DE3615777A1 - Stuetzscheibe fuer eine stuetzscheibenlagerung eines oe-spinnrotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützscheibe für eine Stützschei­ benlagerung für einen Schaft eines OE-Spinnrotors mit einem scheibenförmigen Grundkörper aus Metall, der mit einer zentri­ schen Bohrung zur Aufnahme einer Achse versehen ist und auf dessen Umfang ein Ring aus Kunststoff angebracht ist, der mit seiner Außenfläche eine glatte ununterbrochene, im wesentlichen zylindrische Lauffläche bildet.

Stützscheibenlagerungen, wie sie beispielsweise aus der US-PS 37 79 620 bekannt sind, die mit Stützscheiben der eingangs ge­ nannten Art ausgerüstet sind, haben sich in der Praxis bei OE- Spinnmaschinen hervorragend bewährt, da es dadurch möglich ist, sehr hohe Drehzahlen der Spinnrotoren sicher zu beherrschen. Die Stützscheiben sind einem Verschleiß ausgesetzt, der sich daran zeigt, daß die Ringe aus Kunststoff im Laufe der Zeit zerstört werden. In neuerer Zeit gehen die Bestrebungen dahin, die Drehzahlen der Spinnrotoren noch weiter zu erhöhen, d.h. auf über 100 000 min^-1. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung des Verschleißes der Ringe aus Kunststoff und zu einer Verkür­ zung der Lebensdauer. Wie Versuche gezeigt haben, liegt dieser erhöhte Verschleiß im wesentlichen darin begründet, daß die Ringe aus Kunststoff noch stärker als bisher erwärmt werden.

Um die Erwärmung zu verringern, ist es bekannt geworden (DE-GM 84 33 579), in der als Lauffläche dienenden Außenfläche des Ringes aus Kunststoff eine Ringnut vorzusehen. Durch diese Ringnut soll eine Kühlung, insbesondere in dem mittleren Be­ reich des Ringes, erzielt werden, in welchem sonst ein Wärme­ stau auftritt und in welchem dann die Schädigung des Ringes be­ ginnt. Es hat sich gezeigt, daß durch eine derartige Ringnut eine Verringerung der Erwärmung möglich ist. Es müssen jedoch gewisse Nachteile in Kauf genommen werden, die darin bestehen, daß einerseits das Erzeugen der Ringnut einen zusätzlichen Ar­ beitsgang erfordert und daß andererseits die Ringnut die Ober­ fläche der Lauffläche verringert, so daß eine erhöhte Belastung an dem Ring und an dem Schaft des OE-Spinnrotors auftritt. Un­ ter Umständen ist es deshalb notwendig, die Gesamtbreite des Ringes zu vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stützscheibe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei hohen Bean­ spruchungen eine erhöhte Erwärmung in dem mittleren Bereich des Ringes vermieden wird, wobei jedoch die glatte und ununterbro­ chene Lauffläche beibehalten wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Innenfläche des Rin­ ges eine Profilierung aufweist, durch die die Dicke des Ringes im mittleren Bereich gegenüber den Randbereichen verringert ist.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß alleine schon durch Verringern der Dicke des Ringes in dem mittleren Bereich eine erhöhte Erwärmung vermieden werden kann, was wahr­ scheinlich darin begründet liegt, daß dann die Walkarbeit in dem mittleren Bereich geringer ist und gleichzeitig die Wärme­ abfuhr verbessert wird. Die dickeren Randbereiche, die ohnehin eine bessere Wärmeabfuhr aufweisen und sich weniger stark er­ wärmen, sorgen dennoch dafür, daß eine ausreichende Dämpfung durch den Ring aus Kunststoff erhalten wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Dicke des Ringes im mittleren Bereich etwa 1/3 bis zu 1/2 der Dicke des Ringes in den Randbereichen beträgt. Diese Abmes­ sungen tragen den Forderungen nach einer Dämpfung und nach ei­ ner Vermeidung der Erwärmung im mittleren Bereich gut Rechnung. Für den gleichen Zweck ist es vorteilhaft, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Breite des in der Dicke ver­ ringerten Bereiches des Ringes etwa 1/6 bis 1/3 der Gesamtbrei­ te des Ringes beträgt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Umfangsfläche des Grundkörpers mit einer der Profilierung der Innenfläche des Ringes entsprechenden Gegenprofilierung versehen ist, so daß der Ring über seine gesamte Breite an die Umfangsfläche des Grundkörpers anschließt. Dadurch wird die Ge­ fahr vermieden, daß sich aufgrund von auftretenden Fliehkräften der Ring in seinem mittleren Bereich von dem Grundkörper löst. Außerdem sorgt die Gegenprofilierung des Grundkörpers für eine Vergrößerung der Haftfläche zwischen dem Ring und dem Grundkör­ per, so daß insgesamt eine verbesserte Befestigung erhalten wird.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird vorge­ sehen, daß die Innenfläche des Ringes mit einer umlaufenden Ringnut versehen ist. In entsprechender Weise ist die Umfangs­ fläche des Grundkörpers mit einer umlaufenden Rippe versehen. Um zu vermeiden, daß im Betrieb zu hohe Belastungen des Ringes im Bereich der verringerten Dicke auftreten, wird in zweckmäßi­ ger Weiterbildung vorgesehen, daß der Boden der Profilierung wenigstens annähernd parallel zur Außenfläche des Ringes ver­ läuft.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Grundkörper als ein Fließpreßteil, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. Auf diese Weise läßt sich der Grundkörper kostengünstig herstellen. In vorteilhafter Wei­ terbildung wird ferner vorgesehen, daß der Ring mittels eines Schleudergießverfahrens an den Grundkörper angeformt ist. Da­ durch wird eine innige Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Ring erhalten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsformen.

Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Stütz­ scheibenlagerung eines OE-Spinnrotors mit vier Stützscheiben,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Stütz­ scheibe in größerem Maßstab und

Fig. 4 und 5 Ausschnitte von in vergrößertem Maßstab dargestell­ ten erfindungsgemäßen Stützscheiben.

Bei der Stützscheibenlagerung nach Fig. 1 und 2 ist ein OE- Spinnrotor (1), der einen Rotorteller (2) und einen Schaft (3) aufweist, in einer Stützscheibenlagerung gelagert. Der Schaft (3) des OE-Spinnrotors (1) ist in den Keilspalten zweier Stütz­ scheibenpaare (4, 5) gelagert, die jeweils aus Stützscheiben (6, 7) bestehen. Die Stützscheiben (6, 7) sind drehfest auf Achsen (8) angeordnet, die in einem Lagergehäuse (9) gelagert sind, welches in einer ortsfesten Halterung (10) gehaltert ist.

Der Schaft (3) des OE-Spinnrotors (1) wird mit einem Tangen­ tialriemen (11) angetrieben, der in Längsrichtung einer OE- Spinnmaschine durchläuft. Der Tangentialriemen (11) wird mittels einer Spannrolle (12) in Richtung zu dem Schaft (3) belastet. Die Spannrolle (12) ist mit einer Achse (13) drehbar in einem Hebel (14) gelagert, der um eine ortsfeste Achse (15) verschwenkbar und mit einer Blattfeder (16) belastet ist. Die Blattfeder (16) ist an einem ortsfesten Halter (17) einge­ spannt.

Die Achsen (8) der Stützscheiben (6, 7) sind um eine parallel zum Tangentialriemen (11) verlaufende mittlere Achse leicht schief angestellt, so daß ein Axialschub erzeugt wird, mit welchem sich das Ende des Schaftes (3) gegen eine Spurlagerku­ gel (18) abstützt. Die Spurlagerkugel (18) ist auf der dem Schaft (3) gegenüberliegenden Seite mit einem schwingfähigen Bolzen (19) abgestützt, der in einer ortsfesten Halterung (20) angeordnet ist.

Die Stützscheiben (6, 7) bestehen jeweils aus einem Grundkörper (21) aus Metall, der mit einer zentrischen Bohrung (24) zur Aufnahme der Achse (8) versehen ist (Fig. 3). Die Bohrung (24) befindet sich im Bereich einer Nabe (23), die eine zylindrische Außenkontur aufweist und an welcher der Grundkörper (21) bei einer Bearbeitung eingespannt werden kann. An diese Nabe (23) schließt ein scheibenförmiger Steg (25) an, der einen Ringan­ satz (26) trägt, dessen Breite in axialer Richtung etwas gerin­ ger als die axiale Länge der Nabe (23) ist.

Auf dem Umfang des Grundkörpers (21) ist ein Ring (22) aus Kunststoff aufgebracht, der eine glatte, zylindrische Außenflä­ che (28) aufweist, die eine Lauffläche für den Schaft (3) des OE-Spinnrotors (1) bildet.

Der Grundkörper (21) ist als ein Fließpreßteil aus einer Alumi­ nium-Magnesium-Silicium-Legierung hergestellt. Der Ring (22) aus Kunststoff wird in einem Schleudergießverfahren direkt an den Grundkörper (21) angeformt. Der Ring (22) besteht aus einem gummiartigen Kunststoff, der eine Härte in der Größenordnung von 50 Shore D aufweist. Die als Lauffläche dienende Außenflä­ che (28) des Ringes (22) wird durch Drehen bearbeitet, was zweckmäßigerweise geschieht, so lange die Nabe (23) des Grund­ körpers (21) noch vom Schleudergießen her eingespannt ist. Im allgemeinen erübrigt sich ein nachträgliches Schleifen der Au­ ßenfläche (28).

Um der Forderung nach einer guten Dämpfung des in den Stütz­ scheibenpaaren (4, 5) auf den Ringen (22) gelagerten Spinnro­ tors (1) zu gewährleisten, wird eine Dicke in radialer Richtung für den Ring (22) vorgesehen, die zwischen 3 mm und 6 mm be­ trägt, wobei insbesondere bei sehr hohen Drehzahlen 4 mm bevor­ zugt werden. Um eine ungünstige Erwärmung des Ringes (22) ins­ besondere in dem mittleren Bereich zu vermeiden, wird vorgese­ hen, daß die Dicke des Ringes (22) in dem mittleren Bereich re­ duziert wird, wobei jedoch die glatte, ununterbrochene Außen­ fläche (28) beibehalten wird. Der Ring (22) ist deshalb in sei­ nem mittleren Bereich auf seiner Innenfläche mit einer Profi­ lierung versehen, die bei den dargestellten Ausführungsformen als eine umlaufende Ringnut (29) ausgebildet ist. Die Tiefe der Ringnut (29) beträgt in der Praxis etwa 1 mm bis 2 mm, was etwa 1/3 bis 1/2 der Dicke des Ringes (22) in den Endbereichen ent­ spricht. Die Breite der Ringnut (29) beträgt etwa 1/6 bis 1/3 der Gesamtbreite des Ringes, der bei praktischen Ausführungs­ formen eine Gesamtbreite von 10 mm bis 14 mm aufweist. Der Grundkörper (21) ist bei den dargestellten Ausführungsformen mit einer der Profilierung des Ringes (22) entsprechenden Ge­ genprofilierung versehen, d.h. bei den Ausführungsbeispielen mit einer umlaufenden Rippe (27).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 bestehen die umlaufende Rippe (27) und die Ringnut (29) jeweils aus drei aneinanderge­ reihten Radien (30, 32, 31). Der Bereich des mittleren Radius (32) bildet in seinem Scheitelbereich eine Fläche, die im we­ sentlichen parallel zur Außenfläche (28) des Ringes (22) ver­ läuft. Da der Ring (22) durch Schleudergießen an den Grundkör­ per (21) angeformt ist, besitzen die Rippe (27) und die Ringnut (29) die gleichen Radien (30, 32 und 31).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Ring (22) mit einer zur Längsmittelebene asymmetrischen Ringnut (29) versehen. Die Ringnut (29) weist einen parallel zur Außenfläche (28) verlau­ fenden Boden (34) auf, an welchen sich auf der einen Seite ei­ ne geneigte Seitenwand (33) und auf der anderen Seite eine ra­ diale Seitenwand (35) anschließt. Der Grundkörper (21) besitzt eine entsprechend profilierte Rippe (27).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der Ring (22) mit einer Ringnut (29) versehen, die einen ebenen, parallel zur Außenflä­ che (28) verlaufenden Boden (34) aufweist, an welchem seitlich zwei geneigte Seitenwandungen (33 und 36) anliegen. Die Rippe (27) des Grundkörpers (21) besitzt eine entsprechende Profilie­ rung.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Verringerung der Dicke des Ringes (22) infolge der Ringnut (29) einerseits eine unzuläs­ sige Erwärmung in dem mittleren Bereich vermieden werden kann, während das Dämpfungsverhalten des Ringes (22) nicht nennens­ wert beeinflußt wird.

Claims (11)

1. Stützscheibe für eine Stützscheibenlagerung für einen Schaft eines OE-Spinnrotors mit einem scheibenförmigen Grund­ körper aus Metall, der mit einer zentrischen Bohrung zur Auf­ nahme einer Achse versehen ist und auf dessen Umfang ein Ring aus Kunststoff angebracht ist, der mit seiner Außenfläche eine glatte, ununterbrochene, im wesentlichen zylindrische Laufflä­ che bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Ringes (22) eine Profilierung (29) aufweist, durch die die Dik­ ke des Ringes (22) im mittleren Bereich gegenüber den Randbe­ reichen verringert ist.

2. Stützscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Ringes (22) im mittleren Bereich etwa 1/3 bis zu 1/2 der Dicke des Ringes (22) in den Randbereichen be­ trägt.

3. Stützscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ring (22) in dem mittleren Bereich zwischen 2 mm und 5 mm dick ist.

4. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des in der Dicke verringerten Bereiches (29) des Ringes (22) etwa 1/6 bis 1/3 der Gesamtbrei­ te des Ringes (22) beträgt.

5. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Grundkörpers (21) mit einer der Profilierung (29) der Innenfläche des Ringes (22) entsprechenden Gegenprofilierung (27) versehen ist, so daß der Ring (22) über seine gesamte Breite an die Umfangsfläche des Grundkörpers (21) anschließt.

6. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Ringes (22) mit einer umlaufenden Ringnut (29) versehen ist.

7. Stützscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Grundkörpers (21) mit einer umlaufen­ den Rippe (27) versehen ist.

8. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (32, 34) der Profilierung (29) wenigstens annähernd parallel zur Außenfläche des Ringes (22) verläuft.

9. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (21) als ein Fließpreßteil vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.

10. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (22) an den auf seiner Umfangsflä­ che eine Gegenprofilierung (27) aufweisenden Grundkörper (21) angeformt ist.

11. Stützscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (22) mittels eines Schleudergießverfahrens an den Grundkörper (21) angeformt ist.