DE7324434U

DE7324434U - STORAGE FOR THE SPINNING ROTOR OF AN OPEN-END SPINNING DEVICE

Info

Publication number: DE7324434U
Application number: DE19737324434
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1972-08-17
Filing date: 1973-07-02
Publication date: 1976-11-18
Also published as: FR2196406B1; DE2333555B2; HK30278A; JPS4970217U; CH556919A; FR2196406A1; GB1443731A; IT994102B; AR195440A1; BR7306242D0; JPS5412580Y2; DD106421A5; DE2333555A1; DE2333555C3

Description

Maschinenfabrik Rieter A.G. in Winterthur (Schweiz)Machine factory Rieter A.G. in Winterthur (Switzerland)

Storage for the spinning rotor of an open-end spinning device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für den Spinnrotor einer Offenend-Spinnvorrichtung, der aus einer Welle mit einer fliegend aufgesetzten Spinnturbine und einer Antriebsscheibe am anderen Wellenende besteht, mittels zweier Wälzlager, die über eins die Lager aufnehmende Hülse und einen die Hülse umgebenden Elastomerkörper in einer Gehäusebohrung abgestützt sind.The invention relates to a bearing for the spinning rotor of an open-end spinning device, which consists of a shaft with an overhung spinning turbine and a drive pulley at the other end of the shaft, by means of two roller bearings, which are inserted into a sleeve that accommodates the bearings and an elastomer body surrounding the sleeve a housing bore are supported.

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Ein derartiger Spinnrotor, mit dem Stapelfasergarne erzeugt werden» ist in einem unter unterdruck stehenden Gehäuse untergebracht und hat an seinem einen Ende innerhalb der sogen. Spinnturbine eine kelchartige Fasersamaelflache, in welche vermittels des Dru&^gefalles lose Fasern eingespeist werden. Diese werden unter der Einwirkung der Fliehkraft in der FasersammeIflache abgelagert, durch dieSuch a spinning rotor, with which staple fiber yarns are produced, is housed in a housing under negative pressure and has at one end inside the so-called Spinning turbine has a bowl-like fiber sheath surface, into which, by means of the pressure, loose fibers be fed in. These are deposited under the effect of centrifugal force in the fiber collecting surface, through which

[ Drehung zu einem Garn eingedreht und als solches zentral[Twist twisted into a yarn and, as such, central

abgezogen. Da die Produktion einer viele solche Spinnvorrichtungen aufweisenden Haschine im wesentlichen proportional der Abzugsgeschwindigkeit des Garnes und damit auchdeducted. Since the production of a machine having many such spinning devices is essentially proportional to the take-off speed of the yarn and thus also dem Drehwinkel pro Zeiteinheit ist, werden möglichst hohethe angle of rotation per unit of time should be as high as possible

Drehzahlen der betreffenden Spinnrotoren angestrebt, die spinntechnologisch nhno weiteres 50 000 bis 60 QQO Biiü*"Speeds of the spinning rotors concerned aimed at, the spinning technology no further 50,000 to 60 QQO Biiü * "

erreichen können» Da derartige Drehzahlen selbstverständlich hohe Anforderungen an die Lagerung stellen, hat es nicht an Versuchen gefehlt, die Lagerung von Offenend-Spinnrotoren zu verbessern.can achieve »Since such speeds naturally place high demands on the bearing, it has There has been no lack of attempts to improve the storage of open-end spinning rotors.

Durch Übergang von einer starren auf eine flexible Lagerung ist es bereits gelungen, bei einer Lebensdauer von 20 000 Stunden bei 90 % der eingesetzten Lagerungen Drehzahlen bis zu 45 000 min zu erreichen. In einem bekannten derartigen Fall, von dem eingangs ausgegangen wurde, ist die Welle des Rotors in zwei fevttgeschmierten Schulterkugellagern ohne Innenring gelagert. Dabei ist die Hülse in die Gehäusebobrung vermittels einer Muffe eingesetzt, die selbst aus zwei durch eise Slastoaersenient voneinander getrennten Hülsenteilen besteht. Damit können sswar im Normalfall die auf die Lager einwirkenden Kräfte reduziert werden, was eine Steigerung der Drehzahl ohne Verkürzung der Lebensdauer ermöglicht, doch können, insbesondere bei kritischen Drehzahlen, am der Turbine relativ große Radialauslenkungen aüttreteäg die des G«rubildüüg5prozess empfindlichBy changing from a rigid to a flexible bearing, it has already been possible to achieve speeds of up to 45,000 min with a service life of 20,000 hours and 90% of the bearings used. In a known such case, which was assumed at the beginning, the shaft of the rotor is mounted in two fevtt-lubricated shoulder ball bearings without an inner ring. The sleeve is inserted into the housing bore by means of a sleeve, which itself consists of two sleeve parts separated from one another by an iron slasto-element. In this way, the forces acting on the bearings can normally be reduced, which enables the speed to be increased without shortening the service life, but, particularly at critical speeds, relatively large radial deflections on the turbine can result in those of the G «rubildüüg5 process sensitive

störon, darüberhinaus jedoch, auf Grund der verhältnismäßig großen toten Masse aus der Hülse, dem diese Umgebenstöron, moreover, however, due to the relatively large dead mass from the sleeve, which it surrounds

— "**» STiii s=ä si ϊϊί=·ΑϊίΑ·ί·!ϊ:ΐ·Αϊϊ ΓΗ_- "**» STiii s = ä si ϊϊί = · ΑϊίΑ · ί ·! Ϊ: ΐ · Αϊϊ ΓΗ_

Stanzbüchse, auch wiederum zu hohen Lagerbelastungen führen. Darüberhinaus wird durch derartige Auslenkungen die Abdichtung des Turbinenraumes gegenüber den Lagern erschwert. Schließlich müssen auch die hier verwendeten Schulterkugellager als nachteilig erachtet werden, da sie wegen der unvermeidlichen Toleranzen der Distanzbüchsen als auch der gegeneinander gestellten Lager selbst ein zu hohes axiales Spiel aufweisen, das zu Geräuschen und Materialermüdungen führt. Schließlich setzt auch die Fettschmierung der Lager der Drehzahl Grenzen, da die Lager damit zum Trockenlauf neigen, womit die Lagerkäfig« eines vorzeitigen hohen YsrschleiS uaterworien sind. der zur Zerstörung des Lagers führt, noch ehe die nominelle Lebensdauer - gegeben durct ^i*? Ermüdungsgrenze -erreicht ist.Punching sleeve, in turn, lead to high bearing loads. In addition, such deflections Sealing of the turbine space against the bearings made difficult. Finally, the ones used here must also Shoulder ball bearings are considered disadvantageous, because they are due to the inevitable tolerances of the spacer sleeves and the opposing bearings themselves have too much axial play, which leads to noise and material fatigue. After all, that also continues Grease lubrication of the bearings limits the speed, since the bearings tend to run dry, which means that the bearing cages are subject to premature high wear. which leads to the destruction of the bearing before the nominal service life - given by ^ i *? The fatigue limit has been reached.

Desweiteren sind für Offenend-Spinnrotoren auch schon pneumostatische Luftlager vorgeschlagen worden. Mit einer Druckluftversorgung für jedan einzelnen der zahlreichen Spinnrotoren ist eine derartige Maschine jedoch aufwendig. Darüberhinaus sind die tragenden Luftkissen außerordentlich dünn, beispielsweise in der Größenordnung von ο,οοΐ mm, so daß die Lager außerordentlich empfindlich sind für Staubteilchen, die mit dem Luftstrom in die tragende Luftschicht eingeführt werden, was eine außerordentlich saubere Luftquelle erforderlich macht.Furthermore, pneumostatic air bearings have also been proposed for open-end spinning rotors. With a Compressed air supply for each of the numerous However, such a machine is expensive for spinning rotors. In addition, the load-bearing air cushions are extremely thin, for example on the order of ο, οοΐ mm, so that the bearings are extremely sensitive are for dust particles that are introduced into the supporting air layer with the air flow, which requires an extremely clean air source.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Lagerung der eingangs genannten Art mit billigen Mitteln und unter annehmbaren Bedingungen bezüglich Lebensdauer, Wartungsfreundlichkeit und Garnqualität so auszubilden, daß sieThe object of the invention is now to provide a storage of the type mentioned with cheap means and under to train acceptable conditions with regard to service life, ease of maintenance and yarn quality so that they

eine Heraufsetzung der Rotordrehzahl bis auf 50 000 bis 60ο000 min" ermöglicht.an increase in the rotor speed up to 50,000 bis 60ο000 min "is possible.

