Beschreibung:
Rotorbremse für einen Spinnrotor
Die Erfindung betrifft eine Rotorbremse für einen Spinnrotor einer Rotorspinnmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten Bauart von Rotorspinnmaschinen wird die Welle des Spinnrotors in zweireihigen Wälzlagern gelagert. Der Antrieb einer solchen Ausführung erfolgt üblicherweise durch einen Tangentialriemen, der direkt an der Welle des Spinnrotors angreift. Die Lagerung der Rotorwelle ist in eine elastische Dämpfungshülse eingespannt, die im Rotorgehäuse gehaltert ist. Das Rotorgehäuse ist schwenkbar an einem Gehäuseteil gelagert, das die Elemente für die Zufuhr, die Auflösung und die Einspeisung des Fasermaterials umfasst. Das Gehäuseteil selbst ist an einem ortsfesten Rahmenteil der Rotorspinnmaschine schwenkbar gehaltert und mittels einer Verriegelung in der für den Spinnvorgang erforderlichen Spinnstellung fixiert. Zum Öffnen der Spinnbox wird die Verriegelung gelöst und das Rotorgehäuse sowie das Gehäuseteil von Hand aus der Spinnstellung weggeschwenkt. Nach einem vorgegebenen Schwenkweg wird eine hervorstehende Nase einer Bremsklinke an das Tragblech des Maschinengestells gehakt. Der schlagartig aufgebrachte Anlagedruck der Nase am Tragblech bewirkt eine Schwenkbewegung der Bremsklinke, die dadurch schlagartig mit ihrem Bremsbelag mit der Rotorwelle in Kontakt gebracht wird und die Rotation des Spinnrotors stoppt. Dieser BremsVorgang verhindert, dass bei geöffneter Spinnbox in den auslaufenden, aber noch mit hoher Drehzahl rotierenden Spinnrotor gegriffen werden kann.
In dieser Öffnungs- beziehungsweise Anschlagstellung hält die Bremsklinke die gesamte Spinnbox, und die Spinnbox stützt sich über die Lagerwelle an der Bremsklinke ab.
Eine ähnliche Rotorspinneinheit ist beispielsweise in der gattungsbildenden DE 24 05 499 A beschrieben. Die Lageranordnung für den Spinnrotor ist in einer Lagerschale gehalten. Zwischen der Lageranordnung und der Lagerschale ist ein elastisch nachgiebiger Lagerring angeordnet, der das Auftreten von störenden Schwingungen oder Laufgeräusch verhindert. Um den Antrieb des Spinnrotors zu unterbrechen und den Spinnrotor stillzusetzen, wird ein Gehäuseteil, in dem die Faserzuführvorrichtung angeordnet ist, von einem die Lagerschale haltenden Träger der Spinneinheit abgenommen und die Rotorwelle von dem Antriebsriemen abgehoben und in Anlage mit einem Bremsschuh gebracht. Um diesen Bremsvorgang durchführen zu können, ist das Gehäuseteil drehbar an einem Drehzapfen des Gehäuserahmens der Spinneinheit montiert. Wird das Gehäuseteil von Hand um den Drehzapfen geschwenkt, wird ein an der Lagerschale befestigter Haken durch ein am Gehäuseteil der Spinneinheit angeordnetes Hakenteil erfasst, so dass die Lagerschale verschwenkt wird, wodurch die Rotorwelle schlagartig mit einem federnd aufgehängten Bremsschuh in Kontakt gebracht wird. Dabei besteht die Gefahr, dass aufgrund der Massenträgheit der bewegten Baugruppe die Rotorwelle zu stark gegen die Bremsvorrichtung geschleudert wird. Die dabei entstehende Kraftspitze wird über die Lagerung geleitet. Eine derartige Belastung mit stoß- oder schlagartigen Kräften kann zur Schädigung und sogar zum Ausfall der schnell laufenden Wälzlager führen. Bei einem Auftreffen der Lagerschale samt Lageranordnung und Spinnrotor auf einen Anschlag wird die Schwenkbewegung der Lagerschale abrupt abgebremst. Aufgrund der Massenträgheit und der
elastisch nachgiebigen Lagerringe schwingen der rotierende Teil der Lagerung sowie der Spinnrotor selbst weiter. Dadurch entsteht eine wechselnde Bremskraft auf die Welle des Spinnrotors. Die Bremskraft ist nicht genau vorbestimmbar und wird durch das Zurückfedern der Teile, das durch den Schlag hervorgerufen wird, in der ersten Phase des Bremsvorganges herabgesetzt.
In der DE 24 05 499 A wird noch eine weitere Ausführungsform beschrieben. In dieser weiteren Ausführungsform wird der Bremsschuh der Bremsvorrichtung in einem vom Öffnen des Gehäuseteiles separaten, zusätzlichen Bedienschritt manuell betätigt und auf die Welle des Spinnrotors zu bewegt. Bei dieser vom Öffnen des Gehäuseteiles abgekoppelten Einleitung der Bremskraft besteht die Gefahr, dass in den noch laufenden Rotor gegriffen werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Bremse für einen Spinnrotor zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit einer Rotorbremse gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausbildungen der Rotorbremse gerichtet.
Mit der erfindungsgemäßen Rotorbremse wird eine schlagartige Überbelastung der Lagerung des Spinnrotors ausgeschlossen. Die Bewegung von Rotorgehäuse und Deckelelement wird beim Einhaken der Halteklinke an einem Rahmenteil der Rotorspinnmaschine dadurch gestoppt, dass die durch das Einhaken ausgelöste Schwenkbewegung der Halteklinke vom Auftreffen der Halteklinke auf einen Anschlag des Rotorgehäuses beendet wird. Der
Kraftfluss erfolgt nicht über die Lagerung des Spinnrotors. Daneben lassen sich sowohl das Öffnen der Spinnkaπrmer mittels Bewegung des Deckelelementes als auch das Stillsetzen des Spinnrotors mit derselben Schwenkbewegung vornehmen. Zusätzliche, separate Bedienungsschritte zum Stillsetzen des Spinnrotors sind nicht erforderlich. Auf diese Weise ist stets gewährleistet, dass der Spinnrotor bei geöffneter Spinnkammer stillgesetzt ist und es zu keiner Verletzung oder Gefährdung der Bedienperson durch den schnell laufenden Spinnrotor kommen kann.
Die Federkonstante der Feder kann so ausgewählt und deren Anordnung sowie die Anordnung des Anschlags der Halteklinke so vorgenommen werden, daß sich eine von Beginn an definierte Bremskraft ohne Kraftspitze auf die Rotorwelle ausüben lässt. Eine Beschädigung der Lagerung des Spinnrotors wird sicher vermieden.
Ausbildungen der Bremse nach den Ansprüchen 2, 3, und 4 ermöglichen eine kompakte und Platz sparende Bauweise.
Eine vormontierbare Baugruppe nach Anspruch 3 vereinfacht die Montage und erlaubt den Austausch einer vorhandenen, bekannten Bremsklinke gegen eine erfindungsgemäße Halteklinke.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer bekannten Spinnbox in Spinnstellung in vereinfachter Darstellung,
Fig. 2 die Spinnbox der Fig. 1 in einer Öffnungsstellung im Schnitt,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Rotorbremse im Schnitt,
Fig. 4 eine vereinfachte Seitenansicht einer Spinnbox in Spinnstellung mit einer Rotorbremse gemäß Fig. 3,
Fig. 5 die Spinnbox der Fig. 4 im Schnitt,
Fig. 6 die Spinnbox der Fig. 4 in Bremsposition im Schnitt,
Fig. 7 eine Seitenansicht der Spinnbox der Fig. 4 in Bremsposition.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine bekannte Spinnbox 1. An einer Traverse 2 der Rotorspinnmaschine sind als Teile des Rahmens ein Trägerblech 3 und ein Schwenkrohr 4 befestigt. Das Deckelelement 5 enthält Bauelemente für die Faserzufuhr, die Faserauflösung und die Fasereinspeisung in den Spinnrotor 6, die nicht im Einzelnen in den Figuren dargestellt sind. Der Spinnrotor 6 ist mittels einer Lagerung 7, die eine elastische Dämpfungshülse 8 und Kugelsätze 9, 10 umfasst, im Rotorgehäuse 11 gelagert. Die elastische Dämpfungshülse 8 weist beidseitig Stützflansche 20, 21 mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als die Bohrung des Rotorgehäuses 11 auf. Die Stützflansche 20, 21 wirken als Begrenzung der Auslenkung der Lagerung 7 unter Last. Es soll damit verhindert werden, dass durch die Auslenkung eine Schräglage der Rotorwelle 12 entsteht, bei der der Spinnrotor 6 zum Beispiel die aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellte, mit geringem Abstand zum Spinnrotor 6 positionierte Speise- und Abzugsdüse berührt und es so zu Beschädigungen kommt.
Mittels eines Antriebsriemens 13, der an die Rotorwelle 12 des Spinnrotors 6 angreift, ist der Spinnrotor 6 in Rotation versetzbar. Die Spinnbox 1 weist eine Bremsklinke 14 auf, die am freien Ende der Rotorwelle 12 angreifen kann. Die Bremsklinke 14 ist in der Darstellung der Fig. 1 von der Rotorwelle 12 weggeschwenkt und berührt diese nicht. Durch die Schwerkraft verbleibt die Bremsklinke 14 in dieser Lage, solange die Spinnbox 1 sich in Spinnstellung befindet. Das Rotorgehäuse 11 ist mittels einer Schwenkachse 15 schwenkbar mit dem Deckelelement 5 verbunden. Das Deckelelement 5 seinerseits ist am Schwenkrohr 4 schwenkbar gehaltert.
Fig. 1 zeigt die bekannte Spinnbox 1 in Spinnstellung, während Fig. 2 die Spinnbox 1 in Öffnungs- beziehungsweise Anschlagstellung zeigt. Um aus der Spinnstellung die Anschlagstellung zu erreichen, wird das Deckelelement 5 und das Schwenkrohr 4 in der Darstellung der Figuren 1 und 2 im Uhrzeigersinn um das Schwenkrohr 4 und das Rotorgehäuse 11 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 15 in einer gleichzeitigen Bewegung durch manuelle Betätigung geschwenkt. Dabei gleitet die Unterseite des Rotorgehäuses 11 auf dem unteren Rand 16 einer Öffnung 17 des Trägerblechs 3 entlang, bis die Bremsklinke 14 mit dem Klinkenhaken 18 an das Trägerblech 3 anschlägt. Durch die manuelle Betätigung wird eine Kraft in Richtung des Pfeiles Fl aufgebracht, die beim Anschlagen des Klinkenhakens 18 an das Trägerblech 3 eine Gegenkraft in Richtung des Pfeiles F2 erzeugt, mit der der Klinkenhaken 18 beaufschlagt wird. Es wird ein Schwenk des Klinkenhakens 18 um die Schwenkachse 19 bewirkt, wodurch der Klinkenhaken 18 mit einer Bremskraft in Richtung des Pfeiles F3 auf das freie Ende der Rotorwelle 12 gepresst wird
und der Spinnrotor 6 stillgesetzt wird. Die Rotorwelle 12 stützt sich dabei auf die Kugelsätze 9, 10 der Lagerung 7 ab.
Es ist üblich, das Öffnen manuell vorzunehmen. Die manuell durchgeführte Bewegung erfolgt relativ unkontrolliert und die dem Deckelelement 5 und dem Rotorgehäuse 11 erteilte Schwungbewegung wird manuell nicht oder nicht ausreichend vor dem Kontakt der Bremsklinke 14 mit dem Trägerblech 3 abgebremst.
Dadurch wird die mit dem Pfeil F2 gekennzeichnete Kraft stoß- oder schlagartig ausgeübt, und es kommt zu einer unerwünschten, hohen Kraftspitze. Der Kraftfluss verläuft, wie beschrieben, über die Kugelsätze 9, 10, und die Kraftspitze führt zu einer Berührung der Stützflansche 20, 21 mit dem Rotorgehäuse 11. Damit wirkt die hohe Kraft weitgehend ungemindert auf die Kugeln der Kugelsätze 9, 10 und deren Laufbahnen auf der Rotorwelle 12 ein. Dadurch können die Kugeln der Kugelsätze 9, 10 sowie die Laufbahnen beschädigt werden. Dies kann zum Lagerausfall und zu Folgeschäden an anderen Bauteilen der Spinnbox 1 führen.
Bei geöffneter Spinnkammer in der in Fig. 2 dargestellten Öffnungsstellung ist der Zugang zum Spinnrotor 6 zu Reinigungszwecken und anderen Wartungsarbeiten ungehindert möglich.
Fig. 3 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen Rotorbremse 22 im Schnitt. Die Rotorbremse 22 umfasst eine Halteklinke 23 mit Klinkenhaken 31, Klinkenanschlag 24 und Bremshebelanschlag 25 sowie einen Bremshebel 26 mit Bremsbelag 27 und der Feder 28. In der Darstellung der Fig. 3 ist die Feder 28 als U-förmige Blattfeder ausgeführt. Alternativ kann die Feder zum Beispiel
als doppelseitige, gewickelte Schenkelfeder ausgebildet sein. Bremshebel 26 und Halteklinke 23 sind um die Schwenkachse 29 schwenkbar. Die Fig. 3 zeigt die Rotorbremse 22 in Ruhestellung. In dieser Ruhestellung wird der Bremshebel 26 von der Feder 28 gegen einen den Weg des Bremshebels 26 begrenzenden Bremshebelanschlag 25 gedrückt und berührt die Rotorwelle 12 des Spinnrotors 6 nicht.
Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Spinnbox, die sich von der Spinnbox 1 in Figur 1 und 2 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass sie anstelle der bekannten Bremsklinke 14 eine erfindungsgemäße Rotorbremse 22 aufweist.
In den Figuren 4 und 5 ist die Rotorbremse 22 in Ruhestellung während des Spinnvorgangs gezeigt. Das freie Ende der Rotorwelle 12 liegt in dieser Spinnstellung am Antriebsriemen 13 an und wird von diesem in Rotation versetzt. In der Spinnstellung ist der Bremsbelag 27 von der Rotorwelle 12 und der Klinkenanschlag 24 von der Anschlagfläche 30 am Rotorgehäuse 11 weggeschwenkt. Die Halteklinke 23 samt Klinkenhaken 31 wird durch die Schwerkraft in dieser Lage gehalten. Dabei wird der Bremshebel 26, der den Bremsbelag 27 trägt, von der Feder 28 an den
Bremshebelanschlag 25 gedrückt. Der Bremshebelanschlag 25 ist Teil der Halteklinke 23 und begrenzt den Schwenkbereich des Bremshebels 26, so dass dieser die Rotorwelle 12 nicht berühren kann, wie der Schnittdarstellung der Spinnstellung in Fig. 5 zu entnehmen ist. Die Halteklinke 23, der Bremshebel 26 und die Feder 28 sind unabhängig voneinander um die gemeinsame Schwenkachse 29 schwenkbar.
Fig. 6 zeigt die Rotorbremse 22 in Bremsposition. Deckelelement 5 und Rotorgehäuse 11 der Spinnbox 1 haben nach
einer Schwenkbewegung um das Schwenkrohr 4 beziehungsweise um die Schwenkachse 15 die öffnungs- beziehungsweise Anschlagsstellung eingenommen. Die Bewegung ist durch den Anschlag des Klinkenhakens 31 der Halteklinke 23 an das Trägerblech 3 begrenzt worden.
Die Gegenkraft, die beim Anschlag des Klinkenhakens 31 in Richtung des Pfeils F2 wirkt, beaufschlagt die Halteklinke 23 mit einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse 29 in der Darstellung der Figuren 6 und 7 entgegen dem Uhrzeigersinn. Der Schwenkweg dieser Schwenkbewegung der Halteklinke 23 wird durch den Klinkenanschlag 24 begrenzt. Die Schwenkbewegung wird durch das Auftreffen des Klinkenanschlages 24 auf den Anschlag 30 des Rotorgehäuses 11 gestoppt. Da die Gegenkraft vom Anschlag 30 des Rotorgehäuses 11 aufgefangen wird, erfolgt der Kraftfluss auch bei einer schwungvollen Bewegung der Spinnbox 1 nicht über die Lagerung 7. Der
Bremshebelanschlag 25 hat, da er Teil der Halteklinke 23 ist, der Schwenkbewegung der Halteklinke 23 entsprechend eine Position näher an der Rotorwelle 12 eingenommen. Der Schwenkweg, den der Bremshebel 26 unabhängig von der Halteklinke 23 noch in Richtung Bremshebelanschlag 25 zurücklegen kann, ist nun ausreichend lang, um das Angreifen des Bremsbelags 27 an die Rotorwelle 12 zu ermöglichen, ohne durch den Bremshebelanschlag 25 davon abgehalten zu werden. Die Feder 28 ist um die Schwenkachse 29 schwenkbar, stützt sich an der Halteklinke 23, wie in Fig. 6 gezeigt, ab und drückt mittels ihrer vorgegebenen begrenzten Federkraft den unabhängig von der Halteklinke 23 um die gemeinsame Schwenkachse 29 schwenkbaren Bremshebel 26 mit dem Bremsbelag 27 an die Rotorwelle 12. Der Bremsbelag 27 beaufschlagt auf diese Weise die Rotorwelle 12 nur mit einer begrenzten Bremskraft in Richtung des Pfeils F3.
Der Bremshebel 26 ist in dieser Position vom Bremshebelanschlag 25 beabstandet. Bei einer schlagartigen Beaufschlagung der Rotorwelle 12 mit der Bremskraft durch den Bremshebel 26 ist eine etwaig auftretende Kraftspitze wesentlich kleiner als bei bekannten Rotorbremsen, da die Masse, deren Schwung über die Rotorwelle 12 abzubremsen ist, im Wesentlichen nur vom Bremshebel 26 und vom Bremsbelag 27 gebildet wird. Diese Masse ist gegenüber der Masse von Deckelelement 5 und Rotorgehäuse 11 außerordentlich gering. Da nur die auf die Rotorwelle 12 wirkende Bremskraft die Kugelsätze 9, 10 der Lagerung 7 belastet, bleibt die Belastung der Lagerung 7 sehr gering. Schäden, die zum Ausfall der Lagerung 7 führen können, werden aufgrund der geringen abzubremsenden Schwungmasse und der geringen Bremskraftbelastung vermieden.
Die Rotorbremse 22 ist kompakt und Raum sparend ausgebildet. Sie weist, wie in den Figuren 3 bis 7 gezeigt ist, als Baugruppe im Wesentlichen die gleichen Außenmaße auf wie die bekannte, in den Figuren 1 und 2 gezeigte Bremsklinke 14 und ist an der gleichen Position angeordnet und um die gleiche Schwenkachse 15 schwenkbar. Der Klinkenhaken 31 der erfindungsgemäßen Rotorbremse 22 befindet sich an der gleichen Position wie bei bekannten Rotorbremsen der Klinkenhaken 18 der bekannten Bremsklinke 14. Somit können die bekannten Bremsklinken 14 schnell und einfach gegen erfindungsgemäße Rotorbremsen 22 ausgetauscht werden.