DE1283719B

DE1283719B - Spinn- oder Zwirnvorrichtung

Info

Publication number: DE1283719B
Application number: DESCH38801A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erwin Schenkel
Original assignee: ERWIN SCHENKEL DR ING
Current assignee: ERWIN SCHENKEL DR ING
Priority date: 1966-04-06
Filing date: 1966-04-06
Publication date: 1968-11-21
Also published as: US3416300A; AT282422B; SE342058B; CH481233A; FR1517588A; JPS4843968B1; BE696687A; ES338961A1; GB1155770A; NL6704716A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

DOIh

Deutsche Kl.: 76 c - 8

Nummer: 1283 719

Aktenzeichen: P 12 83 719.3-26 (Sch 38801)

Anmeldetag: 6. April 1966

Auslegetag: 21. November 1968

Die Erfindung betrifft eine Spinn- oder Zwirnvorrichtung mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten und durch einen Hochfrequenzmotor angetriebenen Spinntopf, der mittels Druckluft allseitig frei schwebend in seiner Lagerung mit einem radial und einem axial wirkenden Luftspaltlager gehalten ist, wobei der als Kurzschlußläufer ausgebildete und mit einem mit der Lagerung des Spinntopfes fest verbundenen Motorstator ohne eigene Lager laufende Rotor des Hochfrequenzmotors mit dem Spinntopf unmittelbar starr verbunden ist, nach Patent 1220 767.

Bei der Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach dem Hauptpatent ist der Betrieb des luftgelagerten Spinntopfes nur möglich durch ein äußerst geringes Lagerspiel des Luftlagers, das den Spinntopf allseitig frei schwebend mit nur minimalen geometrischen Bewegungen seiner Achse rotieren läßt. Es ist bekannt, daß für Luftlager die Einhaltung minimaler Spaltweiten sowohl für die Betriebssicherheit, das Tragvermögen, Unempfindlichkeit gegen Stoße und die Wirtschaftlichkeit von ausschlaggebender Bedeutung sind. Diese Forderungen sind aber gerade bei größeren Abmessungen der zu lagernden Teile, wie dies bei Spinn- oder Zwirnvorrichtungen in der Art eines Spinntopfes der Fall ist, fertigungstechnisch schwer erfüllbar. Um einen luftgelagerten Spinntopf betriebssicher und wirtschaftlich zu machen, sind kleinste Lagerspiele für die axiale und radiale Begrenzung der Bewegung des Laufteiles Voraussetzung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hohen Anforderungen, die an die genaue Einhaltung minimaler Spaltweiten auch bei größeren luftgelagerten Spinnteilen, wie es Spinnteile in der Art eines Spinntopfes sind, zu erfüllen.

Die Erfindung besteht darin, daß auf dem Spinntopf ein kegelstumpfförmiger Teil so befestigt ist, daß der durch den Abstand zwischen dem Mantel des kegelstumpfförmigen Teiles und einem Lagergehäuse gegebene wesentlich radial wirkende Luftspalt und der axial wirkende Luftspalt durch den Abstand zwischen der Basis des kegelstumpfförmigen Teiles und der Stirnseite einer in das Lagergehäuse axial einschraubbaren Lagerbuchse einstellbar sind.

Die Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach der Erfindung hat nun den Vorteil, daß beide Luftspaltlager, das wesentlich radial wirksame Kegellager und das axial wirksame Basislager zugleich durch axiales Verschieben des Basislagers (Axiallagers) auf ein engstmögliches Spiel in beiden Lagern, gegebenenfalls auch während des Laufes eingestellt und justiert werden können, was die Feineinstellung wesentlich erleichtert. Durch das kegelförmig ausgebildete Lager Spinn- oder Zwirnvorrichtung

Zusatz zum Patent: 1 220 767

Anmelder:

Dr.-Ing. Erwin Schenkel, 7412 Eningen

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Erwin Schenkel, 7412 Eningen

wird außerdem erreicht, daß auch bei hohen Touren-

»° zahlen ein Hochsteigen des Läufers während des Betriebes verhindert wird. Das kegelförmige Lager wirkt also in doppelter Weise stabilisierend.

Vorteilhaft ist die Lagerbuchse stufenlos verschieb- und fixierbar.

Die Verschiebung erfolgt dabei zweckmäßig über ein Feingewinde direkt oder über ein Feingewinde mit Hilfe eines besonderen Verstellringes.

Durch eine kugelförmige Ausbildung der Druckfläche des Verstellringes als Gelenk wird erreicht, daß keine Momente, sondern nur axial wirksame Kräfte auf den Druckring übertragbar sind.

Der als Röhre oder Hohlkörper ausgebildete Spinntopf kann mit oder ohne Mitnehmer für das Spinngut ausgebildet sein. Für bestimmte Zwecke,

z. B. Elementenspinnen, kann der Hohlkörper in seinem unteren Bereich in an sich bekannter Weise kegelförmig verjüngt oder mit einem kegelförmigen Einsatz versehen und die Spitze vorzugsweise offen sein, wobei die Kegelfläche mit infolge der wirksam werdenden Zentrifugalkräfte des Trägermediums, z. B. Luft, Wasser, ein rasches Abfließen in an sich bekannter Weise gewährleistenden Bohrungen, Schlitzen oder Poren geeigneter Weite, versehen sind.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, durch in Laufrichtung schräg gestellte Bohrungen, Schlitze oder Poren beim Rotieren in an sich bekannter Weise im Kegelinnern einen Unterdruck zu erzeugen.

Es kann aber auch zweckmäßig sein, hierfür einen außerhalb der Kegelfläche erzeugten Unterdruck zu verwenden, der durch die Bohrungen, Schlitze odei Poren in das Kegelinnere fortsetzbar ist, wie dies ebenfalls bereits vorgeschlagen worden ist.

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Von besonderem Vorteil ist es, daß der Rotor des bünden. Er wird angetrieben durch einen Hoch-Asynchron-Elektromotors in an" sich bekannter Weise frequenz-Asynchronmotor, dessen Rotor 7 unmittelauf dem Außenmantel des topf- oder röhrenartigen bar auf dem Mantel des Spinntopfes 2 sitzt und ohne Spinnteiles angeordnet ist. Durch die Verlagerung des eigene Lager läuft. Das ist möglich, weil der Rotors von der Achse des Spinntopfes unmittelbar 5 Motor 6, 7 dicht unter das Luftlager gesetzt ist. Das auf den Außenmantel und damit seine Anordnung für das Funktionieren des Luftlagers a, b zulässige in der' Nähe des Luftlagers lassen sich die Nutations- Spiel von wenigen Mikron in axialer und radialer bewegungen des umlaufenden Systems leichter be- Richtung ergibt, daß bei dieser Anordnung des herrschen. Durch das Anbringen des Rotors unmittel- Motors zum Luftlager der Luftspalt / des Asynchronbar auf dem' Außenmantel des Spinntopfes in der io motors genügend klein gehalten werden kann, ohne Nähe des Luftlagers unter Weglassung eines beson- die Verwendung von besonderen Motorlagern, so daß deren Motorlagers wird es weiter möglich, den Boden eine Schmierung und Wartung derselben wegfällt, des Spinntopfes nach dem Hauptpatent wegzulassen was besonders vorteilhaft ist. Darüber hinaus können und aus ihm eine Spinnröhre zu machen, was die rückstellende Elemente zur Begegnung von Nuta-Anwendung des Gegenstandes der Erfindung beim 15 tionsbewegungen des Spinntopfes 2 wegen der Steif-Falschdrahtzwirnen, beim Offenend-oder Elementen- heit des Luftlagers ebenfalls entfallen, so daß eine spinnen und ganz allgemein überall dort ermöglicht, sehr große Vereinfachung für Konstruktion und wo ein durchlaufendes Spinngut, z. B. zum Zwecke Wartung erreicht wird.

des Separierens des Spinngutes, von einem Träger- Der kegelstumpfförmige Laufteil 3, dessen Basis im

medium in Drehung versetzt werden soll, wobei der 20 Beispiel nach Fig. 1 aus einer ebenen Fläche senk-

als Röhre oder Hohlkörper ausgebildete Spinntopf recht zur Drehachse besteht, bildet zusammen mit

mit oder ohne Mitnehmer für das Spinngut aus- dem ortsfesten Gehäuse 1 und der Stirnseite der

gebildet sein kann. konzentrisch angeordneten ortsfesten Lagerbuchse 5

Es ist zwar bereits eine Falschzwirnvorrichtung das eigentliche Luftlager mit den axial bei α und

zum Kräuseln von Chemiefäden bekannt, bei der der 25 wesentlich radial bei b vorhandenen Lagerspalten.

Rotor eines Elektromotors unmittelbar auf dem luft- Die Beaufschlagung der Lager mit Druckluft erfolgt

gelagerten Röhrchen' angeordnet ist. Diese bekannte von der Zuleitung 9 einerseits über die Bohrungen c, d

Vorrichtung weist aber nicht die besondere Anord- und die vom Gehäuse 1 und dem Überfang 4 gebil-

nung eines wesentlich radial wirkenden Luftspaltes dete ringförmige Druckkammer e und die über den

und eines axial wirkenden Luftspaltes und die Ein- 30 Umfang gleichmäßig verteilten als Drosseln ausgebil-

stellbarkeit dieser Luftspalte auf und ist infolgedessen deten Bohrungen / auf die Kegelfläche b und anderer-

nur zur Lagerung von kleinen und leichten Spinn- seits über die Bohrung c, den Ringkanal g und über

teilen, wie z.B. eines Falschdrall-Röhrchens, geeignet. die in der ebenen Fläche symmetrisch verteilten

Schließlich kann es vorteilhaft sein, daß der Drosselbohrungen h auf den axial tragenden Spalt a. Antriebsmotor an seinem oberen Kopfende durch 35 Die Einstellung der Lagerspalte α und b kann gefilterte Außenluft, die durch Bohrungen zuführbar durch besondere Ausbildung des Lagers als Doppelist, kühlbar ist, wodurch zugleich die Wärmebrücke kegel oder, wie im Beispiel Fig. 1 gezeigt, als Kegel zwischen dem Motor und den Luftlagern verkleinert mit Basisebene für beide Spalte zugleich und für ist. Hierdurch wird der Stator des Hochfrequenz- die Feinjustierung während des Laufes erfolgen motors an seinem oberen Ende durch von außen 40 durch Verschieben der Lagerbuchse 5 im Gehäuse 1 eingesaugte gefilterte Luft gekühlt. Die Einwirkung in axialer Richtung über ein Feingewinde i, wobei die der Motorwärme auf das Luftlager wird durch einen optimale Stellung z. B. durch Klemmung des im Kühlluftstrom, der durch einen besonderen Ventilator Gewindebereich gespaltenen Gehäuses 1 (nicht darauf der unteren Seite erzeugt wird und durch das gestellt) fixiert werden kann.

Kleinhalten der Wärmebrücken im zylindrischen Teil 45 Der besondere Vorteil der Verstellbarkeit während

des Basislagers weitgehend vermieden. des Laufes besteht darin, daß auf diese Art und

Die Erzeugende der Basis des kegelstumpfförmigen Weise die engstmögliche Spaltweite gefunden und

Laufteiles braucht nicht senkrecht zu der Drehachse betriebsmäßig ausgenutzt werden kann, was für das

zu stehen; sie kann auch einen von 90° abweichenden betriebssichere Laufen, den geringstmöglichen Preß-

Winkel mit der Drehachse einschließen. 50 luftverbrauch und die höchstmögliche Lagersteifheit

Die Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach der Erfin- von grundlegender Wichtigkeit ist. Der Laufteil 3 des

dung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. Luftlagers wird durch seine Kegelform nicht nur

Es zeigt '; radial gehalten, sondern auch in seiner Bewegungs-

F i g. 1 einen Spinntopf in Form einer offenen freiheit nach oben begrenzt, was ein weiterer Vorteil

Röhre mit einstellbarem Luftlager, 55 dieser besonderen Ausführung ist.

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 mit einer ab- Die Motorwicklungen 6, 7 sind vom Oberteil des

geänderten Einstellvorrichtung für das Luftlager, Tragkörpers 5 um die Ringspaltweite k nach unten

F i g. 3 den Gegenstand der F i g. 1 mit bajonett- gerückt, zu dem Zweck, daß die an dieser Stelle

verschlußartig angehängtem Topf, durch den Ventilator 8 über die Kanäle 1 von außen

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 1 mit bajonett- 60 angesaugte Kühlluft den Motor kühlt und die Wärme

verschlußartig angehängtem Boden, vom Luftlager abhält. Deshalb sind die Kanäle 1

F i g. 5 den Gegenstand der F i g. 1 mit einem über den ganzen Umfang verteilt, so daß nur kleine

kegelförmigen Einsatz. Stege m als Wärmebrücken im Tragkörper 5 bleiben.

Der Spinntopf 2 in F i g. 1 in Form einer offenen Die Kanäle 1 sind außen durch Filterpfropfen 10

Röhre, der in bekannter Weise zur Sicherstellung der 65 ausgefüllt, um eine Verstaubung oder Verschmutzung

Drehung des durchlaufenden Spinngutes mit einem des Motors und seiner Wicklung auszuschließen.

Mitnehmer 12 versehen sein kann, ist mit dem kegel- Der Lagerkörper des Gehäuses 1 ist auf dem

stumpfförmigen Laufteil 3 eines Luftlagers starr ver- Maschinengestell η über eine elastische Unterlage 11

befestigt, so daß Schwingungendes ganzen Aggregates aufgenommen werden können.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist gezeigt, wie die Feineinstellung über einen Verstellring 13, der für sich über ein Gewinde ο axial 5 verstellbar ist, erfolgen kann, in der Art, daß der Verstellring 13 über ein »Kugelgelenk« mit dem Radius r die axiale Verstellkraft, ohne ein Moment ausüben zu können, auf das Axiallager 14 weitergibt.