Hierzu kommt es vor allem darauf an, die radialen auslenkungen klein zu halten. Demgemäß ist die genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Lager aufnehmende Hülse massearm ausgebildet und der Elastomerliörper in zwei verhältnismäßig schmale Abschnitte in der Nähe beider Hülsenenden unterteilt ist.For this, the most important thing is the radial deflections to keep it small. Accordingly, the stated object is achieved according to the invention in that the bearings receiving sleeve designed with low mass and the elastomer body is divided into two relatively narrow sections near both ends of the sleeve.

Weiterhin vermögen zur Lösung der gestellten Aufgabe die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale beizutragen, die wie die vorhergehenden in der nachfο Lgeriden Beschreibung eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert sind.Furthermore, the features specified in the subclaims are able to contribute to the solution of the problem posed, those like the previous ones in the following description an embodiment shown in the figures are explained.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfinöungsgemäße Spinnrotor-Lagerung mitsamt einer schematisch angedeuteten ölzuführung und1 shows a longitudinal section through a spinning rotor mounting according to the invention including a schematically indicated oil supply and

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig.FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG.

Die dargestellte Lagerung hat ein Gehäuse 1, das stirnseitig durch einen Deckel 2 abgeschlossen ist. Der Deckel 2 enthält einen mehr oder weniger tangential mündenden Faser zufuhrungskanal 3 und einen zentralen Garnabzugskanai Durch den Faserzuführungskanal 3 werden der kelchförmigen Fasersaamelflache 5 in der sogen» Spinnturbine 6 des Spinnrotors 7 mittels eines Luftstromes lose Fasern zugeführt, die als Garn durch den Kanal 4 abgezogen werden. Das zur Erzeugung des Luftstromes notwendige Druckgefälle wird durch Anschluß des Gehäuses 1 über den Kanal 8 an eine Unterdruckquelle erzeugt. Ebensogut könnte das Druckgefäl-The bearing shown has a housing 1 which is closed at the end by a cover 2. The cover 2 contains a more or less tangential fiber feed channel 3 and a central yarn draw-off channel will. The pressure gradient necessary to generate the air flow is generated by connecting the housing 1 via the channel 8 to a vacuum source. The pressure differential could just as well

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le auch durch den Rotor, z.B. mittels radialer Löcherle also through the rotor, e.g. by means of radial holes

oder Flügel an der Turbine, hervorgerufen werden. ""or blades on the turbine. ""

Abgesehen von der Turbine 6 besteht der Rotor 7 im wesentlichen aus einer Welle 9, die turbinenseitig mit einem Rillenkugellager 10 als Führungslager gelagert ist. Auf .__, das andere Wellenende ist eine Antriebsscheibe 11 aufgesetzt, auf der ein Antriebsband 12 aufliegt. In der Nähe dieses Endes ist die Welle 9 in einem führungslosen Rollenlager 13 gelagert. Da ein solches eine höhere statische und dynamische Tragzahl aufweist als ein Kugellager, werden die von dem Band 12 übertragenen Kräfte gut aufgenommen. Die Außenringe 10' und 13' der beiden Lager sind | stramm in eine dünnwandige, in sich steife Leichtmetall- § hülse 14 eingesetzt. |·Apart from the turbine 6, the rotor 7 consists essentially of a shaft 9, the turbine side with a Deep groove ball bearing 10 is mounted as a guide bearing. On .__, the other end of the shaft is fitted with a drive pulley 11 on which a drive belt 12 rests. Near At this end, the shaft 9 is mounted in a roller bearing 13 without a guide. Because such a higher static and has a dynamic load rating than a ball bearing, the forces transmitted by the belt 12 are well absorbed. The outer rings 10 'and 13' of the two bearings are | inserted tightly into a thin-walled, inherently stiff light metal sleeve 14. | ·

Die Hülse 14 ist ihrerseits an ihrem turbinenseitigen En- |" de axial außerhalb des Kugellagers 10 mit einem verhält- || nismäßig schmalen Gummiring 15 in eiser Gehäusebohrung !· 16 abgestützt. Der Ring 15 dient zugleich dazu, das Ein- | dringen von Luft in den unter Unterdruck gehaltenen Tür- % binenraum 17 aus dem die Hülse 14 umgebenden Ringraum 17* zu verhindern. Ein unkontrollierter Lufteintritt in den Turbinenraum 17 würde die Aufrechterhaltung eines geregelten Unterdruckes dort in Frage stellen, aus dem glei- f. chen Grund ist in die Hülse 14 axial außerhalb des Kugel- j| lagers 10 ein hohler Labyrinthdichtungsring 18 eingesetzt, |, dessen Stirnwände mit der Welle 9 einen verhältnismäßig |> engen Ringspalt 19 einschließen. Der Innenraum 18* des ft Labyrinthdichtungsringes 18 bildet einen über radiale & Luftdurchtrittsöffmragen 20 mit dem Ringraum 17* in Verbin- |> dung stehenden Druckausgleichsraum, ||The sleeve 14 is in turn supported at its turbine-side end axially outside the ball bearing 10 with a relatively narrow rubber ring 15 in a housing bore 16. The ring 15 also serves to prevent air from penetrating from to prevent the held under vacuum door% binenraum 17, the sleeve 14 surrounding annulus 17 *. an uncontrolled entry of air into the turbine chamber 17 would maintain a controlled vacuum filters there in question from the same f. chen reason, in The sleeve 14 has a hollow labyrinth sealing ring 18 inserted axially outside the ball bearing 10, the end walls of which enclose a relatively narrow annular gap 19 with the shaft 9. The interior 18 * of the labyrinth sealing ring 18 forms a radial air passage opening 20 with the annular space 17 * in connection |> pressure equalization space, ||

Durch seine Anordnung nahe der Turbine 6 begrenzt der Gwm-Due to its arrangement near the turbine 6, the Gwm-

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miring 15 trotz seiner Weichheit die Auslenkungen des Rotors recht wesentlich. Eine zweite elastische Abstützung in der Gehäusebohrnmg 16 findet die Hülse 14 in Höhe des antriebsseitigen Lagers 13 in Gestalt einzelner über den Umfang verteilter Gummistticke 21, durch deren Zwischenraum zu dem Ringraum 17* atmosphärische Luft Zutritt findet. Diese Luft führt zum einen an den Wälzlagern 10 und 13 einen Druckausgleich herbei, der verhindert, daß Schmiermittel von diesen zu dem unter Unterdruck stehenden Turbinenraum 17 ausgetrieben wird. Gleichzeitig aber bewirkt der durch den turbinenseitigen Ringspalt 19 abfließende Leckluftstrom eine Kühlung der davon bestrichenen Gummielemente 15 und 21 sowie der Hülse 14 mitsamt den darin enthaltenen Lagern.miring 15, despite its softness, the deflections of the rotor are quite significant. A second elastic support in the housing boring 16 is the sleeve 14 at the level of the Drive-side bearing 13 in the form of individual rubber pieces 21 distributed over the circumference, through the space between which there is access to the annular space 17 * atmospheric air. This air leads on the one hand to the rolling bearings 10 and 13 brings about a pressure equalization, which prevents lubricant from being expelled from these to the turbine chamber 17 which is under negative pressure. But at the same time it does the leakage air flow flowing through the turbine-side annular gap 19 cools the rubber elements 15 and 21 coated therewith and the sleeve 14 together with the therein included bearings.

Die axiale Festlegung des Rotors durch ηar eines der beiden Lager bringt den Vorteil mit sich, daß nur dessen vergleichsweise uüW6Seütlicu6 Toleranzen in das axiale Lager— spiel eingehen, wohingegen die Längentoleranzen der Lagerringe, der Welle 9 und der Hülse 14 ohne Einfluß bleiben. Neben einer Verringerung des Lagergeräusches wird hierdurch die radiale Belastbarkeit auch des Kugellagers 10 verbessert. Durch die zweierlei weit auseinanderliegenden elastischen Abstützungen (Gummiring 15 und Gummistücke 21) kann die radiale Rotor&iaslenkung auf Grund von Unregelmäßigkeiten im Bandlauf und insbesondere bei kritischen Drehzahlen klein gehalten werden, was für einen ungestörten Garnbildungsprozess seiir wichtig ist. Ferner bleiben damit und weil auch die tote Masse der Lagerung, bestehend aus den nicht rotierenden gefederten Teilen, klein ist, die Lagerbelastungen klein.The axial fixing of the rotor by one of the two bearings has the advantage that only its comparatively low tolerances in the axial bearing - go into play, whereas the length tolerances of the bearing rings, the shaft 9 and the sleeve 14 remain without influence. In addition to reducing the bearing noise, this also improves the radial load-bearing capacity of the ball bearing 10. Due to the two widely spaced elastic supports (rubber ring 15 and rubber pieces 21) the radial rotor steering due to irregularities are kept small in the belt run and especially at critical speeds, which means an undisturbed yarn formation process is important to us. Furthermore, this and because also the dead mass of the storage, consisting of the non-rotating sprung parts, is small, the bearing loads are small.

Allerdings werden durch die hier geschilderten Maßnahmen die kritischen Drehzahlen angehoben. Dies kann durch Ver-However, the measures outlined here increase the critical speeds. This can be done by

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änderung der Charakteristiken der elastischen Abstützungen zu einem gewissen Grade kompensiert werden. Wenn jedoch etwa zum Spulenwechsel eine niedrige Drehzahl gefahren werden soll, empfiehlt es eich darüberhinaus, die Klasse der Turbine 6, etwa nach Fig. 1 durch außerhalb der strichpunktierten normalen Turbinenkontur vorgesehenes Ballastmaterials 6', zu vergrößern. Damit läßt sich eine erhebliche Absenkung der unteren Grenze des überkritischen Drehzahlbereiches erzielen.Changes in the characteristics of the elastic supports can be compensated to a certain extent. if However, if a low speed is to be used to change the bobbin, it is also recommended that the Class of the turbine 6, for example according to FIG. 1 by what is provided outside the dash-dotted normal turbine contour Ballast material 6 'to enlarge. This allows a considerable reduction in the lower limit of the supercritical Achieve speed range.

Die so weit beschriebene Lagerung läßt mit Fettschmierung bei praktisch befriedigender Lebensdauer Drehzahlen bis etwa 45.000 min" zu. Noch höhere Drehzahlen lassen sich durch eine ölschmierung erreichen, die auf-Grund des vorausgehend erwähnten Druckausgleiches ohne weiteres möglich ist. Eine solche Ölschmierung kann folgendermaßen verwirklicht sein: In das Gehäuse 1 ist eis über einen Schlauch 22 sit einem Tank 23 verbundenes Hundstück 24 eingeschraubt, in dem ein bis in den Tank reichender Docht 25 endet. Ein Fortsatz 26 des Mundstücks 24 ragt durch eine Bohrung 27 der Hülse 14 hindurch, und der Docht 25 gibt Öl tropfenweise auf die rotierende Welle 9 ab, von wo es zu den beiden Lagern 10 und 13 fließt. Stattdessen könnte der Docht 25 auch bis an die Welle führen. Ein Olschleuderring 28 verhindert, daß Öl bis in den Turbinenraum 17 gelangt.The bearing described so far, with grease lubrication, allows speeds of up to about 45,000 rpm with a practically satisfactory service life. Even higher speeds can be achieved by oil lubrication, which due to the previously mentioned pressure equalization without further is possible. Such oil lubrication can be realized as follows: In the housing 1 is screwed ice via a hose 22 sit a tank 23 connected dog piece 24, in which a to into the Tank reaching wick 25 ends. An extension 26 of the mouthpiece 24 protrudes through a bore 27 in the sleeve 14 through, and the wick 25 drops oil onto the rotating shaft 9, from where it goes to the two bearings 10 and 13 flows. Instead, the wick 25 could also lead up to the shaft. An oil slinger 28 prevents oil from reaching the turbine chamber 17.

Bei dieser Art Schmierung richtet sich die zugeführte ölmenge nach dem Dochtquerschnitt und dem Gefälle zwischen dem Tank 23 und der Welle 9. Man hat es damit in der Hand, sie so zu dosieren, daß sie dem tatsächlichen ölbedarf der beiden Lager 10 und 13 entspricht. Da das während eines Stillstands der Maschine weiterfließende öl zu einer Überfüllung der Lager führen kann, sind demWith this type of lubrication, the amount of oil supplied depends on the wick cross-section and the gradient between the tank 23 and the shaft 9. You have it in the hand to dose it so that it corresponds to the actual oil requirement of the two bearings 10 and 13. Since that Oil that continues to flow while the machine is at a standstill can lead to overfilling of the bearings

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Fachmann geläufige Vorkehrungen zu treffen, um dieses überflüssige öl beim Anlassen der Haschine aus der Lagerung herauszuschleudern.Professional take common precautions to avoid this to throw excess oil out of the bearing when the machine is started.

Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung einer (nicht gezeigten) Zentralschmierung, bei der in einem durch Einstellung an de? Förderpumpe stufenlos wählbaren Zeitabstand ein Druck aufgebaut wird, mit dem die Beaufschlagung eines Dosierkolbens erfolgt. Damit ist sichergestellt, daß die Lager eine vorherbestimmbar^ Ölmenge erhalten.Another possibility is to use a central lubrication system (not shown), in which in one by hiring at de? Feed pump, continuously adjustable time interval, a pressure is built up with which the Actuation of a metering piston takes place. This ensures that the camp has a predeterminable ^ Amount of oil received.

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Claims

·· t * · »» Ilk G 73 24 434.5 July 5, 1976 S c h u t ζ talks

1. Storage for the spinning rotor of an open-end spinning device, which consists of a shaft with an overhung spinning turbine and a drive pulley at the other end of the shaft, with two roller bearings which are supported in a housing bore via a sleeve that accommodates the bearings and an elastomer body surrounding the sleeve , characterized in that the sleeve (14) is low-mass and the elastomer body is divided into two narrow sections (15, 21) near both sleeve ends, the turbine-side section (15) of which lies axially outside the turbine-side roller bearing (10), and that on which the sleeve (14) surrounding the annular space (17 ^f) an air inlet opening and in the sleeve (14) between the turbine-side bearing (10) and the turbine side elastomeric body portion (15) opening into the Ttarbinenraum (17) air passage opening (20) is provided (Fig. 1).

2. Storage according to claim 1, characterized in that the turbine-side elastomer body section (15) as Sealing ring is formed and the air inlet opening is provided in the vicinity of the other end of the sleeve.

3. Storage according to claim 2, characterized I λ et that the air inlet opening penetrates the turbine-remote elastomer body section (21) in the form of axial channels (Fig. 2).

4. Storage according to claim 3, characterized in that that the turbine-remote elastomer body section (21) consists of individual elastomer pieces distributed over the circumference of the sleeve consists (Fig. 2).

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5. Storage according to one of claims 1-4, characterized in that the turbine-side roller bearing (10) is a deep groove ball bearing and the rolling bearing (13) remote from the turbine is a roller bearing free of axial guidance.

6. Storage according to one of claims 1-5, characterized in that the mass of the turbine (6) relative to the usual, strength-related mass is increased by ballast material (6 ') (Fig. 1).

7. Storage according to one of claims 1-6, characterized in that between the turbine-side roller bearing (10) and the turbine space (17) with the air passage opening (20) connected to the turbine chamber (17) via an annular gap (19) communicating pressure compensation chamber (180) is provided is (Fig. 1).

S. Bearing according to claim 7, characterized in that the pressure compensation space (18 ¹ ) is formed by a hollow labyrinth sealing ring (18) inserted into the sleeve (14).

9. Storage according to one of claims 1-8, characterized in that the two roller bearings (10, 13) are oil-lubricated are.

10. Storage according to claim 7 and 9, characterized. That in the pressure equalization ^{chamber (18 f} ) an oil slinger (28) is arranged on the shaft (9) (Fig. 1).

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