FR2635123A1

FR2635123A1 - SUPPORT DISC FOR WHEEL ROTOR SUPPORT DISC TERMINALS WITH OPEN END (OE)

Info

Publication number: FR2635123A1
Application number: FR8910536A
Authority: FR
Inventors: Wolfgang Feuchter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-06
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1990-02-09
Anticipated expiration: 2009-08-04
Also published as: JPH0247319A; DE3826851C2; DE3826851A1; FR2635123B1

Abstract

L'invention concerne un disque d'appui pour des paliers à disques d'appui de rotors de filage avec extrémité ouverte, où quatre disques d'appui, répartis par paires, créent deux intervalles en forme de coin pour recevoir l'arbre d'un rotor de filage. Le rotor comporte un corps de base 8 en métal, qui se compose d'une partie 15 en forme de disque entourée par une partie 16 de forme annulaire sur laquelle est montée une garniture 9, pourvue d'une rainure périphérique centrale de refroidissement 14; pour un diamètre d'arbre de rotor de 8 mm, le disque, y compris la garniture, a un diamètre extérieur de 78 mm, l'épaisseur de la garniture est de 4 mm et la largeur d'appui B-a pour l'arbre 4 s'élève à au moins 8 mm.The invention relates to a backing disc for spinning rotor backing disc bearings with an open end, where four backing discs, distributed in pairs, create two wedge-shaped gaps for receiving the shaft. a spinning rotor. The rotor has a base body 8 made of metal, which consists of a disc-shaped part 15 surrounded by an annular-shaped part 16 on which is mounted a lining 9, provided with a central peripheral cooling groove 14; for a rotor shaft diameter of 8 mm, the disc including the seal has an outside diameter of 78 mm, the thickness of the seal is 4 mm and the bearing width Ba for the shaft 4 is at least 8 mm.

Description

La présente invention concerne un disque d'appui pour des paliers àThe present invention relates to a support disk for bearings

disques d'appui de rotors de filage avec extrémité ouverte (OE), qui est pourvu sur sa périphérie d'une garniture en matière plastique comportant une rainure périphérique de refroidissement, un palier-à disques d'appui comportant au total quatre disques d'appui disposés par paires en étant placés dans chaque paire l'un en regard de l'autre avec un faible espacement, afin de créer ainsi dans lesdites paires deux intervalles en forme de coin pour recevoir unarbre d'un rotor de filage avec extrémité ouverte (OE). Les disques d'appui de ce genre sont connus (brevet US 4 676 673) et ils ont été utilisés en pratique avec un grand succès. Ils sont fabriqués par la Société "Spindelfabrik S ssen", 7334 S ssen, et ils ont été montés dans la machine de filage avec rotor avec extrémité ouverte "Autocoro" de la Société W. Schlafhorst é Co., 4050 Mônchengladbach. Ces paliers à disques d'appui ont été mis au point dans les années et ils constituent encore également à l'heure actuelle les seuls paliers qui sont utilisés en pratique pour des vitesses de rotation de rotors extrêmement élevées, par exemple des vitesses de rotor de 80 mille tr/min. Dans ces paliers à disques d'appui, on a monté des rotors de filage avec extrémité ouverte dont l'arbre a un diamètre de 9 mm. Les disques d'appui proprement dits ont, avec leur garniture, un diamètre de 70 mm. L'épaisseur de la garniture proprement dite s'élève dans une direction radiale à au moins mm. La largeur de la surface d'appui interrompue par une rainure de refroidissement s'élève à environ 11 mm (sans la rainure de refroidissement). Il s'est avéré que des disques d'appui de ce genre conviennent encore particulièrement pour les vitesses de rotation de rotor de 80 000 tr/min et une durée de service longue. On a cependant constaté que ces disques d'appui et les paliers formés avec eux n'ont plus une durée de service suffisante lorsque les vitesses de rotation spinning rotor support discs with an open end (OE), which is provided on its periphery with a plastic lining having a peripheral cooling groove, a bearing-bearing disc having a total of four disks; in pairs arranged in each pair facing each other with a small spacing, thereby creating in said pairs two wedge-shaped intervals for receiving a shaft of an open end spinning rotor ( EO). Support discs of this kind are known (US Patent 4,676,673) and have been used in practice with great success. They are manufactured by the company "Spindelfabrik S ssen", 7334 S ssen, and they were mounted in the rotor spinning machine with open end "Autocoro" of the Company W. Schlafhorst Co., 4050 Monchengladbach. These bearing disc bearings have been developed over the years and they are also still the only bearings that are used in practice for extremely high rotational speeds of rotors, for example rotor speeds of 80 thousand rpm. In these bearings with support disks, spinning rotors with open end of which the shaft has a diameter of 9 mm were mounted. The support discs themselves have, with their lining, a diameter of 70 mm. The thickness of the liner itself rises in a radial direction to at least mm. The width of the bearing surface interrupted by a cooling groove is about 11 mm (without the cooling groove). It has been found that such support discs are still particularly suitable for rotor rotational speeds of 80,000 rpm and long service life. However, it has been found that these support discs and the bearings formed with them no longer have a sufficient service life when the rotational speeds

des rotors dépassent 80 000 tr/min et notamment lors- rotors exceed 80 000 rpm and especially when

qu'elles sont sensiblement supérieures à cette valeur. A l'heure actuelle, on a tendance à faire tourner that they are substantially greater than this value. At present, we tend to rotate

les rotors de filage à des vitesses de 130 000 tr/min. spinning rotors at speeds of 130,000 rpm.

Il s'est avéré qu'alors des morceaux se détachent de la garniture en matière plastique, c'est-à-dire que la garniture se désagrège. Cela semble imputable It has been found that pieces come off from the plastic liner, i.e., the liner disintegrates. This seems attributable

à un trop fort échauffement.at too much warming up.

L'invention a pour objet de créer un disque d'appui pour un palier à disques d'appui du type défini ci-dessus, pour lequel on soit encore assuré d'une durée de service suffisante aux vitesses The object of the invention is to create a support disk for a bearing disk bearing of the type defined above, for which it is still ensured of a sufficient service life at the speeds

de rotation extrêmement élevées des rotors de filage. extremely high spinning rotors.

Ce problème est résolu en ce que, pour un arbre de rotor d'un diamètre de 8 mm, le disque d'appui, y compris la garniture, présente un diamètre extérieur de 78 mm, en ce que l'épaisseur de la garniture s'élève à 4 mm et en ce que la largeur d'appui de la garniture, interrompue par la rainure périphérique de refroidissement, s'élève à au moins 8 mm dans This problem is solved in that, for a rotor shaft with a diameter of 8 mm, the bearing disk, including the lining, has an outside diameter of 78 mm, in that the thickness of the lining rises to 4 mm and in that the support width of the lining, interrupted by the peripheral cooling groove, is at least 8 mm in

la direction axiale de l'arbre.the axial direction of the tree.

Le palier ainsi constitué est conçu pour un arbre qui est un peu plus mince que les arbres utilisés jusqu'à maintenant. Il est ainsi possible d'obtenir plus facilement une plus grande vitesse de rotation. Le diamètre du disque d'appui est augmenté de sorte que la vitesse de rotation des disques d'appui du palier à disques d'appui est moins augmentée par The bearing thus constituted is designed for a tree that is a little thinner than the trees used until now. It is thus possible to obtain a greater speed of rotation more easily. The diameter of the bearing disc is increased so that the rotation speed of the bearing discs of the bearing disc bearing is less increased by

rapport à la vitesse de rotation du rotor de filage. relative to the speed of rotation of the spinning rotor.

L'épaisseur de la garniture est, par contre, réduite par rapport au palier connu. Il est ainsi possible d'absorber d'une manière plus sure les forces centrifuges plus grandes qui résultent de l'augmentation des vitesses de rotation et du diamètre des disques d'appui, The thickness of the liner is, on the other hand, reduced compared to the known bearing. It is thus possible to more securely absorb the larger centrifugal forces resulting from the increase of the rotational speeds and the diameter of the support discs.

sans qu'il se produise de déformations dans la garniture. without there being any deformations in the filling.

Pour cette raison, il est possible de maintenir entre les disques d'appui le même espacement d'environ 1 mm que celui qu'il était classique d'adopter dans les structures connues. La largeur de la garniture a été réduite de sorte qu'également la masse de la garniture a été réduite, car cette masse aurait pu avoir des conséquences négatives du fait de l'augmentation de la force centrifuge. Au total, il s'est avéré que ces disques d'appui conservent aux paliers à disques d'appui un fonctionnement plus sûr et une For this reason, it is possible to maintain between the support discs the same spacing of about 1 mm as it was conventional to adopt in known structures. The width of the liner was reduced so that the weight of the liner was reduced as this lump could have had negative consequences due to the increase in centrifugal force. In total, it has been found that these support discs retain the bearing disc bearings for safer operation and

durée de service suffisamment longue. long service life.

