CZ299186B6

CZ299186B6 - Uložení doprádacího rotoru doprádacího zarízení

Info

Publication number: CZ299186B6
Application number: CZ20000831A
Authority: CZ
Inventors: Wassenhoven@Heinz-Georg; Schlömer@Bert
Original assignee: W. Schlafhorst Ag & Co.
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2008-05-14
Also published as: CZ2000831A3; DE19910279A1; EP1043431B1; JP2000273724A; US6340855B1; EP1043431A1; DE50000578D1

Abstract

Strední osa (50) stacionární ložiskové cásti (27)axiálního ložiska (18) uložení (5) na operných kotoucích (54, 54') rotoru (3) je umístena v odstupunad strední osou (51) rotoru (3) uchyceného v ložiskovém klínu (56). Na cásti stacionární ložiskovécásti (27), privrácené k operným kotoucum (54, 54'), je mimo prstenec (41) z permanentního magnetu a pólové nástavce (42, 43) alespon v úhlové oblasti (.alfa.) 45.degree. na strane axiálního ložiska (18), odvrácené od ložiskového klínu (56), vytvorena trení redukující, oteruvzdorná povrchová vrstva(40), umístená za provozu doprádacího agregátu (1) v odstupu k rotorové hrídeli (4). Odstup povrchové vrstvy (40) od rotorové hrídele (4) za provozu doprádacího agregátu (1) ciní maximálne polovinu nejmenšího odstupu mezi pólovými nástavci (42, 43) a feromagnetickými mustky (45, 46).

Description

Uložení dopřádacího rotoru dopřádacího zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká uložení dopřádacího rotoru dopřádacího zařízení, přičemž rotor je podepřen v ložiskovém klínu a axiálně je ustaven pomocí magnetického axiálního ložiska. Axiální ložisko má stacionární ložiskovou část s alespoň dvěma oboustranně pomocí pólových nástavců vymezenými prstenci z permanentního magnetu, které jsou v těle se ložiska umístěny tak, že ve vestavbovém stavu jsou stejné póly umístěny proti sobě. Rotorový hřídel má alespoň tři v odstupu od pólových nástavců umístěné feromagnetické můstky.

Dosavadní stav techniky

V návaznosti na otevřené dopřádací stroje jsou známé dopřádací agregáty, u nichž je dopřádací rotor otáčející se vysokými otáčkami podepřen svojí rotorovou hřídelí v mezeře uložení na opěrných kotoučích a je fixován pomocí na konci umístěného axiálního ložiska.

Hřídele obou párů opěrných kotoučů jsou přitom uspořádány tak, že na rotorový hřídel působí axiální smyk, který udržuje rotorový hřídel v uložení v mechanickém axiálním ložisku.

Tento typ uložení otevřených dopřádacích rotorů, který je popsán například v DE-OS 25 14 734, se v praxi osvědčil a umožňuje otáčky rotoru pod 100 000 otáčkami za minutu.

U tohoto typu uložení dopřádacího rotoru je obecně nevýhodné, že na základě rozvodu opěrných kotoučů vzniká mezi oběžnými plochami opěrných kotoučů a rotorovou hřídelí zvýšené tření, které vede k ohřevu oběžných ploch opěrných kotoučů. Tímto třecím teplem jsou nejen značně namáhány oběžné plochy opěrných kotoučů, nýbrž k překonání tohoto tření je potřebná přídavná energie. Známá mechanická axiální ložiska jsou dále, i při předepsaném mazání, podrobena nikoliv nevýznamnému otěru.

V minulosti proto již byly provedeny pokusy nahradit tato mechanická axiální ložiska bezotěrovými axiálními ložisky, například vzduchovými ložisky nebo magnetickými ložisky.

Poněvadž také u vzduchových ložisek je potřebný axiální smyk rotorového hřídele ve směru na axiální ložisko, nemohly být největší z uvedených, zásadních problémů vzduchovými ložisky odstraněny.

V DE 195 42 079 Al je popsáno axiální uspořádání magnetického ložiska, u kterého je umístěna jedna část prvků magnetického ložiska stacionárně a druhá část prvků magnetického ložiska rozebíratelně na rotorovém hřídeli dopřádacího rotoru. Z hlediska připojení prvků magnetického ložiska, rotujících s dopřádacím rotorem, na rotorový hřídel jsou navrženy různé varianty.

Jednotlivé tyto varianty se týkají upevnění současně rotujících, v případě potřeby lehce rozebíratelných, prvků magnetického ložiska jednak silovým spojem a jednak tvarovým spojem. Těmito známými provedeními magnetického ložiska je sice možné správné axiální fixování rotorového hřídele v uspořádání uložení na opěrných koučích a je kromě toho zajištěno, že se dopřádací rotor může v případě potřeby bez problémů namontovat a demontovat, ukazuje se však, že v principu výhodné, v případě potřeby snadno rozebíratelné upevnění částí magnetického ložiska na rotorovém hřídeli silovým spojem lze ještě zlepšit. U těchto magnetických ložisek je problematické zejména upevnění spolurotujících prvků magnetického ložiska na rotorovém hřídeli, poněvadž na základě vysokých otáček dopřádacího rotoru jsou kladeny vysoké požadavky na vyvážení tohoto spojení.

