DE4313753A1 - Stützscheibe für eine Stützscheibenlagerung von OE-Spinnrotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützscheibe für eine Stützscheiben­ lagerung von OE-Spinnrotoren, mit einer Stirnseite, die mit wenigstens einem Signalgeber zur berührungslosen Drehzahlmessung versehen ist.

Stützscheiben dieser Art sind durch die DE 41 21 387 A1 Stand der Technik. In die Oberfläche einer Stirnseite sind in entsprechende Aussparungen zwei Reflektoren eingebettet, die der berührungslosen Ermittlung der Drehzahlen der OE-Spinnrotoren dienen. Bei starker Verflugung des zu verspinnenden Fasermateri­ als liefert eine optische Messung, die mit Hilfe der Reflektoren durchgeführt wird, keine sicheren Signale.

In der DE 25 07 199 A1 ist die Funktionsweise der genannten Reflektoren beschrieben. Demnach wird durch berührungsloses Messen der Drehzahlen von OE-Spinnrotoren ein Anspinnvorgang mittels einer verfahrbaren Wartungseinrichtung gesteuert. Die Reflektoren sind hier als farbige Markierungen ausgebildet, zu denen in geringem Abstand ein photoelektrischer Impulsaufnehmer angeordnet ist, welcher Bestandteil eines Wartungsgerätes sein kann und welcher einen Lichtstrahl aussendet, der unterschiedlich reflektiert wird. Der Impulsaufnehmer ist mit einer Auswerteein­ richtung verbunden. In der Beschreibungseinleitung ist beiläufig erwähnt, daß das Auslösen der Impulse gegebenenfalls unter Verwendung kapazitiver oder induktiver Annäherungsschalter geschehen kann.

In der DE 25 44 209 A1 ist das berührungslose Messen der Dreh­ zahlen von OE-Spinnrotoren anhand zweier äquivalenter Maßnahmen dargestellt, nämlich entweder durch Abtasten einer Stützscheibe oder durch Abtasten des Schaftes des OE-Spinnrotors. Im einen Falle weist eine Stützscheibe eine Markierung auf, die beim Hochlauf des OE-Spinnrotors durch eine Meßsonde berührungslos abgetastet wird. Im anderen Falle ist der Schaft des OE- Spinnrotors an seinem Umfang mit signalgebenden Aussparungen versehen, die an einer Meßsonde vorbeilaufen.

In der DE 24 22 943 A1 ist ein auf Stützscheiben gelagertes metallisches Drehröhrchen beschrieben, das mit einer Querbohrung versehen ist und dessen Drehzahl durch einen Meßfühler berührungslos abgetastet wird. Der Meßfühler enthält zwei Spulen, deren Magnetfeld sich verändert, wenn die Querbohrung ihre Lage verändert. Dies kann in einer Auswerteschaltung zur Erzeugung von elektrischen Signalen ausgewertet werden.

In der DE 39 26 664 A1 ist schließlich offenbart, daß zum Ermit­ teln der momentanen Drehzahl eines OE-Spinnrotors dem OE- Spinnrotor ein Meßfühler zustellbar ist. Der OE-Spinnrotor besteht aus ferromagnetischem Material und wird in gewissen Zeitintervallen magnetisiert. Das Magnetfeld des OE-Spinnrotors ändert sich mit der Drehzahl des OE-Spinnrotors und erzeugt auf diese Weise unterschiedliche Signale.

Bei praktisch gebauten Offenend-Spinnmaschinen wurden bisher zur berührungslosen Drehzahlmessung von OE-Spinnrotoren ausschließ­ lich mit Reflektoren versehene Stützscheiben eingesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine funktionssichere Drehzahlmessung auch dann vorzunehmen, wenn an den Stützscheiben die Gefahr von Verflugungen durch Fasermaterial besteht.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein mittels magnetischer Feldlinien arbeitender Signalgeber vorgesehen ist.

Mit den erfindungsgemäßen Stützscheiben ist es möglich, unter Verzicht auf eine optische Messung sichere Signale bezüglich der momentanen Drehzahl der Stützscheiben und damit indirekt der OE-Spinnrotoren zu erhalten. Dies kann auf mehrere Arten gesche­ hen:

Bei einer ersten Version ist ein magnetische Feldlinien erzeu­ gender Signalgeber vorgesehen, der beispielsweise in einem Impulsaufnehmer einen Induktionsstrom erzeugt, der in einer Auswerteeinrichtung ausgewertet wird.

Bei einer zweiten Version ist ein magnetische Feldlinien verän­ dernder Signalgeber vorgesehen, der beispielsweise das Magnetfeld von Spulen eines Impulsaufnehmers verändert und dadurch auswert­ bare Signale erzeugt.

Bei der erstgenannten Version ist der Signalgeber ein Permanent­ magnet, der gegebenenfalls in eine Aussparung der Stirnseite der Stützscheibe eingepaßt sein kann.

Bei der zweiten Version kann der Signalgeber aus ferromagnetischem Material bestehen, beispielsweise in Form eines Stahlstiftes.

In beiden Fällen ist es zweckmäßig, wenn die Stützscheibe aus Aluminium oder Kunststoff besteht, auf jeden Fall soll sie sich hinsichtlich des gewählten Materials von den Signalgebern unter­ scheiden. Vorteilhaft werden zwei Signalgeber gewählt, die sich bezüglich der Achse der Stützscheibe diametral gegenüberliegen, so daß es keine Unwuchtprobleme gibt.

Bei der zweiten Version ist es alternativ möglich, daß der Signalgeber eine in einen Grundkörper aus Stahl eingelassene Bohrung ist. Auch auf diese Weise läßt sich ein elektrisches Signal abnehmen.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß auch zwei Bohrungen in der Stirnseite einer Stützscheibe als Signalgeber verwendet werden können, wobei der sich zwangsläufig ergebende Luftstoß registriert und als Signal ausgewertet wird.

In allen genannten Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Stirnseite eine glatte Fläche aufweist. Dies ist insbesondere im Hinblick auf den Kraftbedarf günstig. Eingepaßte Stahl- oder Magnetstifte sollen dabei bündig mit der Oberfläche abschließen. Vorhandene Bohrungen können gegebenenfalls durch eine Folie überdeckt sein. Auf jeden Fall soll verhindert werden, daß unnötige Luftwirbel entstehen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele und den Unteransprüchen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Frontansicht einer Stütz­ scheibenlagerung für einen OE-Spinnrotor, in Richtung des Pfeiles I der Fig. 2, mit zwei magnetische Feldlinien erzeugenden Signalgebern,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1, mit einem an eine Auswerteeinrichtung angeschlossenen Impulsaufnehmer,

Fig. 3 eine etwas vergrößert dargestellte Stützscheibe in einer Ansicht ähnlich Fig. 2, mit zwei magnetische Feldlinien verän­ dernden Signalgebern,

Fig. 4 eine Stützscheibe ähnlich Fig. 3, mit einem als Bohrung ausgebildeten Signalgeber,

Fig. 5 eine Stützscheibe ähnlich Fig. 2, mit in Sackbohrungen einer Stirnseite angeordneten tablettenartigen Permanentmagneten,

Fig. 6 eine Stützscheibe ähnlich Fig. 3, die - im Axialschnitt - einen sich zur Achse hin erweiternden Querschnitt aufweist.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Stützscheibenlagerung für einen OE-Spinnrotor 1 ist Bestandteil eines OE-Spinnaggregates. Sie enthält insgesamt vier Stützscheiben 2, 3, die als Stütz­ scheibenpaare 4, 5 jeweils auf einem gemeinsamen Schaft 6 gela­ gert sind. Die Schäfte 6 sind in nicht dargestellter Weise mittels Wälzlagern in Lagergehäusen gelagert. Die Stützscheiben­ paare 4, 5 sind so angeordnet, daß sie einen Keilspalt 7 bilden, in welchem der Schaft 8 des OE-Spinnrotors 1 in radialer Richtung gelagert ist. Der Schaft 8 trägt an seinem einen Ende einen Rotorteller 9, in dessen Innerem in bekannter Weise die Garnbil­ dung stattfindet.

Der Schaft 8 wird mittels eines Tangentialriemens 10 angetrieben, der zwischen den Stützscheibenpaaren 4, 5 gegen den Schaft 8 anläuft und gleichzeitig den Schaft 8 in den Keilspalten 7 hält. Der Tangentialriemen 10 ist mit einer Andrückrolle 11 in der Nähe des Schaftes 8 belastet. Die Andrückrolle 11 ist um eine Achse 12 frei drehbar in einem mit einer Andrückfeder 13 belasteten Schwenkarm 14 gelagert, der um eine quer zu dem Tangentialriemen 10 verlaufende Schwenkachse 15 verschwenkbar ist.

Die Schäfte 6 der Stützscheibenpaare 4, 5 sind in bekannter Weise um einen geringen Winkel derart windschief zueinander ausgerich­ tet, daß in Verbindung mit der Laufrichtung A des Tangentialrie­ mens 10 durch das Abrollen des Schaftes 8 auf den entsprechend den Pfeilrichtungen B und C drehenden Stützscheiben 2, 3 ein Axialschub in Richtung des Pfeiles D erzeugt wird, der den Schaft 8 mit seinem freien Ende 16 in Richtung zu einem Spurlager 17 belastet. Das Spurlager 17 enthält eine von Maschinenschwingungen ständig zu Vibrationen erregte Kugel 18, die auf der dem Schaft 8 gegenüberliegenden Seite mittels eines Widerlagers 19 gehalten ist, welches in einem Gehäuseteil 20 einstellbar angeordnet ist. Aufgrund von Maschinenschwingungen wird die Kugel 18 in Vibrati­ onen mit geringen Amplituden und hoher Frequenz versetzt, wobei aufgrund variierender Abstützpunkte eine Rotation der Kugel 18 um mehrere Achsen erfolgt.

Die Stützscheiben 2, 3 bestehen jeweils aus einem scheibenartigen Grundkörper 21 sowie einem damit verbundenen Kunststoffring 22, dessen Umfangsfläche die Lauffläche für den Schaft 8 des OE- Spinnrotors 1 bildet. Der Grundkörper 21 besteht bei der Ausfüh­ rung nach Fig. 1 und 2 zweckmäßigerweise aus Kunststoff oder Aluminium.

Es ist bekannt, daß die bei Betrieb ersponnenen Fäden durch irgendwelche Ursachen bisweilen brechen. In einem solchen Falle muß ein bereits ersponnenes Fadenende wieder angesponnen, das heißt mit den dem Inneren des Rotortellers 9 zugeführten Fasern verbunden werden. Dies geschieht häufig beim Hochlaufen des zuvor gebremsten OE-Spinnrotors 1. Dabei ist es wichtig, zu bestimmten Augenblicken des Anspinnens zu wissen, welche momentane Drehzahl der OE-Spinnrotor 1 gerade hat. Dies geschieht in der Praxis durch berührungsloses Messen der momentanen Drehzahl einer Stützscheibe 2, die indirekt Auskunft über die momentane Drehzahl des auf den Stützscheibenpaaren 4, 5 gelagerten Schaftes 8 des OE-Spinnrotors 1 gibt.

Da die aus der Praxis bekannten, mit Reflektoren optisch abgeta­ steten Stützscheiben bisweilen fehlerhafte Signale liefern, insbesondere bei starker Verflugung durch umherfliegendes Faser­ material, ist erfindungsgemäß vorgesehen, an einer Stützscheibe 2 zwei Signalgeber 23 und 24 zu verwenden, die mittels magnetischer Feldlinien arbeiten.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 handelt es sich bei den Signalgebern 23 und 24 um magnetische Feldlinien erzeugende Signalgeber, die als Permanentmagnetstifte ausgebildet sind, die - an den Stirnseiten bündig - in entsprechende Bohrungen fest eingepaßt sind. Beim Rotieren der die Signalgeber 23 und 24 enthaltenden einen Stützscheibe 2 wird ein magnetisches Feld erzeugt, welches seinerseits in der Lage ist, einen Induktions­ strom in einem Impulsaufnehmer 25 zu erzeugen. Der Impulsaufneh­ mer 25 kann in nicht dargestellter Weise Bestandteil eines längs einer Offenend-Spinnmaschine verfahrbaren Anspinngerätes sein und einer Stirnseite der betreffenden abzutastenden Stützscheibe 2 zugestellt werden, und zwar im Bereich des Radius, an dem die als Magnetstifte ausgebildeten Signalgeber 23 und 24 angebracht sind. Der Abstand des Impulsaufnehmers 25 zur Oberfläche der Stirnseite der Stützscheibe 2 beträgt vorteilhaft 3 bis 6 mm. Über eine elektrische Leitung 26 wird der erzeugte Induktionsstrom einer Auswerteeinrichtung 27 zugeleitet, die mit diversen Steuermotoren des nicht dargestellten Anspinngerätes verbunden ist.

Diese induktive Methode hat nicht den Nachteil, daß bei Verflugung der Stützscheibenpaare 4 und 5 ungenaue Signale geliefert werden.

Die Stützscheibe 28 nach Fig. 3 enthält zwei Signalgeber 30 und 31, die nicht selbst magnetische Feldlinien erzeugen, sondern magnetische Feldlinien verändern. Anstelle der Permanentmagnet­ stifte 23 und 24 nach Fig. 1 und 2 sind bei der Stützscheibe 28 nach Fig. 3 Stahlstifte 30 und 31 von einer Stirnseite her in entsprechende Bohrungen des Grundkörpers 29 eingepaßt. Beim Rotieren der Stützscheibe 28 laufen die Stahlstifte 30 und 31 an einem Impulsaufnehmer 32 vorbei, der dabei eine Magnetfeldände­ rung erfährt. Der Impulsaufnehmer 32 kann beispielsweise zwei konzentrisch zueinander angeordnete Spulen 33 und 34 enthalten, die über elektrische Klemmen 35 an eine Auswerteeinrichtung angeschlossen sind.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 wird eine Stützscheibe 36 ver­ wendet, deren Grundkörper 37 aus Stahl besteht, der als Signal­ geber 38 und 39 lediglich Bohrungen aufweist. Auch diese Boh­ rungen sind beim Rotieren der Stützscheibe 36 in der Lage, ein Magnetfeld eines Impulsaufnehmers 40 zu verändern und dadurch Signale zu erzeugen, die von einer Auswerteeinrichtung ausgewer­ tet werden können.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, die Signalgeber bündig in Durchgangsbohrungen einer Stützscheibe einzupassen. Gemäß Fig. 5 ist eine Stützscheibe 41 vorgesehen, deren Grundkörper 42 bei­ spielsweise aus Druckguß besteht, welcher zwei diametral gegen­ überliegende Sacklöcher für tablettenartige Signalgeber 43 und 44 enthält, die Permanentmagnete sind und die in die Sacklöcher bündig eingepaßt sind. Auch mit einer solchen Ausführung lassen sich magnetische Feldlinien erzeugen, wobei die Oberfläche der Stirnseiten glatt ist, ohne Erhöhungen oder Vertiefungen.

Gemäß Fig. 6 schließlich ist eine Stützscheibe 45 vorgesehen, die - im Axialschnitt - leicht konvex gestaltet ist, das heißt im Bereich des Schaftes 6 am breitesten ist. Bei dieser Ausführung sind in entsprechende Bohrungen wieder Permanentmagnetstifte oder Stahlstifte eingepaßt, die als Signalgeber 48 und 49 dienen.

Insgesamt sei angemerkt, daß es wünschenswert ist, die einzelnen Stützscheiben 2, 3 mit möglichst glatter Oberfläche zu versehen, die weder Erhöhungen noch Vertiefungen aufweisen. Es ist bezüg­ lich des Kraftbedarfes günstig, wenn die Stirnseiten plan oder - im Schnitt - leicht konvex ausgeführt sind.

Claims (10)

1. Stützscheibe für eine Stützscheibenlagerung von OE- Spinnrotoren, mit einer Stirnseite, die mit wenigstens einem Signalgeber zur berührungslosen Drehzahlmessung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittels magnetischer Feldlinien arbeitender Signalgeber (23, 24; 30, 31; 38, 39; 43, 44; 48, 49) vorgesehen ist.

2. Stützscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetische Feldlinien erzeugender Signalgeber (23, 24; 43, 44; 48, 49) vorgesehen ist.

3. Stützscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetische Feldlinien verändernder Signalgeber (30, 31; 38, 39) vorgesehen ist.

4. Stützscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (23, 24; 43, 44; 48, 49) ein Permanentmagnet ist.

5. Stützscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (23, 24; 43, 44; 48, 49) in eine Aussparung der Stirnseite eingepaßt ist.

6. Stützscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (30, 31) aus ferromagnetischem Material besteht.

7. Stützscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (30, 31) ein Stahlstift ist.

8. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (2; 28; 41; 45) einen Grundkörper (21; 29; 42; 47) aus Aluminium oder Kunststoff enthält.

9. Stützscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (38, 39) eine in einem Grundkörper (37) aus Stahl eingelassene Bohrung ist.

10. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite eine glatte Fläche aufweist.