DE4117175C2

DE4117175C2 - Shaft for an OE spinning rotor

Info

Publication number: DE4117175C2
Application number: DE4117175A
Authority: DE
Inventors: Fritz Stahlecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-05-25
Filing date: 1991-05-25
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2011-05-26
Also published as: DE4117175A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaft für einen OE-Spinnrotor, dessen frei es Ende mit einem Abstützelement versehen ist, das in einer zur Achse des Schaftes konzentrischen Aufnahme angeordnet ist und das eine im wesentlichen radial verlaufende Abstützfläche für eine vibrierende Kugel eines Spurlagers bildet.The invention relates to a shaft for an OE spinning rotor, the free it is provided at the end with a support element which is in an axis the shaft is arranged concentrically and the one in the essential radial support surface for a vibrating ball forms a thrust bearing.

Es ist bekannt (DE 27 16 573 A1), den Schaft eines OE-Spinnrotors in axialer Richtung an einer Kugel eines Spurlagers abzustützen, die zu Vibrationen mit kleinen Amplituden und hoher Frequenz angeregt wird. Bei längerer Laufzeit und insbesondere sehr hohen Rotordrehzahlen hat sich gezeigt, dass die Vibrationen der Kugel des Spurlagers zu einer De formation des Abstützelementes im Bereich seiner Abstützfläche führen.It is known (DE 27 16 573 A1), the shaft of an OE spinning rotor in axially supported on a ball of a thrust bearing, which too Vibrations with small amplitudes and high frequency is excited. Has a longer running time and in particular very high rotor speeds It has been shown that the vibrations of the ball of the thrust bearing result in a de formation of the support element in the area of its support surface.

Mit der nachveröffentlichten DE 40 20 411 A1 wird vorgeschlagen, ein austauschbares Abstützelement am freien Ende des Schaftes anzuord nen, das als ein austauschbares Verschleißteil ausgebildet ist.The post-published DE 40 20 411 A1 proposes a interchangeable support element to be arranged at the free end of the shaft NEN, which is designed as a replaceable wear part.

Es ist auch bekannt (DE 29 02 820 A1) das freie Ende eines Schaftes ei nes OE-Spinnrotors dadurch mit einem Abstützelement zu versehen, dass in einer zur Achse des Schaftes konzentrischen Aufnahme eine pastillenförmiges Element eingespritzt wird oder dass auf diese Weise an dem Schaftende Plättchen aus Keramik oder Diamant odgl. eingelas sen werden.It is also known (DE 29 02 820 A1) the free end of a shaft to provide a OE spinning rotor with a support element, that in a receptacle concentric to the axis of the shaft pastille-shaped element is injected or that in this way or the like on the shaft end plate made of ceramic or diamond. eingelas will be.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaft der eingangs genanten Art so auszubilden, dass ein Verformen im Bereich der Ab stützfläche des Abstützelementes wesentlich verringert wird, so dass das Abstützelement trotz sehr hoher Rotordrehzahlen nicht Ursache für das Unbrauchbarwerden des OE-Spinnrotors ist.The invention has for its object a shaft of the beginning mentioned type so that a deformation in the area of Ab Support area of the support element is significantly reduced, so that the support element despite very high rotor speeds does not cause the OE spinning rotor becomes unusable.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das der Abstützfläche abge wandte Stirnende des in die Aufnahme eingepressten aus keramischem Werkstoff bestehenden Abstützelementes in an sich bekannter Weise in axialer Richtung im Bereich seines äußeren Randes unter Belassen ei nes mittleren Freiraums durch eine in der Aufnahme vorgesehene Ring schulter gehalten ist.This object is achieved in that the support surface turned face of the pressed in the receptacle made of ceramic Material existing support element in a conventional manner in axial direction in the area of its outer edge while leaving egg middle space through a ring provided in the receptacle shoulder is held.

Es hat sich gezeigt, dass das an sich spröde Abstützelement von der vibrierenden Kugel des Spurlagers nicht zerstört wird. Dies liegt wahr scheinlich daran, dass das Abstützelement in axialer Richtung zum größten Teil auf der der Abstützfläche gegenüberliegenden Seite frei ist, so dass es in axialer Richtung Vibrieren oder Schwingen kann. It has been shown that the support element, which is brittle per se, is separated from the vibrating ball of the thrust bearing is not destroyed. This is true apparently because the support element in the axial direction to most of it is free on the side opposite the support surface, so that it can vibrate or vibrate in the axial direction.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features and advantages of the invention result from the subclaims.

Die Erfindung wird durch die Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is described by the description in the embodiments shown in more detail explained.

Fig. 1 zeigt eine Frontansicht einer Stützscheibenlagerung für einen OE-Spinnrotor in schematischer Darstellung, Fig. 1 shows a front view of a support disk bearing for an open-end spinning rotor in a schematic representation;

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 mit einem erfindungsgemäß mit einem eingefaßten Abstütz element versehenen Schaft, Fig. 2 is a view in the direction of arrow II of FIG. 1 with a present invention with a rimmed jacking element provided shaft,

Fig. 3 eine vergrößerte, teilweise geschnitte Ansicht des Be reiches des freien Endes eines erfindungsgemäßen Schaftes ohne Abstützelement und Fig. 3 is an enlarged, partially sectioned view of the loading area of the free end of a shaft according to the invention without a support element and

Fig. 4 bis 6 verschiedene Ausführungsformen der Abstützelemente und der zugehörigen Aufnahme des freien Endes des Schaftes. Fig. 4 to 6 different embodiments of the support elements and the associated recording of the free end of the shaft.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Stützscheibenlagerung für einen OE-Spinnrotor (1) ist Bestandteil eines OE-Spinnaggregates. Sie enthält insgesamt vier Stützscheiben (5, 6), die als Stützschei benpaare (7, 8) jeweils auf einem gemeinsamen Schaft (9) gela gert sind. Die Schäfte (9) sind in nicht nähr dargestellter Weise mittels Wälzlagern in Lagergehäusen gelagert. Die Stütz scheibenpaare (7, 8) sind so angeordnet, daß sie einen Keil spalt (4) bilden, in welchem der Schaft (3) eines OE-Spinn rotors (1) in radialer Richtung gelagert ist. Der Schaft (3) trägt an seinem einen Ende einen Rotorteller (2), in welchem in bekannter Weise die Garnbildung stattfindet.The support disk bearing shown in FIGS . 1 and 2 for an OE spinning rotor ( 1 ) is part of an OE spinning unit. It contains a total of four support disks ( 5 , 6 ) which benpaare as support disk pairs ( 7 , 8 ) are each gela on a common shaft ( 9 ). The shafts ( 9 ) are mounted in a manner not shown by means of roller bearings in bearing housings. The support disc pairs ( 7 , 8 ) are arranged so that they form a wedge gap ( 4 ) in which the shaft ( 3 ) of an OE spinning rotor ( 1 ) is mounted in the radial direction. The shaft ( 3 ) carries at one end a rotor plate ( 2 ) in which the yarn formation takes place in a known manner.

Der Schaft (3) wird mittels eines Tangentialriemens (14) ange trieben, der gegen den Schaft (3) zwischen den Stützscheiben (5, 6) anläuft und den Schaft (3) in den Keilspalten (4) hält. Der Tangentialriemen (14) ist mittels einer Andrückrolle (10) in der Nähe des Schaftes (3) belastet. Die Andrückrolle (10) ist um eine Achse (11) frei drehbar in einem in nicht näher darge stellter Weise mittels einer Andrückfeder belasteten Schwenkarm (12) gelagert, der um eine quer zu dem Tangentialriemen (14) verlaufende Schwenkachse (13) verschwenkbar ist. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, wird das rücklaufende Trum (15) des in Pfeil richtung (A) laufenden Tangentialriemens (14) oberhalb der An drückscheibe (10) in Richtung des Pfeiles (B) zurückgeführt.The shaft ( 3 ) is driven by means of a tangential belt ( 14 ) which runs against the shaft ( 3 ) between the support disks ( 5 , 6 ) and holds the shaft ( 3 ) in the wedge gaps ( 4 ). The tangential belt ( 14 ) is loaded by means of a pressure roller ( 10 ) in the vicinity of the shaft ( 3 ). The pressure roller ( 10 ) is freely rotatable about an axis ( 11 ) in a swivel arm ( 12 ) which is loaded by means of a pressure spring and is pivotable about a swivel axis ( 13 ) extending transversely to the tangential belt ( 14 ). As can be seen from Fig. 1, the returning strand ( 15 ) of the tangential belt ( 14 ) running in the direction of the arrow (A) above the pressure plate ( 10 ) is returned in the direction of the arrow (B).

Die Schäfte (9) der Stützscheibenpaare (7, 8) sind in bekannter Weise um einen geringen Winkel derart windschief zueinander ausgerichtet, daß in Verbindung mit der Laufrichtung (A) des Tangentialriemens (14) durch das Abrollen des Schaftes (3) auf den Stützscheiben (5, 6) ein Axialschub in Richtung des Pfeiles (C) erzeugt wird, der den Schaft (3) mit seinem freien Ende (16) in Richtung zu einem Spurlager (18) belastet. Das Spurla ger (18) enthält eine von Maschinenschwingungen ständig zu Vib rationen erregte Kugel (19), die auf der dem Schaft (3) gegen überliegenden Seite mittels eines Widerlagers (20) gehalten ist, das in einem Gehäuseteil (21) einstellbar angeordnet ist. Das Ende (16) des Schaftes (3) ist mit einem als Einsatz ausge bildeten Abstützelement (17) versehen, wie dies noch näher er läutert werden wird. Aufgrund von Maschinenschwingungen wird die Kugel (19) in Vibrationen mit geringen Amplituden und hoher Frequenz versetzt, wobei aufgrund variierender Abstützpunkte eine Rotation der Kugel (19) um mehrere Achsen erfolgt. Die Kugel (19) wird in nicht näher dargestellter Weise mit einem Schmiermittel ständig benetzt.The shafts ( 9 ) of the pairs of support disks ( 7 , 8 ) are oriented in a known manner skewed to one another by a small angle in such a way that in connection with the running direction (A) of the tangential belt ( 14 ) by the rolling of the shaft ( 3 ) on the support disks ( 5 , 6 ) an axial thrust in the direction of arrow (C) is generated, which loads the shaft ( 3 ) with its free end ( 16 ) towards a thrust bearing ( 18 ). The Spurla ger ( 18 ) contains a machine vibrations constantly excited to vibrations ball ( 19 ) which is held on the shaft ( 3 ) opposite side by means of an abutment ( 20 ) which is arranged adjustable in a housing part ( 21 ) , The end ( 16 ) of the shaft ( 3 ) is provided with a support element ( 17 ) formed as an insert, as will be explained in more detail below. Due to machine vibrations, the ball ( 19 ) is set into vibrations with low amplitudes and high frequency, the ball ( 19 ) rotating about several axes due to varying support points. The ball ( 19 ) is constantly wetted with a lubricant in a manner not shown.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist das freie Ende (16) des Schaf tes (3), das einen gegenüber dem übrigen Teil reduzierten Durch messer aufweist, mit einer zentrisch zur Schaftachse verlaufen den Aufnahme (30) versehen, die an dem Stirnende (23) beginnt und die eine zylindrische Innenwandung (22) bildet, die in ei ner Spitze ausläuft. Der Außendurchmesser des freien Endes (16) entspricht etwa dem Doppelten des Innendurchmessers der Aufnah me (30). Die axiale Länge des zylindrischen Teils der Aufnahme (30) entspricht etwa dem 2,5-fachen des Innendurchmessers der Aufnahme (30).As shown in Fig. 3, the free end ( 16 ) of the shaft ( 3 ), which has a reduced diameter compared to the rest of the part, with a center to the shaft axis, the receptacle ( 30 ) is provided, which at the front end ( 23 ) begins and forms a cylindrical inner wall ( 22 ) which ends in a tip. The outer diameter of the free end ( 16 ) corresponds approximately to twice the inner diameter of the Aufnah me ( 30 ). The axial length of the cylindrical part of the receptacle ( 30 ) corresponds to approximately 2.5 times the inner diameter of the receptacle ( 30 ).

Wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist, wird in die Aufnahme (30) ein Abstützelement (17) gemäß Fig. 5 oder ein Abstützelement (29) gemäß Fig. 6 eingesetzt. Dieses Abstützelement (17 oder 29) besteht aus einem Werkstoff mit im Vergleich zu Stahl sehr ho her Härte, insbesondere aus einem oxidkeramischen Werkstoff, wie beispielsweise Sinterkorund. Die axiale Länge des bolzenförmi gen Abstützelementes (17, 29) entspricht der axialen Länge des zylindrischen Abschnittes der Aufnahme (30), d. h. die axiale Länge des Abstützelementes (17 und 29) entspricht etwa dem 2,5- fachen seines Außendurchmessers. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, besitzt die Kugel (19) einen Radius, der etwa dem Doppelten des Durchmessers des Abstützelementes (17) entspricht.As shown in FIGS. 5 and 6, a support element ( 17 ) according to FIG. 5 or a support element ( 29 ) according to FIG. 6 is inserted into the receptacle ( 30 ). This support element ( 17 or 29 ) consists of a material with very high hardness compared to steel, in particular of an oxide ceramic material, such as sintered corundum. The axial length of the bolt-shaped support element ( 17 , 29 ) corresponds to the axial length of the cylindrical portion of the receptacle ( 30 ), ie the axial length of the support element ( 17 and 29 ) corresponds to approximately 2.5 times its outer diameter. As can be seen from Fig. 5, the ball ( 19 ) has a radius which corresponds approximately to twice the diameter of the support element ( 17 ).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 besitzt das Abstützelement (17) eine plane, in einer Radialebene verlaufende Abstützfläche (24), an der die Kugel (19) zur Anlage kommt. Die Abstützfläche (24) verläuft bündig zu dem Stirnende (23) des freien Endes (16) des Schaftes (3).In the embodiment according to FIG. 5, the support element ( 17 ) has a flat, in a radial plane running support surface ( 24 ) on which the ball ( 19 ) comes to rest. The support surface ( 24 ) is flush with the front end ( 23 ) of the free end ( 16 ) of the shaft ( 3 ).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist vorgesehen, daß die Ab stützfläche (28) des Abstützelementes (29) eine leicht ballige Gestalt besitzt, die mit ihrem Rand in dem Stirnende (23) des freien Endes (16) des Schaftes (3) ausläuft. In beiden Fällen ist somit das Abstützelement (17 und 29) über praktisch seine gesamte axiale Länge von dem aus einem Stahl hergestellten freien Ende (16) des Schaftes (3) eingefaßt.In the embodiment according to FIG. 6 it is provided that the support surface ( 28 ) of the support element ( 29 ) has a slightly spherical shape, which ends with its edge in the front end ( 23 ) of the free end ( 16 ) of the shaft ( 3 ) , In both cases, the support element ( 17 and 29 ) is bordered over practically its entire axial length by the free end ( 16 ) of the shaft ( 3 ) made of steel.

Das Abstützelement (17, 29) ist mit einer Linienberührung ring förmig an dem spitz zulaufenden Endbereich der Aufnahme (30) abgestützt.The support element ( 17 , 29 ) is ring-shaped with a line contact on the tapered end region of the receptacle ( 30 ).

Das aus keramischem Werkstoff hergestellte Abstützelement (17 oder 29) ist bei einer ersten Ausführungsform in die Aufnahme (30) eingepreßt. Bei einer anderen Ausführungsform wird vorge sehen, daß das Abstützelement (17 oder 29) in die Aufnahme (30) eingeklebt ist.The support element ( 17 or 29 ) made of ceramic material is pressed into the receptacle ( 30 ) in a first embodiment. In another embodiment, it will be seen that the support element ( 17 or 29 ) is glued into the receptacle ( 30 ).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Aufnahme mit einer Ringschulter (33) begrenzt, d. h. der zylindrische Abschnitt der Innenwandung (22) des freien Endes (16) endet in einer Ring schulter (33), während die Aufnähme mit verringertem Durchmes ser noch ein Stück fortgesetzt ist. Das Innere, der Abstützflä che (31) gegenüberliegende Stirnende (27) des als zylindrischer Bolzen ausgebildeten Abstützelementes (26), wird somit im Be reich seines äußeren Randes von der Ringschulter (33) in axia ler Richtung abgestützt. Die Ringschulter (33) besitzt eine ge ringe radiale Erstreckung, die im Bereich von weniger als 1 mm liegen kann. Die Abstützfläche (31) des Abstützelementes (26) ragt geringfügig über das Stirnende (23) des freien Endes (16) des Schaftes (3) über. Diese Abstützfläche (31) verläuft im we sentlichen in einer Radialebene und besitzt einen abgerundeten Randbereich (32).In the embodiment of Fig. 4, the housing is defined with an annular shoulder (33), the cylindrical portion of the inner wall (22), that the free end (16) terminates in an annular shoulder (33), while the micrograph reduced diam ser still a piece is continued. The inside, the Abstützflä surface ( 31 ) opposite end face ( 27 ) of the support element ( 26 ) designed as a cylindrical bolt, is thus supported in the area of its outer edge by the annular shoulder ( 33 ) in the axial direction. The annular shoulder ( 33 ) has a ge radial extension, which can be in the range of less than 1 mm. The support surface ( 31 ) of the support element ( 26 ) projects slightly beyond the front end ( 23 ) of the free end ( 16 ) of the shaft ( 3 ). This support surface ( 31 ) runs essentially in a radial plane and has a rounded edge region ( 32 ).

Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird anstelle einer konvexen Abstützfläche (28) gemäß Fig. 6 eine konkav gewölbte Abstützfläche für das Abstützelement vorgesehen, wobei der Krümmungsradius der konkav gewölbten Abstützfläche dann deut lich größer als der Radius der Kugel (19) ist, so daß jeweils nur eine Punktberührung auftritt.In a modified embodiment, instead of a convex support surface ( 28 ) according to FIG. 6, a concave support surface is provided for the support element, the radius of curvature of the concave support surface then being significantly larger than the radius of the ball ( 19 ), so that in each case only a point touch occurs.

Claims

Whose free end is provided supporting element with a from 1 shaft for a open-end spinning rotor which is arranged in a concentric to the axis of the shaft receptacle and forms the one radially extending in Wesent handy support surface for a vibrating ball of a step bearing, characterized in that that the support surface ( 24 , 28 , 31 ) facing away from the end in the in on ( 30 ) pressed from ceramic material consist of the support element ( 17 , 26 , 29 ) in a conventional manner in the axial direction in the region of its outer edge under Belas a middle free space is held by an annular shoulder ( 33 ) provided in the receptacle ( 30 ).

2. Shank according to claim 1, characterized in that the ring shoulder ( 33 ) has a radial extent of less than 1 mm.

3. Shank according to claim 1 or 2, characterized in that the axial length of the support element ( 17 , 26 , 29 ) corresponds approximately to two to three times its diameter.

4. Shank according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer diameter of the shaft ( 3 ) in the region ( 16 ) of the receptacle ( 30 ) corresponds approximately to twice the diameter of the support element ( 17 , 26 , 29 ).