Otevřené rotorové dopřádací zařízení s axiálním ložiskem v podobě permanentních magnetů je známé také z AT-PS 270 459.

- 1 CZ 299186 B6

U tohoto uspořádaní ložiska jsou na konci rotorového hřídele umístěny feromagnetické prstencové nákružky, jejichž pólové nástavce permanentního magnetu, uložené v této oblasti otočně, jsou umístěny proti sobě. Tímto uspořádáním docílené shlukování magnetických siločár perma5 nentního magnetu vede k relativně tuhému fixování rotorového hřídele v klínu uložení na opěrných kotoučích.

U tohoto uspořádání magnetického ložiska je nevýhodné, že prstencové nákružky umístěné na rotorovém hřídeli mají zřetelně větší průměr než rotorový hřídel sám. Poněvadž v průměru zřetelně větší prstencové nákružky značně ztěžují nebo zabraňují montáži a demontáži dopřádacího rotoru, zejména jeho montáži z čelní strany, nemohla se tato známá uspořádání magnetického ložiska prosadit v praxi.

Dále je zDE30 47 606Al známé uložení pro vřeteno textilního stroje, rotující s relativně vysokými otáčkami.

Vřeteno je přitom v radiálním směru podepřeno pomocí tříbodového ložiskového uspořádání, podobného uložení na opěrných kotoučích a je zajištěno v axiálním směru pomocí magnetického ložiska. Vřeteno má na konci průměrově odsazenou oblast ložiska se dvěma feromagnetickými prstencovými nákružky. Na ložiskovém plášti je upevněna objímka zhotovená z nemagnetického materiálu, ve které je zapuštěn prstencovitý prvek permanentního magnetu, který je uzavřen bočními pólovými nástavci. Ve vestavěném stavu vřetena stojí feromagnetické prstencové nákružky hřídele vřetene proti pólovým nástavcům prvku permanentního magnetu upevněného na stacionárním prvku ložiska.

když toto známé provedení umožňuje relativně bezproblémovou montáž vřetena v axiálním směru, nedošlo u tohoto provedení na základě ložiska nedostatečné axiální tuhosti ložiska k uvedení do praxe.

Z DE 197 29 191 Al stejného typu je dále známé uložení dopřádacího rotoru otevřeného dopřádacího zařízení, u kterého je rotor radiálně podepřen v ložiskovém klínu uložení na opěrných kotoučích a je axiálně polohován pomocí axiálního ložiska. Axiální ložisko je opatřeno prostřednictvím stacionární části ložiska alespoň dvěma prstenci z permanentního magnetu ohraničeného pólovými kotouči. Tyto prstence z permanentního magnetu jsou v tělese ložiska umístěny tak, že pole stejného smyslu (N/N nebo S/S) jsou ve vestavěném stavu umístěna proti sobě. Rotorový hřídel má alespoň tři feromagnetické můstky umístěné v odstupu od pólových nástavců.

Dále obsahuje DE 197 29 191 Al odkaz na to, že plášť ložiska má střední osu vzhledem ke střední ose rotorového hřídele, stanovené polohou ložiskového klínu opěrných kotoučů, sníženu.

Tím rotorový hřídel získává v oblasti axiálního ložiska nahoru směřující komponentu síly. Tím je sice při čištění rotoru, když není rotor přítlačným válcem, který přitlačuje tangenciální řemen na rotorový hřídel, zatlačován do ložiskového klínu, lépe držen v horizontální poloze. Tato radiální komponenta však působí nevýhodně během pohonu rotoru.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu proto je uložení dopřádacího rotoru uvedeného typu dále zlepšit.

Tento úkol se podle vynálezu vyřeší význakovými znaky nároku 1.

Výhodná provedení vynálezu jsou předmětem závislých nároků.

Přesazení uložení na opěrných kotoučích rotoru podle vynálezu vzhledem ke stacionárním částem axiálního ložiska zajišťuje zlepšené vedení rotoru v ložiskovém klínu opěrných kotoučů. Především se zvyšuje klidný chod rotoru a zabraňuje se vlivu dobou chodu podmíněných změn na základě rozbíjení a míšení v povlaku opěrných kotoučů a tím se zlepší adheze rotorového

-2CZ 299186 B6 hřídele na povlaku opěrných kotoučů uvnitř klínu ložiska. V důsledku toho tím vynález umožňuje další zvýšení možných otáček rotoru a tím zvýšení produktivity.

Přesazením ložiska docílená radiální silová komponenta na rotorovém hřídeli vede během čištění rotoru k zvýšenému sklonu ke vyklopení rotorového hřídele z ložiskového klínu opěrných kotoučů. K zabránění, že přitom nastane kontakt feromagnetických můstků rotorového hřídele s pólovými nástavci umístěnými mezi magnety, je na straně ložiska, odvrácené od ložiskového klínu, vytvořena v příslušně malém odstupu od rotorového hřídele opěrná plocha s redukující tření a otěruvzdomou povrchovou vrstvou. Rotorový hřídel vstupuje alespoň při čištění do kontaktu s touto povrchovou vrstvou, na které se potom opírá, aniž dochází k uvedenému kontaktu mezi můstky a pólovými nástavci.

Redukce hodnoty tření na povrchové vrstvě přitom nevede při otáčení rotoru během čištění k citelnému nebo dokonce škodlivému ohřevu rotorového hřídele. Takový ohřev by mohl, zejména při vyplnění meziprostoru mezi můstky rotorového hřídele materiálem, který není tepelně odolný, vést kjeho roztavení a zalepení celé oblasti ložiska. Vytvoření jako otěru odolný povrch zajišťuje, že se vrstva neubírá nebo se ubírá jen velmi pomalu, takže se poloha ochranné vrstvy citelně nemění a zůstávají zachovány vlastnosti redukující tření.

Umístění ochranné plochy, případně povrchové vrstvy redukující tření a chránící proti otěru na povrchu prstencového nástavce dovoluje jejich bezproblémovou výměnu. Na základě toho je také možné vyrobit tuto celý prstencový nástavec z uvedeného materiálu.

Radiální zajištění prstencového nástavce dovoluje nastavení prstencové mezery podle požadavků.

Na straně odvrácené od ložiskového klínuje výhodná užší prstencová mezera, poněvadž je tím ještě více omezeno pootočení rotorového hřídele při čištění rotorové misky.

Na základě toho, že se rotor při čištění tlačí pohonem nasazeným na rotorovou misku do axiálního ložiska, je výhodné vytvořit také v oblasti konce rotorového hřídele axiálně opěrnou plochu, která jednak omezuje axiální pohyby rotoru a jednak na základě zde použité otěruvzdomé povrchové vrstvy redukující tření minimalizovat tepelné zatížení rotorového hřídele v oblasti axiálního ložiska.

Sklopením rotoru při čištění se může rotor podepřít, kromě na uvedených opěrných plochách, také ještě přídavně svým koncem hřídele na straně přivrácené ke klínu ložiska na k tomu vytvo35 řené opěrné ploše, která je rovněž opatřena tření redukující, otěruvzdomou, povrchovou vrstvou.

Na tomto místě se odkazuje na to, že se směrovým údajem ve vztahu na ložiskový klín rozumí vždy radiální směr ve vztahu k ose rotoru.

Výhodně jsou obě dosud uvedené opěrné plochy tvořeny pouzdrem uchyceným v upínce. Toto pouzdro může být rovněž vytvořeno zcela z otěruvzdomého a tření redukujícího materiálu. Cenově příznivým materiálem s těmito vlastnostmi je například uhlíkové vlákno nebo grafitový materiál.

Uvedený poměr přesazení středních os k rozdílu průměrů mezi pólovými nástavci a můstky omezuje vhodné přesazení střední os podle vynálezu. V návaznosti na uspořádání ložiska podle vynálezu se přitom výhodně také obdrží příslušné absolutní hodnoty.

Dimenze prstenců z permanentního magnetu a pólových nástavců uvedená v nároku 11 je optimalizována ve vztahu na příslušné rozměry a tuhost ložiska. Potřebná tuhost ložiska se přitom získá, ačkoliv na straně stacionární části ložiska, odvrácené od ložiskového klínu, existuje na základě přesazení ložiska zřetelně větší vzduchová mezera mezi můstky a pólovými nástavci, zeslabující magnetické pole. Principiálně jsou poměry zvoleny tak, že při zvětšené průřezové ploše magnetu jsou k zabránění magnetického nasycení pólových nástavců, kterým je omezen magnetický tok docílený magnetem, také příslušně zvětšené průřezové plochy pólových nástavců.

-3 CZ 299186 B6

K. docílení magnetického toku potřebného pro z hlediska funkce nutnou pevnost ložiska je ve spojení s existujícím vestavbovým prostorem výhodné použít jako magnetický materiál vzácné zeminy.

Je výhodné pólový nástavec, který leží mezi magnetickými prstenci, vytvořit s dvojnásobnou tlouštkou vzhledem kvně ležícím pólovým nástavcům, poněvadž vedou od obou sousedních magnetů magnetický tok. Jinak jev oblasti těchto středních pólových nástavců počítáno také s magnetickým nasycením s již uvedenými následky.

Dále může být tuhost ložiska optimalizována, když můstky a pólové nástavce mají stejnou šířku. Rovněž působí výhodně na vytvoření magnetického pole, když jsou protilehlé hrany pólových nástavců a můstků nezaoblené.

Jako nemagnetický materiál k vyplnění meziprostoru mezi můstky rotorového hřídele přichází výhodně do úvahy měď nebo sloučeniny mědi, které mají oproti plastické hmotě lepší tepelnou odolnost. Jsou však použitelné také jiné nemagnetické kovové materiály, jako cín, zinek nebo hliník.

K. docílení nutné tuhosti ložiska také při malé potřebě místa je značnou výhodou vysoká remanence existující u magnetů ze vzácných zemin (nárok 17).

Nezaoblené hrany pólových nástavců a můstku zlepšují magnetickou indukci a tím přispívají k zvýšení tuhosti ložiska.

Jako alternativu má rotorový hřídel po celé své délce, to znamená také v oblasti axiálního ložiska, konstantní průměr, což vede k výhodám z hlediska výrobních nákladů. Jako druhá alternativa přichází do úvahy odstupňování průměru rotorového hřídele v oblasti axiálního ložiska, které při vysokých otáčkách, zejména přes 150 000 ot/min, zlepšuje na základě signifikantního zvýšení vlastní frekvence nad pracovní otáčky klidný chod rotoru. Absolutní hloubka zápichů, které slouží k umístěni můstku, se příslušně k zajištění stability rotorového hřídele v oblasti rotorového ložiska zmenšuje.

Dimenzováním prstence permanentního magnetu podle vynálezu ve spojení s pólovými nástavci a rovněž se šířkou můstku se ještě může zachovat axiální tuhost ložiska, potřebná pro bezpečnou funkci.

Přehled obrázků na výkresech

Další jednotlivosti vynálezu jsou patrné na příkladu provedení, znázorněného pomocí výkresů.

Na výkresech znázorňuje:

obr. 1 otevřené dopřádací zařízení s dopřádacím rotorem, který je opřen svým rotorovým hřídelem v ložiskovém klínu uložení na opěrných kotoučích a je polohován pomocí koncového magnetického axiálního ložiska, obr. 2 axiální ložisko tvořené permanentním magnetem, znázorněné v řezu, obr. 3 pohled zepředu na ložisko znázorněné na obr. 2, obr. 4 pohled zepředu na variantu k obr. 3 a obr. 5 v řezu znázorněnou variantu axiálního ložiska, zobrazenou na obr. 2 a 3.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn otevřený dopřádací agregát J_.

-4CZ 299186 B6

Otevřený dopřádací agregát i přitom sestává, jak je známo, z rotorového pláště 2, ve kterém s vysokými otáčkami rotuje dopřádací miska dopřádacího rotoru 1. Dopřádací rotor 3 je přitom svým rotorovým hřídelem 4 podepřen v ložiskovém klínu uložení 5 na opěrných kotoučích 54, 54' a je poháněn tangenciálním řemenem 6, který je přistaven pomocí přitlačovacího válce 7.

Axiální fixování rotorového hřídele 4 nastává pomocí axiálního ložiska 18 z permanentního magnetu, které je detailně znázoměnéno na obr. 2 a 3.

Jak je obvyklé, je dopředu otevřený rotorový plášť 2 během práce uzavřen pomocí otočně uloženého krycího prvku 8, ve kterém je vložena (blíže neznázoměná) kanálová deska s těsněním 9.

Rotorový plášť 2 je kromě toho připojen pomocí příslušeného sacího vedení 10 na zdroj J_J_ podtlaku, který vytváří v rotorovém plášti 2 potřebný dopřádací podtlak.

V krycím prvku 8 je umístěn adaptér 12 kanálové desky, která má trysku 13 odtahu nitě a rovněž oblast ústí kanálu 14 vedení vlákna. Ke trysce 13 odtahu vlákna je připojena trubička 15 odtahu nitě. Kromě toho je na krycím prvku 8, který je uložen omezeně otočně kolem osy J_6 otáčení, upevněn plášť 17 rozvolňovacího válce 21. Krycí prvek 8 má dále na zadní straně konzole 19, 20 pro uložení rozvolňovacího válce 21, případně válce 22 odtahu pramene vlákna. Rozvolňovací válec 21 je v oblasti svého přeslenu 23 poháněn pomocí obíhajícího druhého tangenciálního řemene 24, zatímco neznázoměný pohon válce 22 odtahu vlákna přednostně nastává pomocí šnekového pohonu, který je připojen na hnací hřídel 25.

Obr. 2 ukazuje detailně axiální ložisko 18 podle vynálezu, přičemž je toto axiální ložisko 18 znázorněno v řezu. Z uložení 5 na opěrných kotoučích 54, 54' je na obr. 2 částečně znázorněn opěrný kotouč 54 s hřídelem 55, zatímco na obr. 3 jsou znázorněny části dvou opěrných kotoučů 54, 54', aby byla patrná poloha ložiskového klínu 56 zadních opěrných kotoučů 54, 54'. Příslušný pár opěrných kotoučů 54, 54 je umístěn v odstupu v blízkosti dopřádací misky dopřádacího rotoru 3, jak je patrné z obr. 1.

Magnetické axiální ložisko 18 sestává ze stacionární ložiskové části 27, která je axiálně nastavitelně uchycena v ložiskovém plášti 26. Aktivní části ložiska v podobě prstenců 41 z permanentního magnetu s oboustranně umístěnými můstky 45 a 46 jsou umístěny uvnitř ložiskového pouzdra 28. K ložiskovému pouzdru 28 je na zadní straně pomocí závitu 30 přišroubována upínka 29. Přitom jsou aktivní části ložiska, to znamená prstence 44 z permanentního magnetu a můstky 45, 46, které jsou vedeny uvnitř ložiskového pouzdra 28, tlačeny proti uvnitř vývrtu 58 v čelní části ložiskového pouzdra 28 umístěnému prstencovému nástavci 39. Tím se získá jednak stabilní konstrukce uložení, jednak bezproblémové demontáže uložení, například k výměně jednotlivých součástí umístěných uvnitř uložení.

Ložiskové pouzdro 28 je uvnitř vývrtu 26' ložiskového pláště 26 a upínka 29 v k němu odsazeném vývrtu 26 ložiskového pláště 26 je axiálně posuvné. Tím může být stacionární ložisková část 27 exaktně axiálně justována tak, že se obdrží z hlediska technologie přadení optimální poloha rotorové misky.

K zabránění natočení ložiskového pouzdra 28 uvnitř ložiskového pláště 26 je kolík 32 svorníku 33, vloženého v otvoru 34, v záběru v podélné drážce 31 ložiskového pouzdra 28. Pomocí čepu 35 excentrického svorníku 36, zabírajícího v drážce 59 upínky 29, může jednoduchou cestou nastat axiální zajištění stacionární ložiskové části 27. Excentrický svorník 36. je uložen v dalším otvoru 38 v ložiskovém plášti 26. Má šestihrannou hlavu 37, které umožňuje použití nástroje.

Pomocí stavěcího šroubu 53, který upíná ložiskový plášť 26 vzhledem k ložiskovému pouzdru 28, se může fixovat axiální poloha stacionární ložiskové části 27.

Rotorový hřídel 4 se může zavést otvorem v rotorovém plášti 2, ložiskovým klínem 56 uložení 5 na opěrných kotoučích 54, 54' dalším vývrtem 57 prstencového nástavce 39 svojí částí 44' axiálního ložiska 18, tvořící dynamickou část uložení, do stacionární ložiskové části 27, zatímco

-5CZ 299186 B6 zbývající část 44 rotorového hřídele 4, sloužící převážně radiálnímu uložení dopřádacího rotoru 3, zůstává vně axiálního ložiska 18. V této části 44' axiálního ložiska 18 jsou na rotorovém hřídeli 4 zápichy 47, které jsou vyplněny nemagnetickým materiálem, přičemž mezi těmito zápichy 47 jsou vytvořeny různě široké můstky 45, 46. Rotorový hřídel 4, případně dopřádací rotor 3, jsou zhotoveny z oceli s feromagnetickými vlastnostmi. Tento můstek 45, 46 lícuje u rotorového hřídele 4, zavedeného do axiálního ložiska 18, s pólovými nástavci 42, 43, umístěnými po obou stranách prstence 41 z permanentního magnetu. Pólové nástavce 42 a 43 mají stejnou šířku jako můstky 45, 46. Střední šířka B středního pólového nástavce 42 a rovněž středního můstku 46 je dvojnásobně tak velká než šířka b vnějších pólových nástavců 43 a rovněž vnějšího můstku 45. ío Výhodně činí šířka b vnějších pólových nástavců 1 mm, zatímco střední šířka B středního nástavce 46 činí 2 mm. Šířka m prstence 41 z permanentního magnetu činí 3,5 mm. Poměr vnějšího průměru D prstence 44 z permanentního magnetu k vnitřnímu průměru d činí 1,7 : 1.

Prstence 44 z permanentního magnetu jsou tvořeny axiálně polarizovanými magnety vzácných zemin, u nichž leží stejné póly (N/N, případně S/S) proti sobě. Nemagnetickým materiálem vyplňujícím zápichy 47 je slitina mědi, například mosaz, která je připájena tvrdým pájením na rotorový hřídel 4. Do úvahy rovněž přichází jiné magnetické látky, to znamená kromě slitin mědi také hliník cín nebo zinek. Tyto kovové látky mají proti jinak také možným výplním zápichů 47 z plastické hmoty výhodu vyšší tepelné stability a stabilizace rotorového hřídele 4, případně části

44' axiálního ložiska 18.

Střední osa 51 dopřádacího rotoru 3 je proti střední ose 50 stacionární ložiskové části 27 snížena ve směru na ložiskový klín 56. Radiální justace nastává buď justací uložení 5 na opěrných kotoučích 54, 54', nebo axiálního ložiska J_8. Přitom je výhodné celé uložení 5 nebo ložisko J_8 justovat v na obr. 1 znázorněném uchycení uvnitř otevřeného dopřádacího agregátu 1. Toto excentrické uspořádání rotorového hřídele 4 jeho částí 44' axiálního ložiska J_8 uvnitř stacionární ložiskové části 27 způsobuje zmenšení šířky mezery mezi můstky 45, 46 a pólovými nástavci 42, 43 na straně přivrácené k ložiskovému klínu 56. Přitom se dbá na to, aby byl odstup dostatečně velký k zabránění dotyku navzájem lícujících kovových těles a z toho vyplývajícího poškození a rovněž ohřevu. Proto se musí zabránit poměru mezi přesazením středních os 50 a 51 a rozdílem vnitřního průměru d pólových nástavců 42, 43 k vnějšímu průměru můstku 45, 46. přes 1 : 3. Při menším použitém poměřuje excentricita a tím její pozorovaný účinek menší.

Jak je patrné z obr. 2 a 3, je ložisková mezera mezi dalším vývrtem 57 v prstencovém nástavci 39 na straně přivrácené k ložiskovému klínu 56 větší, to znamená asi dvojnásobně tak velká, než prstencová mezera na protilehlé straně. Toho se docílí tím, že je prstencový nástavec 39 posunut vzhledem ke stacionární ložiskové části 27 ve směru na ložiskový klín 56 dále než samotný rotorový hřídel 4. Zvýšená bezpečnost se docílí také tím, že se můstky 45, 46 a pólové nástavce 42, 43 navzájem nedotýkají, přičemž rotorový hřídel 4 může mít konstantní průměr po celé své délce, to znamená také v části 44' axiálního ložiska 18 nezmenšený. Jsou k tomu potřebné pouze zápichy 47 pro vytvoření můstků 45, 46. Tento konstantní průměr rotorového hřídele 4 má oproti rotorům s přídavným odstupňováním výhody především z hlediska zhotovení.

Odstupňování dalšího rotorového hřídele 4' (viz obr. 5) má však výhodu, že další rotorový hřídel

4' má v oblasti axiálního ložiska 18 zvýšenou vlastní frekvenci, která v závislosti na obvyklých rozměrech dopřádacího rotoru 3 a vyšších pracovních otáčkách dopřádacího rotoru 3 pozitivně ovlivňuje klidný chod a tím zejména emisi hluku.

Na základě toho, že část umístěná v ložiskovém klínu dalšího rotorového hřídele 56, má napří50 klad z důvodů chvění v oblasti radiálního uložení stanovený průměr R, vede odstupňování dalšího rotorového hřídele 4' na jeho části 44' axiálního ložiska 18, odsazené na redukovaný průměr r, k omezení možné hloubky dalších zápichů 47'. aby nebyla ohrožena potřebná stabilita dalšího rotorového hřídele 4' v této oblasti. Absolutní hloubka dalších zápichů 47 se redukuje vzhledem k zápichům 47 za uchování 0,1 až 0,3 násobku průměru můstku 45, 46, přičemž

0,1 násobek je sice nejlepší pro stabilitu rotorového hřídele 4, pro docílení maximální tuhosti

-6CZ 299186 B6 ložiska ale představuje nepříznivou variantu. Obě hodnoty však v uvedeném rozsahu leží v akceptovatelném rámci. Jako výhodná se jeví hodnota 0,15.

Principiálně je možná radiální justace prstencového nástavce 39 uvnitř vývrtu 58 v ložiskovém pouzdru 28, zejména k maximalizaci uvedené jistoty zabránění kontaktu pólových nástavců 42, 43 s můstky 45, 46, aniž však způsobuje během chodu naběhnutí dalšího rotorového hřídele 4' na prstencový nástavec 39.

Excentrickým uspořádáním středních os 50 a 51 působí na rotorový hřídel 4, případně na jeho ío část 44' axiálního ložiska 18, komponenta síly radiálně směřující na ložiskový klín 56, která zlepšuje bezpečnost uložení rotorového hřídele 4 v ložiskovém klínu 56.

Jestliže se při přerušení předení před čištěním dopřádacího rotoru 3 zvedne přitlačovací válec 7 s tangenciálním řemenem 6 od rotorového hřídele 4, vede popsaná radiální komponenta síly, vytvořená axiálním ložiskem 18, k mírnému natočení rotorového hřídele 4 proti pohybu hodinových ručiček. Tím nejprve vstoupí rotorový hřídel 4 do kontaktu stření redukující, povrchovou vrstvou 40, která překrývá úhlovou oblast a 90° uvnitř prstencového nástavce 39 (obr. 3). Přitom způsobuje v této oblasti úzká prstencová mezera ještě v omezeném úhlu sklopení rotorového hřídele 4.

Dále se opírá rotorový hřídel 4 hřídelovými konci 48 na boční opěrné ploše 49” pouzdra 49, které sestává z tření redukujícího, otěruvzdomého materiálu. Neznázoměným třecím pohonem čistícího zařízeni servisního vozíku se vyvolá v podstatě axiální síla na rotorovou misku, která způsobuje naběhnutí hřídelového konce 48 na čelní opěrnou plochu 49' pouzdra 49. Spolupůsobením povrchové vrstvy 40 a rovněž opěrných ploch 49', 49” se zabraňuje takovému vychýlení rotorového hřídele 4, které by mohlo vést ke kontaktu mezi můstky 45, 46 a s nimi lícujícími pólovými nástavci 42, 43. Kromě toho se pomocí tření redukujícího a současně otěruvzdomého materiálu opěrných ploch působí proti ohřevu části 44' axiálního ložiska 18 rotorového hřídele 4. Jako materiál pro povrchovou vrstvu 40 přichází do úvahy uhlíkové vlákno, případně grafitový materiál.

Alternativně k použití povrchové vrstvy 40, která je vytvořena v úhlové oblasti cc, je v rámci předloženého vynálezu také možné vytvořit celý další prstencový nástavec 39' z materiálu uvedené povrchové vrstvy 40 (obr. 4). Dále je možné místo pouzdra 49, které zcela sestává z tření redukujícího materiálu, vytvořit jen čelní opěrnou plochu 49' a boční opěrnou plochu 49”, vytvořenou v úhlové oblasti pt jako povrchová vrstva 40, vytvořená uvnitř prstencového nástavce

39, která je umístěna v axiálním odstupu od povrchové vrstvy 40, avšak radiálně protilehle, to znamená, je pootočená o 180°.

Na obr. 4 je dále jako alternativa ještě patrné, že je prstencová mezera mezi rotorovým hřídelem 4 a dalším prstencovým nástavcem 39' konstantní. Přitom je během provozu dopřádacího zařízení minimalizováno nebezpečí kontaktu mezi rotorovým hřídelem 4 a dalším prstencovým nástavcem 39'. Na tomto místě se odkazuje na to, že samozřejmá justace a vytvoření dalšího prstencového nástavce 39' nemusí být ve vztahu, znázorněném na obr. 3 a 4.

Dopřádací rotory 3 jsou opatřeny k minimalizaci otěru převrstvením chránícím proti otěru, například nikl/diamantovým převrstvením. Na základě pokrytí povlakovým pásem může být rotorový hřídel 4 vytvořen na své části 44 rotorového hřídele 4 bez těchto převrstvení. Tím se zabraňuje namáhání povrchové vrstvy 40 a opěrných ploch 49', 49, takže se zvyšuje jejich životnost.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

5 1. Uložení dopřádacího rotoru dopřádacího zařízení, přičemž rotor (3) je podepřen v ložiskovém klínu (56) a axiálně je ustaven pomocí magnetického axiálního ložiska (18), axiální ložisko (18) má stacionární ložiskovou část (27) s alespoň dvěma oboustranně pomocí pólových nástavců vymezenými (42, 43) prstenci z permanentního magnetu, které jsou v tělese ložiska (18) umístěny tak, že ve vestavbovém stavu jsou stejné póly (N/N nebo S/S) umístěny proti sobě a ío rotorová hřídel (4) má alespoň tři v odstupu od pólových nástavců (42, 43) umístěné feromagnetické můstky (45, 46), vyznačující se tím, že střední osa (50) stacionární ložiskové části (27) axiálního ložiska (18) uložení (5) na opěrných kotoučích (54, 54') rotoru (3) je umístěna v odstupu nad střední osou (51) rotoru (3) uchyceného v ložiskovém klínu (56) a že na části stacionární ložiskové části (27), přivrácené k opěrným kotoučům (54, 54'), je mimo

15 prstenec (41) z permanentního magnetu a mimo pólové nástavce (42, 43) alespoň v úhlové oblasti (a) 45° na straně axiálního ložiska (18), odvrácené od ložiskového klínu (56), vytvořena tření redukující, otěruvzdomá povrchová vrstva (40), umístěná za provozu dopřádacího agregátu (1) v odstupu k rotorové hřídeli (4), přičemž odstup povrchové vrstvy (40) od rotorové hřídele (4) za provozu dopřádacího agregátu (1) činí maximálně polovinu nejmenšího odstupu mezi pólovými

20 nástavci (42, 43) a feromagnetickými můstky (45, 46).
2. Uložení podle nároku 1, vyznačující se tím, že povrchová vrstva (40) je umístěna na vyměnitelném prstencovém nástavci (39), tvořícím vstup pro rotorovou hřídel (4) do axiálního ložiska (18) a vloženém do ložiskového pouzdra (28).
3. Uložení podle nároku 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že prstencový nástavec (39') sestává z tření redukujícího a otěruvzdomého materiálu.
4. Uložení podle nároků 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že prstencový nástavec

30 (39, 39') je radiálně nastavitelný, takže vzhledem k rotorové hřídeli (4, 4') vznikne stejná prstencová mezera.
5. Uložení podle nároků 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že prstencový nástavec (39, 39') je radiálně nastavitelný, takže vzhledem k rotorové hřídeli (4, 4') vznikne na straně

35 odvrácené od ložiskového klínu (56) užší prstencová mezera.
6. Uložení podle nároků 2, 3, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že na opěrné ploše (49'), umístěné při chodu dopřádacího agregátu (1) axiálně v odstupu k hřídelovému konci (48), je vytvořena tření redukující, otěruvzdomá, povrchová vrstva.
7. Uložení podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že ve výšce hřídelového konce (48) rotorové hřídele (4), který leží mimo prstenec (41) z permanentního magnetu, a mimo pólové nástavce (42, 43), je na straně přivrácené k ložiskovému klínu (56) vytvořena za chodu v odstupu umístěná opěrná plocha (49”) stření redukující, otěruvzdomou

45 povrchovou vrstvou.
8. Uložení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že opěrné plochy (49,49”) jsou tvořeny pouzdrem (49), které je uchyceno v upínce (29).

50
9. Uložení podle nároku 8, vyznačující se tím, že pouzdro (49) sestává z tření redukujícího, otěruvzdomého materiálu.
10. Uložení podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že třením redukujícím materiálem je uhlíkové vlákno nebo grafitový materiál.

-8CZ 299186 B6
11. Uložení podle jednoho z nároků 1 až 10, vy z n a č uj í c í se t í m , že poměr přesazení mezi střední osou (51) dopřádacího rotoru (3) a střední osou (50) stacionární ložiskové části (27) k rozdílu mezi vnitřním průměrem pólového nástavce (42, 43) a vnějším průměrem protilehlého můstku (45, 46) činí 1 : 3,0 až 1 : 8,0, přednostně 1 : 4 až 1 : 6,5.
12. Uložení podle nároku 11, vyznačující se tím, že přesazení střední osy (51) dopřádacího rotoru (3) vzhledem ke střední ose (50) stacionární ložiskové části (27) činí 0,2 až 1,0 mm, přednostně 0,25 až 0,4 mm.

10
13. Uložení podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že otěruvzdomé převrstvení dopřádacího rotoru (3) je vytvořeno na části (44) rotorové hřídele (4), ležící mimo axiální ložisko (18).
14. Uložení podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že prstenec (41)
15 z permanentního magnetu má poměr vnějšího průměru (D) k vnitřnímu průměru (d) 1,5 : 1 až

2,8 : 1, přednostně 1,7 : 1 až 1,8 : 1 a šířka (m) prstence (41) z permanentního magnetuje k šířce (b) vnějšího pólového nástavce (43) v poměru 2,5 : 1 až 5,0 : 1, přednostně 3,0 : 1 až 3,9 : 1 a ke střední šířce (B) středního pólového nástavce (42), ležícího mezi prstenci (41) z permanentního magnetu, jev poměru 1,3 : 1 až 2,5 : 1, přednostně 1,5: 1 až 2,0 : 1.

15. Uložení podle nároku 14, vyznačující se tím, že šířka (b) vnějšího pólového nástavce (43) činí 0,5 až 1,5 mm a střední šířka (B) středního pólového nástavce (42), ležícího mezi prstenci (41) z permanentního magnetu činí 1,0 až 3,0 mm.

25
16. Uložení podle nároku 15, vyznačující se tím, že šířka (B, b) pólových nástavců (42, 43) odpovídá šířce feromagnetických můstků (45, 46), lícujících s pólovými nástavci (42, 43), mezi zápichy (47), vyplněnými nemagnetickou látkou, v rotorové hřídeli (4) dopřádacího rotoru (3).

30
17. Uložení podle nároku 16, vyznačující se tím, že nemagnetickou látkou je měď nebo slitina mědi.
18. Uložení podle jednoho z nároků 14 až 17, vyznačující se tím, že prstence (41) z permanentního magnetu jsou magnety ze vzácných zemin.
19. Uložení podle jednoho z nároků 14 až 18, vyznačující se tím, že všechny protilehlé hrany pólových nástavců (42, 43) a můstků (45, 46) jsou nezaoblené.
20. Uložení podle jednoho z nároků 14 až 19, vyznačující se tím, že rotorová hřídel

40 (4) má konstantní průměr po celé své délce.
21. Uložení podle jednoho z nároků 14 až 19, vyznačující se tím, že rotorová hřídel (4) má ve své části (44') axiálního ložiska (18) vzhledem k průměru (R) zbývající části (44) rotorové hřídele (4), umístěné mimo axiální ložisko (18), o 1/8 až 1/2, přednostně 1/4 až 3/8 redu45 kovaný průměr (r), který je přerušen zápichy (47), přičemž stacionární ložiskové části (27) jsou přizpůsobeny k zachování šířky mezery mezi pólovými nástavci (42, 43) a stojinami (45, 46).
22. Uložení podle nároku 20 nebo 21, vyznačující se tím, že hloubka zápichů (47, 47') činí 0,1 až 0,3 násobek průměru můstku (45', 46').