DE4019028A1 - Stuetzscheibe fuer eine stuetzscheibenlagerung fuer oe-spinnrotoren und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Stuetzscheibe fuer eine stuetzscheibenlagerung fuer oe-spinnrotoren und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Stützscheibe für eine Stützschei
benlagerung für OE-Spinnrotoren, die einen scheibenförmigen
Grundkörper aufweist, dessen Umfang mit einer hinterschnit
tenen, umlaufenden Nut versehen ist, die einen eingeformten Ring
aus Kunststoff aufnimmt, dessen Umfang als Lauffläche für einen
Schaft eines Offenend-Spinnrotors ausgebildet ist, und ein Ver
fahren zu ihrer Herstellung.
Bei den bekannten Stützscheiben der eingangs genannten Art
deckt der Ring aus Kunststoff die gesamte Umfangsfläche des
Grundkörpers ab. Derartige Stützscheiben dienen zur Lagerung
von Spinnrotoren, die heute mit Drehzahlen von 100 000 min-1
und mehr laufen. Die Drehzahlen der Stützscheiben sind daher
ebenfalls sehr hoch. Um den Ring aus Kunststoff sicher auf dem
Grundkörper zu verankern, ist es bekannt, den Grundkörper mit
einer oder mehreren umlaufenden Nuten zu versehen, in die der
Ring hineinragt. Ebenso ist es bekannt, den Grundkörper mit ei
nem umlaufenden Steg zu versehen, der dann in den Ring aus
Kunststoff hineinragt.
Es ist auch bekannt (US-PS 48 93 946), in den Umfang des Grund
körpers eine schwalbenschwanzförmige Nut einzuarbeiten, in der
der Ring verankert ist. Um die Teile des Ringes, die den Umfang
des Grundkörpers seitlich von der Nut abdecken, sicher zu ver
ankern, wird dabei vorgesehen, daß diese Bereiche des Umfangs
des Grundkörpers mit einer Rändelung versehen sind und/oder
da8 ein Klebemittel in diesem Bereich aufgebracht wird.
Es ist auch bekannt (DE-A 36 30 257), den Grundkörper in der
Art einer zweiteiligen Felge auszubilden, die den als vorgefer
tigtes Bauteil hergestellten Ring aufnimmt. Die beiden Teile
des Grundkörpers bilden eine schwalbenschwanzförmige Nut, in
welcher der Ring gehalten ist, der einen sich trapezförmig nach
außen verjüngenden Querschnitt aufweist. Die beiden Teile des
Grundkörpers werden in axialer Richtung gegeneinander gespannt,
so daß der Ring klemmend gehalten ist. Bei Stützscheiben ist es
anzustreben, daß die Lauffläche des Ringes möglichst völlig
rund ist, und daß die Stützscheibe selbst keine Schwingungen
erzeugenden Unwuchten aufweist,die auf den Schaft des OE-Spinn
rotors übertragen werden könnten. Diese Bedingungen sind bei
einer felgenartigen Halterung eines vorgefertigten Ringes nur
sehr schwer zu verwirklichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stützscheibe der
eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei sehr hohen
Drehzahlen eine sichere Verankerung des Ringes an dem Grundkör
per gewährleistet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Lauffläche des Rin
ges eine Breite (in axialer Richtung) aufweist, die gleich groß
wie oder kleiner als die Breite ist,die die Nut in der Umfangs
fläche des Grundkörpers aufweist.
Durch diese Ausbildung ist es möglich, den angeformten Ring
sehr sicher zu verankern, da die auf ihn einwirkenden Flieh
kräfte im wesentlichen von den Seitenwandungen der Nut des
Grundkörpers aufgefangen werden. Der angeformte Ring läßt sich
durch Drehen und/oder Schleifen so bearbeiten, daß eine ausrei
chend runde Lauffläche erhalten wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
der Ring die Umfangsfläche des Grundkörpers in radialer Rich
tung um etwa 1,0 mm bis etwa 1,5 mm überragt. Ein derartiger
Ring reicht aus, um die gewünschte Dämpfungswirkung zu erhal
ten, da der innerhalb der Nut des Grundkörpers gehaltene Teil
des Ringes mit an der Dämpfung beteiligt ist. Zweckmäßig ist
es, wenn die Gesamtstärke des Ringes in radialer Richtung ca.
4,5 mm bis 6,5 mm beträgt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Nut schwalbenschwanzförmig gestaltet ist. Dadurch ergeben sich
Abstützkräfte, die schräg zur Mitte der Nut gerichtet sind. Da
durch wird auch der mittlere Bereich des Ringes noch wenigstens
teilweise durch Abstützkräfte gehalten, die von den Seitenwän
den der Nut aufgebracht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Seitenwandungen der Nut an ihren äußeren Enden einen Abschnitt
aufweisen, der radial gerichtet ist. Dadurch werden scharfkan
tige Begrenzungen der Nut vermieden, die ein Einschneiden in
die Seitenflanken des Ringes verursachen könnten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
der aus dem Grundkörper herausragende Teil des Ringes radial
verlaufende Seitenflächen aufweist. Zweckmäßigerweise wird da
bei weiter vorgesehen, daß die radial verlaufenden Seitenflä
chen des Ringes gegenüber den Rändern der Nut zurückgesetzt
sind und vorzugsweise mit einer Rundung in den innerhalb der
Nut befindlichen Teil des Ringes übergehen. Auch damit werden
scharfe Ecken oder Kanten vermieden, die Ausgangspunkt von Zer
störungen des Ringes bilden könnten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum
Herstellen einer Stützscheibe geschaffen, gemäß welchem der
Ring aus Kunststoff an den Grundkörper derart angeformt wird,
daß er die umlaufende Nut ausfüllt und zunächst die Umfangs
fläche des Grundkörpers abdeckt, und daß anschließend die
seitlich neben der Nut befindlichen Bereiche des Grundkörpers
mittels einer nachfolgenden Bearbeitung entfernt werden. Auf
diese Weise ist es möglich, den Kunststoffring mit relativ ge
ringem Herstellungsaufwand herzustellen, d. h. ohne daß teure
Formen notwendig sind. Der Ring kann vielmehr aufgespritzt wer
den, wonach er dann durch Drehen und/oder Schleifen auf die ge
wünschte Form bearbeitet wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestell
ten Ausführungsformen und den Unteransprüchen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Stütz
scheibenlagerung,
Fig. 2 zeigt einen Halbschnitt und eine Ansicht einer
einzelnen Stützscheibe in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3, 4 und 5
zeigen an einer Einzelheit einer Stützscheibe ein
Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Stützscheibe,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Stützscheibe und
Fig. 7 und 8
Einzelheiten eines Grundkörpers einer Stützscheibe
während der Herstellung einer schwalbenschwanzförmi
gen Nut.
In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung der typische Aufbau
einer Stützscheibenlagerung für einen OE-Spinnrotor darge
stellt. Diese Stützscheibenlagerung enthält insgesamt vier
Stützscheiben (10), die paarweise auf Achsen (11, 12) angeord
net sind. Die insgesamt vier Stützscheiben (10) sind derart an
geordnet, daß sie zwei Keilspalte bilden, in denen ein Schaft
(13) eines OE-Spinnrotors gelagert ist. Der Schaft (13) wird
mittels eines Tangentialriemens (14) angetrieben, der mit nicht
dargestellten Andrückrollen belastet ist und der den Schaft
(13) in den Keilspalten hält. Der Antriebsriemen (14) läuft in
Pfeilrichtung (A) durch eine Maschine hindurch und treibt die
Schäfte (13) einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten
Spinnaggregaten einer OE-Rotorspinnmaschine an. Die Achsen (11,
12), die in nicht näher dargestellter Weise mittels Wälzlagern
gelagert sind, sind derart windschief zueinander ausgerichtet,
daß die Stützscheiben (10) einen Axialschub auf den Schaft (13)
ausüben, der mit seinem Ende in einem nicht dargestellten Spur
lager abgestützt ist.
Die Stützscheiben (10) bestehen jeweils aus einem scheibenför
migen Grundkörper (15), der drehfest auf der Achse (11) oder
(12) angeordnet ist, und einem den Umfang des Grundkörpers (15)
umgebenden Ring (16), der die eigentliche Lauffläche für den
Schaft (13) bildet. Der Ring (16) besteht aus einem elastischen
Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer.
Beispielsweise ist als Material der unter dem Warenzeichen
HYTREL der Firma DuPont bekannte Kunststoff geeignet. Der Ring
hat die Aufgabe, eine Schwingungsdämpfung zu bewirken, so daß
er in gewissem Umfang gummielastisch sein muß. Da jedoch hohe
Anforderungen an den Rundlauf gestellt werden, muß er anderer
seits ausreichend hart sein, um ein Schleifen der als Laufflä
che dienenden Umfangsfläche zu ermöglichen. Spinnrotoren laufen
mit sehr hohen Geschwindigkeiten, die heute 100 000 min-1 und
mehr betragen können. Der Schaft (13) besitzt daher eine ent
sprechend hohe Drehzahl. Bei diesen hohen Rotordrehzahlen be
sitzen die Stützscheiben (10) ebenfalls noch sehr hohe Drehzah
len, die sich im Verhältnis ihres Durchmessers zu dem Durchmes
ser des Schaftes (13) allerdings verringern. Die Drehzahlen der
Stützscheiben (10) liegen heute in der Größenordnung von 10 000
min-1. Aufgrund dieser hohen Drehzahlen wirken hohe Fliehkräfte
auf die Ringe (16), so daß diese Ringe (16) sehr sicher an den
Grundkörpern (15) verankert werden müssen.
Die scheibenförmigen Grundkörper (15) werden üblicherweise aus
Metall hergestellt, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung
im Fließpreßverfahren.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der scheibenförmige
Grundkörper (15) im Bereich seiner Nabe mit einer Axialbohrung
(17) versehen, mit der er auf eine Achse (11) oder (12) aufge
preßt wird. Der Grundkörper (15) ist auf seinem Umfang mit ei
ner umlaufenden, schwalbenschwanzförmigen Nut (18) versehen, in
der der Ring (16) eingeformt ist. Der Ring (16), der in die Nut
(18) eingegossen oder eingespritzt wird, ragt nur mit einem ge
ringen Teil seiner axialen Stärke in radialer Richtung über die
Umfangsfläche des Grundkörpers (15) hinaus, während sein über
wiegender Teil innerhalb der Nut (18) angeordnet ist. Die Ge
samtstärke des Ringes (16) in radialer Richtung beträgt zwi
schen 4,5 mm und 6,5 mm. Der Betrag, mit dem der Ring (16) die
Umfangsfläche der Stützscheibe (15) überragt, liegt dagegen nur
in der Größenordnung von 1,0 mm bis 1,5 mm.
Wie gut aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Breite des aus der
Nut (18) herausragenden Teils des Ringes (16), d. h. seine Er
streckung in axialer Richtung, deutlich kleiner als die Breite
des Grundkörpers (15). Die Breite des Ringes (16) entspricht
bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der Breite der schwalben
schwanzförmigen Nut (18), mit der diese zu der Umfangsfläche
des Grundkörpers (15) offen ist. Die Breite des Ringes (16)
liegt in der Größenordnung von 4 mm bis etwa 5 mm.
Die Seitenwandungen der schwalbenschwanzförmigen Nut (18) sind
um einen Winkel von etwa 20° zur Radialen geneigt. Aufgrund
dieser geneigten Seitenwandungen wird der Ring (16) mit von
diesen Seitenwandungen aufgebrachten Abstützkräften gegen die
Fliehkraft gehalten, wobei diese Abstützkräfte schräg nach in
nen zur Mitte der Nut (18) hin geneigt sind. Dabei ist es
zweckmäßig, daß die von den äußeren Randbereichen der Seiten
wandungen ausgehenden Abstützkräfte sich vor dem Nutengrund
schneiden, so daß eine sichere Abstützung auch des mittleren
Bereiches des Ringes (16) erhalten wird. Die Seitenflächen des
aus dem Grundkörper (15) herausragenden Teils des Ringes (16)
verlaufen radial.
Die Herstellung einer Stützscheibe (10) entsprechend Fig. 2
wird anhand von Fig. 3 bis 5 näher erläutert. In den Grundkör
per (15) wird zunächst eine rechteckige Nut (19) eingestochen,
die auch die Breite (b) bestimmt, mit der die Nut (18) später
zu der Umfangsfläche des Grundkörpers (15) hin offen ist. An
schließend wird in einem zweiten Arbeitsgang mittels eines wei
teren Drehwerkzeuges, das für ein Hinterschneiden geeignet ist,
die endgültige Nutenform hergestellt. Im Bereich des Nutengrun
des verbleibt dabei in der Regel ein Rest der Nut (19). Wie aus
Fig. 3 ersichtlich ist, enden die schräg zur Radialen geneigten
Seitenwandungen der Nut (18) vor dem Bereich des Außenumfanges,
so daß radiale Abschnitte (20) an die beiden schrägen Seiten
wandungen anschließen.
In einem nächsten Arbeitsgang wird der Ring (16), der aus einem
Polyesterthermoplast besteht, an den Grundkörper (15) angeformt
(Fig. 4). Der Polyesterthermoplast wird derart in die Nut (18)
eingespritzt und auf den Außenumfang des Grundkörpers (15) auf
gespritzt, daß auch die äußeren Umfangsflächen des Grundkörpers
(15) von dem Kunststoff mit abgedeckt sind (Fig. 4).
In einem nächsten Arbeitsgang (Fig. 5) wird der Ring (16) so
abgearbeitet, daß seine endgültige Form entsteht. Dieses Ab
arbeiten kann durch ein Drehen, insbesondere ein Diamantdrehen,
oder aber auch durch Schleifen erfolgen. Um sicherzugehen, daß
die Umfangsflächen des Grundkörpers (15) völlig frei von Kunst
stoff des Ringes (16) sind, werden zweckmäßigerweise diese Um
fangsflächen ebenfalls um einen geringen Betrag in der Größen
ordnung von 0,1 mm bis 0,3 mm mit abgearbeitet. Dieses Abarbei
ten wird so vorgenommen, daß auch die Seitenflächen des Ringes
(16) um einen geringen Betrag in der Größenordnung von 0,2 mm
mit abgearbeitet werden. Die Lauffläche des Kunststoffringes
(16) besitzt somit eine axiale Breite, die geringfügig kleiner
ist als die Breite (b), mit welcher die Nut (18) zu der Um
fangsfläche des Grundkörpers (15) hin offen ist. Bei diesem Ab
arbeiten wird bewirkt, daß die radialen Seitenflächen des Rin
ges (16), die die Lauffläche begrenzen, mit Rundungen (21) an
dem Teil des Ringes (16) anschließen, der innerhalb der Nut
(18) liegt. Dadurch wird sichergestellt, daß an diesen Stellen
aufgrund der wirkenden Fliehkräfte keine Spannungsspitzen
o. dgl. entstehen, die Ursache für eine Zerstörung des Ringes
(16) sein könnten.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist vorgesehen, daß der
Ring (16′), nachdem er durch Anspritzen an den Grundkörper (15)
angeformt wurde, so abgearbeitet wird, daß die Seitenflächen
des über den Grundkörper (15) in radialer Richtung überstehen
den Teils in geradliniger Verlängerung der Seitenwandungen der
Nut (18′) verlaufen. In diesem Fall ist vorgesehen, daß die Nut
(18′) mit bis zu dem Umfang des Grundkörpers (15) mit gleich
bleibender Neigung verlaufen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist ferner vorgesehen, daß
der Ring (16′) mit einer umlaufenden, mittig angeordneten Kühl
nut (22) versehen ist, die eine radiale Tiefe von weniger als
einem Millimeter aufweist. Die Breite der Kühlnut (22) liegt in
der Größenordnung von einem Millimeter oder weniger.
In Fig. 7 und 8 ist eine weitere Möglichkeit zur Herstellung
einer schwalbenschwanzförmigen Nut (18′′) in einem Grundkörper
(15) dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird zunächst in
den Umfang des Grundkörpers (15) vorzugsweise durch Drehen eine
Rechtecknut (25) eingearbeitet, von der seitlich Stege (23, 24)
gebildet werden. Unter Beibehaltung der gleichen Einspannung
wird dann den Stegen (23, 24) ein Rollierwerkzeug (26) zuge
stellt, das die Stege (23, 24) nach innen umbiegt, so daß die
schwalbenschwanzförmige Nut (18′′) entsteht.
Da es keine Voraussetzung ist, daß der Nutengrund der schwal
benschwanzförmigen Nut (18, 18′ oder 18′′) eben verläuft, sind
auch andere Herstellungsweisen möglich,um die schwalbenschwanz
förmige Nut zu schaffen. Beispielsweise ist es möglich, die
schwalbenschwanzförmige Nut durch zweimaliges Schrägeinstechen
zu erhalten.
In allen Fällen ist es zweckmäßig, daß der anschließend ange
formte, d. h. aufgespritzte, Ring (16, 16′) aus Kunststoff so
angebracht wird, daß er auch die der jeweiligen Nut (18, 18′,
18′′) benachbarten Umfangsflächen mit abdeckt, wonach dann der
Ring (16) auf seine endgültige Form bearbeitet wird, d. h. zu
der axialen Breite, die gleich oder vorzugsweise auch kleiner
als die Öffnung der Nut (18, 18′, 18′′) zu der Umfangsfläche
des Grundkörpers (15) ist. Unter Umständen ist es auch möglich,
einen zweiteiligen Grundkörper vorzusehen.
Claims (13)
1. Stützscheibe für eine Stützscheibenlagerung für
OE-Spinnrotoren, die einen scheibenförmigen Grundkörper aufweist,
dessen Umfang mit einer hinterschnittenen, umlaufenden Nut ver
sehen ist, die einen eingeformten Ring aus Kunststoff aufnimmt,
dessen Umfang als Lauffläche für einen Schaft eines OE-Spinnro
tors ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflä
che des Ringes (16, 16′) eine Breite (in axialer Richtung) auf
weist, die gleich groß wie oder kleiner als die Breite (b) ist,
die die Nut (18, 18′, 18′′) in der Umfangsfläche des Grundkör
pers (15) aufweist.
2. Stützscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (16, 16′) die Umfangsfläche des Grundkörpers (15)
in radialer Richtung um etwa 1,0 mm bis etwa 1,5 mm überragt.
3. Stützscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gesamtstärke des Ringes (16, 16′) in radialer
Richtung ca. 4,5 mm bis ca. 6,5 mm beträgt.
4. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite der Lauffläche des Rings (16,
16′) etwa der Hälfte der Breite der Umfangsfläche des Grundkör
pers (15) entspricht.
5. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite der Lauffläche des Ringes (16,
16′) etwa 4 mm bis etwa 5 mm beträgt.
6. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nut (18, 18′, 18′′) schwalbenschwanz
förmig gestaltet ist.
7. Stützscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenwandungen der Nut (18, 18′, 18′′) unter einem
Winkel von etwa 20° zur Radialen geneigt sind.
8. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen der Nut (18, 18′, 18′′)
an ihren äußeren Enden einen Abschnitt (20) aufweisen, der ra
dial gerichtet ist.
9. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der aus dem Grundkörper (15) herausragende
Teil des Ringes (16) radial verlaufende Seitenflächen aufweist.
10. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die radial verlaufenden Seitenflächen des
Ringes (16) gegenüber den Rändern (20) der Nut (18) zurückge
setzt sind und vorzugsweise mit einer Rundung (21) in den au
ßerhalb der Nut (18) befindlichen Teil des Ringes (16) überge
hen.
11. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Grundkörpers (15)
bündig an die Bereiche des Ringes (16) anschließt, an denen die
radialen Seitenflächen des Ringes (16) beginnen.
12. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Grundkörper (15) mit zwei umlaufenden,
die Seitwandungen der Nut (18′′) bildenden Stegen versehen
sind, die nach innen zur Nutmitte hin umgebogen sind.
13. Verfahren zum Herstellen einer Stützscheibe nach einem
der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring
aus Kunststoff an den Grundkörper derart angeformt wird, daß er
die umlaufende Nut ausfüllt und zunächst die Umfangsfläche des
Grundkörpers abdeckt, und daß anschließend die seitlich neben
der Nut befindlichen Bereiche des Grundkörpers mittels einer
nachfolgenden Bearbeitung entfernt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904019028 DE4019028A1 (de) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Stuetzscheibe fuer eine stuetzscheibenlagerung fuer oe-spinnrotoren und verfahren zu ihrer herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904019028 DE4019028A1 (de) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Stuetzscheibe fuer eine stuetzscheibenlagerung fuer oe-spinnrotoren und verfahren zu ihrer herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4019028A1 true DE4019028A1 (de) | 1991-12-19 |
Family
ID=6408393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904019028 Withdrawn DE4019028A1 (de) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Stuetzscheibe fuer eine stuetzscheibenlagerung fuer oe-spinnrotoren und verfahren zu ihrer herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4019028A1 (de) |
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- 1990-06-14 DE DE19904019028 patent/DE4019028A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |