CZ17947U1 - Uložení ložiska sprádacího rotoru rotorového doprádacího stroje - Google Patents

Description

Oblast techniky

Uložení ložiska spřádacího rotoru rotorového dopřádacího stroje v tělese spřádací jednotky, přičemž ložisko obsahuje dvě řady valivých tělísek, jejichž vnitřní oběžné dráhy jsou vytvořeny v hřídeli spřádacího rotoru a vnější oběžné dráhy jsou vytvořeny ve společném vnějším pouzdru ložiska.

Dosavadní stav techniky

Spřádací rotory moderních bezvřetenových dopřádacích strojů pracují v režimech vysokých otáček, které se dnes pohybují kolem 100.000 min'¹. U značné části bezvřetenových dopřádacích ío strojů je spřádací rotor uložen v tělese rotoru prostřednictvím specielního dvouřadého kuličkového ložiska s velkou vzdáleností oběžných drah. Vnitřní oběžné dráhy kuliček jsou vytvořeny v hřídeli spřádacího rotoru, zatímco vnější oběžné dráhy jsou vytvořeny v dutině pouzdra tvořícího vnější kroužek ložiska. U ložisek provozovaných při otáčkách cca 60.000 min'¹ byl vnější kroužek uložen pevně v dutině tělesa spřádacího rotoru.

Při vyšších otáčkách a/nebo při větší nevyváženosti spřádacího rotoru však dochází u takového pevného uložení ke vzniku kmitání spřádacího rotoru, které podstatně snižuje životnost ložiska a tím i dalších prostředků spřádací jednotky pracovního místa stroje.

Vnější kroužek ložiska se proto ukládá vzhledem k tělesu spřádacího rotoru pružně pomocí různých pružících a tlumicích prostředků.

Společným konstrukčním znakem mnoha řešení, například podle CZ 238202, CZ 248192, CZ 248820, CZ 249724,CZ 256305, CZ 265584, CZ 266602, CZ 272096, CZ 278878, CZ 285560, DE 102004007758, je uložení vnějšího kroužku ložiska v dalším trubkovém pouzdru, které je v blízkosti svých konců uloženo prostřednictvím pružných kroužků různých obvykle obdélníkových profilů v dutině tělesa spřádacího rotoru. Další trubkové pouzdro ovšem nevýhodně zvyšuje výrobní náklady a celkovou hmotnost spřádacího rotoru uloženého v ložisku.

Řešení podle CZ 248824 ukládá ložisko spřádacího rotoru pomocí trubkového tělesa vytvořeného z elastického materiálu, jehož délka odpovídá délce vnějšího kroužku ložiska a které je opatřeno na svých koncích nákružky. Pružné uložení je zprostředkováno těmito nákružky, trubková střední část tělesa se na pružném uložení podílí minimálně. Tato část pružícího členu také zvyšuje celko30 vou hmotnost spřádacího rotoru uloženého v ložisku, navíc relativně složitý tvar takového kompaktního pružícího členu je výrobně a tedy i cenově náročnější.

Řešení podle CZ 220618 ukládá vnější kroužek ložiska pomocí dvou pružných prvků, jejichž tvar odpovídá tvaru známých těsnicích O-kroužků. Ty jsou svým vnitřním průměrem uloženy drážkách, jejichž tvar v řezu je částí kružnice o poloměru odpovídajícím průřezu pružného kroužku.

Vnějším průměrem jsou pružné kroužky uloženy v ocelových dílcích tvarově odpovídajících vnějším kroužkům jednořadých kuličkových ložisek, které jsou pevně uloženy v dutině tělesa spřádacího rotoru. Tyto přídavné ocelové dílce uložení ložiska výrobně i montážně komplikují, navíc pružnost kroužků a jejich uložení nezaručuje stálou axiální polohu spřádacího rotoru při předení.

Cílem technického řešení je odstranit, nebo alespoň podstatně snížit nedostatky dosavadního stavu techniky.

Podstata technického řešení

Cíle technického řešení je dosaženo uložením ložiska spřádacího rotoru v tělese spřádací jednotky, jehož podstatou je to, že obsahuje dva pružné prvky uložené pevně svým vnějším povrchem v tělese spřádací jednotky, přičemž vnější povrch společného vnějšího pouzdra ložiska je pevně uložen bezprostředně ve vnitřním povrchu pružných prvků.

- 1 CZ 17947 Ul

Výhodou je zjednodušení konstrukce a nízká hmotnost pružně uložených částí.

S výhodou jsou pružné prvky vytvořeny z materiálu na bázi pryže, což při dobrých cenových relacích dává možnosti využití široké škály materiálů s různými mechanickými vlastnostmi využívajícími mj. tlumicích vlastností pryže.

Rovněž je výhodné, když jsou pružné prvky vytvořeny ze dvousložkového termoplastického polyesterového elastomeru. V tomto případě lze různým poměrem složek ve směsi dosáhnout různého modulu pružnosti konečného materiálu.

Výhodné je, když materiály pružných prvků pro jedno uložení spřádacího rotoru mají rozdílný modul pružnosti. Přitom je výhodné, když modul pružnosti materiálu prvního pružného prvku situovaného v sousedství spřádacího spřádacího rotoru je nižší, než modul pružnosti materiálu druhého pružného prvku situovaného v sousedství volného konce hřídele spřádacího rotoru.

Výhodné je také, když pružné prvky pro jedno uložení spřádacího rotoru mají rozdílný průřez. Přitom je výhodné, když první pružný prvek situovaný v sousedství spřádacího rotoru vykazuje větší pružnou deformaci, než druhý pružný prvek situovaný v sousedství volného konce hřídele spřádacího rotoru.

Volbou rozdílné pružnosti pružných prvků v důsledku rozdílného modulu pružnosti použitých materiálů a/nebo jejich rozdílných průřezů lze dosáhnout klidného chodu spřádacího rotoru při vysokých otáčkách nebo při větší nevyváženosti spřádacího rotoru.

Výhodné je také, když jsou pružné prvky vytvořeny jako elastické prstence. Přitom je výhodné, když je alespoň jeden elastický prstenec mechanicky zajištěn proti svému posunutí v tělese spřádacího rotoru a když vnější povrch společného vnějšího pouzdra a vnitřní povrch alespoň jednoho elastického prstence je opatřen prostředky zabraňujícími jejich vzájemnému axiálnímu posunutí.

Rovněž je výhodné, když prostředky zabraňující vzájemnému axiálnímu posunutí společného vnějšího pouzdra a vnitřního povrchu elastického prstence jsou tvořeny obvodovou drážkou ve vnějším povrchu společného vnějšího pouzdra a jí odpovídajícím obvodovým výstupkem na vnitřním povrchu elastického prstence.

Navržené řešení je výrobně a cenově nenáročné a přitom splňuje i požadavky na přesné a trvalé axiální umístění spřádacího rotoru vzhledem k tělesu spřádacího rotoru.

Přehled obrázků na výkrese

Provedení podle technického řešení je schematicky znázorněno na výkrese, kde značí obr. 1 axiální řez spřádacím rotorem a obr. 2 axiální řez spřádacím rotorem podle alternativního provedení. Příklady provedení technického řešení

Známá sestava 1 ložiska spřádacího rotoru obsahuje spřádací rotor 11 pevně spojený s hřídelem

12. Prostřednictvím hřídele 12 je spřádací rotor 11 uložen v ložisku 13 známé konstrukce obsahujícím dvě řady kuliček uspořádané ve větším vzájemném odstupu, přičemž vnitřní oběžné dráhy jsou vytvořeny přímo v hřídeli 12 a vnější oběžné dráhy jsou vytvořeny ve vnitřním obvodu pouzdra 131, které je vnějším kroužkem ložiska 13.

Vnější válcový obvod pouzdra Ul je v blízkosti čel opatřen obvodovými drážkami 132. Pouzdro ⁴⁰ 131 je v tělese 3 spřádací jednotky uloženo prostřednictvím pružných prvků tvořených elastickými prstenci 4 obdélníkového průřezu, které mají na vnitřním obvodu obvodový výstupek 41 odpovídající svým tvarem obvodové drážce 132. Uvnitř obdélníkového profilu prstence 4 je například vytvořena dutina, ve které jsou v axiálním směru uspořádána neznázoměná žebra.

Elastické prstence 4 jsou v jednom provedení podle technického řešení vytvořeny z materiálu na bázi pryže. V jiném provedení podle technického řešení jsou elastické prstence 4 vytvořeny z dvousložkového termoplastického polyesterového eleastomeru. Například složení materiálu s

-2CZ 17947 Ul obchodním označením „HYTREL“ umožňuje volit hmotnostním, případně objemovým, poměrem složek modul pružnosti konečného produktu.

V příkladném provedení podle obr. 1 je elastický prstenec 4 na vnějším obvodu armován vnější ocelovou výztuhou 42. V místě uložení jednoho elastického prstence 4 je v tělese 3 spřádací jed5 notky vytvořen radiální závitový otvor 31 pro stavěči šroub 32.

V příkladném provedení podle obr. 2 je na vnějším obvodu obou prstenců 4 vytvořen obvodový výstupek 43 a v místě uložení jednoho elastického prstence 4 je v tělese 3 spřádací jednotky vytvořena obvodová drážka 44, jejíž šířka odpovídá šířce obvodového výstupku 43. V místě uložení druhého elastického prstence 4 je v tělese 3 spřádací jednotky vytvořena obvodová drážka 45, ío jejíž šířka je větší, než šířka obvodového výstupku 43.

V neznázoměném provedení je šířka obou drážek 44, 45 stejná a odpovídá šířce obvodového výstupku 43.

Při montáži sestavy I ložiska spřádacího rotoru do tělesa 3 spřádací jednotky je využito pružnosti stěny vnitřního válcového obvodu prstenců 4, která umožní vsunutí pouzdra 131 do otvoru prs15 tence 4 a zapadnutí obvodového výstupku 41 prstence 4 do obvodové drážky 132 vnějšího pouzdra 131.

V provedení podle obr. 1 je po ustavení požadované axiální polohy sestavy I ložiska spřádacího rotoru vzhledem k tělesu 3 spřádací jednotky příslušný prstenec 4 zajištěn pomocí stavěcího šroubu 32, který se dotlačí na obvod výztuhy 42 prstence 4. Na vnější ploše výztuhy 42 může být případně vytvořena obvodová drážka nebo zahloubení pro jednoznačné předem stanovené polohování kroužku 42 a tím i sestavy 1 ložiska spřádacího rotoru do požadované funkční polohy spřádacího rotoru 11 vzhledem k tělesu 3 spřádací jednotky.

V provedení podle obr. 2 požadované axiální polohy sestavy i ložiska spřádacího rotoru vzhledem k tělesu 3 spřádací jednotky dosaženo polohou drážky 44, do které při montáži pružně za25 padne obvodový výstupek 43 využitím pružnosti stěny vnitřního válcového obvodu prstence 4, čímž je zajištěnapožadovaná axiální poloha sestavy I ložiska spřádacího rotoru vzhledem k tělesu 3 spřádací jednotky. Široká drážka 45 slouží ke kompenzaci rozdílu tepelné roztažnosti pouzdra 131 a tělesa 3 spřádací jednotky. U neznázoměného provedení se stejnou šířkou drážek 44, 45 je rozdíl tepelné roztažnosti pouzdra 131 a tělesa 3 spřádací jednotky kompenzován pouze pruž30 ností obvodových výstupků 43.

Uložení sestavy I ložiska spřádacího rotoru pomocí dvou samostatných elastických prstenců 4 umožňuje navíc volit pro tyto prstence materiály s různými mechanickými vlastnostmi. Je zřejmé, že síly od hnacího tangenciálního řemene působící na volný konec 121 hřídele 12 jsou vyšší, než síly působící na druhý konec hřídele 12 v souvislosti se zde uloženým spřádacím roto35 rem 11. Z toho důvodu je při stejných rozměrech elastických prstenců 4 vhodné použít u prstence 4 umístěného v blízkosti volného konce 121 hřídele 12 materiál s vyšším modulem pružnosti a dosáhnout tím optimálně vyváženého uložení sestavy I ložiska spřádacího rotoru.

Vnitřní uspořádání elastických prstenců 4 umožňuje dosáhnout požadované radiální pružnosti uložení a současně dostatečné tuhosti ve směru axiálním, která je předpokladem trvalé stabilizaci axiální polohy spřádacího rotoru 11 vzhledem k tělesu 3 během předení. Přitom technické řešení nezvyšuje hmotnost sestavy I ložiska spřádacího rotoru, je výhodné z hlediska výrobních nákladů a umožňuje snadnou výměnu elastických prstenců 4.

Claims (12)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Uložení ložiska spřádacího rotoru rotorového dopřádacího stroje v tělese spřádací jednot45 ky, přičemž ložisko obsahuje dvě řady valivých tělísek, jejichž vnitřní oběžné dráhy jsou vytvořeny v hřídeli spřádacího rotoru a vnější oběžné dráhy jsou vytvořeny ve společném vnějším

   CZ 17947 Ul pouzdru ložiska, vyznačující se tím, že vnější povrch vnějšího pouzdra (131) ložiska (13) je pevně uložen bezprostředně ve vnitřním povrchu dvou pružných prvků, které jsou svým vnějším povrchem pevně uloženy v tělese (3) spřádací jednotky.
2. 2. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle nároku 1, vyznačující se tím, že

   5 pružné prvky jsou vytvořeny z materiálu na bázi pryže.
3. 3. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle nároku 1, vyznačující se tím, že pružné prvky jsou vytvořeny ze dvousložkového termoplastického polyesterového elastomeru.
4. 4. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že materiály pružných prvků pro jedno uložení ložiska (13) spřádacího rotoru (11) ío mají rozdílný modul pružnosti.
5. 5. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle nároku 4, vyznačující se tím, že modul pružnosti materiálu prvního elastického prstence (4) situovaného v sousedství spřádacího rotoru (11) je nižší, než modul pružnosti materiálu druhého pružného prvku situovaného v sousedství volného konce (121) hřídele (12) spřádacího rotoru (11).

   15
6. 6. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že pružné prvky pro jedno uložení ložiska (13) spřádacího rotoru (11) mají rozdílný průřez.
7. 7. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle nároku 6, vyznačující se tím, že první pružný prvek situovaný v sousedství spřádacího rotoru (11) vykazuje větší pružnou deformaci,

   20 než druhý pružný prvek situovaný v sousedství volného konce (121) hřídele (12) spřádacího rotoru (11).
8. 8. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle kteréhokoliv z nároků laž7, vyznačující se tím, že pružné prvky jsou vytvořeny jako elastické prstence (4).
9. 9. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle nároku 8, vyznačující se tím, že ales25 poň jeden elastický prstenec (4) je mechanicky zajištěn proti svému posunutí v tělese (3) spřádací jednotky.
10. 10. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle nároku 9, vyznačující se tím, že mechanické zajištění elastického prstence (4) proti jeho posunutí v tělese (3) spřádací jednotky obsahuje stavěči šroub (32) uložený v závitovém otvoru (31) uspořádaném v tělese (3) spřádací jed30 notky, přičemž se dosedací část stavěcího šroubu (32) dotýká vnějšího obvodu elastického prstence (4).
11. 11. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle nároku 9, vyznačující se tím, že mechanické zajištění elastického prstence (4) proti jeho posunutí v tělese (3) spřádací jednotky obsahuje obvodový výstupek (43) vytvořený na vnějším obvodu elastického prstence (4) a jemu

    35 odpovídající drážku (45) vytvořenou na vnitřním obvodu dutiny tělesa (3) spřádací jednotky.
12. 12. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle kteréhokoliv z nároků 8 až 11, vyznačující se tím, že vnější povrch společného vnějšího pouzdra (131) ložiska (13) a vnitřní povrch alespoň jednoho elastického prstence (4) je opatřen prostředky zabraňujícími jejich vzájemnému axiálnímu posunutí.

    40 13. Uložení ložiska spřádacího rotoru podle nároku 12, vyznačující se tím, že prostředky zabraňující vzájemnému axiálnímu posunutí společného vnějšího pouzdra (131) ložiska (13) a vnitřního povrchu elastického prstence (4) jsou tvořeny obvodovou drážkou (132) ve vnějším povrchu společného vnějšího pouzdra (131) ložiska (13) a jí odpovídajícím obvodovým výstupkem (41) na vnitřním povrchu elastického prstence (4).

    1 výkres

    -4CZ 17947 Ul

    Seznam vztahových značek: