DE10027036A1

DE10027036A1 - Stützscheibe einer OE-Rotorspinneinrichtung

Info

Publication number: DE10027036A1
Application number: DE2000127036
Authority: DE
Inventors: Eckhard Sonntag
Original assignee: Emil Broell & Co GmbH
Current assignee: Emil Broell & Co GmbH
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2001-12-20
Anticipated expiration: 2020-06-03
Also published as: DE10027036C2

Abstract

Die Erfindung betrifft Stützscheiben einer Rotorlagerung für einen Offenend-Spinnrotor, die selbstkühlend wirken, den Rotorschaft anblasen und zudem den Rotor kühlen. DOLLAR A Erfindungsgemäß besteht eine Stützscheibe als Scheibenpaarung aus mindestens zwei Teilscheiben, die so angeordnet sind, daß günstigerweise ein offener Hohlraum zwischen den Teilscheiben ausgebildet wird. Jede Teilscheibe der Scheibenpaarung besteht zumindest aus einem Grundkörper und gegebenenfalls einer Kunststoffbandage als Dämpfungsring. DOLLAR A Die Vorteile dieser neuen Stützscheibe sind die große Oberfläche zur Wärmeabfuhr und die bei Rotation entstehende Luftströmung innerhalb der Stützscheibe, welche durch die damit verbundene bessere Kühlung eine reduzierte Betriebstemperatur im Innern, wie am konzentrischen Umfang der Stützscheiben, erwirkt sowie die dabei entstehende Anblasluft auf den Rotorschaft, die diesen kühlt und sauber hält. Aufgrund der technisch vorgegebenen Wärmeleitfähigkeit zwischen Rotorschaft und Rotorkelch reduziert sich demnach auch die Temperatur des Rotorkelchs, wodurch thermisch sensible Fasern mit einer höherwertigen Garnqualität erspinnbar werden. Die Liefergeschwindigkeiten und Rotordrehzahlen lassen sich somit weiter erhöhen.

Description

Die Erfindung betrifft Stützscheiben einer Rotorlagerung für einen Offenend- Spinnrotor nach dem Patentanspruch 1.

Stützscheiben (auch Führungsrollen genannt) sind seit über 30 Jahren Stand der Technik in OE-Rotorspinnmaschinen (OS 19 01 453). Sie bestehen aus einem metallischen oder synthetischen Grundkörper der von einer elastomeren Bandage, dem Lauring, umgeben ist. Die Lagerung des Rotorschafts erfolgt derart, dass mindestens zwei etwa achsparallel angeordnete, leicht verschränkte Stützscheiben einen Lagerzwickel bilden, in dem der metallische Schaft des Rotors aufliegt. Neben der Stütz-, Antriebs- und Zentrierfunktion kommt noch die in der axialen und radialen Richtung wirkende Dämpfung der Rotorschwingungen, die durch die hohen Drehzahlen von bis zu über 150.000 U/min im kHz-Bereich auftreten können, hinzu. Die Drehzahl der Scheiben beträgt aufgrund der wirksamen Übersetzung, das ist das Durchmesserverhältnis von Rotorachse zu Stützwalze, nur etwa ein zehntel der Rotordrehzahl.

Eine Auflistung relevanter Anmeldungen gibt einen Überblick über den Stand der Technik wieder:

OS 19 01 453 stellt wohl eine der ersten Anmeldungen zur Stützsscheibenlagerung des Rotors dar.

In 0146342 (15.12.83) wird von mindestens einer thermisch leitfähigen Basisbeschichtung unterhalb der PU-Schicht gesprochen, die durch Walkarbeit in der elastomeren Bandage entstehende Wärme besser abführen soll und zudem eine stützende Funktion besitzen soll.

Im deutschen Gebrauchsmuster G93 14 801.1 wird ein spezieller Formschluss der Kunststoffbandage zum Grundkörper mittels kreissymmetrisch angeordneter Durchbrüche vorgeschlagen. Damit soll das Ausschnäbeln der Bandage verhindert und die Wärmeabfuhrfläche erhöht werden. Der Grundkörper ist aus Metall oder Kunststoff. Zudem wird hier der Reflektor auf den Scheibenkörper aufgeklebt.

In DE 198 04 868 wird eine Stützsscheibe aus Kunststoff oder Aluminium beschrieben, deren Tragring mit dem Stützring auf eine besondere Art formschlüssig und lunkerfrei miteinander verbunden sind.

US 4,712,932 beschreibt eine Stützscheibe, deren metallischer Grundkörper in der axialen Mitte einen grösseren Durchmesser besitzt, um damit die Kunststoffbandage an dieser Stelle dünner zu machen.

US 4,916,891 beansprucht einen bestimmten Lagerabstand der Stützscheiben zueinander, so dass der Massenmittelpunkt des Rotors an einem definierten Abstand zu einer Stützscheibe liegt.

DE 33 47 910 beschreibt die Stützscheibe mit einer umlaufenden Rille, die die Funktion einer Kühlnut innerhalb der Bandage haben soll.

DE 197 19 791 beschreibt eine Stützscheibe deren Lauffläche von zwei Rillen durchbrochen ist. An den Stellen wo sich die Rillen befinden, ist im Grundkörper wiederum eine Ausnehmung.

DE 196 49 770 beschreibt eine dünne Stützscheibe aus metallenem Grundkörper, deren Breite höchstens ein zehntel von deren Aussendurchmesser beträgt.

DE 195 11 000 beschreibt eine Stützscheibe, bestehend aus einem metallischen Grundkörper und einer Bandage aus polymerem Werkstoff, die an ihren axialen Aussenflächen radial verlaufende Kühlrippen enthält.

DE 44 37 182 beschreibt eine lösbare Verbindung zweier konzentrischer Träger, die einen Elastomerring als Lauffläche als dritten Bestandteil einschliessen. Prinzipbedingt ist hierdurch keine Innenkühlung erreichbar und daher diese Verbindung eher für thermisch weniger belastete Texturierscheiben geeignet. Zudem ist jeder Bestandteil für sich nicht funktionsfähig.

DE 43 34 985 beschreibt eine Stützscheibe bei denen Grundkörper und Bandage aus Kunststoff sind. Der E-Modul des Kunststoffes der Bandage soll wenigstens das 10-fache des E-Moduls des Laufrings betragen.

DE 44 42 782 beschreibt ähnlich der DE 43 34 985 eine konzentrische Kunststoffverbundstützscheibe, diesmal mit integriertem Dämpfungsring. Auch hier geht deutlich hervor, dass die Geometrie der Stützscheiben identisch der von Metallverbundscheiben ist dem Stand der Technik sind.

Allen aufgeführten Anmeldungen ist gemein, dass hierbei die Stützscheibe als Kombination von konzentrischen Aneinanderreihungen unterschiedlicher Werkstoffe innerhalb einer Stützscheibe aufgebaut ist.

In US Patent 4,256,034 wird eine intern gekühlte Kalanderwalze vorgestellt. Dieser Walzentyp hat jedoch mit einer schnelllaufenden Stützwalze weder funktional noch geömetrisch etwas gemeinsames. Zudem findet hier die Kühlung innen am Umfang der Walze statt und besitzt keine Möglichkeit zusätzlich die Elastomere Schicht radial nach aussen zu kühlen.

Diese Erfindungen beziehen sich immer wieder auf die Kühlung der elastomeren Bandage oder ausschliessliche der Lauffläche, die durch Walkarbeit, innere Reibung und Scherspannung einer hoher thermischen Belastung ausgesetzt wird. Polyurethan als typischer Vertreter der Elastomere als Bandage ist ein schlechter Wärmeleiter. In seiner Funktion als Lauffläche auf der Stützwalze generiert er zudem Wärme. Dies kann zu lokalen Erhitzungen, partiellen Ausbrennungen und Ablösungen des Elastomers führen. Diese Stützscheibe ist nicht mehr funktionsfähig und muss ausgewechselt werden.

Eine die Standzeit der Stützscheiben limitierende Grösse ist die wärmeinduziererende Wirkung der fortwährenden Walkarbeit des Rotorschafts in der Bandage. Die in Reibungswärme umgesetzte Walkarbeit führt zu einem Temperaturanstieg in der Bandage. Je mehr Wärme abgeführt werden kann, desto geringer fällt dieser verschleissfördernde und geschwindigkeitsbegrenzende Temperaturanstieg aus. Dazu bedient man sich im wesentlichen zweier Mechanismen: Vergrösserung der Oberfläche der Bandage, z. B. durch Einbringung von Nuten (DE 84 33 579), um die Wärme besser abzuführen oder durch Verringerung der Walkarbeit indem die Bandage in radialer Richtung dünner ausgeführt wird (US 4,712,932), oder das Verhältnis Stützscheibendurchmesser zu Bandagenbreite vergrößert wird (DE 196 49 770).

Zudem gab es Überlegungen die Verbindung zwischen Stützring und Bandage zu verbessern (G93 14 801.1 und DE 198 04 868) Es wurde jedoch festgestellt, dass in der Praxis oftmals andere Lebensdauer- und Qualitätsbestimmende Faktoren beim Spinnen für den Textiler entscheidender sind. Diese Faktoren werden durch die nachgenannte Erfindung in neuartiger Weise gezielt erreicht:

Eigene Untersuchungen ergaben überraschenderweise, dass ein Grossteil der Scheiben nicht durch natürlichen Verschleiss, bedingt durch Dauerlauf, ausgewechselt werden müssen, sondern dass durch das Zusammenwirken der energiezehrenden Prozesse wie Verzögerung bis zum Rotorstillstand, bzw. Beschleunigung auf die Enddrehzahl, sowie Wärme, die an den Lagerstellen der Lagerzapfen in die Stützscheiben eindringt, der Gesamtwärmehaushalt der Stützscheibe, inclusive der Lagerung derselben und des Rotors, aber auch Verschmutzungen des Rotorschafts, durch Aufbau von Faserfragmenten u. ä., einen erheblichen Einfluss auf die Standzeit der Stützscheiben und die Temperaturen auf der Bandage und damit auch übergreifend auf die Rotorachse und den Rotorkelch ausüben.

Insbesondere bei der Verarbeitung von Chemiefasern, aber auch Naturfasern, hat sich gezeigt, dass kleinste Faserbestandteile und Präparationen auf den Rotorschaft gelangen, die dann in den Laufflächen der Stützscheiben oder umlaufenden Vertiefungen eingewalkt werden und auf dem Rotorschaft regelrecht vercracken. Diese nur schwer zu reinigenden Ablagerungen führen zum einen zu einem unruhigen, exzentrischen Rotorlauf der damit eine erhöhte Fadenbruchrate generiert, zum anderen erhöht sich dadurch auch die Oberflächentemperatur des Rotorschafts, wie auch der Bandage, wodurch deren Verschleiss ansteigt und die Spinnbedingungen für thermosensible Fasern ungünstiger werden.

Je heisser der Rotorkelch, desto schlechter werden die Spinnbedingungen. Insbesondere temperatursensible thermoplastische Fasern wie PES, PP oder PAN müssen auch aus diesem Grund mit reduzierter Drehzahl gesponnen werden. Auch die chemisch weniger temperatursensiblen Fasern wie beispielsweise Viskose oder Baumwolle lassen sich bei sehr hohen Drehzahlen nicht mehr optimal verspinnen, weil die Faserauflagestoffe (Avivage und Wachse) zu Abschmierungen im Rotorkelch führen.

Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, eine Stützscheibe für die Lagerung eines Rotorschafts in einer Rotorspinnmaschine so auszubilden, dass die Nachteile des Stands der Technik vermieden werden und insbesondere die erfindungsgemäss leichte Stützscheibe durch die Kühlung eine Verbesserung der Laufverhältnisse hinsichtlich der Standzeit der Stützscheibe, einen sauberen und kühlen Rotorschaft, eine Erhöhung der Rotordrehzahl und eine bessere Garnqualität erlaubt.

Die Erfindung betrifft damit Stützscheiben einer Rotorlagerung für einen Offenend- Spinnrotor die selbstkühlend wirken, den Rotorschaft anblasen und zudem den Rotor kühlen.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von mindestens zwei axial miteinander lösbar oder unlösbar verbundener in beliebeigen Abstand zueinander gehaltener Aneinanderreihung von Teilstützscheiben an, die zusammengesetzt wie eine Stützscheibe wirken.

In Vorteilhafter Ausführung besteht eine Stützscheibe als Teilscheibenpaarung aus mindestens zwei Teilscheiben, die so angeordnet sind, daß günstigerweise ein offener Hohlraum zwischen den Teilscheiben ausgebildet wird. Jede Teilscheibe der Scheibenpaarung besteht zumindest aus einem Grundkörper und gegebenfalls einer Kunststoffbandage als Dämpfungsring.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung hat diese Stützscheibe in der Nähe des Rotationszentrums einseitig oder beidseitig Lufteinlassöffnungen, um die Luft anzusaugen, um diese, nach Durchströmen der Innenflächen, radial am Umfang auszublasen. Bevorzugt befinden sich die Lufteinlassöffnungen auf der Seite der Scheibe die den grössten axialen Abstand zu einer grösseren begrenzenden Fläche besitzen.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Stützscheibe wird die thermische Belastung der Stützscheibe und der Rotors deutlich reduziert. Zudem lässt sich durch die Hohlräume eine Gewichtsersparnis erreichen, das Massenträgheitsmoment und damit die Leistungsaufnahme beim Abbremsen und Beschleunigen des Rotors reduzieren.

Die Polyurtehan-Bandage besitzt ein exzellentes Lastaufnahmevermögen, guten Verschleisswiderstand und eine sehr hohe Elastizität im Vergleich zu anderen Elastomeren. Trotzdem sind auch andere Werkstoffe deren Profil das von PU besitzt denkbar. Im Weiteren wird deshalb nur von einer Bandage geschrieben. Die Bandage kann auch in weiterer Vorteilhafter Ausführung aus anderen elastischen Kunststoffen wie Isoprenen, Nitrilen, Chloroprenen, Butadienen und Mischungen daraus bestehen. Wichtig ist allein die elastische Eigenschaft neben der Traktionsfähigkeit zur Rotorachse hin.

Grundkörper und Bandage sollen eine untrennbare Einheit bilden. Günstig ist eine Kombination aus Kunststoff-Grundkörper und elastomeren Bandage, in der der Elastizitätsmodulsprung von Grundkörper zu Bandage kleiner als 10 ist. Der Kunststoff-Grundkörper könnte sogar so hergestellt werden, dass ein positiver Gradient des Elastizitätsmoduls von radial von aussen nach innen aufgebaut wird.

Erfindungsgemäss wird durch den Abstand mindestens zweier Teilscheiben ein Spalt gebildet, dessen Funktion weit über den Zweck einer Rille in der Bandage hinausgeht, indem die Innenflächen damit komplett gekühlt werden. Zudem wird dieser Spalt von aussen mit Luft gespeisst.

Die erfundene Stützscheibe erzeugt ein lokales Anblasen des Rotorschafts an der Kontaktfläche zur Stützscheibe, wodurch sowohl die Walktemperaturen in der Bandage als auch im Rotorschaft reduziert werden und zudem die Kontaktfläche zwischen Rotorschaft und Stützscheibe sauber bleiben.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung kann die erzwungene Durchströmung durch verschiedene Einbauten im Zwischenraum der angrenzenden Teilscheiben und durch Abstand, Anzahl, Geometrie und Design manipuliert werden. Damit kann aus den physikalischen Gesetzmäßigkeiten heraus auch die Energieaufnahme der Stützscheiben und damit der gesamten Lagereinheit manipuliert werden.

Die Ausgestaltung des Zwischenraums der im mechanischen Kontakt stehenden Scheiben ist beliebig. Vorteilhafterweise werden Stege eingesetzt, die in axialer Ebene linear oder gekrümmt verlaufen und in radialer Richtung nach aussen führen.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung können die Teilscheiben als Stützscheibe in Sandwichbauweise zusammengesetzt werden. Dabei können breite und schmale Teilscheiben mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Bandage, verschiedener Rauheit der Lauffläche gleichmäßig oder alternierend angeordnet werden.

In weiterer Vorteilhafter Anordnung besteht mindestens eine Stützscheibe einer Rotorlagerung aus einer erfindungsgemässen Stützscheibe. Der andere Teil der Scheiben einer Rotorlagerung kann aus bekannten Stützscheiben bestehen. Es sind aber auch zwei, drei oder mehr der erfindungsgemässen Stützscheiben innerhalb einer Rotorlagerung denkbar. Deren Anordnung kann selbstverständlich beliebig gewählt werden, wobei es zweckmässig erscheint, vor allem die dem Rotorkelch näheren Stützscheiben mit den erfindungsgemässen Stützscheiben auszurüsten.

Erfindungsgemäss kann diese Stützscheibe so gefertigt werden, dass eine axial einteilige Stützscheibe nachträglichdie (beispielsweise mit einem Laser), axial getrennt und in erfindungsgemässer Weise wieder zusammengesetzt wird. Die bessere Lösung besteht jedoch in der Aneinanderreihung von auf Abstand gehaltenen Teilscheiben die separat hergestellt worden sind.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung sollen die axialen Durchbrüche, in denen Luft angesaugt wird, so ausgeführt werden, dass Pfeiffgeräusche bei Rotation vermieden werden.

In weiterer Vorteilhafte Kombination ergibt sich in der Anordnung von vergleichsweise dünnen Teilscheiben, bestehend aus einem Grundkörper und einer Bandage aus einem elastischen Polymer, zu mindestens einer luftgekühlten Stützsscheibe, die einen Bestandteil der Gesamtlagerung des Rotors darstellt, bei welcher mindestens eine Teilscheibe der Stützscheibe besonders leicht ist und eine gemittelte Dichte kleiner 2,5 g/cm3 besitzt und die Anordnung so ausgewählt ist, dass der Rotorschaft durch aus mindestens eine Stützscheibe austretender Blasluft gekühlt wird.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung ist die Einhüllende der Stützscheibe konvex oder konkav gestaltet.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung wird die Sandwichbauweise, in Form einer axialer Aneinanderreihung von Teilscheiben eingesetzt in der jede Teilsscheibe am Umfang eine andere Breite der Bandage besitzen kann.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung hat die Anordnung von Teilstützscheiben den Kühlluftaustritt sowohl mittig als auch ausser der Mitte einer Gesamtbreite einer Stützscheibe.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung besteht die Stützscheibe aus nur einem Kunststoff, der gleichzeitig die Lauffläche bildet, der sowohl genügend Elastizität als auch Steifigkeit besitzt.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung leigt die radiale Dicke der Bandage bevorzugt unter 2 mm.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung ist die Bandage einer einzelnen Scheibe des Scheibenpaars sowohl unterbrechungsfrei als auch mit Nuten in Umfangsrichtung versehen.

Kunststoff könnte zudem zu elektrostatischen Aufladungen führen. Um diese abzuleiten wird in erfindungsgemäss vorteilhafter Ausführung vorgeschlagen entweder elektrisch leitfähige Partikel in den Kunststoff einzubringen oder aber die Seitenflächen der Teilscheiben mit einer elektrisch leitfähigen Schicht zu versehen, wie es heute Stand der Technik bei dauerhaften Antistatikausrüstungen und Veredeln von Kunststoffoberflächen der Fall ist. Diese kann in bekannter Form erfolgen, wie beispielsweise PVD-Metallbeschichtung, besputtern oder neuerdings auch Antistatikbeschichtungen auf Basis von ORMOCERE®. Zweckmässigerweise kann auch der Kunststoff selbst elektrisch leitfähig sein.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung lassen sich dieserart auch die Elastomer- Bandagen der Teilscheiben mit unterschiedlichen Farbtönen einfärben, um beispielweise eine Trennung von Traktions und Stützfunktion sichtbar zu machen.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung erfolt die Aneinanderreihung der Teilscheiben derart, dass mindestens ein kühlendes Scheibenpaar vorhanden ist.

In weiterer Vorteilhafter Ausführung sind teilweise die Teilscheiben mit axialen Durchbrüchen versehen und so zueinander positioniert, dass bei Rotation derselben Luft von aussen angesaugt und zwischen ihnen in radialer Richtung austritt.

In weiterer Vorteilhafter Anordnung von Spinnaggregaten einer Offenend- Spinnmaschine besteht jedes einzelne Spinnaggregat aus der gleichen Stützscheibenanordnung oder aber in spiegelbildlich zueinander positionierter Anordnung.

Bevorzugterweise sind mindestens zwei kühlende Scheibenpaare in axial versetzter, aber nicht notwendigerweise axial zueinander laufender Position an einem Spinnaggregat angeordnet.

Üblicherweise ist der Grundkörper aus einem Metall - meist Aluminium - gefertigt. Aluminium besitzt unter den Metallen ein geringes spezifisches Gewicht und eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Zudem lässt sich die Laufscheibe damit in den verschiedensten Fertigungsverfahren herstellen: Beispielhaft sind hier Spritzguss, Druckguss, Umformverfahren und Drehen genannt.

Für die Verarbeitung von Kunststoffen gilt prinzipiell das gleiche, nur dass hier vor allem die Wärmeleitfähigkeit um den Faktor 100 schlechter ist, was beim Einsatz als Stützscheiben ein entscheidender Nachteil ist.

Um die Walkarbeit in der Bandage besser dissipieren zu können, ist es denkbar einen Grundkörper zu verwenden, der einen im Vergleich zu Aluminium geringeren E-Modul aufweisst. Der Elastizitätsmodul muss dann nur so hoch gewählt werden, dass die Steifigkeit der Stützscheibe gewährleistet ist. Der E-Modul könnte dann auch anisotrop sein, in radialer Richtung geringer wie in axialer Richtung.

Die Stützung gegenüber auftretenden axialen Querkräften der dünnen Scheiben erfolgt sinnvollerweise durch Stege die gleichzeitig als luftbegrenzende und luftleitende Elemente ausgeführt sind.

Die Energieaufnahme zur Kühlung der Teilscheiben und der Rotorachse, kann erfindungsgemäss durch Variation der Einlassöffnungen, beispielsweise auch durch Blenden genau eingestellt werden. Je höher die Kühl- und Blaswirkung, desto höher die Energieaufnahme. Gleichzeitig reduziert die geringe Masse dieser Stützscheiben das Massenträgheitsmoment und damit die aufzuwendende Rotationsarbeit. Eine Zielgröße ist daher beispielsweise, die bestehende Leistungsaufnahme konstant zu halten, indem die Energieabnahme durch eine Massenreduktion der Stützscheibe mit der Energieaufnahme durch den Pumpeffekt kompensiert wird.

Eine weitere Zielgrösse könnte sein, die Rotorkühlung abhängig von der zu verspinnenden Faser einzustellen. So sind thermisch empfindliche Fasern wie PES oder PP mit einer höheren Kühlleistung zu spinnen, wie Fasern aus Baumwolle oder Viskose.

Wird der Grundkörper aus Kunststoff gewählt, so kann sowohl aus verbindungstechnischen Gründen der beiden Stützscheibenteile, als auch aus Stabilitätsgründen eine Metallbuchse als Aufnahme der Achse dienen.

Für die Aufnahme einer dünnen Reflexionsfolie wird eine Hinterschneidung gewählt, die einem Bilderrahmen gleich, ein einfaches Einklipsen der Folie erlaubt. Vorteilhafterweise ist die Folie dabei von einer Form die einen in radialer wie in Umfangsrichtung begrenztem Kreisabschnitt gleicht. Zudem sind alle Typen von Reflektoren denkbar.

Durch eine Vollkunststoffausführung eines erfindungsgemäßen Stützrings kann eine kostengünstige Produktionsvariante funktionstüchtig realisiert werden.

Der Rotor wird heute üblicherweise von vier Stützscheiben gelagert.

Erfindungsgemäss handelt es sich um eine Anordnung von mindestens fünf Teilscheiben, vorteilhaft jedoch acht, zehn, zwölf oder ein Vielfaches von zwei bis vier Teilscheiben derart, dass wenigstens eine Stützscheibe als Aneinanderreihung von wenigstens zwei auf Abstand gehaltenen Teilscheiben besteht.

Die Vorteile dieser neuen Stützscheibe sind die grosse Oberfläche zur Wärmeabfuhr und die bei Rotation entstehende Luftströmung innerhalb der Stützscheibe, welche durch die damit verbundene bessere Kühlung eine reduzierte Betriebstemperatur im Innern, wie am konzentrischen Umfang der Stützscheiben erwirkt sowie die dabei entstehende Anblasluft auf den Rotorschaft, die diesen kühlt und sauber hält. Aufgrund der technisch vorgegebenen Wärmeleitfähigkeit zwischen Rotorschaft und Rotorkelch reduziert sich demnach auch die Temperatur des Rotorkelchs, wodurch thermisch sensible Fasern mit einer höherwertige Garnqualität erspinnbar werden. Die Liefergeschwindigkeiten und Rotordrehzahlen lassen sich somit weiter erhöhen.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich in den Ausführungsbeispielen der Bebilderungen.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Stützscheibenlagerung für einen OE- Spinnrotor mit einem im Lagerzwickel der Stützscheibenpaare umlaufenden Rotor in Queransicht.

Fig. 2 die wesentlichen Komponenten einer Stützscheibenlagerung in Längsansicht.

Fig. 3 einige Anordnungsvarianten von Teilscheiben.

Fig. 4 in konstruktiven Ansichten eine denkbare Lösung einer erfindungsgemässen Stützscheibe.

Fig. 5 und Fig. 6 stellen einige erfindungsgemäss denkbare Varianten der Innen- und Aussenflächen der Teilscheiben dar.

Bezeichnungsliste

1

Teilscheibe

1

2

Teilscheibe

2

3

Bandage

4

Rotorschaft

5

,

6

,

7

,

8

,

9

,

9

',

10

Oberflächen

11

Hohlraum

1

Durchbrechungen

2

Teilsegment

15

,

16

',

17

Anordnung von Teilscheiben

18

,

19

Anordnung von Teilscheiben

20

Stützscheibe

21

,

22

,

23

,

24

Laufflächen

25

Rotor

26

Nut

27

Reflektor

28

,

29

Fase

30

Steg

31

Verdrehsicherung

32

Achsaufnahme

33

Antriebsband

Claims

1. Stützscheibe als Bestandteil einer Rotorlagerung für einen Offenend-Spinnrotor (25), die selbstkühlend wirkt und zudem den Rotorschaft (4) anbläst und damit den Rotor kühlt, dadurch gekennzeichnet, dass eine derartige Stützscheibe (20) als Scheibenpaarung aus mindestens zwei sich axial berührender Teilscheiben (1, 2) aufgebaut ist, wobei mindestens eine Teilscheibe der Scheibenpaarung aus einem beliebigen, konzentrischen Grundkörper und einer, konzentrischen, elastischen Kunststoffbandage als Dämpfungsring (3) besteht und die gesamte Oberfläche der Stützscheibe mindestens das 3-fache einer Seitenfläche beträgt.

2. Stützscheibe gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gepaarten Teilscheiben (1, 2) den gleichen Aussendurchmesser oder einen unterschiedlichen Aussendurchmesser besitzen.

3. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass, bedingt durch einen teilweisen axialen Abstand der Teilscheiben (1, 2) zueinander, mindestens ein bis zur Umfangsfläche reichender Hohlraum (11) zwischen den Teilscheiben gebildet wird.

4. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass axiale Durchbrechungen (12) auf mindestens einer Teilscheibe vorhanden sind, durch welche bei Rotation Luft eingesaugt wird.

5. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Teilscheiben (1, 2) so gewählt ist, dass der Zwischenraum (12) beliebig gestaltbar ist, so dass Teilsegmente (13)entstehen, die zudem eine gegenseitig stützende und stabilisierende Wirkung vorhanden ist.

6. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Durchbrechungen (12), durch Variation der Anzahl, Positionierung, Größe und Lochdesign den Luftstrom in Menge und Geräusch beeinflussen.

7. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Durchbrechungen (1, 2) in Form von Blenden den Luftstrom variabel beeinflussen.

8. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei deren Rotation eine Luftströmung entsteht, die eine Zwangskonvektion an den Innenflächen (6, 7) erzeugt.

9. Stützscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rotation in der axialen Mitte eine radiale Luftströmung entsteht, die radial nach aussen bläst.

10. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Teilscheiben (15, 16, 17) und die Abstände (18, 19) untereinander verschieden sein können.

11. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilscheiben (1, 2) unterschiedliche Funktionen übernehmen können, beispielweise eine Teilscheibe die Traktion aufbringt, um den Rotorschaft anzutreiben, die andere Teilscheibe eine reine Stützfunktion einnimmt.

12. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6 und 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die den Rotorschaft berührenden Oberflächen (21, 22, 23, 24) unterschiedliche elastomere- und reibungstechnische Eigenschaften besitzen können.

13. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6 und 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilscheibe vornehmlich radial und tangential wirkende Kräfte, eine weitere Teilscheibe bevorzugt die axialen Kräfte aufnehmen kann.

14. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Grundkörper mindestens einer Teilscheibe aus einem Polymer besteht.

15. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teilscheibe ohne Bandage (3) ausgestattet ist.

16. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper mindestens einer Teilscheibe aus einem Metall besteht.

17. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper mindestens einer Teilscheibe aus einer technischen Keramik besteht.

18. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Bandage zumindest eines Teilrings mit einer umlaufenden Nut (26) versehen ist.

19. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Durchbrüche (12) zur Drehzahlmessung verwendet werden können.

20. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilscheibe teilweise als Reflektor (27) ausgebildet ist.

21. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Rotorschaft (4) berührenden Teilscheiben bzw. deren Bandage beidseitig am Umfang gefast (28, 29) sind.

22. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilscheiben aus einem Bauteil gefertigt wurden und nachträglich mittels einem Trennverfahren getrennt werden.

23. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilscheiben aus einzelnen Fertigungsverfahren hergestellt werden, dann zusammengebaut und nachträglich überarbeitet werden.

24. Anordnung von vergleichsweise dünnen Teilscheiben, bestehend aus einem Grundkörper und teilweise einer Bandage aus einem elastischen Polymer, zu mindestens einer Innengekühlten Stützsscheibe, die einen Bestandteil der Gesamtlagerung des Rotors darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung so ausgewählt ist, dass der Rotorschaft von mindestens einer erfindungsbeanspruchten Stützscheibe angetrieben wird.

25. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen der gegebenenfalls aus Kunststoff bestehenden Teilscheiben mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen werden, deren Oberflächenwiderstand weniger als 10E + 10 [Ohm] beträgt.

26. Anordnung von Stützscheiben nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Spinnaggregat eine aus einer Vielzahl gleicher Spinnaggregate bestehenden Offenend-Spinnmaschine die gleiche Scheibenanordnung oder eine spiegelbildlich zueinander positionierte Anordnung besitzt.

27. Anordnung von Teilscheiben zu Stützscheiben nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Teilscheibe einzeln auswechselbar ist.

28. Anordnung von Stützscheiben nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugterweise mindestens zwei kühlende Scheibenpaare in axial versetzter, aber nicht notwendigerweise axial zueinander laufender Position an einem Spinnaggregat angeordnet sind.

29. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus einem Werkstoff besteht, dessen Wärmeleitung kleiner als 5 W/mK ist.

30. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilscheiben verdrehsicher zueinander positioniert (31) sind.

31. Stützscheibe gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Durchbrüche (12) so gestaltet sind, dass die Windgeräusche minimiert werden.