung 4 gelagert, die aus jeweils zwei gegenüberliegenden Scheibenpaaren 5 beziehungsweise 6 besteht. Der Aufbau einer solchen Stützscheibenlagerung ist beispielsweise aus der DE-OS 20 61 462 bekannt.

Das Axiallager A zur Abstützung des freien Endes 3a des Schaftes 3 in dem Gehäuse 11 ist ein Magnetlager. Auf das freie Schaftende 3a des Spinnrotors ist ein stabförmiger Dauermagnet 7 aufgesetzt, symmetrisch zur Mittelachse 8 des Rotorschaftes. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet der Nordpol, mit N bezeichnet, die Stirnfläche des Schaftendes, während der Südpol S dem Rotorkelch 2 zugewandt ist.

In der Verlängerung des Mittelachse 8 des Rotorschaftes 3 liegt dem Magneten 7 ein anderer Magnet 9 gleicher Art gegenüber. Es ist ebenfalls ein stabförmiger Dauermagnet, der auf der gewindeseitigen Stirnseite 10a einer Gewindespindel, beispielsweise einer Schraube, aufgesetzt ist. Die Längsachse dieser Schraube fällt mit der Mittelachse des Schaftes 8 zusammen. Die Schraube 10 ist in axialer Richtung des Schaftes 3 verstellbar. Das Verstellen kann am Kopf 10b der Schraube vorgenommen werden und erfolgt über ein Gewinde 10c gegenüber dem Gehäuse 11 des Lagers, wobei die Schraube 10 mit einer Kontermutter 12 in ihrer einmal eingestellten Lage arretiert werden kann.

Der auf der Schraube 10 auf deren Stirnseite 10a aufgebrachte Magnet 9 ist so angeordnet, daß sein dem Schaft 3 zugewandtes Ende den gleichnamigen Pol aufweist wie der Pol des ihm gegenüberliegenden Dauermagneten 7 auf dem Schaftende 3a. Somit bildet der Nordpol N das Ende der Schraube 10, während der Südpol S dem Kopf 10b der Schraube zugewandt ist.

Es liegen sich somit zwei gleichnamige Magnetpole, nämlich Nordpole N, gegenüber. Aufgrund der physikalischen Gesetze üben diese beiden gleichnamigen Pole eine abstoßende Kraft aufeinander aus, deren Größe sich nach der Beschaffenheit der Magnete richtet, nach deren Größe, Form und Material. Aufgrund dieser Parameter können die sich gegenüberliegenden Magnete jeweils so eingestellt werden, daß sie definierte Abstoßungskräfte aufeinander ausüben, die im stationären Zustand zwischen Rotorschaft und Schraube zu einem Spalt 13 mit einer genau definierten Breite führen. Der stationäre Zustand tritt dann ein, wenn der Rotor bei seiner Betriebsdrehzahl aufgrund seiner Lagerung auf den Stützscheibenpaaren eine axial in Richtung auf das freie Schaftende 3a hingerichtete Kraft erteilt bekommt. Diese Kraftkomponente tritt dadurch auf, daß die Stützscheibenpaare eine leicht zueinander geschränkte Lage aufweisen. Dadurch wird dem Schaft eine Kraftkomponente in Richtung seiner Längsachse auf das freie Schaftende 3a hin aufgezwungen. Werden zwei gleichnamige Pole einander genähert, so nimmt die abstoßende Kraft quadratisch mit abnehmender Entfernung zu. Im stationären Zustand, also bei der Betriebsdrehzahl des Rotors, heben sich die in axialer Richtung wirkende Kraft und die Abstoßungskräfte gegenseitig auf. Dadurch verharrt der Rotor ortsfest in seiner Lage. Die Magnetkräfte müssen so groß sein, daß kurzfristige Verschiebungen des Rotors auf der Stützscheibenlagerung in Richtung auf die Schraube hin selbsttätig wieder ausgeglichen werden. Durch die Verstellbarkeit der Schraube 10 in dem Gehäuse 11 kann die Lage des Rotors genau eingestellt werden, da die axiale Verschiebung des Schaftes nur so weit erfolgt, bis daß sich die in axialer Richtung wirkende Kraftkomponente und die Magnetkräfte aufheben.

Der Spinnrotor 1 wird über einen Tangentialriemen 14 angetrieben, der entlang einer Seite einer Spinnmaschine verläuft und sämtliche Rotoren der dort angeordneten Spinnstellen antreibt. Auf dem Rotorschaft 3 liegt der Untertrum 14a an. Die Anlage an den Schaft 3 wird durch eine neben dem Schaft angeordnete Spannrolle 15 erreicht. Sie drückt auf den Riemen und damit den Rotorschaft zwischen die Stützscheibenpaare der Stützscheibenlagerung 4. Oberhalb der Spannrolle 15 ist der zurücklaufende Obertrum 14b des Tangentialriemens 14 zu erkennen.

Fig. 2 zeigt einen Rotor 1, dem anschließend an seinem freien Schaftende 3a in Verlängerung der Mittelachse 8 des Schaftes 3 ein Dauermagnet 7 angefügt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zylinderförmige Dauermagnet in der Stärke des Rotorschaftes mit seinem Südpol S stirnseitig an das freie Schaftende 3a geklebt. Die Klebestelle ist mit 16 bezeichnet, und eine Muffe 17 dient zur genauen axialen Ausrichtung des Magneten.

Der Dauermagnet 7 kann auch nach anderen Verfahren mit dem Rotorschaft 3 in Verbindung gebracht werden, beispielsweise durch eine Verschraubung oder durch Löten. Da die Größe des Dauermagneten ein Parameter bei der Berücksichtigung der Kraftwirkung auf den gegenüberliegenden Magneten im Gehäuse ist, kann der Durchmesser des Magneten auch den Durchmesser des Rotorschaftes übersteigen.

Fig. 3 zeigt die Schraube 10 des Axiallagers A mit dem Dauermagneten 9 an ihrer Stirnseite 10a, die in das Gehäuse 11 der Lagerung des Rotors eingesetzt ist. Das Schaftende der Schraube 10 weist eine von seiner Stirnseite 10a ausgehende, zentrisch zur Mittelachse 8 angeordnete Ausnehmung 18 auf, in welche der Dauermagnet 9 eingesetzt ist. Zur Fixierung ist er mit dem Schaft der Schraube 10 verklebt, wie an der Klebestelle 19 ersichtlich. In die Schraube ist der Südpol S des Dauermagneten eingesetzt, so daß der Magnet mit seinem Nordpol N dem Nordpol N des Magneten 7 am Rotorschaft 3 gegenübersteht.

Die Gegenstände der Fig. 2 und Fig. 3 sind Einzelheiten aus der Fig. 1. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß sich von den Dauermagneten die gleichen Magnetpole, in diesem Ausführungsbeispiel die beiden Nordpole N, gegenüberstehen. Aufgrund bekannter physikalischer Gesetze stoßen sich gleichnamige Magnetpole ab. Aufgrund der bereits oben genannten Parameter, nämlich Lage des Rotors zur Fasereinspeisung und die durch die Stützscheibenlagerung 4 auf den Rotorschaft wirkende Kraftkomponente in Richtung auf das im Lagergehäuse befindliche Lager, sind die Werkstoffzusammensetzungen und die Abmessungen der Dauermagnete so zu wählen, daß der zwischen den beiden Magnetpolen befindliche Spalt 13 im stationären Zustand des Spinnbetriebs konstant bleibt. Mit Hilfe des Gewindes 10c läßt sich die Schraube 10 innerhalb der Wandung des Gehäuses 11 der Rotorlagerung so verstellen, daß der Spinnrotor 1 die gewünschte Lage zur Einspeisung der Fasern einnimmt.

Aufgrund der axial berührungslosen Lagerung des Rotorschaftes 3 kann am freien Schaftende 3a kein Verschleiß auftreten. Verschleiß am freien Schaftende des Rotors ist einer der Gründe, die das Spinnergebnis, den zu bildenden Faden, negativ beeinflußt. Dieser Verschleiß ist deswegen so bedeutsam, weil er langsam auftritt und sich dadurch das Spinnergebnis langsam kontinuierlich verschlechtern kann. Durch die Verkürzung des Schaftendes wandert der Rotor und damit die Fasersammelrille langsam aus dem Bereich der Fasereinspeisung, so daß die Gefahr besteht, daß Fasern am Rotor vorbeifliegen. Dadurch werden weniger Fasern in den Faden eingebunden und die Garnnummer verändert sich. Außerdem ist eine axiale Lagerung gegen eine feste Stützfläche oder gegen ein Kugellager eine Quelle für vom Gehäuse übertragene Schwingungen. Axiale Schwingungen des Spinnrotors beeinträchtigen aber ebenso die Lage zur Einspeisung der Fasern und können somit ebenfalls Schwankungen in der Garnnummer verursachen. Durch die Magnetlagerung wird ein mechanischer Kontakt zum Gehäuse in axialer Richtung vermieden und somit eine Übertragung von Schwingungen in axialer Richtung des Schaftes ausgeschlossen.

Beim Reinigen des Spinnrotors, insbesondere des Rotorkelches, beispielsweise nach einem Fadenbruch, wird der Spinnrotor durch eine hier nicht dargestellte Bremse angehalten. Diese Bremse verhindert auch wirkungsvoll, daß sich aufgrund der gegensinnig gerichteten Magnetkräfte die beiden Magnete so stark abstoßen, daß sich die Lage des Spinnrotors zur Stützscheibenlagerung so verändert, daß der Spinnrotor gegen Gehäuseteile anschlägt. Durch die leichte Schrägstellung der Stützscheibenpaare 5 und 6 wird beim Lauf zwar ein ständig leichter Schub des Spinnrotors in Richtung auf das in der Wandung des Gehäuses befindliche Magnetlager bewirkt und somit eine Lagekorrektur vorgenommen, aber es können Mittel vorhanden sein, die das axiale Ausweichen aufgrund der abstoßenden Magnetkräfte begrenzen. Ein solches Mittel kann beispielsweise die Muffe 17 darstellen, die die Verbindungsstelle von Magnet und Schaftende umgibt. Sie kann beispielsweise als Anschlag gegen die Stirnseiten der Stützscheibenpaare 6 dienen und somit die axiale Verschiebung des aus dem Gehäuse Spinnrotors begrenzen.

In Fig. 4 ist als Teil des Magnetlagers A ein lageveränderbarer Elektromagnet zum Einbau in das Gehäuse 11 der Rotorlagerung dargestellt. Auf die Stirnseite 10a der Schraube 10 der axialen Rotorlagerung ist ein Elektromagnet 20 aufgesetzt. Über einen Eisenkern 21, der in die Ausnehmung 18 an der Stirnseite 10 a der Schraube 10 eingesetzt ist, ist eine Spule 22 geschoben. Die Spule 22 umgibt den Eisenkern 21 konzentrisch. Die Anschlüsse 23a und 23b führen zu einer hier nicht dargestellten regelbaren Spannungsquelle zur Erzeugung eines Magnetfeldes von veränderbarer magnetischer Feldstärke. Dadurch ist es möglich, die auf den Spinnrotor ausgeübte Kraft genau einzustellen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt der Stromfluß durch die Spule so, daß eine Polung des Elektromagneten erfolgt wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Somit liegt der Südpol S dem Kopf 10b der Schraube zugewandt, während der Nordpol N dem Nordpol des Dauermagneten 7 am Schaft 3 des Spinnrotors gegenübersteht.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 kann auch so variiert werden, daß statt des Eisenkerns 21 sich ein Dauermagnet, wie er in Fig. 3 vorgesehen ist, als Kern in der Spule 22 befindet. Mittels eines solchen Ausführungsbeispiels ist es möglich, dem Magnetfeld des Dauermagneten ein mittels Stromfluß erzeugtes Magnetfeld zu überlagern. Die beiden Magnetfelder können sich entweder verstärken, so daß die abstoßende Wirkung des Magnetfeldes erhöht wird oder das Magnetfeld der Spule kann dem Magnetfeld des Dauermagneten in seiner Polarität entgegengesetzt überlagert sein. Dadurch wird die abstoßende Wirkung des Magnetfeldes geschwächt. Durch Schwächung oder durch Stärkung des Magnetfeldes des Dauermagneten kann somit eine Lageveränderung des Spinnrotors bewirkt werden.

Im stationären Spinnbetrieb nimmt der Spinnrotor 1 aufgrund der Kraftkomponente, die durch die Stützscheibenlagerung in Richtung des Rotorschaftes auf das Magnetlager wirkt sowie der aufgrund der Abstoßung gleichnamiger Pole bewirkten Kraft eine stabile Lage ein. Treten zusätzliche Kräfte in Richtung auf das Magnetlager auf, verstärkt sich die abstoßende Kraft gleichnamiger Magnetpole mit abnehmendem Abstand quadratisch. Das Lager ist selbstjustierend, solange die Krafteinwirkung auf den Rotor kurzzeitig ist. Bei längerandauernder Krafteinwirkung in axialer Richtung des Rotorschaftes kann es zu einer Verlagerung des Rotors gegenüber der Einspeisestelle der Fasern kommen. Damit solche Verschiebungen des Rotorschaftes frühzeitig erkannt und korrigiert werden können, muß eine so große zusätzliche Kraft aufgebracht werden, daß der Spinnrotor in seine Ursprungslage, in seine Soll-Lage, wieder zurückkehrt. Eine solche Regelung läßt sich besonders wirkungsvoll bewerkstelligen, wenn beispielsweise der Spalt 13 zwischen dem Dauermagneten 7 am Schaft 3 des Spinnrotors 1 und dem Elektromagneten 20 beziehungsweise dem Dauermagneten mit der zusätzlichen Spule 22, überwacht wird. Jede Änderung des Spaltes 13 wird registriert und daraufhin das Magnetfeld des Elektromagneten 20 beziehungsweise das Magnetfeld des Dauermagneten mit überlagertem elektrisch erzeugtem Magnetfeld verstärkt oder geschwächt, um die Breite des Spaltes 13 in der vorgesehenen Größe konstantzuhalten.

In Fig. 5 ist eine Regelvorrichtung 24 dargestellt, welche die Breite des Spaltes 13 zwischen den beiden Magnetpolen der axialen Magnetlagerung A des Rotorschaftes überwacht und bei einer Veränderung der Spaltbreite regelnd eingreift. Gleiche Merkmale wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.

Die Regelvorrichtung 24 arbeitet auf der Grundlage der optischen Überwachung des Spaltes 13 zwischen den beiden Magneten der axialen Magnetlagerung A des Rotorschaftes. Von einem Lichtsender 25 wird ein Lichtstrahl 26 in Pfeilrichtung auf einen Lichtempfänger 27 geschickt. Der Lichtempfänger 27 empfängt immer nur soviel Licht von dem Lichtstrahl 26, wie durch den Spalt 13 zwischen den beiden Magnetpolen N, N hindurchgelassen wird. Da sich der Rotorschaft 3 des Spinnrotors 1 infolge wechselnder axialer Belastungen in Richtung des Doppelpfeils 28 hin- und herbewegen kann, kann auch eine mehr- oder mindergroße Fläche 26a durch den Rotorschaft auf dem Lichtempfänger 27 abgeschattet werden. Die Größe dieser Abschattung ist ein Maß für die Lageveränderung des Rotorschafts. Lichtsender 25 und Lichtempfänger 27 sind mit ihren Signalleitungen 25a beziehungsweise 27a mit einer Steuereinrichtung 29 verbunden, auf der die Lichtintensität des Lichtsenders und die Lichtempfindlichkeit des Sensors eingestellt werden können. Die Steuereinrichtung ist über die Anschlüsse 30 mit einer hier nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden. Über die Signalleitung 31 ist die Steuereinrichtung 29 mit einer Steuereinrichtung 32 verbunden, mit der die Spannungsversorgung des Elektromagneten 20 gesteuert werden kann. Die von einer Spannungsquelle 33 kommende Spannung wird aufgrund der Signale der optischen Sensoreinrichtung so beeinflußt, daß das Magnetfeld des Elektromagneten 20 bei einer Verringerung des Spaltes 13 verstärkt und bei einer unzulässigen Erweiterung des Spaltes 13 geschwächt wird. Im ersten Fall erhöhen sich die Kräfte, die eine Abstoßung der beiden gleichnamigen Pole voneinander bewirken, im zweiten Fall werden diese Kräfte verringert, so daß eine Lageveränderung des Rotorschaftes in seine ursprüngliche Lage ermöglicht wird. Die hier beschriebene Regelvorrichtung 24 eignet sich auch dazu, das Magnetfeld eines Dauermagneten mit einem Magnetfeld zu überlagern, das mit Hilfe einer über den Dauermagneten geschobenen Spule erzeugt werden kann.

Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Regelvorrichtung 34 zur Konstanthaltung des Spaltes 13 zwischen den beiden Magneten der axialen Lagerung A eines Rotorschaftes.

Gleiche Merkmale wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.

Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf die Stirnfläche 10 a der Schraube 10 des in die Gehäusewandung 11 eingesetzten Magnetlagers ein Elektromagnet 20 aufgesetzt. Die Spule 22 des Elektromagneten ist mit einer Steuereinrichtung 32 verbunden mit der die von einer Spannungsquelle 33 komnende Spannung zur Änderung des Magnetfeldes gesteuert werden kann. Der auf die Stirnfläche des freien Schaftendes 3a aufgesetzte Dauermagnet 7 ist im Bereich des Pols, der den Pol des Magnetlagers des Gehäuses gegenübersteht, also dem Nordpol N, mit einer Spule 35 zentrisch umgeben. Diese Spule 35 dient als induktiver Wegauf­ nehmer bei einer axialen Bewegung des Rotorschaftes 3 in Richtung des Doppelpfeiles 28. Aufgrund der Bewegung des Nordpols N des Dauermagneten 7 in der Spule 35 wird durch die Änderung der magnetischen Kraftflußdichte eine Spannung induziert. Diese Spannung wird über die Leitungen 36 einer Steuereinrichtung 37 zugeführt und dort verstärkt. Die Steuereinrichtung 37 ist über die Leitungen 38 mit einer hier nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden. Die verstärkten Signale werden über die Signalleitung 39 der Steuereinrichtung 32 zugeführt und dienen dort zur Veränderung der elektrischen Spannung und somit zur Änderung des Magnetfeldes des Elektromagneten 20.

Wird infolge äußerer Krafteinwirkung auf den Rotor beziehungsweise auf seinen Schaft 3 die Lage des Rotors verändert, so wird in der Spule 35 eine Spannung induziert. Mit Hilfe dieser verstärkten Spannung wird über die Steuereinrichtung 32 die Spannung des Elektromagneten 20 so geregelt, daß bei einer Erweiterung des Spaltes 13 das Magnetfeld des Elektromagneten 20 geschwächt wird und bei einer Verringerung des Spaltes 13 verstärkt wird. Dadurch wird eine geringere beziehungsweise größere Abstoßungskraft auf den Magneten 7 ausgeübt und somit auf den Schaft 3 des Spinnrotors. Eventuell auftretende Lageabweichungen des Rotorschaftes werden mittels der induktiven Wegaufnahme über die Spule 35 sofort registriert und mit Hilfe der Regelvorrichtung 34 wieder rückgängig gemacht.

Claims (8)

1. Lagerung für einen Offenend-Spinnrotor, dessen Schaft radial mittels Stützscheiben gelagert ist und auf den eine axiale Kraftkomponente einwirkt und mit einem Axiallager zur Positionierung des Rotors in axialer Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (A) zur Abstützung des freien Endes (3a) des Schaftes (3) ein Magnetlager mit einem am freien Ende (3a) des Schaftes (3) angeordneten Magneten (7) und einem mit diesem berührungslos in magnetischer Wechselwirkung stehenden Magneten (9, 20) in dem Gehäuse (11) des Lagers (A) ist.

2. Lagerung eines Offenend-Spinnrotors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magneten (9, 20) in dem Gehäuse (11) des Lagers (A) in Verlängerung der Mittelachse (8) des Schaftes (3) der Magnet (7) am freien Ende (3a) des Schaftes (3) gegenüber angeordnet ist und daß sich die gleichnamigen Pole (N, N) der Magnete (7; 9, 20) gegenüberstehen.

3. Lagerung eines Offenend-Spinnrotors nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem freien Schaftende (3a) des Rotors (3) gegenüberstehende Magnet (9, 20) in axialer Richtung des Schaftes (3) lageveränderbar in dem Gehäuse (11) des Lagers (A) angeordnet ist.

4. Lagerung für einen Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnete (7, 9) des Axiallagers (A) Dauermagnete sind.

5. Lagerung für einen Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Gehäuse (11) des Lagers (A) angeordnete Magnet (20) ein Elektromagnet ist.

6. Lagerung für einen Offenend-Spinnrotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (9) in dem Gehäuse (11) des Lagers (A) mit einem Elektromagneten (20) gekoppelt ist zur Überlagerung des Magnetfeldes des Dauermagneten (9) mit einem über Stromfluß erzeugten Magnetfeld.

7. Lagerung für einen Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (20) mit einer Steuereinrichtung (29) zur Veränderbarkeit seines Magnetfeldes in Verbindung steht.

8. Lagerung für einen Offenend-Spinnrotor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (27; 35) vorgesehen ist, der die Änderungen der Breite des Spaltes (13) zwischen den beiden sich gegenüberstehenden Magnetpolen (N, N) registriert, daß dieser Sensor (27; 35) mit einer Regeleinrichtung (24; 34) in Verbindung steht, die wiederum mit dem Elektromagneten (20) in Verbindung steht und die Stärke seines Magnetfeldes so verändert, daß dessen Kraftwirkung den Änderungen der Sollbreite des Spaltes (13) zwischen den beiden Magnetpolen (N, N) entgegenwirkt.