Selon une autre particularité de l'invention, According to another particularity of the invention,

il est prévu que la profondeur de la rainure de refroidis- it is expected that the depth of the cooling groove

sement s'élève à 2 mm. La profondeur de la rainure de refroidissement correspond ainsi à la moitié de l'épaisseur de la garniture. On obtient ainsi, d'une part, également encore une réduction de masse et, d'autre part, cependant, la liaison entre les deux parties annulaires se trouvant des deux côtés des deux rainures de refroidissement et ayant dans l'essentiel une section carrée est suffisamment efficace pour absorber à un degré suffisant les forces axiales is 2 mm. The depth of the cooling groove thus corresponds to half the thickness of the lining. Thus, on the one hand, also a reduction in mass is obtained and, on the other hand, the connection between the two annular parts lying on both sides of the two cooling grooves and essentially having a square section. is sufficiently effective to absorb to a sufficient degree the axial forces

qui sont nécessaires pour une poussée axiale. which are necessary for axial thrust.

il est prévu que la largeur de la rainure de refroidisse- it is expected that the width of the cooling groove

ment s'élève à 1 mm. Il s'est avéré que cette largeur de la rainure de refroidissement est suffisante pour is 1 mm. It has been found that this width of the cooling groove is sufficient for

obtenir un bon effet de refroidissement. get a good cooling effect.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite Other features and advantages of the invention will be highlighted, in the following

de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif of the description, given by way of nonlimiting example

en référence aux dessins annexes dans lesquels: la Figure 1 est une vue en élévation, faite dans la direction d'un arbre de rotor 4, de deux disques d'appui d'un palier à disques d'appui, la Figure 2 représente schématiquement en vue en élévation latérale un palier à disquesd'appui, et la Figure 3 est une vue en coupe axiale with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is an elevational view, in the direction of a rotor shaft 4, of two support discs of a bearing disc bearing, Figure 2 shows schematically. in side elevational view a disk bearing is supported, and Figure 3 is an axial sectional view.

partielle, à échelle agrandie, d'un disque d'appui. partial, on an enlarged scale, of a support disk.

Les dimensions indiquées en relation avec la présente invention doivent être considérées comme associées à des tolérances admissibles de + 0,5 mm qui, autant qu'il est possible, ne doivent cependant pas être atteintes et également pas être dépassées. Le palier à disques d'appui (1) représenté sur les dessins comporte quatre disques d'appui (6, 6') et (7, 7'), qui sont disposés respectivement par paires. Les deux paires (6, 6') et (7, 7') créent des intervalles en forme de coin (5) dans lesquels est monté l'arbre (4) d'un rotor de filage (2). Les disques d'appui (6, 7; 6', 7') se trouvant respectivement d'un côté de l'arbre (4) sont disposés sur un axe commun qui n'est pas représenté sur le dessin. Ces axes montés dans des paliers sont disposés mutuellement en oblique selon un angle. d'environ 1 , en étant légèrement décalés angulairement autour d'un axe The dimensions indicated in connection with the present invention should be considered as associated with allowable tolerances of + 0.5 mm which, as far as possible, should not however be reached and also not be exceeded. The bearing disc bearing (1) shown in the drawings comprises four support discs (6, 6 ') and (7, 7'), which are arranged in pairs, respectively. The two pairs (6, 6 ') and (7, 7') create wedge-shaped gaps (5) in which the shaft (4) of a spinning rotor (2) is mounted. The support discs (6, 7; 6 ', 7') located respectively on one side of the shaft (4) are arranged on a common axis which is not shown in the drawing. These axes mounted in bearings are arranged obliquely at an angle. about 1, being slightly angularly offset about an axis

passant au milieu entre les disques et orienté perpendicu- passing between the discs and oriented perpendicular

lairement à l'arbre (4).stretching to the tree (4).

Les disques (6,6',7,7') sont d'une structure sensible- The discs (6,6 ', 7,7') are of a sensitive structure

ment identique. Ils sont formés d'un corps de base (8) avantageuse- identical. They are formed of a base body (8) which is

ment réalisé d'une seule pièce en métal, dont la périphérie extérieure est pourvue d'une garniture (9), qui crée respectivement extérieurement une surface (10) de roulement pour l'arbre (4). La garniture (9) est formée d'une matière plastique ayant l'élasticité metal outer circumference, the outer periphery of which is provided with a lining (9), which externally creates a bearing surface (10) for the shaft (4). The lining (9) is formed of a plastic material having elasticity

du caoutchouc et d'une dureté de 50 + 3 Shore D. La gar- rubber with a hardness of 50 + 3 Shore D. The

niture (9) est rectifiée sur son côté extérieur, c'est- nut (9) is ground on its outer side, that is,

à-dire sur la surface de roulement (10). ie on the running surface (10).

L'arbre (4) du rotor de filage (2) porte à une extrémité un plateau de rotor (3). Son autre extrémité (12) est appuyée dans un sens axial contre un palier de butée (13), représenté seulement schématiquement. L'arbre ( 4) est entraîné à l'aide d'une courroie tangentielle (11), qui se déplace dans la direction longitudinale d'une machine de filage à rotor avec extrémité ouverte et qui entraîne les rotors de filage (2) au moins d'un côté de la machine. Cette courroie tangentielle(11) estsollicitée The shaft (4) of the spinning rotor (2) carries at one end a rotor plate (3). Its other end (12) is supported in an axial direction against an abutment bearing (13), shown only schematically. The shaft (4) is driven by means of a tangential belt (11), which moves in the longitudinal direction of a rotor spinning machine with open end and which drives the spinning rotors (2) to less than one side of the machine. This tangential belt (11) is solicited

au moyen d'un rouleau presseur dans lesens dela flè- by means of a pressure roller in the fields of the

che (P), c'est-à-dire versl'intérieur de l'intervalle en - che (P), that is to say towards the interior of the interval in -

forme de coin (5). La force de sollicitation s'élève à environ 22 N. Du fait de la direction de déplacement de la courroie tangentielle (11) et de la sollicitation correspondante des disques d'appui (6, 6', 7, 7'), ceux-ci exercent sur l'arbre (4) une poussée axiale sous l'effet de laquelle l'arbre (4) est poussé par wedge shape (5). The biasing force amounts to about 22 N. Due to the direction of movement of the tangential belt (11) and the corresponding biasing of the bearing discs (6, 6 ', 7, 7'), ci exert on the shaft (4) an axial thrust under the effect of which the shaft (4) is pushed by

son extrémité (12) contre le palier de butée (13). its end (12) against the thrust bearing (13).

Comme le montre la Figure 3, le corps de base (8), qui est réalisé avantageusement en un alliage d'aluminium, comporte une partie (15) en forme de disque qui est suivie par une partie (16) de forme annulaire. La partie (15) en forme de disque, qui est disposée au milieu de la partie de forme annulaire (16), possède en direction axiale seulement à peu près la moitié de la largeur de la partie de forme annulaire (16). L'épaisseur radiale de la partie As shown in Figure 3, the base body (8), which is advantageously made of an aluminum alloy, has a disk-shaped portion (15) which is followed by an annular portion (16). The disk-shaped portion (15), which is disposed in the middle of the annular-shaped portion (16), has in the axial direction only about half the width of the annular-shaped portion (16). The radial thickness of the part

de forme annulaire (16) correspond au moins approximative- of annular form (16) corresponds to at least approximately

ment & l'épaisseur radiale (c) de la garniture (9). the radial thickness (c) of the lining (9).

La largeur (B) de la garniture (9) correspond à la largeur de la partie de forme annulaire (16). Au milieu, la garniture (9) est pourvue d'une rainure annulaire (14) commençant sur son côté extérieur et dont la profondeur (e) correspond à la moitié de l'épaisseur (c) de la garniture (9). La largeur (a) de la rainure annulaire (14) s'élève A1 mm. Le palier à disques d'appui (1) est agencé de telle sorte qu'il convienne pour des vitesses de rotation du rotor de filage (2) pouvant atteindre 000 tr/min. L'arbre (4) du rotor de filage (2) a un diamètre de 8 mm. Les disques d'appui (6, 6', 7, 7') ont sur la surface de roulement (10) un diamètre extérieur de 70 mm de telle sorte que, pour une vitesse maximale de rotation du rotor, le disque tourne à une vitesse périphérique de 54,5 m/s. Pour garantir, à de telles vitesses élevées et sous l'effet de- la charge existante, une durée de service suffisante, il doit exister une relation entre le diamètre et les dimensions de la garniture (9). La garniture (9) a une épaisseur (c) de 4 mm. La largeur totale (B) s'élève à 9,3 mm et elle est interrompue par The width (B) of the liner (9) corresponds to the width of the annular shaped portion (16). In the middle, the lining (9) is provided with an annular groove (14) starting on its outer side and whose depth (e) corresponds to half the thickness (c) of the lining (9). The width (a) of the annular groove (14) is A1 mm. The bearing disc bearing (1) is arranged in such a way that it is suitable for rotational speeds of the spinning rotor (2) of up to 000 rpm. The shaft (4) of the spinning rotor (2) has a diameter of 8 mm. The bearing discs (6, 6 ', 7, 7') have an outer diameter of 70 mm on the running surface (10) so that, for a maximum rotational speed of the rotor, the disc rotates peripheral speed of 54.5 m / s. To ensure, at such high speeds and under the effect of the existing load, a sufficient service life, there must be a relationship between the diameter and the dimensions of the lining (9). The lining (9) has a thickness (c) of 4 mm. The total width (B) is 9.3 mm and is interrupted by

la rainure annulaire (14) d'une largeur de 1,0 mm. the annular groove (14) having a width of 1.0 mm.

La garniture (9) forme ainsi deux anneaux ayant dans l'essentiel une section carrée et qui sont reliés entre eux, sur leurs moitiés, dans la zone de la rainure annulaire (14). L'épaisseur (c) de la garniture (9) assure un amortissement suffisant en relation avec le diamètre de l'arbre (4) et la sollicitation dans le sens de la flèche (P). Pour une épaisseur (c) de 4 mm, on est en outre assuré que les forces centrifuges engendrées ne produisent pas une déformation ouunendzLmagewt de la garniture (9). La longueur d'appui pour l'arbre (4), qui correspond à la largeur (B) de la garniture (9) moins la largeur (a) de la rainure annulaire (14), est également choisie de telle sorte qu'il ne se produise pas de sollicitation inadmissible de la garniture (9) et par conséquent des échauffements The lining (9) thus forms two rings having substantially a square section and which are interconnected on their halves in the region of the annular groove (14). The thickness (c) of the lining (9) provides sufficient damping in relation to the diameter of the shaft (4) and the bias in the direction of the arrow (P). For a thickness (c) of 4 mm, it is further ensured that the centrifugal forces generated do not produce a deformation orunmelting of the lining (9). The bearing length for the shaft (4), which corresponds to the width (B) of the lining (9) minus the width (a) of the annular groove (14), is also chosen so that no inadmissible solicitation of the lining (9) and therefore of overheating

correspondants excessifs.excessive correspondents.

L'espacement entre les disques d'appui (6, 6') et (7, 7'), disposés par paires et créant dans chaque paire un intervalle en forme de coin (5), est choisi aussi petit que possible afin que l'arbre (4) soit disposé aussi haut que possible dans ies intervalles en forme de coin correspondants (5) et que la sollicitation radiale des disques d'appui The spacing between the support discs (6, 6 ') and (7, 7'), arranged in pairs and creating in each pair a wedge-shaped gap (5), is chosen as small as possible so that the shaft (4) is arranged as high as possible in the corresponding wedge-shaped gaps (5) and that the radial biasing of the support discs

(6, 6') et (7, 7') soit aussi petite que possible. (6, 6 ') and (7, 7') be as small as possible.

L'espacement entre les disques d'appui (6, 6') et (7, 7') s'élève pour cette raison au maximum à 1 mm. The spacing between the support discs (6, 6 ') and (7, 7') rises for this reason to a maximum of 1 mm.

Claims

1. Support disc for bearings with spinning disc bearing discs with open end (0E), which is provided on its periphery with a plastic lining having a peripheral cooling groove, a disc bearing support comprising a total of four support discs arranged in pairs being placed in each pair facing each other with a small spacing, so as to thereby create in said pairs two wedge-shaped intervals for receiving the shaft of a spinning rotor with open end (OE), characterized in that, for a shaft (4) with a diameter of 8 mm, the bearing disk (6, 7) has, including the lining ( 9), an outside diameter of 78 mm, in that the thickness (c) of the lining (9) is 4 mm and that the bearing width (Ba) interrupted by a peripheral cooling groove (14), rises in

the axial direction of the shaft (4) to at least 8 mm.

2. Support disk according to claim 1, characterized in that the depth (e) of the

cooling groove (14) is 2 mm.

3. Support disc according to one of the claims

1 or 2, characterized in that the width (a) of the

cooling groove (14) is 1.0 mm.

4. Support disc according to one of the claims

1 to 3, characterized in that it comprises a base body (8), made of a single piece of metal, which comprises a disk-shaped portion (15) having a width corresponding to approximately half of the width of the lining (9) which is followed by an annular portion (16) whose width and thickness correspond at least approximately to those

of the filling (9).