CZ289599B6 - Vřeteno pro loľisko mazané plynem rychle se otáčejícího nástroje - Google Patents

Abstract

V°eteno pro lo isko mazan plynem rychle se ot ej c ho n stroje (1), zejm na pro aerostatick ulo en sp° dac ho rotoru, sest v z rotuj c ho h° dele (5), kter² je v t lese (8) ulo en s maz n m plynem v axi ln m a v radi ln m sm ru. H° del (5) m voln kmitaj c n stavec (2), na jeho jednom konci je upraven n stroj (1). Ulo en n stavce (2) na konci na stran n stroje (1) je provedeno lo iskem (4), vytvo°en²m jako kluzn nebo valiv lo isko. Lo isko (4) m nejm n dvojn sobnou lo iskovou v li (10) radi ln ho lo iska (11) mazan ho plynem.\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká vřetena pro ložisko mazané plynem rychle se otáčejícího nástroje, zejména pro aerostatické uložení spřádacího rotoru, které sestává z rotujícího hřídele, který je v tělese uložen s mazáním plynem v axiálním a v radiálním směru, přičemž hřídel má volně kmitající nástavec, na jehož jednom konci je upraven nástroj, a přičemž uložení tohoto nástavce na konci na straně nástroje je provedeno ložiskem, vytvořeným jako kluzné nebo valivé ložisko.

Dosavadní stav techniky

Až dosud se pro uložení spřádacího rotoru používalo hlavně známé a osvědčené dvoudiskové uložení, tedy valivé uložení. U tohoto provedení je spřádací rotor upraven na konci hřídele, který se pohybuje mezi poháněcím řemenem a dvěma kladkami, které obě mají nejméně desetinásobný průměr hřídele a jsou povrstveny pryží. Prostřednictvím tohoto převodového poměru 1:10 bylo možné podstatně prodloužit životnost kuličkového ložiska, a to ve srovnání s přímým kuličkovým uložením spřádacího hřídele, u kterého je nutné vykonávat desetinásobně vyšší počet otáček kuličkového ložiska. I tak se však musely zhruba po 20 000 hodinách kladky a kuličková ložiska vzhledem k opotřebení obnovovat. Dvoukotoučové uložení však má výhody, které spočívají v tom, že odolává vysokým zatížením, a vzhledem k pryžovému potahu kladek a vzhledem k pohonu prostřednictvím řemenu se pohybuje hřídel se spřádacím rotorem v nadkritické oblasti kmitů, takže nevyvážené síly, působící na uložení, jsou podstatně menší. Toto uložení je podrobně popsáno například ve spise DE25 25 435 Bl. Zde je také uvedeno opěrné ložisko, a to ve sloupci 4, nejvyšší odstavec, avšak ve zcela jiné souvislosti než v patentových nárocích uvedené ložisko.

U tohoto použití byla již často vynaložena snaha využít aerostatická ložiska, protože zde nedochází k opotřebení uložení. Jak je známé například ze spisu DE-AS 23 49 072, je zde rotor pevně spojen s aerostaticky uloženým hřídelem, čímž nemůže odolávat toto ložisko vysokým zatížením, způsobeným nevyvážeností při přetržení vlákna ve spřádacím rotoru.

Například u rozprašovačů laků je navzdory použitému aerostatickému uložení obvyklé stále ještě pevné uspořádání rozprašovače na rotujícím hřídeli, což způsobuje, že malé nevyvážené hmoty nebo nepatrné excentrické uložení rozprašovače na hřídeli může být příčinou přetížení aerostatického uložení.

Protože při shodné konstrukční výšce je možnost zatížení ložisek mazaných plynem ve srovnání s valivými ložisky mnohonásobně menší, bylo až dosud jejich použití často nemožné. Mimoto vede nepatrné přetížení uložení mazaného plynem při vysokých otáčkách k nenávratnému totálnímu výpadku.

Snaha používat uložení mazaného plynem existuje kromě spřádacích rotorů i u jiných rychle se otáčejících nástrojů. Příkladem pro takové nástroje jsou hlava rozstřikovače' laku, káď odstředivky a optické nástroje, jako hranoly, mnohostěny a podobně. Místo vzduchu mohou být pro uložení využity také jiné plyny. Uložení může být statické nebo dynamické.

Vynález si klade za úkol vytvořit uložení mazané plynem pro rychle se otáčející nástroje, zejména aerostatické uložení spřádacího rotoru, které nemůže být vznikajícími silami, jako například nerovnovážnými silami, přetížena, čímž se vyloučí zničení ložiska mazaného plynem, způsobené přetížením, a uložení pracuje i v nadkritické oblasti kmitů. Mnoha pokusy bylo zjištěno, že jsou k tomu potřebné velké úložné štěrbiny (v rozsahu 1/10 mm). To má ale za následek extrémně vysokou spotřebu vzduchu, takže náklady na energii se stávají neúnosnými.

-1 CZ 289599 B6

Proto byla hledána možnost zabezpečit nadkritické uložení spřádacího rotoru navzdory úzké ložiskové mezeře v rozsahu 8 až 12 pm. Prostřednictvím pružného uložení ložiskových kroužků, popřípadě ložiskových pánví v O-kroužcích, bylo sice možné dosáhnout nadkritického chodu, ale vzhledem k tomu, že vzduchová mezera ložiska je uvnitř oblasti kmitání, takže musí přenášet setrvačné síly, nebylo ani v daném případě zachycovat potřebné nevyvážené hmoty.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje vřeteno pro ložisko mazané plynem rychle se otáčejícího nástroje, zejména pro aerostatické uložení spřádacího rotoru, které sestává z rotujícího hřídele, který je v tělese uložen s mazáním plynem v axiálním a v radiálním směru, přičemž hřídel má volně kmitající nástavec, na jehož jednom konci je upraven nástroj, a přičemž uložení tohoto nástavce na konci na straně nástroje je provedeno ložiskem, vytvořeným jako kluzné nebo valivé ložisko, podle vynálezu, jehož podstatou je, že toto ložisko má nejméně dvojnásobnou ložiskovou vůli radiálního ložiska mazaného plynem.

Vlastní nadkritické uložení spřádacího rotoru v aerostaticky uloženém hřídeli bylo v tomto případě vzato v úvahu jako poslední možnost. Za tím účelem byl spřádací rotor, tvořící konkrétní provedení nástroje, uložen na volně kmitajícím nástavci, například ve formě tyče, jehož rozměry byly dimenzovány tak, aby průchod prvním vlastním kmitáním, to znamená rezonancí, byl umožněn již při relativně nízkém počtu otáček. Výchylky kmitů při průchodu rezonancí však byly tak velké, že aerostatické uložení bylo přetíženo. Ložisko na konci nástavce s dostatečnou vůlí, aby se umožnilo volné kmitání nástavce v nadkritické oblasti otáček, nakonec vyřešilo tento problém, viz nárok 1. Toto ložisko vstupuje tedy do funkce teprve tehdy, když výchylky kmitů na konci nástavce se spřádacím rotorem jsou větší než vůle ložiska. Pokud spřádací rotor se otáčí nadkriticky, musí být dotyk mezi ložiskem a nástavcem vyloučen, přičemž k tomu je pro ložisko nutná nejméně dvojnásobná ložisková vůle aerostatického radiálního uložení. Prostřednictvím tohoto zavěšení spřádacího rotoru mohlo být kromě výhody nepatrně opotřebovaného uložení vytvořeno také aerostatické uložení, které nelze přetížit nevyváženými silami.

Aby se délka vřetena zkrátila a aby se nerovnovážné síly, vystupující ze spřádacího rotoru, přivedly blíže na aerostatické uložení, je volně kmitající nástavec z největší části upraven v centrálním otvoru aerostaticky uloženého hřídele. Aby první vlastní kmity nástavce mohly projíždět již při nízkém počtu otáček, musí být délka nástavce minimálně čtyřikrát tak velká, jako nej menší průměr nástavce. Protože druhé vlastní kmitání nástavce musí být dostatečně vzdáleno od provozního počtu otáček, je nutné zvětšování průměru nástavce od místa upevnění ve směru ke spřádacímu rotoru, viz nárok 2.

Další problém představuje upevnění nástavce v základně otvoru hřídele. Nejprve byl upraven závit, což mělo za následek při delším provozu působením vysoce se dynamicky měnícího namáhání uvolňování vzhledem k usazeninám v závitu. Vytvořit lisované spojení bylo spojeno s vysokými výrobními náklady, protože lisování muselo být vyrobeno s velmi úzkými rozměrovými tolerancemi o hodnotě 5 až 10 μπι, aby se zabránilo lámání nástavce působením příliš vysokých zalisovávacích sil. Závit je tedy upraven buď na nástavci, nebo ve hřídeli, čímž se dosáhlo, že s většími rozměrovými tolerancemi o hodnotě 1/10 mm je zalisovávací síla stále ještě v akceptovatelných mezích, aniž by bylo třeba se obávat zlomení nástavce, viz nárok 3.

Také u aerostatického uložení musí být zabezpečena výměna spřádacího rotoru. Proto bylo u dosavadních provedení vytvářeno uvolnitelné spojení mezi hřídelem a mezi spřádacím rotorem. To však mělo za následek, že při každé výměně spřádacího rotoru muselo být vřeteno nově vyvažováno nebo se muselo zajistit vysoce přesné a drahé lícování mezi hřídelem a spřádacím rotorem v rozsahu tolerancí 0,002 mm, protože již při nepatrně excentrickém uložení spřádacího rotoru překračovaly nevyvážené síly mezní zatížení aerostatického ložiska.

-2CZ 289599 B6

Prostřednictvím úpravy uvolnitelného spojení na konci výše uvedeného nástavce aerostaticky uloženého hřídele lze provést spojení s větší tolerancí o hodnotě 0,05 mm, protože je uvnitř nadkritické kmitové oblasti, které se dosahuje již při relativně nízkém počtu otáček.

V některých případech využití je přitom nutné, aby měl nástavec otvor, skrz který lze něco provést, například lak, vlákna bavlny atd. Proto je zde předem dán určitý minimální průměr a volné kmitání se vytváří tím, že tloušťka stěny nástavce mezi lisovaným spojem hřídele a mezi ložiskem nástavce je vytvořena příslušně tenká, viz nárok 4.

Bylo také nyní seznáno, že přídavné radiální ložisko na volném konci poháněcího elementu podstatně zvyšuje možnost radiálního zatížení aerostatického ložiska. Aby se zabezpečila také taková ložisková jednotka, která nepodléhá opotřebení, je účelné využít jako přídavné radiální ložisko aerostatické ložisko. Toto centrální uspořádání poháněcího elementu mezi oběma aerostatickými ložisky vede k zatížení, které je prosté klopných momentů. Proto se vytváří po celé délce ložiska rovnoměrné zúžení obou ložiskových štěrbin a vytváří se příznivější rozdělení tlaku, které umožňuje mnohem vyšší zatížení aerostatických ložisek.

Z výrobně technických důvodů je výhodné vyrobit tu část hřídele, která je uložena v radiálním ložisku na volném konci poháněcího elementu, a volně kmitající nástavec, na jehož konci je upevněn spřádací rotor, z jednoho kusu. Pro upevnění té části hřídele, která je uložena mezi spřádacím rotorem a poháněcím elementem, na zadní části hřídele, je upraveno výhodné lisované spojení v oblasti poháněcího elementu.

U jednoho provedení podle vynálezu jsou na koncích hřídele obě aerostatická axiální ložiska, která jsou protékána od většího průměru ložiska k menšímu vnitřnímu průměru. Pro zmenšení třecího výkonu radiálního ložiska musel být průměr ložisek zmenšen, čímž se vytvořil problém, že axiální ložisko provádí samovybuzené axiální kmity. Proto je výhodné na jednom konci hřídele upravit kotouč, který slouží pro oboustranné axiální uložení hřídele. Podle způsobu výroby nebo montáže je výhodné hřídel a kotouč vytvořit jako jeden díl neboje navzájem spojit lisovaným, případně svarovým spojem.

Uspořádáním prstencového permanentního magnetu na jedné straně, který působí na kotouč na konci hřídele přitažlivou silou, je možné vynechat jedno z obou aerostatických axiálních ložisek, což podle daného příkladu provedení může poskytnout výrobně technickou výhodu.

Působením přítlačné síly řemenu na poháněči element dochází k deformaci hřídele. Bylo zjištěno, že aerostatická ložiska zajišťují největší únosnost, když je deformace spojovacího členu ložisek přizpůsobena deformaci hřídele v oblasti poháněcího elementu, protože tak se vytvoří rovnoměrné zúžení ložiskové štěrbiny po celé délce ložiska odpovídajícího radiálního ložiska. Aby se toho dosáhlo, musejí být obě aerostatická ložiska zavěšena jednotlivě ve skříni vřetena tak, aby mohla bez odporu vykonávat naklonění k podélné ose vřetena. K tomu jsou vhodná membránově vytvořená tělesa nebo pružné zavěšení prostřednictvím O-kroužků. Protože průměr a délka poháněcího elementu jsou předem dány, musí být spojovací člen aerostatického radiálního ložiska z hlediska svých geometrických rozměrů, jako délky, šířky a výšky, přizpůsoben tak, že při daném zatížení přítlačnou silou řemene vytváří spojovací člen ložiska a poháněči element hřídele zhruba shodný průhyb.

Podle dalšího výhodného vytvoření je uvolnitelný spoj pro výměnu spřádacího rotoru upraven na konci volně kmitajícího nástavce. Nyní bude blíže popsáno speciální provedení, které umožňuje rychlou výměnu spřádacího rotoru.

Zvláště výhodný je zaskakovací uzávěr, který prostřednictvím pružné deformace spojovacích částí vytváří přídržnou sílu. Jako pružná spojovací část je vhodný kroužek z pružinové oceli.

-3 CZ 289599 B6

Aby se zabezpečilo uložení rotoru bez vůle, mělo by být spojovací místo vytvořeno ve tvaru kužele. Drážka na obvodu kroužku vytváří vyšší pružnost, čímž jsou dány příznivější výrobní tolerance spoje.

Další výhoda tohoto spojení na podkladě kroužku spočívá v tom, že vznikající odstředivé síly vytvářejí rozšíření kroužku, čímž tento spoj v dynamickém stavu získá ještě silnější soudržnost.

Ukázalo se také jako výhodné využít kotouč, který slouží pro axiální uložení, přídavně k brzdění hřídele. Tak je možné upevnit na okraji kotouče prstencový nástavec, který společně se skříní vytváří radiální mezeru, do které se skrz otvor zatlačuje kapalina, takže kapalinovým třením je hřídel hydrodynamicky brzděn.

Další možnost spočívá vtom, že se kotouč brzdí prostřednictvím prstencového brzdového obložení, které je posuvně upevněno ve skříni. Přítlačná síla pro toto brzdové obložení může být vytvářena mechanicky, elektromagneticky nebo pneumaticky. Při pneumaticky ovládané brzdě je brzdové obložení zavěšeno ve skříni na O-kroužcích, čímž se vytváří utěsnění toho prostoru ve skříni, který je skrz otvor napájen stlačeným vzduchem. Výhoda tohoto uspořádání spočívá ve zpětném přestavování brzdového obložení, které se dosahuje posuvnými silami v O-kroužcích, takže po ukončení brzdicího procesu již nezůstává obložení dále v třecím dotyku na kotouči.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky hřídel uložený aerostaticky v tělese v axiálním a radiálním směru, obr. 2 schematicky hřídel uložený aerostaticky v tělese v radiálním směru, obr. 3 další příklad provedení uložení nástroje ve formě spřádacího rotoru podle vynálezu, obr. 4 příklad provedení zaskakovacího uzávěru podle vynálezu pro upevnění nástroje ve formě spřádacího rotoru na konci volně kmitajícího nástavce, na obr. 5 a obr. 6 příklady provedení brzdicích ústrojí, přičemž je použito axiálně uloženého kotouče na konci hřídele.

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 je hřídel 5 aerostaticky uložen v tělese 8 v axiálním a radiálním směru. Příklady provedení aerostatických ložisek jsou z dosavadního stavu techniky známé. Aerostatické uložení použité v tomto případě se především vyznačuje nízkou spotřebou vzduchu, protože vzduch odváděný z radiálního ložiska se ještě využije v axiálních ložiskách.

Hřídel 5 je na jednom konci 2 poháněn tangenciálním řemenem. V hřídeli 5 se nachází středový otvor 6, v jehož základní části je upevněn spojem s přesahem nástavec 2. Nástavec 2 je proveden ve formě tyče a na jeho konci je šroubovým spojením upevněn nástroj 1 ve formě spřádacího rotoru. Spoj s přesahem mezi nástavcem 2 a hřídelem 5 se vytvoří tím, že buď na nástavci 2 nebo ve středovém otvoru 6 hřídele 5 je upraven závit (míra přesahu činí 0,2 až 0,3 mm).

Průměr nástavce 2 se zvětšuje směrem k nástroji L Nejmenší průměr u místa upevnění hřídele 5 v nástavci 2 musí být zvolen tak velký, aby bylo možno s dostatečnou jistotou přenášet hnací a brzdové momenty nástroje 1, a tak malý, aby první vlastní kmitání nástavce 2 mohlo nastat již

-4CZ 289599 B6 při relativně malé frekvenci otáčení (u tohoto provedení činí průměr 3 mm). Celková délka nástavce 2 představuje asi dvacetinásobek velikosti jeho nejmenšího průměru.

Na konci nástavce 2, kde je umístěn nástroj 1 ve formě spřádacího rotoru, se nachází přídavné radiální ložisko 4, jehož ložisková vůle 10 činí dvacetinásobek ložiskové vůle aerostatického radiálního ložiska 11 mazaného plynem. Toto radiální ložisko 4 je provedeno jako tukem mazané kluzné ložisko. Je však rovněž možno použít valivého ložiska s dostatečnou ložiskovou vůlí. Aby se dosáhlo dobrého tlumení uložení při průchodu prvním vlastním kmitáním, je radiální ložisko 4 uloženo v tělese 8 na O-kroužcích 3.

Protože nástroj 1 musí být v důsledku opotřebení vyměněn po každých 10 000 provozních hodinách, nepředstavuje výměna tukem mazaného a částečně uzavřeného radiálního ložiska 4 žádné velké náklady. V tomto okamžiku však není možno zjistit skutečnou životnost radiálního ložiska 4.

Vřeteno je dimenzováno na provozní frekvenci otáčení 120 000 1/min. První vlastní kmitání nástavce 2 nastane již při frekvenci otáčení 12 000 1/min. Potom se nástroj 1 otáčí v nadkritické oblasti kmitání, to znamená, že setrvačné síly v nástroji 1 jsou stále vyrovnány a síly působící na aerostatické uložení jsou i při velkých nevyvážených hmotách malé. Až do frekvence otáčení 11 000 1/min se nástroj 1 otáčí podkriticky.

Podle obr. 2 je hřídel 5 aerostaticky uložen v tělese 8 v radiálním směru. Axiální uložení sestává z kombinace mezi trvalým magnetem 12’ a na jedné straně působícím aerostatickým axiálním ložiskem, do něhož proudí vzduch z radiálního ložiska 4. Příklady provedení aerostatických ložisek jsou známé z dosavadního stavu techniky. Aerostatické uložení použité v tomto případě se především vyznačuje nízkou spotřebou vzduchu.

Hřídel 5 je na jednom konci poháněn vzduchovou turbínou 9. V hřídeli 5 je proveden středový otvor 6, v jehož konci je spojem s přesahem upevněn nástavec 2. Nástavec 2 je zde ve formě trubkové tyče a na jeho konci je šroubovým spojením upevněn nástroj £ ve formě rozprašovače laku. Tloušťka stěny 13 nástavce 2 je mezi spojem s přesahem a radiálním ložiskem 4 nástavce 2 nanejvýš malá (0,08 mm), aby se dosáhlo dostatečné pružnosti volně kmitajícího nástavce 2, aby mohl provádět vlastní kmitání již v rozsahu frekvence otáčení mezi 6000 a 8000 1/min. Tloušťka stěny 13 nástavce 2 se opět silně zvětšuje směrem k jeho konci s nástrojem 1, aby bylo umožněno jeho uložení a rozebíratelné uložení nástroje £.

Radiální ložisko 4 na konci nástavce 2, kde je umístěn nástroj £ ve formě rozprašovače laku, má ložiskovou vůli 10. která je dvacetinásobkem ložiskové vůle aerostatického radiálního ložiska 11, jehož vůle je v tomto případě 20 pm. Radiální ložisko 4 je v tomto případě provedeno jako olejem mazané kluzné ložisko ze spékaného bronzu. Je však rovněž možno použít valivého ložiska s dostatečnou ložiskovou vůlí. Aby se dosáhlo dobrého tlumení uložení při průchodu prvním vlastním kmitáním, je radiální ložisko uloženo v tělese 8 na O-kroužcích 3.

Vřeteno je dimenzováno na provozní frekvenci otáčení 80 000 1/min. První vlastní kmitání nástavce 2 nastane již při frekvenci otáčení 7000 1/min. Potom se nástroj £ otáčí v nadkritické oblasti kmitání, to znamená, že setrvačné síly v nástroji £ jsou stále vyrovnány a síly působící na aerostatické uložení jsou i při velkých nevyvážených hmotách malé.

Na obr. 3 je znázorněn nástroj £ ve formě spřádacího rotoru, který je rozebíratelným spojem upevněn na konci volně kmitajícího nástavce 2. Na tomto konci se nachází ještě kluzné ložisko 7’, které omezuje výkyvy při kmitání při průchodu prvním vlastním kmitáním nástavce 2.

Hřídel 5 uložený aerostaticky v tělese v radiálním a axiálním směru sestává ze dvou úložných částí 5’. 5”, navzájem spojených prostřednictvím hnacího elementu 4£ Hnací element 4’ je poháněn plochým řemenem, který na něj působí radiálními silami. Úložná část 5’ hřídele 5 mezi

-5CZ 289599 B6 nástrojem 1 a hnacím elementem 4’ je uložena v radiálním ložisku 1Γ a úložná část 5” hřídele 5 na volném konci hnacího elementu 4’ je uložena v přídavném radiálním ložisku 6\ Obě úložné části 5’. 5” hřídele 5 jsou navzájem spolu spojeny v oblasti hnacího elementu 4’ spojem 131 s přesahem. Zadní úložná část 5” hřídele 5 a volně kmitající nástavec 2 jsou vyrobeny z jednoho dílu. Na konci hřídele 5 u nástroje 1 je nalisován kotouč 10’. který slouží k axiálnímu uložení v obou směrech. Obě radiální ložiska 6’. 1Γ sestávají vždy z pouzdra 8’. do něhož jsou zalisovány dva kroužky, mezi nimiž je ponechána mezera potřebná pro přívod vzduchu do aerostatického radiálního ložiska 6’. 1Γ. Každé radiální ložisko 6’, 11’ obsahuje přívod vzduchu. Spojovací člen 12 obou radiálních ložisek 6’. 1Γ má takový geometrický tvar, který je přibližně přizpůsoben deformaci hnacího elementu 4’, která je závislá na zatížení. Radiální ložiska 6’, 11’ a spojovací člen 12 jsou provedeny jako jeden díl. Každé radiální ložisko 6’, 11 ’ je upevněno v tělese 15 vřetena na O-kroužku 14. V předním radiálním ložisku 11’ je zalisována pouzdro 9’ určené k opření axiálního ložiska. V tomto pouzdře 9’ je uloženo výše uvedené kluzné ložisko 7’ na O-kroužcích.

Na obr. 4 je znázorněn zaskakovací spoj, který navzájem spojuje nástroj 1 ve formě spřádacího rotoru a volně kmitající nástavec 2. Na kuželovitém konci nástavce 2 je provedena drážka 25, v níž je uložen pružně deformovatelný pružný kroužek 23. Uložení nástroje 1 je provedeno dvěma protiběžnými kužely, které se setkávají na zaskakovacím okraji 26. Aby se dosáhlo vyšší pružnosti pružného kroužku 23, je jeho obvod 24 jedenkrát proříznut.

Na obr. 5 je znázorněno příkladné provedení hydrodynamické brzdy. U tohoto provedení je na okraji kotouče 35. určeného k axiálnímu uložení hřídele 36, upevněn prstencový nástavec 34. Mezi tímto nástavcem 34 a tělesem 31 je ponechána radiální mezera 33. Do této radiální mezery 33 je vtlačován otvorem 32 olej. Kapalinovým třením se hřídel 36 a spřádací rotor zabrzdí až do klidového stavu.

Na obr. 6 je znázorněno příkladné provedení pneumaticky ovládané brzdy s třecím obložením. U tohoto provedení je rovněž k axiálnímu uložení hřídele 46 použit kotouč 45 tak, že brzdové obložení 44 dosedá z jedné strany na jeho axiální plochu. Brzdové obložení 44 je upevněno v tělese 41 posuvně prostřednictvím O-kroužků 43. Brzdové obložení 44 s O-kroužky 43 a těleso 41 tvoří prostor, do něhož se při brždění přivádí otvorem 42 stlačený vzduch. Axiální síla působící proti brzdovému tlaku je vytvářena aerostatickým axiálním ložiskem.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (22)

1. Vřeteno pro ložisko mazané plynem rychle se otáčejícího nástroje (1), zejména pro aerostatické uložení spřádacího rotoru, které sestává z rotujícího hřídele (5), který je v tělese (8) uložen s mazáním plynem v axiálním a v radiálním směru, přičemž hřídel (5) má volně kmitající nástavec (2), na jehož jednom konci je upraven nástroj (1), a přičemž uložení nástavce (2) na konci na straně nástroje (1) je provedeno ložiskem (4), vytvořeným jako kluzné nebo valivé ložisko, vyznačující se tím, že ložisko (4) má nejméně dvojnásobnou ložiskovou vůli (10) radiálního ložiska (11) mazaného plynem.

2. Vřeteno podle nároku 1,vyznačující se tím, že hřídel (5) má středový otvor (6), ve kterém je upevněn nástavec (2) a průměr nástavce (2) se ke konci na straně rotoru zvětšuje, přičemž hodnota poměru nejmenšího průměru nástavce (2) vůči celkové délce je nejméně o hodnotě 1:4.

-6CZ 289599 B6

3. Vřeteno podle nároku 2, vyznačující se tím, že nástavec (2) je ve středovém otvoru (6) uložen spojem s přesahem, přičemž vždy buď jen ve středovém otvoru (6), nebo jen na tom úseku nástavce (2), který je zalisován do středového otvoru (6), je upraven závit.

4. Vřeteno podle nároku 1,vyznačující se tím, že hřídel (5) má středový otvor (6), ve kterém je uložen s přesahem provrtaný nástavec (2) a tloušťka (13’) stěny nástavce (2) se ke konci na straně nástroje (1) zvětšuje.

5. Vřeteno podle jednoho z nároků laž 4, vyznačující se tím, že mezi nástavcem (2) hřídele (5) a nástrojem (1) je proveden rozebíratelný spoj pro umožnění jednoduché výměny nástroje (1).

6. Vřeteno podle nároku 1, vyznačující se tím, že hřídel (5) sestává ze dvou úložných částí (5’, 5”), spojených navzájem hnacím elementem (4’), na jehož volném konci je upraveno přídavné radiální ložisko (6’).

7. Vřeteno podle nároku 6, vyznačující se tím, že přídavné radiální ložisko (6’) na volném konci hnacího elementu (4’) je vytvořeno jako aerostatické radiální ložisko.

8. Vřeteno podle nároku 7, vyznačující se tím, že úložná část (5”) hřídele (5) uložená v přídavném radiálním ložisku (6’) na volném konci hnacího elementu (4’) a volně kmitající nástavec (2), na jehož konci je upevněn nástroj (1), jsou vytvořeny jako jeden díl.

9. Vřeteno podle nároku 7, vyznačující se tím, že úložná část (5’) hřídele (5) uložená v radiálním ložisku (11’) mezi nástrojem (1) a hnacím elementem (4’) a úložná část (5”) hřídele (5) uložená v přídavném radiálním ložisku (6’) na volném konci hnacího elementu (4’) jsou navzájem spojeny spojem (13) s přesahem.

10. Vřeteno podle jednoho z nároků 6a 7, vyznačující se tím, že na jednom z obou konců úložných částí (5’, 5”) hřídele (5, 36, 46) je upraven kotouč (10’, 35, 45) pro aerostatické axiální uložení úložných částí (5’, 5”) hřídele (5, 36,46).

11. Vřeteno podle nároku 10, vyznačuj ící se tím, že kotouč (10’) a úložné části (5’, 5”) hřídele (5) jsou vytvořeny jako jeden díl.

12. Vřeteno podle nároku 10, vyznačující se tím, že kotouč (10’) je s úložnými částmi (5’, 5”) hřídele (5) spojen lisovaným nebo svařovaným spojem.

13. Vřeteno podle nároku 10, vy zn aču j í cí se t í m , že na kotouči (10’) je na jedné straně upraven prstencový trvalý magnet (12’).

14. Vřeteno podle nároku 7, vyznačující se tím, že obě aerostatické radiální ložiska (6’, 11’) jsou spojena spojovacím členem (12), který má geometrický tvar přizpůsobený deformaci zatížených úložných částí (5’, 5”) hřídele (5).

15. Vřeteno podle nároku 5, vyznačující se tím, že rozebíratelný spoj mezi nástrojem (1) a nástavcem (2) hřídele (5) je vytvořen jako zaskakovací spoj.

16. Vřeteno podle nároku 15, vyznačující se tím, že zaskakovacím elementem zaskakovacího spoje je pružný kroužek (23) a uložení mezi nástrojem (1) a mezi nástavcem (2) je kuželovité.

17. Vřeteno podle nároku 16, vyznačující se tím, že pružný kroužek (23) je na obvodu nejméně jednou proříznut.

-7CZ 289599 B6

18. Vřeteno podle nároku 10, vyznačující se tím, že kotouč (35) upravený na jednom konci hřídele (36) je na okraji vytvořen s prstencovým nástavcem (34) a prstencový nástavec (34) spolu s tělesem (31) vytváří radiální mezeru (33).

19. Vřeteno podle nároku 18, vyznačující se tím, že do radiální mezery (33), vytvořené mezi prstencovým nástavcem (34) a tělesem (31), ústí otvor (32).

20. Vřeteno podle nároku 18,vyznačující se tím, že prstencový nástavec (34) kotouče (35) má poměr tloušťky stěny k šířce nejméně 1:2.

21. Vřeteno podle nároku 10, vyznačující se tím, že proti kotouči (45) umístěnému na konci hřídele (46) je uspořádáno prstencové brzdové obložení (44), které je upevněno v tělese (41) axiálně posuvně.

22. Vřeteno podle nároku 21,vyznačující se tím, že prstencové brzdové obložení (44) je v tělese (41) uloženo na pryžových O-kroužcích (43) a pryžové O-kroužky (43) společně s prstencovým brzdovým obložením (44) utěsňují v tělese (41) prostor, který je prostřednictvím otvoru (42) spojen s přívodem stlačeného vzduchu.