In weiteren Beispielen nach F i g. 3 und 4 ist ge- ίο zeigt, wie die offene Röhre 2 durch Anfügen eines Topfes 15 oder nur eines Bodens 16 mit Hilfe eines Bajonettverschlusses als Spinntopf bekannter Art benutzt werden kann. Das Anfügen eines Topfes oder Bodens könnte auch durch eine andere lösbare oder unlösbare Verbindung, z. B. Schraub- oder Schweißverbindung, erfolgen.

In dem letzten Beispiel nach F i g. 5 ist gezeigt, wie die offene Röhre 2 dadurch zum Separieren von Fasern und dem sie tragenden flüssigen oder gasförmigen Medium verwendet werden kann, daß sie mit einem trichterförmig eingezogenen Einsatz versehen wird, der im kegeligen Teil Bohrungen, Schlitze oder Poren 17 hat, durch die infolge der wirksam werdenden Zentrifugalkraft oder durch die schaufelartige Anordnung der Durchbrüche (nicht gezeichnet) oder durch ein besonders erzeugtes Vakuum, das sich bis in den Trichter des Spinnteils fortsetzt, das tragende Medium rasch abfließen kann. Der kegelförmige Teil kann mit einem den Unterdruck erzeugenden Ventilatorflügel 18 versehen sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Spinn- oder Zwirnvorrichtung mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten und durch einen Hochfrequenzmotor angetriebenen Spinntopf, der mittels Druckluft allseitig frei schwebend in seiner Lagerung mit einem radial und einem axial wirkenden Luftspaltlager gehalten ist, wobei der als Kurzschlußläufer ausgebildete und mit einem mit der Lagerung des Spinntopfes fest verbundenen Motorstator ohne eigene Lager laufende Rotor des Hochfrequenzmotors mit dem Spinntopf unmittelbar starr verbunden ist, nach Patent 1220767, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Spinntopf (2) ein kegelstumpfförmiger Teil (3) so befestigt ist, daß der durch den Abstand zwischen dem Mantel des kegelstumpfförmigen Teiles (3) und einem Lagergehäuse (1) gegebene wesentlich radial wirkende Luftspalt (b) und der axial wirkende Luftspalt (ä) durch den Abstand zwischen der Basis des kegelstumpfförmigen Teiles (3) und der Stirnseite einer in das Lagergehäuse (1) axial einschraubbaren Lagerbuchse (5) einstellbar sind.

2. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (5) stufenlos verschieb- und fixierbar ist.

3. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach An-Spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (5) über ein Feingewinde (z) direkt (F i g. 1) oder über ein Feingewinde (o) mit Hilfe eines besonderen Verstellringes (13 in Fig. 2) verschiebbar ist.

4. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine kugelförmige Ausbildung der Druckfläche (p) des Verstellringes (13) bzw. der Gegenfläche der als Druckring (14) ausgebildeten Lagerbuchse (F i g. 2).

5. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als offene Röhre (2) ausgebildete Spinntopf mit oder ohne Mitnehmer (12) für das Spinngut ausgebildet ist.

6. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (2) in seinem unteren Bereich in an sich bekannter Weise kegelförmig verjüngt oder mit einem kegelförmigen Einsatz (17) versehen ist und die Spitze vorzugsweise offen ist, wobei die Kegelfläche in an sich bekannter Weise mit nach außen weisenden Bohrungen, Schlitzen oder Poren (q) versehen ist (F i g. 5).

7. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die in Laufrichtung schräg gestellten Bohrungen, Schlitze oder Poren (q) beim Rotieren in an sich bekannter Weise im Kegelinnern ein Unterdruck erzeugbar ist.

8. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein außerhalb der Kegelfläche erzeugter Unterdruck durch die Bohrungen, Schlitze oder Poren (q) in das Kegelinnere fortsetzbar ist.

9. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) in an sich bekannter Weise unmittelbar am Außenmantel des als offene oder geschlossene Röhre ausgebildeten Spinntopfes angeordnet ist.

10. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (6, 7) an seinem oberen Kopfende durch gefilterte Außenluft, die durch Bohrungen (1) zuführbar ist, kühlbar ist, wodurch zugleich die Wärmebrücke (m) zwischen dem Motor (6,7) und den Luftlagern (1, 5) verkleinert ist.

11. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende der Basis des kegelstumpfförmigen Teiles (3) mit der Drehachse vorzugsweise einen Winkel von 90° einschließt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 853 607, 848 467;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1161186, 1161657; österreichische Patentschrift Nr. 199 548;
schweizerische Patentschriften Nr. 401776,
410,316 365;

französische Patentschrift Nr. 617 472.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen