CH701482A2

CH701482A2 - Storage for spindle in spindle housing of spinning machine e.g. ring spinning machine, has magnetic ring arranged between another magnetic rings, which are held in spindle housing such that distance between magnetic rings is adjustable

Info

Publication number: CH701482A2
Application number: CH00677/10A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Brand; Benedikt Ingold
Original assignee: Rieter Ag Maschf
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2010-05-04
Publication date: 2011-01-31

Abstract

The storage has a roller bearing (9), magnetic bearing with a magnetic ring (10) held at a spindle (2), and another two magnetic rings (11, 12) held at a spindle housing (5). The former magnetic ring is arranged between the latter and the third magnetic rings. Field line insert (18) is provided in the latter and the third magnetic rings such that magnetic field lines of the magnet bearing are trapped in the magnetic rings. The latter and the third magnetic rings are held in the spindle housing such that distance between the latter and the third magnetic rings is adjustable. An independent claim is also included for a method for supporting a spindle in a spindle housing.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Lagerung einer Spindel in einem Spindelgehäuse einer Spinnmaschine gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Als Spinnmaschine im Sinne der Erfindung ist eine Ringspinnmaschine oder Zwirnmaschine oder eine andere Maschine aus der Spinnereitechnik zu verstehen, wobei die vorgeschlagene Lagerung für alle stehenden Bauarten von Spindeln einsetzbar ist. The invention relates to a bearing of a spindle in a spindle housing of a spinning machine according to the preamble of the independent claims. As a spinning machine in the context of the invention, a ring spinning or twisting machine or other machine from the spinning industry to understand, the proposed storage for all stationary types of spindles can be used.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten der Lagerung von Spindeln bekannt. Die heute gebräuchlichste Bauart der Lagerung einer Spindel setzt sich aus einem mechanischen Halslager in Kombination mit einem hydraulischen Fusslager zusammen. Als Halslager wird dabei das an derjenigen Seite der Spindel befindliche Lager bezeichnet, die zur Aufnahme eines Fadens vorgesehen ist. Als Fusslager wird das Lager bezeichnet, welches sich auf der dem Halslager gegenüber liegenden Seite der Spindel befindet. Das Halslager ist in seiner Konstruktion einem Wälzlager gleich aufgebaut oder es wird ein vorgefertigtes Wälzlager dazu eingesetzt. Beim Fusslager ist das Wellenende der Spindel kegelförmig ausgebildet und wird in einem Traglager gehalten welches mit Öl befüllt ist. Der Kegel und das Traglager sind derart aufeinander abgestimmt, dass sich bei Bewegung der Spindel zwischen dem Kegel und dem Traglager ein Ölfilm und dadurch ein hydraulisches Lager bildet. Bedingt durch die hohen Drehzahlen der Spindel ergeben sich entsprechend hohe Reibungskräfte in den Lagerungen, welche wiederum zu starken Erwärmungen der Komponenten führen. Nachteilig sind auch die notwendigen hohen Antriebsleistungen für die Spindeln und die hohen Herstellungskosten für die hydraulische Lagerung. Various types of storage of spindles are known from the prior art. The currently most common type of bearing a spindle is composed of a mechanical neck bearing in combination with a hydraulic foot bearing. As a neck bearing while the bearing located on that side of the spindle bearing is designated, which is provided for receiving a thread. As foot bearing the bearing is referred to, which is located on the side opposite the neck bearing of the spindle. The neck bearing is constructed in its construction a rolling bearing same or it is a prefabricated rolling bearing used. When foot bearing the shaft end of the spindle is tapered and is held in a support bearing which is filled with oil. The cone and the support bearing are matched to one another such that upon movement of the spindle between the cone and the support bearing forms an oil film and thereby a hydraulic bearing. Due to the high rotational speeds of the spindle, correspondingly high frictional forces in the bearings, which in turn lead to strong heating of the components. Also disadvantageous are the necessary high drive power for the spindles and the high production costs for the hydraulic bearing.

[0003] Eine weitere Bauart der Lagerung einer Spindel wird in der CH 337 432 vorgeschlagen. Die Spindel wird dabei auf einem kegelig geformten Traglager gelagert und durch eine radiale Magnetlagerung stabilisiert. Das Traglager bildet dabei das Fusslager. Gegenüber dem Fusslager ist auf der Spindel eine Schwungmasse in Form einer dicken Scheibe angeordnet. Diese ist von einem Zentriermagneten welcher als Elektromagnet ausgebildet ist umschlossen. Um ein einwandfreies Anlaufen der Spindel zu gewährleisten ist zwischen der Schwungmasse und dem Zentriermagneten eine nichtmagnetische Gleitschicht eingebaut, welche ein Kleben der Schwungmasse am Magneten verhindert. Die Anordnung hat den Nachteil, dass die gesamten Lagerkräfte durch das Traglager aufzunehmen sind und das Halslager nur eine Zentrierung der Spindel ermöglicht, die erst bei höheren Drehzahlen und somit auch höheren Zentrifugalkräften aktiv ist, nachdem sich die Spindel durch die Wirkung der Zentrifugalkräfte auf die Schwungmasse ausbalanciert hat. Another type of storage of a spindle is proposed in CH 337 432. The spindle is mounted on a conically shaped support bearing and stabilized by a radial magnetic bearing. The support bearing forms the footrest. Opposite the foot bearing a flywheel in the form of a thick disk is arranged on the spindle. This is surrounded by a centering magnet which is designed as an electromagnet. To ensure proper starting of the spindle, a non-magnetic sliding layer is installed between the flywheel and the centering, which prevents sticking of the flywheel to the magnet. The arrangement has the disadvantage that the entire bearing forces are to be absorbed by the support bearing and the neck bearing allows only a centering of the spindle, which is active only at higher speeds and thus also higher centrifugal forces, after the spindle by the action of centrifugal forces on the flywheel has balanced.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine stabile in sich geschlossene Lagerung der Spindel zu schaffen, welche eine Einstellung der Verteilung der Axialkräfte zwischen Fusslager und Halslager ermöglicht. The object of the invention is to avoid the disadvantages of the prior art and to provide a stable self-contained storage of the spindle, which allows adjustment of the distribution of the axial forces between foot and neck bearings.

[0005] Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Bauart einer Spindellagerung mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Die Aufgabe wird gelöst dadurch dass die Lagerung der Spindel in einem Spindelgehäuse mit einem Halslager und einem Fusslager vorgesehen wird, wobei die Lagerung durch eine Kombination aus einem Magnetlager und einem Wälzlager gebildet wird. Das Magnetlager wird aus mit zumindest drei Magnetringen gebildet, wobei ein erster an der Spindel gehaltener Magnetring, ein zweiter am Spindelgehäuse gehaltener Magnetring und ein dritter am Spindelgehäuse gehaltener Magnetring vorgesehen sind. Dabei wird der erste Magnetring zwischen dem zweiten Magnetring und dem dritten Magnetring angeordnet. The object is achieved by the design of a spindle bearing with the characterizing features of the independent claim. The object is achieved in that the bearing of the spindle is provided in a spindle housing with a neck bearing and a foot bearing, wherein the bearing is formed by a combination of a magnetic bearing and a rolling bearing. The magnetic bearing is formed with at least three magnetic rings, wherein a first magnetic ring held on the spindle, a second magnetic ring held on the spindle housing and a third magnetic ring held on the spindle housing are provided. In this case, the first magnetic ring between the second magnetic ring and the third magnetic ring is arranged.

[0006] Die Erfindung kann grundsätzlich auf jeder Spinn- oder Zwirnmaschine angewendet werden, bei der mindestens ein Teil der Fasern im Querschnitt des Verfahrensprodukts eine echte Drehung besitzt und die Maschine daher eine drehende Spindel mit einem Bereich, der zur Aufnahme eines Fadens vorgesehen ist und auf dem über Kopf aufgewunden oder von der über Kopf abgezogen wird, aufweist. Im Folgenden werden jedoch nur Spinnmaschinen und Spinnvorgänge genannt, bei denen das Aufwinden auf eine Spindel, insbesondere eine dort angeordnete Ablagehülse, erfolgt. Dem Fachmann ist bekannt, dass solche Vorgänge vom Grundsatz her beispielsweise auch mit Zwirnen, Umwindzwirnen, Scheinzwirnen, Coregarn oder -zwirn, Effektgarn oder -zwirn und anderen Verfahrensvarianten und verfahrensabhängig sowohl in der beschriebenen wie auch in der entgegengesetzten Materialflussrichtung durchführbar sind. Weshalb unter dem Aufnehmen des Fadens im Rahmen der Erfindung auch eine Abgabe des Fadens zu verstehen ist. The invention can basically be applied to any spinning or twisting machine in which at least a portion of the fibers in the cross section of the process product has a true rotation and the machine therefore has a rotating spindle with an area which is provided for receiving a thread and on the head wound or pulled off from the head has. In the following, however, only spinning machines and spinning operations are mentioned in which the winding on a spindle, in particular a storage sleeve arranged there takes place. It is known to the person skilled in the art that such processes can in principle also be carried out with twisting, twisting twists, false twisting, core yarn or twine, effect yarn or twine and other process variants and depending on the method both in the described and in the opposite material flow direction. Why is under the recording of the thread in the context of the invention, a release of the thread to understand.

[0007] Die erfindungsgemässe Lagerung einer Spindel wird im Folgenden allgemein in einem an eine Spindelbank einer Spinnmaschine montierten Zustand beschrieben. The inventive storage of a spindle will be described below generally in a mounted on a spindle bank of a spinning machine state.

[0008] Die Spindel umfasst einen zur Aufnahme eines Fadens bestimmten Aufnahmebereich. Das Aufwinden des Fadens auf dem Aufnahmebereich erfolgt bevorzugt in bekannter Weise durch Formen einer Fadenspule, die beispielsweise als ein Kops ausgebildet ist, auf ein Aufnahmeelement auf der Spindel, insbesondere auf eine aufgesteckte Ablagehülse. Ferner ist es möglich, dass mehrere Fäden zu einer Fadenspule oder zu zwei axial versetzten Fadenspulen aufgewunden werden. Die Spindel kann aus einer einzigen Welle oder aus mehreren, insbesondere ineinander gesteckten oder verschraubten, zum Doffen der Fadenspule trennbaren Wellen bestehen. Die Spindel ist rotierbar in einem Spindelgehäuse gelagert, das mittel- oder unmittelbar drehfest mit der Spindelbank der Spinnmaschine verbunden ist. Als Spindelbank sei allgemein ein gegenüber dem Grundkörper der Spinnmaschine in Abhängigkeit vom angewendeten Spinnverfahren feststehendes oder auf und ab bewegbares Bauteil der Spinnmaschine zu verstehen, auf welchem die Spindel angeordnet ist. The spindle comprises a receiving area intended for receiving a thread. The winding of the thread on the receiving area is preferably carried out in a known manner by forming a thread bobbin, which is formed for example as a cop, on a receiving element on the spindle, in particular on an attached storage sleeve. Furthermore, it is possible for a plurality of threads to be wound into a thread bobbin or two axially offset thread bobbins. The spindle may consist of a single shaft or of several, in particular nested or screwed, separable for Doffen the bobbin waves. The spindle is rotatably mounted in a spindle housing, which is medium or directly rotatably connected to the spindle bank of the spinning machine. As a spindle bank is generally understood a relation to the main body of the spinning machine depending on the applied spinning process fixed or movable up and down component of the spinning machine, on which the spindle is arranged.

[0009] In einer ersten Ausführungsform ist auf derjenigen, dem Aufnahmebereich in Bezug zum Spindelgehäuse gegenüberliegender Hälfte der Spindel ein Antriebselement angeordnet, mittels welchem die Spindel angetrieben werden kann. Somit befindet sich die Lagerung zwischen dem Antriebselement und dem zur Aufnahme des Fadens vorgesehenen Bereich. In einer zweiten Ausführungsform ist ein Antriebselement auf der gleichen Hälfte der Spindel wie der Aufnahmebereich angeordnet. Dieses Antriebselement ist beispielsweise als ein, von einem Antriebsriemen der Spinnmaschine antreibbarer Wirtel oder als ein Rotor eines Elektromotors ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Spindel zum Antreiben des Schafts einen einzelelektromotorischen Antrieb, dessen Rotor, der in diesem Fall das Antriebselement bildet, mit der Spindel drehfest verbunden ist und dessen Stator wiederum mittel- oder unmittelbar drehfest mit dem Spindelgehäuse verbunden ist, wobei es möglich ist, dass das Spindelgehäuse und der Stator eine gemeinsame Baugruppe bilden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Lagerung der Spindel mittels zweier Lagerungen, wobei das insbesondere als Rotor ausgebildete Antriebselement zwischen den Lagerungen angeordnet ist. Hierdurch wird ein kurzer Hebelarm zwischen Rotor und Lageranordnung erreicht, der sich positiv auf die Fluchtgenauigkeit des Rotors in Bezug auf den Stator auswirkt, wodurch sich ein hoher Wirkungsgrad bei steigender Lebensdauer des Antriebs erzielen lässt. Aus Gründen der Stabilität sind die Lagerungen bevorzugt gross beabstandet, wobei der axiale Abstand der beiden Lagerungen wesentlich - insbesondere um mindestens den Faktor drei - grösser ist als der Durchmesser der in den Lagerungen gelagerten Spindel. In einer möglichen Ausführungsform weist der einzelelektromotorische Antrieb einen derart geringen Durchmesser auf, dass er innerhalb des Spindelgehäuses untergebracht werden kann. Bevorzugt ist die Spindel an der Spindelbank mittels eines am Spindelgehäuse ausgeformten, beispielsweise das Spindelgehäuse umlaufenden Flansches, oder über den Stator des Antriebs befestigt, so dass die Befestigung der Spindel an der Spindelbank unterhalb der Lagerung oder gegebenenfalls unterhalb des Antriebs erfolgt. Somit ist ein langgestreckter, insbesondere vom Spindelgehäuse gebildeter Bereich zwischen der Spindelbankbefestigung und dem Aufnahmebereich des Schafts vorhanden. In einer Weiterbildung der Erfindung werden das Spindelgehäuse und gegebenenfalls auch der Antrieb von einer mit der Spindelbank verbundenen Lageraufnahmehülse radial beabstandet umgeben, die über radial und axial wirkende, distanzhaltende Dämpfungsglieder mit dem Spindelgehäuse entkoppelt verbunden ist. Durch die Entkopplung der rotierenden Elemente, der Lagerung und - bei einzelelektromotorischem Antrieb - des Stators von der Spindelbank verbessert sich das Schwingungsverhalten der Spindel, wodurch die Lagerung geschont wird, so dass die Lagerlebensdauer steigt, und sich höhere Spindeldrehzahlen erzielen lassen. In a first embodiment, a drive element is arranged on that, the receiving area in relation to the spindle housing opposite half of the spindle, by means of which the spindle can be driven. Thus, the bearing is located between the drive element and the area provided for receiving the thread. In a second embodiment, a drive element is arranged on the same half of the spindle as the receiving area. This drive element is designed, for example, as a whorl drivable by a drive belt of the spinning machine or as a rotor of an electric motor. In a preferred embodiment of the invention, the spindle for driving the shaft has a single electric motor drive whose rotor, which forms the drive element in this case, is rotatably connected to the spindle and the stator is in turn directly or indirectly rotatably connected to the spindle housing, said it is possible that the spindle housing and the stator form a common assembly. In a further preferred embodiment, the bearing of the spindle by means of two bearings, wherein the particular designed as a rotor drive element is disposed between the bearings. As a result, a short lever arm between the rotor and the bearing assembly is achieved, which has a positive effect on the alignment accuracy of the rotor with respect to the stator, which can achieve a high efficiency with increasing life of the drive. For reasons of stability, the bearings are preferably spaced large, wherein the axial distance of the two bearings substantially - in particular by at least a factor of three - is greater than the diameter of the bearings mounted in the spindle. In one possible embodiment, the single electric motor drive has such a small diameter that it can be accommodated within the spindle housing. The spindle is preferably fastened to the spindle bank by means of a flange formed on the spindle housing, for example, the spindle housing circumferential flange, or via the stator of the drive, so that the attachment of the spindle to the spindle bank below the storage or optionally below the drive. Thus, an elongated, in particular formed by the spindle housing area between the spindle rail mounting and the receiving area of the shaft is present. In a further development of the invention, the spindle housing and possibly also the drive are radially spaced from a bearing receiving sleeve connected to the spindle bank, which is connected to the spindle housing via radially and axially acting, distance-maintaining damping members. The decoupling of the rotating elements, the storage and - in single electric motor drive - the stator of the spindle bank improves the vibration behavior of the spindle, whereby the storage is preserved, so that the bearing life increases, and can achieve higher spindle speeds.

[0010] Unabhängig von der Ausführungsform der Lagerung der Spindel wird diese durch ein Halslager und ein Fusslager gebildet. Das Halslager befindet sich auf der Hälfte der Spindel welche den Aufnahmebereich trägt. Wohingegen sich das Fusslager auf der gegenüberliegenden Hälfte der Spindel befindet. Das Fusslager ist das, der Spindelbank näher gelegene Lager. Die Lagerung der Spindel erfolgt in einem Spindelgehäuse mit einem Halslager und einem Fusslager, wobei die Lagerung durch eine Kombination aus einem Magnetlager und einem Wälzlager gebildet ist. Das Magnetlager besteht aus einem ersten Magnetring welcher an der Spindel gehalten ist, einem zweiten Magnetring welcher am Spindelgehäuse gehalten ist und einem dritten Magnetring welcher ebenfalls am Spindelgehäuse gehalten ist. Dabei ist der erste Magnetring zwischen dem zweiten und dritten Magnetring angeordnet. Regardless of the embodiment of the bearing of the spindle, this is formed by a neck bearing and a foot bearing. The neck bearing is located on the half of the spindle which carries the receiving area. Whereas the foot bearing is located on the opposite half of the spindle. The foot bearing is the bearing closer to the spindle. The bearing of the spindle takes place in a spindle housing with a neck bearing and a foot bearing, wherein the bearing is formed by a combination of a magnetic bearing and a rolling bearing. The magnetic bearing consists of a first magnetic ring which is held on the spindle, a second magnetic ring which is held on the spindle housing and a third magnetic ring which is also held on the spindle housing. In this case, the first magnetic ring between the second and third magnetic ring is arranged.

[0011] Um einen Einfluss eines magnetischen Feldes auf die Umgebung der Spindellagerung möglichst gering zu halten ist darauf zu achten, dass die Feldlinien des magnetischen Feldes innerhalb der Spindellagerung gefangen sind. Zu diesem Zweck sind Bauteile aus einem ferromagnetischen Werkstoff an geeigneter Stelle einzusetzen. Bei Verwendung von mehreren Ringmagneten innerhalb eines Magnetringes können die Feldlinien über ein Bauteil geleitet werden, welches die beiden Ringmagnete unmittelbar verbindet. Die Ringmagnete werden derart eingebaut, dass jeweils unterschiedliche Pole auf einer Ebene liegen und aufgrund dessen die Feldlinien von einem inneren Ringmagneten zu einem äusseren Ringmagneten laufen. To minimize the influence of a magnetic field on the environment of the spindle bearing care must be taken to ensure that the field lines of the magnetic field are trapped within the spindle bearing. For this purpose, components made of a ferromagnetic material are to be used at a suitable location. When using multiple ring magnets within a magnetic ring, the field lines can be passed over a component that connects the two ring magnets directly. The ring magnets are installed in such a way that in each case different poles lie on one plane and due to which the field lines run from an inner ring magnet to an outer ring magnet.

[0012] In einer weiteren Ausführung der Anordnung der Magnetringe werden diese vom Spindelgehäuse derart umschlossen, dass magnetische Feldlinien des Magnetlagers im Spindelgehäuse gefangen sind. Dadurch ergibt sich ein Magnetfeld mit geschlossenen Feldlinien, welche vom zweiten Magnetring über das Spindelgehäuse zum dritten Magnetring verlaufen. Um dies zu gewährleisten, ist das Spindelgehäuse zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material hergestellt, beispielsweise Stahl, oder es sind Einsätze aus einem ferromagnetischen Werkstoff vorgesehen, welche in den Bereichen des Feldlinienverlaufs in das Spindelgehäuse eingesetzt sind. Das Spindelgehäuse wird an der Austrittsstelle der Spindel derart verschlossen oder abgedichtet, dass die Lagerung vor Schmutz geschützt ist. In a further embodiment of the arrangement of the magnetic rings they are enclosed by the spindle housing such that magnetic field lines of the magnetic bearing are trapped in the spindle housing. This results in a magnetic field with closed field lines, which extend from the second magnetic ring via the spindle housing to the third magnetic ring. To ensure this, the spindle housing is at least partially made of a ferromagnetic material, such as steel, or there are provided inserts of a ferromagnetic material, which are used in the areas of the field line course in the spindle housing. The spindle housing is sealed or sealed at the exit point of the spindle in such a way that the bearing is protected from dirt.

[0013] In einer weiteren Ausführungsform sind die magnetischen Feldlinien dadurch geschlossen, dass sie über Feldlinieneinsätze geleitet werden. In den Magnetringen sind Feldlinieneinsätze eingearbeitet welche aus einem ferromagnetischen Material hergestellt sind. Durch die Feldlinieneinsätze werden die Feldlinien innerhalb der Magnetringe geführt und der Werkstoff für die Herstellung der Spindel oder des Spindelgehäuses kann unabhängig vom Magnetlager gewählt werden. In a further embodiment, the magnetic field lines are closed by being routed via field line inserts. In the magnetic rings field line inserts are incorporated which are made of a ferromagnetic material. Due to the field line inserts, the field lines are guided within the magnetic rings and the material for the production of the spindle or the spindle housing can be selected independently of the magnetic bearing.

[0014] Die Halterungen der einzelnen Magnetringe am Spindelgehäuse respektive der Spindel sind derart gestaltet, dass sich zwischen den Magnetringen ein Luftspalt ergibt. Zwischen dem ersten Magnetring und dem zweiten Magnetring sowie zwischen dem ersten Magnetring und dem dritten Magnetring ist ein Luftspalt vorgesehen. Das Verhältnis des Luftspalts zur Polbreite eines Ringmagnetes beträgt 0,05 bis 0,3, bevorzugterweise 0,1 bis 0,2, besonders bevorzugt 0,15. Als Polbreite wird diejenige Breite bezeichnet, welche durch den Ringaussendurchmesser und den Ringinnendurchmesser begrenzt wird und der Breite der sich gegenüber stehenden Magnetpole entspricht. The brackets of the individual magnetic rings on the spindle housing respectively the spindle are designed such that there is an air gap between the magnetic rings. Between the first magnetic ring and the second magnetic ring and between the first magnetic ring and the third magnetic ring, an air gap is provided. The ratio of the air gap to the pole width of a ring magnet is 0.05 to 0.3, preferably 0.1 to 0.2, particularly preferably 0.15. The pole width is that width which is bounded by the ring outer diameter and the ring inner diameter and corresponds to the width of the magnet poles facing each other.

[0015] Das Spindelgehäuse ist aus einem ersten und einem zweiten Teil aufgebaut, wobei die beiden Teile miteinander verbunden sind. Dabei ist das Wälzlager im ersten Teil des Spindelgehäuses gehalten. Das Magnetlager hingegen ist mit seinen verschiedenen Bestandteilen zu einem Teil im ersten Teil des Spindelgehäuses und zu einem anderen Teil im zweiten Teil des Spindelgehäuses gehalten. Der zweite Magnetring des Magnetlagers ist im ersten Teil und der dritte Magnetring des Magnetlagers im zweiten Teil des Spindelgehäuses befestigt. Die Verbindung des ersten Teils mit dem zweiten Teil des Spindelgehäuses ist derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen dem zweiten und dritten Magnetring des Magnetlagers einstellbar ist. Dies kann beispielsweise durch eine Schraubverbindung erreicht werden, bei der die beiden Teile des Spindelgehäuses ineinander geschraubt werden. Bei Erreichen einer bestimmten Einstellung kann die Schraubverbindung mit einer geeigneten Einrichtung gegen eine Verstellung während des Betriebes gesichert werden. Dazu eignen sich beispielsweise Kontermuttern, das Einsetzen von Stiften oder ein Anbringen von Schweisspunkten. The spindle housing is constructed from a first and a second part, wherein the two parts are interconnected. The rolling bearing is held in the first part of the spindle housing. The magnetic bearing, however, is held with its various components to a part in the first part of the spindle housing and to another part in the second part of the spindle housing. The second magnetic ring of the magnetic bearing is mounted in the first part and the third magnetic ring of the magnetic bearing in the second part of the spindle housing. The connection of the first part to the second part of the spindle housing is designed such that a distance between the second and third magnetic ring of the magnetic bearing is adjustable. This can be achieved for example by a screw in which the two parts of the spindle housing are screwed into one another. Upon reaching a certain setting, the screw can be secured with a suitable device against an adjustment during operation. These are, for example, lock nuts, the insertion of pins or attaching welding points.

[0016] Bevorzugterweise sind in einer weiteren Ausführung die Halterungen der Magnetringe im Spindelgehäuse derart ausgeführt, dass eine Teilung des Spindelgehäuses nicht notwendig ist um eine Verstellung des Abstandes zwischen dem zweiten und dritten Magnetring zu ermöglichen. Dabei wird die Halterung des zweiten Magnetringes mit der Halterung des dritten Magnetringes verbunden. Eine Befestigung am Spindelgehäuse kann durch die Halterung des zweiten oder dritten Magnetringes erfolgen. Preferably, in a further embodiment, the holders of the magnetic rings in the spindle housing are designed such that a division of the spindle housing is not necessary to allow an adjustment of the distance between the second and third magnetic ring. In this case, the holder of the second magnetic ring is connected to the holder of the third magnetic ring. An attachment to the spindle housing can be done by the holder of the second or third magnetic ring.

[0017] Für die Ausführung der einzelnen Magnetringe sind verschiedene konstruktive Lösungen möglich. Ein Magnetring kann als ein einzelner geschlossener Ringmagnet ausgeführt sein. Ein Magnetring kann aus 1 bis 12 Ringmagneten aufgebaut sein wobei diese beispielsweise über einen gemeinsamen Halter zu einem Magnetring zusammengefügt sind. Bei einer Anordnung von mehr als einem Ringmagneten zu einem Magnetring sind die einzelnen Ringmagneten mit einem radialen und/oder axialen Versatz zueinander konzentrisch zusammengefügt, wobei Ringmagnete mit einem radialen Versatz zueinander in axialer Richtung unterschiedlich und alternierend gepolt sind. Ein Zusammenfügen der einzelnen Ringmagneten in einem gemeinsamen Halter kann auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise durch Verpressen, Verkleben oder Vergiessen. Eine Magnetisierung kann auch erst nach dem Zusammenfügen erfolgen. For the execution of the individual magnetic rings different constructive solutions are possible. A magnetic ring can be designed as a single closed ring magnet. A magnetic ring can be constructed from 1 to 12 ring magnets which are joined together, for example via a common holder to a magnetic ring. In an arrangement of more than one ring magnet to a magnetic ring, the individual ring magnets are joined together concentrically with a radial and / or axial offset, wherein ring magnets with a radial offset from each other in the axial direction are different and poled alternately. An assembly of the individual ring magnets in a common holder can be done in various ways, for example by pressing, gluing or potting. Magnetization can also be done only after assembly.

[0018] Ebenfalls kann ein Magnetlager aus mehr als drei Magnetringen aufgebaut werden. Um eine Verstärkung der Tragfähigkeit der Lagerung oder eine geringere Ausdehnung der Lagerung konstruktiv zu ermöglichen, können beispielsweise ein weiterer Magnetring an der Spindel und ein weiterer Magnetring am Spindelgehäuse hinzugefügt werden. Also, a magnetic bearing can be made up of more than three magnetic rings. In order to allow an increase in the carrying capacity of the bearing or a smaller extension of the bearing constructive, for example, a further magnetic ring on the spindle and another magnet ring can be added to the spindle housing.

[0019] Ein Ringmagnet kann durch mehrere Segmente gebildet sein, wobei die Segmente kreisförmig angeordnet sind. Die einzelnen Segmente müssen nicht einen geschlossenen Ring bilden. Es können beispielsweise vier Segmente vorgesehen werden, wobei ein einzelnes Segment einen Winkel von beispielsweise 80° einschliesst. Dadurch bleibt zwischen den einzelnen Segmenten eine Lücke bestehen, in ihrer Anordnung bilden vier solche Segmente aber ebenfalls einen Ringmagneten. Die Ringmagnete können als Permanentmagnete oder Elektromagnete ausgeführt sein. A ring magnet may be formed by a plurality of segments, wherein the segments are arranged in a circle. The individual segments do not have to form a closed ring. For example, four segments may be provided, with a single segment including an angle of, for example, 80 °. As a result, a gap remains between the individual segments, in their arrangement, four such segments but also form a ring magnet. The ring magnets can be designed as permanent magnets or electromagnets.

[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform der Lagerung ist dasjenige Lager als Wälzlager ausgeführt, welches in der Nähe des Antriebes der Spindel angeordnet ist. Bei einem Antrieb der Spindel welcher auf der dem Aufnahmebereich abgewandten Hälfte der Spindel angeordnet ist, wird das Fusslager als Wälzlager und das Halslager als Magnetlager ausgeführt. Im Falle einer Anordnung des Antriebs auf der Hälfte des Aufnahmebereichs wird das Fusslager als Magnetlager und das Halslager als Wälzlager ausgeführt ist. In a preferred embodiment of the bearing that bearing is designed as a rolling bearing, which is arranged in the vicinity of the drive of the spindle. In a drive of the spindle which is arranged on the receiving area facing away from the half of the spindle, the foot bearing is designed as a rolling bearing and the neck bearing as a magnetic bearing. In the case of an arrangement of the drive on the half of the receiving area, the foot bearing is designed as a magnetic bearing and the neck bearing as a rolling bearing.

[0021] Durch die vorgeschlagene Lagerung der Spindel mit einer Kombination aus einem Magnetlager und einem Wälzlager, wobei das Magnetlager durch zumindest drei voneinander beabstandet angeordneten Magnetringen gebildet wird. Das Magnetlager und das Wälzlager können radiale als auch axiale Kräfte abstützen, wobei eine axiale Belastung des Wälzlagers durch einen Abstand zwischen den Magnetringen eingestellt wird. Bei der Verwendung von Permanentmagneten kann die axiale Kraft welche durch das Lager aufgefangen wird durch eine Verkleinerung des Abstandes zwischen den Magnetringen erhöht werden. Wälzlager müssen aufgrund ihrer Bauweise für einen optimalen Betrieb immer unter einer bestimmten Belastung stehen. Durch die Einstellbarkeit des Magnetlagers kann ein optimaler Betriebspunkt für das Wälzlager erreicht werden. The proposed storage of the spindle with a combination of a magnetic bearing and a rolling bearing, wherein the magnetic bearing is formed by at least three spaced-apart magnetic rings. The magnetic bearing and the rolling bearing can support radial and axial forces, wherein an axial load of the rolling bearing is adjusted by a distance between the magnetic rings. When using permanent magnets, the axial force which is absorbed by the bearing can be increased by a reduction of the distance between the magnetic rings. Rolling bearings must always be under a certain load due to their design for optimum operation. Due to the adjustability of the magnetic bearing, an optimum operating point for the rolling bearing can be achieved.

[0022] Bei Einsatz von Elektromagneten können die Magnetkräfte durch Veränderung der elektrischen Versorgung beeinflusst werden, wodurch sich die Möglichkeit ergibt eine Verstellung der Kräfteverhältnisse während des Betriebes vorzunehmen und die Lagerbelastungen an die Betriebsverhältnisse anzupassen. Es kann damit auf die unterschiedlichen Belastungen bei vollem oder leerem Aufnahmebereich der Spindel eingegangen werden. When using electromagnets, the magnetic forces can be influenced by changing the electrical supply, resulting in the possibility to make an adjustment of the balance of power during operation and to adjust the bearing loads to the operating conditions. It can thus be dealt with the different loads with full or empty recording area of the spindle.

[0023] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungen erklärt und durch Zeichnungen erläutert: <tb>Fig. 1<sep>Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Lagerung einer Spindel in einer ersten Ausführungsform <tb>Fig. 2<sep>Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Lagerung einer Spindel in einer zweiten Ausführungsform <tb>Fig. 3<sep>Schematische Darstellung eines Magnetlagers in einer weiteren Ausführungsform <tb>Fig. 4<sep>Schematische Darstellung eines Magnetlagers mit einer erfindungsgemässen Anordnung der Magnetringe <tb>Fig. 5<sep>Schematische Darstellung eines Magnetringes mit einer erfindungsgemässen Anordnung der RingmagneteIn the following the invention will be explained with reference to exemplary embodiments and illustrated by drawings: <Tb> FIG. 1 <sep> Schematic representation of an inventive bearing of a spindle in a first embodiment <Tb> FIG. 2 <sep> Schematic representation of an inventive bearing of a spindle in a second embodiment <Tb> FIG. 3 <sep> Schematic representation of a magnetic bearing in a further embodiment <Tb> FIG. 4 <sep> Schematic representation of a magnetic bearing with an inventive arrangement of the magnetic rings <Tb> FIG. 5 <sep> Schematic representation of a magnetic ring with an inventive arrangement of the ring magnets

[0024] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Lagerung einer Spindel 2. Die Spindel 2 ist oberhalb der Spindelbank 1 angeordnet. Am von der Spindelbank 1 entfernteren Ende der Spindel 2 ist der Aufnahmebereich 3 für die Aufnahme eines Fadens oder einer fadenaufnehmenden Hülse vorgesehen. In der dem Aufnahmebereich 3 gegenüberliegenden Hälfte der Spindel 2 ist eine Antriebsvorrichtung 4 in Form eines elektromotorischen Einzelantriebs vorgesehen, beispielsweise ein elektromotorischer Einzelantrieb. Das Spindelgehäuse 5 ist auf der Spindelbank 1 befestigt. Die Spindel 2 ist im Spindelgehäuse 5 gelagert. Das Spindelgehäuse 5 ist aus einem ersten Teil 6 und einem zweiten Teil 7 zusammengesetzt. Die Verbindung 8 zwischen dem ersten Teil 6 und dem zweiten 7 des Spindelgehäuses 5 ist derart gestaltet, dass sie einstellbar ist. Der erste Teil 6 des Spindelgehäuses 5 kann mehr oder weniger in den zweiten Teil 7 des Spindelgehäuses 5 eingebracht werden, wodurch sich die Abstände zwischen den Magnetringen 10, 11, 12 ergeben. Das sich auf der Seite der Spindel 2 befindliche Lager welche den Aufnahmebereich 3 der Spindel 2 aufweist, wird als Halslager bezeichnet. Das auf der anderen Seite der Spindel 2 vorgesehene Lager ist das Fusslager. Fig. 1zeigt eine Lagerung der Spindel 2 mit einem als Wälzlager 9 vorgesehenen Fusslager. Die Spindel 2 wird im Fusslager axial und radial gestützt und drehbar gelagert. Die Lagerung ist derart ausgeführt, dass kein Anheben der Spindel 2 oder sonstige Vorkehrungen für die Anfahrphase der Spindel 2 vorzusehen sind. Als Halslager ist ein Magnetlager vorgesehen, welches durch drei Magnetringe 10, 11, 12 gebildet wird. Ein erster Magnetring 10 ist an der Spindel befestigt. Die Befestigung kann beispielsweise mittels eines Halters, durch Verpressen oder Verkleben vorgenommen werden. Ein zweiter Magnetring 11 ist oberhalb des ersten Magnetrings 10 angeordnet und am zweiten Teil 7 des Spindelgehäuses befestigt. Die Befestigungsart ist derart zu wählen, dass eine ortsfeste Verbindung zwischen dem Spindelgehäuse 7 und dem Magnetring 11 besteht, wobei eine Verstellbarkeit innerhalb der Befestigung durchaus von Nutzen sein kann. Ein dritter Magnetring 12 ist unterhalb des ersten Magnetrings 10 angeordnet und am ersten Teil 6 des Spindelgehäuses befestigt. Auch für den dritten Magnetring 12 ist die Befestigungsart derart zu wählen, dass eine ortsfeste Verbindung zwischen dem Spindelgehäuse 6 und dem Magnetring 12 besteht, wobei eine Verstellbarkeit innerhalb der Befestigung durchaus von Nutzen sein kann. Die drei Magnetringe sind in ihren magnetischen Eigenschaften derart angeordnet, dass sich die ungleichen Pole (Nord und Süd) jeweils gegenüberstehen, d.h. dass sich die Magnetringe gegenseitig anziehen. Dadurch ergeben sich die magnetischen Feldlinien 13 wie in Fig. 1gezeigt. Die Feldlinien 13 führen vom oberen äusseren Ende des zweiten Magnetrings 11 zum unteren äusseren Ende des dritten Magnetrings 12 und über das Spindelgehäuse 5 wieder zurück. Durch die konstruktive Ausbildung des Spindelgehäuses 5 ergibt sich ein geschlossenes magnetisches Feld. Fig. 1 shows a schematic representation of a bearing of a spindle 2. The spindle 2 is disposed above the spindle bank 1. At the end of the spindle 2 remote from the spindle bank 1, the receiving area 3 is provided for receiving a thread or a thread-receiving sleeve. In the receiving area 3 opposite half of the spindle 2, a drive device 4 is provided in the form of an electric motor single drive, for example, an electric motor single drive. The spindle housing 5 is mounted on the spindle bank 1. The spindle 2 is mounted in the spindle housing 5. The spindle housing 5 is composed of a first part 6 and a second part 7. The connection 8 between the first part 6 and the second 7 of the spindle housing 5 is designed such that it is adjustable. The first part 6 of the spindle housing 5 can be more or less introduced into the second part 7 of the spindle housing 5, whereby the distances between the magnetic rings 10, 11, 12 result. The located on the side of the spindle 2 bearing which has the receiving portion 3 of the spindle 2 is referred to as a neck bearing. The bearing provided on the other side of the spindle 2 is the foot bearing. FIG. 1 shows a bearing of the spindle 2 with a foot bearing provided as a roller bearing 9. The spindle 2 is supported axially and radially in the foot bearing and rotatably supported. The storage is carried out such that no lifting of the spindle 2 or other provisions for the start-up phase of the spindle 2 are provided. As a neck bearing a magnetic bearing is provided, which is formed by three magnetic rings 10, 11, 12. A first magnetic ring 10 is attached to the spindle. The attachment can be made for example by means of a holder, by pressing or gluing. A second magnetic ring 11 is arranged above the first magnetic ring 10 and secured to the second part 7 of the spindle housing. The type of attachment is to be chosen such that a stationary connection between the spindle housing 7 and the magnetic ring 11, wherein an adjustability within the attachment may well be useful. A third magnetic ring 12 is disposed below the first magnetic ring 10 and fixed to the first part 6 of the spindle housing. Also for the third magnetic ring 12, the fastening is to be selected such that a stationary connection between the spindle housing 6 and the magnet ring 12, wherein an adjustability within the attachment may well be useful. The three magnet rings are arranged in their magnetic properties such that the unequal poles (North and South) face each other, i.e., the magnetic rings are of the same order. that the magnetic rings attract each other. This results in the magnetic field lines 13 as shown in Fig. 1. The field lines 13 lead from the upper outer end of the second magnet ring 11 to the lower outer end of the third magnet ring 12 and via the spindle housing 5 back again. The structural design of the spindle housing 5 results in a closed magnetic field.

[0025] Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Lagerung einer Spindel 2 in einem Spindelgehäuse 5. Im Unterschied zur in der Fig. 1 dargestellten Lagerung ist das Halslager als Wälzlager 9 und das Fusslager als Magnetlager 10, 11, 12 ausgeführt. Die Spindel 2 ist in einer Ausführungsform gezeigt, bei der die Antriebsvorrichtung in der Hälfte der Spindel 2 in Form eines Wirtels vorgesehen ist, wo sich der Aufnahmebereich 3 befindet. Der Aufbau des Magnetlagers 10, 11, 12 ist mit dem Magnetlager der Fig. 1 vergleichbar. Das Wälzlager 9 ist wie in Figur beschrieben ebenfalls eine Kombination aus einem Radiallager und einem Axiallager. Durch die Verstellung des Abstandes C zwischen dem zweiten Magnetring 11 und dem dritten Magnetring 12 mit Hilfe der Verbindung 8 kann der Abstand A zwischen den Magnetringen eingestellt werden. Der Abstand A beeinflusst zusammen mit der Polbreite B die axiale Belastung des Magnetlagers und damit auch des Wälzlagers 9. Fig. 2 shows a further embodiment of the mounting of a spindle 2 in a spindle housing 5. In contrast to the bearing shown in FIG. 1, the neck bearing is designed as a rolling bearing 9 and the foot bearing as a magnetic bearing 10, 11, 12. The spindle 2 is shown in an embodiment in which the drive device is provided in half of the spindle 2 in the form of a whorl where the receiving area 3 is located. The structure of the magnetic bearing 10, 11, 12 is comparable to the magnetic bearing of FIG. The rolling bearing 9 is also a combination of a radial bearing and a thrust bearing as described in FIG. By adjusting the distance C between the second magnetic ring 11 and the third magnetic ring 12 by means of the connection 8, the distance A between the magnetic rings can be adjusted. The distance A influenced together with the pole width B, the axial load of the magnetic bearing and thus also of the rolling bearing. 9

[0026] Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Magnetlager in einer weiteren Ausführungsform mit einem nicht geteilten Spindelgehäuse 5. Die Magnetringe 11,12 sind derart in das Spindelgehäuse 5 eingefügt, dass eine Teilung des Spindelgehäuses 5 nicht notwendig wird. Der zweite Magnetring 11 ist über den ersten Magnetring 10 hinweg mit dem dritten Magnetring 12 verbunden. Über diese Verbindung kann der Abstand C zwischen dem zweiten Magnetring 11 und dem dritten Magnetring 12 eingestellt werden. Durch den Abstand C und die Länge des ersten Magnetringes 10 ergibt sich der Luftspalt A zwischen dem ersten Magnetring 10 und dem zweiten Magnetring 11, respektive dem dritten Magnetring 12. Der zweite Magnetring 11 und der dritte Magnetring 12 sind jeweils mit zwei Ringmagneten 20 bestückt. Die Ringmagneten sind in einem Halter 26, 27 zusammengefügt. Aufgrund dieser Anordnung können die Feldlinien 13 des magnetischen Feldes über Feldlinieneinsätze 18 geleitet werden. