DD144575A5

DD144575A5 - Gaslager fuer schnell rotierende teile an spinn-oder zwirnmaschinen

Info

Publication number: DD144575A5
Application number: DD79213842A
Authority: DD
Inventors: Alfons Spies
Original assignee: Heidenhain Gmbh Dr Johannes
Priority date: 1978-06-24
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1980-10-22
Also published as: DE2827880B1; US4260205A; FR2429275B1; JPS6261689B2; GB2027133A; CS212321B2; CH639435A5; JPS556092A; FR2429275A1; GB2027133B

Description

;V Berlin,^;d.20.6.1979 55 507/26/32 .

Gaslager für schnell rotierende Teile an Spinn- oder Zwirnmaschinen '.: : ;

Anwendungsgebiet der, Erfindung

.Die-Erfindung betrifft ein Gaslager für schnell rotierende Teile an Spinn- oder Zwirnmaschinen,, insbesondere Spinnrotoren, Spinnringen und Spinnspindeln.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen' :

Bisher*bekannte Gaslager mit dünnen Folien als Lagerelemente benötigen neben mindestens einem radialen Folienlager zwei axiale Lager₀ Das eine axiale Lager dient zur Aufnahme des Gewichts des Spinnrotors während des Stillstandes und in der Anlaufphase, . :

Während des Spinnens werden vom Faden auf den Rotor Axialkräfte nach oben hin ausgeübt, die das Gewicht des Rotors um ein Yielfaches überschreiten, so daß eine weitere axiale Lagerfläche zur. Aufnahme dieser .,ICräf te 'notwendig ist ,Die Trag-... fähigkeit dieser letzteren axialen Lagerfläche ist aber durch die Schiefstellung des Rotors .begrenztj d,h.., axiale Rotorfläche und axiale Statorflache stehen nicht parallel zueinander. Diese Schiefstellung des Rotors ist durch die dynamische Unwucht bedingt, ..die durch den Ringläufer auch bei einem optimal ausgewuchteten Rotor hervorgerufen wird» Bei den bisher

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bekannten Gaslagern könnte diese axiale Lagerfläche nur dann entfallen, wenn das Gewicht des Rotors größer als die nach oben wirkenden Axialkräfte des Fadens wären; es ist aber nicht möglich, den Rotor so schwer zu machen* ^

Ziel der Erfindung ; : ^; "'} -,· y ':,'.. Ϊ :;>. / [ ^.~.. :r\; :.'}'' ' ' " .. . /\'... '"'· ' V. _: "

Ziel der Erfindung.ist ein kostengünstiges Gaslager mit ,langer Lebens dauer. -. ' ·' ^: -.-:. \.-' /^;-·\:0 ^:.._:- " ' '- "" · ' ;' .. ','"'.. .' ^v -. V ' ' .' '' ^;

, Darlegung des Wesens der Erfindung V

Der"Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gaslager für sciMell rotierende Teile an Spinn- oder Zwirnmaschinen zu ". schaffen,":bei-'dem bei einem einfachen Aufbau wenigstens ein axlsles Lager entfallen kann. ' : "

Diesr-.wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gaslager ein lolienlager ist, dessen mindestens eine Folie einen Kegelstnspfmantel aufspannt, y

MiMestens eine Folie spannt einen sich nach: unten öffnenden* : Kegelstumpf mantel auf * ; . " ;. : :^::^: : . ^: .^: : :, _;" . :

Jeweils mindestens eine Folie spannt zwei übereinander, angeordiiet.e Kegelstumpfmäntel auf_β ."V . ." ,

Drei Folien spannen einen sich nach unten öffnenden Kegelstumpfmantel auf«

drei Folien spannen zwei übereinander angeordnete Ke gelsturripfmäntel auf.

In Torteilhafter V/eise ist mindestens eine Folie den kegelstisapfförmigen LIa.ntelflachen vorspannungsfrei angepaßt.

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;: - Γ-.,'Χ ":- - 3 - :. . Berlin, d. 20.6.1979

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' '.' " ·' ; . : :.' ' ' ' '"".' " . . " ] ' ' öder^: , ' ' ' Die Folie ist als gerader Streifen ausgebildet stellt die Abwicklung des Kegelstumpfmantels dar„

'Die-Folie .weist an beiden Enden je eine Schwachstelle auf und ist aus Metall oder Kunststoff hergestellte -..,".

Zur Befestigung der Folie ist ein Befestigungselement je Folie vorgesehen,, Ais Axiallager ist ein an sich bekanntes Spiralrillenlager vorgesehen_o

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß vom kegeligen Folienlager axiale und radiale Lager-Kräfte aufgenommen werden, so daß bei einem kegeligen Folienlager ein axiales Lager und bei zwei kegeligen: Folienlagern beide axiale Lager entfallen können«, Weiter ergibt sich eine .axiale Tragkraft auch beim Kippen des Rotors₀ Die Rotonnasse kann klein sein, so daß ein Anlaufen des Rotors ohne Zuführung von Speiseluft möglich ist. Die geringe Rotormasse ermöglicht ferner ein schnelles Hochlaufen und Einsynchronisieren des Gaslagers imd das kleine Reibmoment eine geringe Fadenspannung» Durch diese Maßnahmen ergibt sich ein besonders einfach aufgebautes und kostengünstiges Gaslager mit langer Lebensdauer,

-Aus&iffirungsbei spiel ^: : .'. - - :

Die Erfindung soll -nachstehend an einem Ausführuiigsbeispiel näher erläutert vierden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig", la: den Querschnitt eines Gaslagers,

Fige Ib: eine Unteransicht des Gaslagers ohne Rotor,

Fig. 2: den Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des _;Λ GaslagerSj ^: -_: ν ."; ' .

Fig· 3 ϊ die Ansicht einer Folie» :

Fig* 1a und Ib zeigen die Ausführungsform eines Gaslägers mit einem kegelförmigen Folienlager und einem'Axiallager. Auf einer Grundplatte 1 ist ein Stator 2befestigt, an dem mittels dreier.Befestigungselemente 3 drei Folien 4 symmetrisch angeordnet sind, die einen sich nach unten öffnenden Kegelstumpfmantel 5 auf spannen» Der Stator 2 weist über dem Kegelstumpfmantel 5 eine axiale lagerfläche 6 mit Düsen 7 zur Lufteinspeisung für die Anfahrphase auf« Auf dieser Lagerfläche 6 des Stators 2 ist eine axiale Lagerfläche 8 eines Rotors 9 gelagert, die zusammen das Axiallager bilden» Die axiale Lagerfläche 8 des Rotors 9 weist nicht dargestellte Spiralrillen zur aerodynamischen Ausbildung eines Gaspolsters während des Betriebes auf» Unterhalb der axialen Lagerfläche 8 besitzt der innen hohle Rotor 9 eine sich nach unten öffnende kegelstumpfförmige Mantelfläche 1Gj an der außen die den Kegel stumpf mantel 5 bildenden^^ drei Folien 4 vorspannungsfrei anliegen. Die Grundplatte 1 ist über ein Dämpfungselement 11 mit einem Gehäuse verbunden» ^;" . .· ' _::' ':' :.·,;" ,' ' ' * :^:; . ' \- '^; ;'. . · '. . ;. ;' : ,- ;

Zum reibungsfreien Anlaufen des Rotors 9 wird zwischen seiner Lagerfläche 8 und der Lagerfläche 6 des Stators 2 -zum Aufbau eines aerostatischen Gaspolsters mittels der Düsen 7 Druckluft eingespeist, die bei einer bestimmten Drehzahl des Rotors 9 abgeschaltet werden kann, da sich dann durch die Spiralrilien-in, der Lagerfläche 8 des Rotors 9 ein aerodynamisches Gaspolster zwischen der Lagerfläche 6 des Stators 2 und der Lagerfläche 8 des Rotors 9 aufgebaut hate

.Gleichfalls bildet sich bei einer bestimmtenDrehzahl des Rotors 9 ein aerodynamisches Gaspolster zwischen dem Kegelstumpfmantel 5 des Stators 2 und der .kegelstumpfförmigen Mantelfläehe ao des Rotors 9 aus, das ein reibungsfreies Aufnahmen der

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auf den Rotor 9 durch den nicht dargestellten Spinnfaden nach often, hin ausgeübten Axialkräfte gestattet» Das durch den Kegelstumpfmantel 5 des Stators...,2 und der kegeistumpfförmigen. Mantelfläche 10 des Rotors 9 gebildete kege Is tumpf f örmige .... Rollenlager kann gleichfalls radiale Kräfte aufnehmen, die durch den Faden und die Unwucht eines nicht gezeigten Ringläufers hervorgerufen werden ,Auch bei einer Schiefstellung des Rotors 9 nimmt das vorgeschlagene Folienlager' nach oben gerichtete axiale Kräfte auf»

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gaslagers mit zwei kegelstumpf f örrnigen Folienlagern: ist in ,Fig. 2 im'^: Querschnitt dargestellto An einer Grundplatte 2i ist ein oberer Stator 22 befestigt, an dem mittels dreier Befestigungselemente 23 drei Folien 24*symmetrisch angeordnet sind, die einen sich nach unten öffnenden Kegelstumpfmantel 25 aufspannen. An dem oberen Stator 22· ist ein unterer Stator 26 befestigt, an dem mittels dreier Befestigungselemente 27 drei Folien 28 symmetrisch angeordnet sind, die einen sich nach oben öffnenden Kegelstumpf mantel 29 aufspannen» Die die beiden mit ihren Basisöffnungen einander zugewandten Kegelstumpf-* mantel 25 und 29 bildenden Folien 24 und 28 liegen vorspannungsfrei an zwei kegelstumpfförmigen Mantelflächen 30 und eines innen hohlen Rotors 32 an· Die Grundplatte 21 ist über ein Dämpfuhgseiement 33 mit einem Gehäuse 34 verbundene

Diese letztere Ausführungsform kann bei einem leichten Rotor 32 Verwendung finden. Zum leichteren Anläufen Rotors 32 können zusätzlich die den unteren K_egel^:atumpfmaiitel- ,29 bildenden Folien 28 jeweils an mehreren Stellen feine Bohrungen 35 aufweisen, über die mittels beweglicher Kunststoffschläuche ν 36, die an den Folien 28 angeklebt sind, Druckluft zugeführt wird, die bei einer bestimmten Drehzahl des Rotors 32 abgeschaltet werden kann, da sichdann ein aerodynamisches Gas-

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polster zwischen dem Kegelstumpf mantel 29 des unteren Stators 26 und der kegelstumpfförmigen Mantelflache 31 des Rotors 32 ausgebildet hat· . /:"^:: . _:. -Z-/.-: . ' y - :. , -; · ' '.-· .

Die Folien 4 bzw« 24 und 28, die aus Metall oder Kunststoff bestehen können, können als gerade Streifen ausgebildet sein oder stellen gemäß Pig« 3 die- Abwicklung der Kegelstumpfmäntel 5 bzw« 25 und '29 dar, die den kegelstumpfförmigen Mantelflächen 10 bzw» 30 und 31des Rotors 9 bzw· 32 entsprechen* An beiden Enden v/eisen die Folien 4, 24 und 28 jeweils Schwachstellen 37 in. Form von Einkerbungen auf« Durch diese Schwachstellen 37 können sich die Folien 4, 24 und 28 beim Taumeln des Rotors 9 und 32 besser den kegelstumpfförmigen Mantel-" flächen 10 bzw. 30 und 31 anpassen, so daß immer ein gleichmäßiger Luftspalt und damit ein gleichmäßig tragendes Gaspolster zwischen den Folien 4 bzw, 24 toad 28 und den kegelstumpff örmigen Mantelflächen TO bzw« 30 und 31 des Rotors 9 bzw. 32 entsteht·; . ; ; _K /' -^: -'r^:/c^:C- ':' ~'.'-^{: :}' , '.- '^:..,.-/ '·/.

Die mit der Erfindung erzielten Yorteile bestehen insbesondere darin, daß beim vorgeschlagenen Gaslager nur zviei Lagerstellen erforderlich sind, die im Betriebszustand auch beim iaumeln des Rotors 9 bz\'V_t, 32 eine optimale axiale Tragkraft gewährleisten. Da die Masse des Rotors 9 bzw_e 32 klein sein kann, ist ein Anlaufen des Rotors 9 bzw. 32 ohne Zufuli^ritng vpn Speiseluft und weiter ein aerodynamischer Betriebszustand möglich* Die geringe Masse des Rotors 9 bzw» 32 ermöglicht ferner ein schnelles Hochlaufen und Einsyhchronisieren des Rotors 9 bzwο 32 und das kleine Reibmoment hat eine geringe Fadenspannung zur Folge₀ Damit ergibt /sich ein besonders einfach aufgebautes und kostengünstiges Gaslager mit langer Lebensdauer«

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Claims

'_; " - 7 - V ;Berlin,d.20.6.1979

' . "V" "...: ' . .· '· , ' :. ' 55 507/26/32 . ,_: ί;:.Λ::^/^^:-^::ινΓΛ:ΐ^ν.^ 213 842 ;;;.

'Erfindung sansprüch" . . :

T₀ Gaslager für sclmell rotierende Teile an Spinn- oder Zwirnmaschinen, insbesondere Spinnrotoren, Spinnringen und ; Spinnspindeln, gekennzeichnet dadurch, daß das Gaslager ein Folienlager ist, dessen mindestens eine Folie (4; 24; 28) einen Eegelstumpfmantel (5; 25; 29) aufspannt.

2« Gaslager nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens eine Folie (4) einen sich nach unten öffnenden Kegel stumpimant el (5) aufspannte

3« Gaslager nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß jeweils mindestens eine Folie (24; 28) zwei übereinander angeordnete Kegelsturnpfmäntel (25j 29) aufspannt«

4» Gaslager nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß drei Folien (4) einen sich nach unten öffnenden Kegelstumpf— mantel (5) aufspannen,

5· Gaslager nach Punkt 1 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß Jeweils drei Folien (24; 28) zwei übereinander angeordnete "Kegelstumpfmantel (25; 29) aufspannen, ·

6· Gaslager nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, ds-ß mindestens eine Folie (4; 24; 28) den kegelstumpfförmigen Mantelflächen (10; 30; 31) vorspannungsfrei angepaßt ist« ' . '-. A-'.'' " /: ' .. ' ' ' ; ^: /-.. ; '.''...;.·; :' ... ^: , ' ..- ^:;

7« Gaslager nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet da- -; durch, daß die Folie (4; 24; 28) als gerader Streifen aus-

' . gebildet ist« '. ' " .-. : ' '..' ' " ':-;:·,": '".' '". . ' ' .v ; V \ '... '·';' . ._:.' .' ;:'. .- '. ...'." ': ' .- ;\

8« -Gaslager nach Ptinkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß

- 8 - Berlin, d. 20 .-.6.. 1979-55 507/26 > .

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die Folie (4; 24; 28) die Abwicklung des Kegelstumpfmantels (5; 25; 29) darstellt,

9β Gaslager nach Punkt 7 oder 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Folie (4; 24; 28) an beiden Enden je eine Schwachstel--Ie (37) aufweist.

Gaslager nach einem der Punkte 1 bis 9, gekennzeichnet
dadurch, daß die Folie (4; 24; 28) aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist« -

β Gaslager nach Punkt 1 bis 5_t gekennzeichnet dadurch, daß zur Befestigung der Folie (4; 24; 28) ein Befestigungselement (3; 23; 27) je Folie (4; 24; 28) vorgesehen ist.

12· Gaslager nach Punkt 1, 2 oder 4» gekennzeichnet dadurch, daß als Axiallager ein an sich bekanntes Spiralrillenlager vorgesehen ist·

Hierzu 2 Seiten Zeichnung