CH615704A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für eine Textilspindel-Baueinheit.

Die Schwingungen bzw. Vibrationen von sich drehenden Textilspindeln waren für Textilfabriken ein seit langem existierendes Problem. Diese Vibrationen begrenzen die zulässigen Arbeitsgeschwindigkeiten von sich drehenden Spindeln, beeinflussen auch ansonsten in negativer Weise den Ablauf des Spinnvorganges und erzeugen unerwünschte Lärmpegel innerhalb der Fabrik.

Es wurde bereits eine grosse Zahl von Anordnungen vorgeschlagen, die die Vibrationen von Textilspindeln verringern sollen. Viele dieser Vorschläge leiden an einer unangemessenen Komplexität, die aus wirtschaftlichen Gründen ihre Verwendung ausschliesst. Darüber hinaus können die meisten dieser Vorschläge nicht ohne kostspielige Änderungen an vorhandene Spindeln angepasst werden. Aus diesen und anderen Gründen wurde trotz beträchtlicher Entwicklungsanstrengungen bisher keine wirksame und wirtschaftliche Lösung dieses Problems gefunden.

Die erfindungsgemässe geräusch- und schwingungsdämpfende Befestigungsvorrichtung für eine Textilspindel-Bauein-heit ist gekennzeichnet durch ein starres inneres Element, das eine längliche Hülse, die zur konzentrischen Befestigung an der Spindel-Baueinheit dient, und einen Stützring aufweist, der von der Hülse getragen wird und sich von ihr in radialer Richtung nach aussen erstreckt, durch ein ringförmiges, aus elastomerem Material bestehendes Organ, das Teile besitzt, die an gegenüberliegenden, in axialer Richtung weisenden Flächen des Stützrings befestigt sind, durch eine starre Ringscheibe, die längs einer ersten, freien, in axialer Richtung weisenden Fläche des aus elastomerem Material bestehenden Organs parallel zum Stützring und mit einem radialen Abstand zu der Hülse befestigt ist, durch eine Halterung, die einen zylindrischen Gehäuse besitzt, der das aus elastomerem Material bestehende Organ und den Stützring unter Wahrung eines radialen Abstands zum Stützring umgibt und radial nach aussen gerichtete Befestigungsflansche besitzt, wobei die Halterung einen radial nach innen gerichteten, ringförmigen Spannflansch aufweist, der mit Abstand von der Hülse angeordnet ist und an einer zweiten, freien, in axialer Richtung weisenden, der ersten radialen Fläche gegenüberliegenden Fläche des aus elastomerem Material bestehenden Organs befestigt ist, und die Ring-

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Scheibe sich in unmontiertem Zustand wenigstens teilweise in axialer Richtung über die Montagefläche der Befestigungsflansche hinaus erstreckt, so dass nach der Anbringung dieser Befestigungsvorrichtung an einer Textilmaschine eine Vorkompression des ringförmigen, aus elastomerem Matrial bestehenden Organs zwischen der Ringscheibe und dem Spannflansch bewirkt wird.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Figur 1 einen teilweisen Aufriss einer Textilspindel, die mit Hilfe der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung an der Spindelschiene einer Textilmaschine befestigt ist,

Figur 2 einen vergrösserten Schnitt längs der Linie 2-2 aus Fig. 1, der Einzelheiten der Spindel-Befestigungsvorrichtung wiedergibt,

Figur 3 einen Teilschnitt durch einen Teil der Spindel-Befestigungsvorrichtung, der den aus elastomerem Material bestehenden Ring im nicht komprimierten Zustand zeigt,

Figur 4 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung vor der Montage, und

Figur 5 eine graphische Darstellung der schwingungsdämp-fenden Wirkung der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung, mit verschiedenen Stärken der Vorkompression des aus eleastomerem Material bestehenden Rings.

In der Zeichnung ist eine Textilspindel-Baueinheit 10 dargestellt, die mittels einer erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung 14 an der Spindelschiene 12 einer Textilmaschine befestigt ist. Die Spindel-Baueinheit 10 hat einen herkömmlichen Aufbau und umfasst eine Spindel 16, ein Lagergehäuse 18, einen Wirtel 20 und eine Spindelbuchse 22. Ein Antriebsriemen 24 läuft um den Wirtel 20 und treibt die Spindel 16 und das auf ihr befindliche Garn-Paket (nicht dargestellt) so an, dass sie sich in bezug auf die Spindelbuchse 22 drehen.

Die Spindel-Baueinheit 10 wird durch die Befestigungsvorrichtung 14 in senkrechter Ausrichtung zu der Spindelschiene 12 getragen, wobei sich die Spindelbuchse 22 durch eine ver-grösserte Öffnung 26 in der Schiene 12 erstreckt. Die Öffnung 26 ist herkömmlicherweise grösser, als es für das Hindurchtreten der Spindelbuchse 22 nötig wäre, um eine genaue Ausrichtung der Spindel-Baueinheit 10 mit mit ihr zusammenarbeitenden Teilen der Maschine zu ermöglichen.

Die Befestigungsvorrichtung 14 umfasst ein starres, inneres Element 28, das eine längliche Hülse 30 und einen Stütz- bzw. Tragring 32 aufweist, der von der Hülse 30 getragen wird und sich von ihr radial nach aussen erstreckt. Die Hülse 30 ist so ausgebildet, dass sie konzentrisch um den zylindrischen Teil 34 der Spindelbuchse 22 passt und so durch die Schienenöffnung 26 hindurchgeht, dass ein radialer Zwischenraum zwischen der Hülse 30 und der Spindelschiene 12 verbleibt, durch den eine Ausrichtung der Spindel-Baueinheit 10 ermöglicht wird. Ein Ende der Hülse liegt an einem Befestigungskragen 36 an, der von der Spindelbuchse 22 der Spindel-Baueinheit 10 getragen wird, und ist in axialer Richtung durch eine Ringscheibe 38 und eine Mutter 40, die auf einem mit einem Gewinde versehenen Teil 42 der Spindelbuchse 22 sitzt, gegen den Kragen 36 gespannt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Stützring 32 an der Hülse 30 dadurch befestigt, dass der Ring 32 auf einen einen verringerten Durchmesser besitzenden Teil der Hülse 30 am unteren Ende zwischen der Spindelschiene 12 und der Ringscheibe 38 im Press-Sitz aufgebracht ist. Wenn das vorteilhaft erscheint, kann die Hülse 30 und der Stützring 32 auch als eine Einheit entweder durch entsprechendes Formgeben, Giessen, Bearbeiten oder einen ähnlichen Formvorgang ausgebildet werden.

Ein aus einem elastomeren Material bestehender Ring 44 besitzt Teile, die an gegenüberliegenden, in axialer Richtung weisenden Flächen des Stützringes 32 befestigt und vorzugsweise angeklebt sind. Es ist äusserst wünschenswert, dass wenigstens der grösste Teil der inneren und/oder äusseren Kanten des elastomeren Materials 44 einen radialen Abstand zu den benachbarten Flächen der Hülse 30, der Innenwand der Befestigungsvorrichtung 14 oder zu beiden besitzen. Es wird jedoch ein gewisser Eingriff mit der Hülse 30 in der vorliegenden Ausführungsform in der Nähe des Stützringes 32 verwendet, der bei der Befestigung und beim In-Lage-Halten des Rings 32 auf der Hülse 30 hilft. Der aus elastomerem Material bestehende Ring 44 umschliesst vorzugsweise auch die Aussen-kante des Stützrings 32. Eine starre Ringscheibe 46, die vorzugsweise aus einem Material, wie z.B. Nylon oder Tetrafluoräthylen-Harz hergestellt ist, um die Geräuschübertragung zu verringern, ist an der oberen freien, radialen Fläche des Rings 44 befestigt und vorzugsweise angeklebt. Die Ringscheibe 46 besitzt einen radialen Abstand von der Hülse 30 und dient dazu, anstossend mit der Schiene 12 in Eingriff zu treten. Der Ring 44 umschliesst auch die äussere Aussenkante der Ringscheibe 46.

Eine Halterung 48 umfasst einen hohlen, zylindrischen Gehäuseteil 50, der zum Ring 44 konzentrisch ist und sich über dessen axiale Länge hinaus so erstreckt, dass er ihn umgibt. Die Halterung 48 besitzt auch einen ringförmigen Spannflansch 52, der sich von der unteren Kante bzw. dem unteren Ende des Gehäuseteils 50 radial nach innen erstreckt und an der unteren, radial freien Fläche des Rings 44 befestigt und vorzugsweise an ihr angeklebt ist. Ein ringförmiger Lippenteil 54 des Rings 44 umschliesst die Innenkante des Spannflansches 52. Der Gehäuseteil 50 besitzt einen radialen Abstand zum Stützring 32, zur Ringscheibe 46 und dem Ring 44 mit Ausnahme eines Schulterteils 56 an dessen unterem Ende. Der Spannflansch 52 besitzt ebenfalls einen radialen Abstand zur Hülse 30. Zwei Befestigungsflansche 58 erstrek-ken sich einander diametral gegenüberliegend vom oberen Ende des Gehäuseteils 50 der Halterung radial nach aussen. Eine vergrösserte bzw. mit Übermass versehene Öffnung 60 ist in jedem der Befestigungsflansche 58 vorgesehen, durch die hindurch sich ein Befestigungsbolzen bzw. eine Befestigungsschraube 62 erstreckt, die mit einer Ringscheibe 64 versehen ist und die in einer mit einem Gewinde versehenen Bohrung 66 der Schiene 12 aufgenommen wird.

Da die Ermüdungsfestigkeit der meisten Elastomere unter Spannungs- bzw. Dehnungsbedingungen relativ kurz ist, ist es wünschenswert, dass alle Teile des aus elastomerem Material bestehenden Rings 44 unten allen Arbeitsbedingungen der Spindel-Baueinheit unter Druck bzw. Kompression gehalten werden. Zu diesem Zweck werden der Ring 44 und die Ringscheibe 46, wie in Fig. 3 dargestellt, so ausgewählt, dass ihre vorherbestimmte, kombinierte, axiale Länge etwas grösser als die Tiefe der Haltevorrichtung 48 ist, so dass sich wenigstens ein Teil der Ringscheibe 46 in axialer Richtung über die obere Oberfläche der Haltevorrichtung 48 hinaus erstreckt, wenn der Ring 44 in einem entspannten Zustand ist. Nach der Montage der Befestigungsvorrichtung 14 an der Spindelschiene 12 wird zwischen der Ringscheibe 46 und dem Spannflansch 52 eine Vorkompression auf den aus elastomerem Material bestehenden Ring 44 ausgeübt. Die Reibung zwischen der Ringscheibe 46 und der Spindelschiene 12 verhindert ein Rutschen zwischen diesen Teilen während des Betriebs der Spindel-Baueinheit. Das Ausmass bzw. die Stärke der nach der Montage der Befestigungsvorrichtung 14 erhaltenen Vorkompression hängt davon ab, wie weit die Ringscheibe 46 in axialer Richtung über den Gehäuseteil der Haltevorrichtung 48 im nicht montierten Zustand hinaussteht. In bevorzugten Anordnungen ist der radiale Zwischenraum zwischen dem elastomeren Material und der Hülse und/oder der Innenseite der Haltevorrichtung und die Erstreckung der Ringscheibe 46 über die Befestigungsflan-

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sehe hinaus so gewählt, dass nach dem Anbringen der Befestigungsvorrichtung an der Textilmaschine das elastomere Material einen Abstand von der Hülse und/oder der Haltevorrichtung behält und nicht so weit ausgebaucht wird, dass es zu einer Berührung mit der Hülse und/oder der Haltevorrichtung kommt, von denen das elastomere Material ursprünglich einen Abstand hatte.

Der Kragen 36 sollte einen ausreichenden Abstand nach oben zur Oberseite der Spindelschiene 12 haben, so dass eine Berührung mit ihr ausgeschlossen ist. In ähnlicher Weise sollte die Ringscheibe 38 durch die Verlängerung der Hülse 30 einen genügenden Abstand nach unten gegenüber der Haltevorrichtung 48 besitzen, so dass eine Berührung mit ihr verhindert wird.

Wie oben bereits bemerkt, ist die Befestigungsvorrichtung 14 vorzugsweise eine integrale Einheit, wobei das innere Element 28, die Ringscheibe 46 und die Haltevorrichtung 48 an den aus elastomerem Material bestehenden Ring 44 angeklebt sind. Die Befestigungsvorrichtung 14, die das in Figur 3 dargestellte Aussehen besitzt, kann einfach dadurch montiert werden, dass die Spindelbuchse 22 der Spindel-Baueinheit 10 in die Hülse 30 der Befestigungsvorrichtung 14 geschoben wird und dass die Mutter 40 so angelegt und festgezogen wird, dass die Hülse 30 gegen den Kragen 36 festgezogen wird. Die Bolzen oder Schrauben 62 erstrecken sich durch die Befestigungsflansche 58 hindurch und sind in die Schienenbohrungen 66 eingeschraubt. Wenn die Spindel-Baueinheit 10 sauber mit den mit ihr zusammenarbeitenden Elementen der Maschine ausgerichtet ist, dann werden die Bolzen bzw. Schrauben 62 festgezogen, so dass die Haltevorrichtung 48 mit der Schiene 12 in Eingriff gebracht und der aus elastomerem Material bestehende Ring 44 in dem vorherbestimmten Ausmass zusammengedrückt wird. Die übergrosse Öffnung 60 in den Befestigungsflanschen 52 der Haltevorrichtung ermöglicht ebenso wie die übergrosse Öffnung 26 in der Schiene 12 alle Justiervorgänge, die für die Ausrichtung der Spindel-Baueinheit erforderlich sind.

Man sieht, dass die Befestigungsvorrichtung 14 die Spindel-Baueinheit 10 in elastischer Weise an einer Spindelschiene 12 befestigt. Nach oben oder nach unten gerichtete, axiale Belastungen werden durch den aus elastomerem Material bestehenden Ring 44 in elastischer Weise innerhalb seiner Kompressions- und Dehnungsgrenzen absorbiert. Radiale Belastungen werden unter Beanspruchung des aus elastomerem Material bestehenden Rings 44 in elastischer Weise absorbiert. Kombinationen von axialen und radialen Belastungen, Spannungen bzw. Verkantungen werden ebenfalls von dem aus elastomerem Material bestehenden Ring 44 in elastischer Weise absorbiert. Die Elastizität der Befestigungsvorrichtung in diesen verschiedenen Arten kann durch Abwandlungen der Konstruktion des aus elastomerem Material bestehenden Rings und seiner Vorkompression so eingestellt werden, dass sie den erwünschten Arbeits-Charakteristiken der Befestigungsvorrichtung entspricht. Eine Berührung zwischen den verschiedenen starren Teilen der Befestigungsvorrichtung 14 wird durch die Teile des aus elastomerem Material bestehenden Rings 44 verhindert, die die Kanten des Stützrings 32, der Ringscheibe 46 und des Spannflansches 52 umschliessen. Zwar gibt die Zeichnung und die Beschreibung eine Befestigungsvorrichtung 14 wieder, die an der Unterseite der Schiene 12 befestigt ist; die Befestigungsvorrichtung kann jedoch nach einigen, offenkundigen Abänderungen auch ohne weiteres an der Oberseite der Schiene 12 befestigt werden.

Gemäss Figur 1 übt während des Betriebs der Antriebsriemen 24 eine verkantende Kraft auf die Spindel-Baueinheit 10 aus, die, in der dargestellten Weise, das Bestreben hat, die Spindel 16 aus ihrer normalen, vertikalen Ausrichtung um einen Winkel Y zu verschieben, dessen Grösse in der Zeichnung der besseren Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt wurde. Unter anderem hängt die Verkantungssteifigkeit der Befestigungsvorrichtung 14 vom Ausmass der Vorkompression des Rings 44 ab, wie es in graphischer Form in Figur 5 dargestellt ist. Die Kurve A der Figur 5 zeigt für eine typische Spindel-Baueinheit die zwischen der Spindel-Baueinheit und der Schiene über einen Bereich von Arbeitsgeschwindigkeiten übertragenen Kräfte, wenn die erfindungsgemässe Befestigungsvorrichtung nicht verwendet wird. Die Kurve B zeigt die übertragene Kraft unter Verwendung der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung, jedoch ohne eine Vorkompression des Rings 44. Man sieht, dass die übertragene Kraft relativ niedrig ist, dass jedoch die auf der Verkantungskraft des Antriebsriemens beruhende Neigung der Spindel, die am oberen Ende der Spindel mit 2,54 mm gemessen wurde, relativ hoch ist. In der Kurve C hat eine Vorkompression von 0,38 mm zur Folge, dass die übertragene Kraft etwas grösser ist als die der Kurve B, dass aber auch die Spindel-Befestigungsvorrichtung gegen ein Verkanten wesentlich versteift wird, wodurch sich eine Neigung ergibt, die ungefähr 1/3 der Neigung im nicht zusammengedrückten Zustand beträgt. In der Kurve D hat eine wesentlich höhere Vorkompression des Rings, 1,14 mm, zur Folge, dass eine beträchtlich grössere Kraft übertragen wird, erzeugt aber auch eine Verkantungs-Steifig-keit, die nur noch eine Neigung um 0,38 mm der Spindel bei derselben vom Antriebsriemen ausgeübten Kraft wie in den Kurven B und C ermöglicht.

Obwohl die verschiedensten Materialien für das innere Element, die Ringscheibe und die Haltevorrichtung verwendet werden können, ist insbesondere ein steifes Kunststoffmaterial, wie z. B. Nylon, für diese Zwecke gut geeignet, insbesondere für die Ringscheibe und die Haltevorrichtung, um eine Geräuschübertragung auf die Schiene noch weiter zu verringern. Der aus elastomerem Material bestehende Ring kann aus Natur- oder Synthetik-Gummi bzw. -Kautschuk hergestellt werden und kann an seinem Platz geformt oder an den Befestigungselementen mittels eines Klebstoffes angeklebt werden, so dass eine geschlossene Baueinheit entsteht.

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1. Geräusch- und schwingungsdämpfende Befestigungsvorrichtung für eine Textil-Spindel-Baueinheit, gekennzeichnet durch ein starres inneres Element (28), das eine längliche Hülse (30), die zur konzentrischen Befestigung an der Spindel-Baueinheit (10) dient, und einen Stützring (32) aufweist, der von der Hülse getragen wird und sich von ihr in radialer Richtung nach aussen erstreckt, durch ein ringförmiges, aus elastomerem Material bestehendes Organ (44), das Teile besitzt, die an gegenüberliegenden, in axialer Richtung weisenden Flächen des Stützrings (32) befestigt sind, durch eine starre Ringscheibe (46), die längs einer ersten, freien, in axialer Richtung weisenden Fläche des aus elastomerem Material bestehenden Organs (44) parallel zum Stützring (32) und mit einem radialen Abstand zu der Hülse (30) befestigt ist, durch eine Halterung (48), die einen zylindrischen Gehäuseteil (50) besitzt, der das aus elastomerem Material bestehende Organ (44) und den Stützring (32) unter Wahrung eines radialen Abstandes zum Stützring (32) konzentrisch umgibt und radial nach aussen gerichtete Befestigungsflansche (58) besitzt, wobei die Halterung (48) einen radial nach innen gerichteten, ringförmigen Spannflansch (52) aufweist, der mit Abstand von der Hülse (30) angeordnet ist und an einer zweiten, freien, in axialer Richtung weisenden, der ersten radialen Fläche gegenüberliegenden Fläche des aus elastomerem Material bestehenden Organs befestigt ist, und die Ringscheibe (46) sich in unmon-tiertem Zustand wenigstens teilweise in axialer Richtung über die Montagefläche der Befestigungsflansche (58) hinaus erstreckt, so dass nach der Anbringung dieser Befestigungsvorrichtung an einer Textilmaschine eine Vorkompression des ringförmigen, aus elastomerem Material bestehenden Organs zwischen der Ringscheibe (46) und dem Spannflansch (52) bewirkt wird.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine in radialer Richtung weisende Fläche des ringförmigen, aus elastomerem Material bestehenden Organs (44) von der benachbarten in radialer Richtung weisenden Fläche entweder der länglichen Hülse (30) oder des Gehäuseteiles (50) der Haltevorrichtung (48) beabstandet ist, um eine Ausrichtung der Spindeleinheit in radialer Richtung zu ermöglichen, wobei der axiale Abstand der Ringscheibe (46) über der Montagefläche des Befestigungsflansches (58) und der radiale Abstand des aus elastomerem Material bestehenden Organs so ausgelegt sind, dass nach Anbringen des Befestigungsflansches (58) an einer Textilmaschine das aus elastomerem Material bestehende Organ (44) zwischen der Ringscheibe (46) und dem Spannflansch (52) vorkomprimiert wird und die in radialer Richtung weisende Fläche des aus elastomerem Material bestehenden Organs (44) von den benachbarten in radialer Richtung weisenden Fläche beabstandet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der in radialer Richtung weisenden Flächen des aus elastomerem Material bestehenden Organs (44) einen radialen Abstand radial von der länglichen Hülse (30) oder dem Gehäuseteil (50) der Haltevorrichtung (48) aufweist, und dass ein Teil der anderen in radialer Richtung weisenden Fläche des aus elastomerem Material bestehenden Organs (44) einen radialen Abstand von der länglichen Hülse (30) oder dem Gehäuseteil (50) der Haltevorrichtung (48) aufweist.

4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsflansche zwei einander diametral gegenüberliegende Flansche umfassen.

5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Organ (44) an dem inneren Element (28), der Ringscheibe (46) und der Haltevorrichtung (48) angeklebt ist.

6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die längliche Hülse (30) in axialer Richtung über die Ringscheibe (46) und den Befestigungsflansch (58) hinaus erstreckt.

7. BefestigungsVorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Befestigung des Befestigungsflansches (58) an einer Schiene (12) und zum Vorkomprimieren des ringförmigen Organs (44) zwischen der Ringscheibe (16) und dem Spannflansch (52) vorhanden ist.

8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Befestigung der Befestigungsflansche eine Öffnung (60) in jedem Flansch, eine mit einem Gewinde versehene Bohrung (66), die einer jeden der Flanschöffnungen entspricht, und eine Schraube (62) umfasst, die durch jede der Flanschöffnungen hindurchgeht und in die Gewindebohrung eingeschraubt ist, wobei die Flanschöffnungen in bezug auf die Schrauben eine Übergrösse aufweisen, so dass eine Einstellung der Spindelausrichtung während der Montage möglich ist.

9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsflansche zwei einander diametral gegenüberliegende Flansche umfassen.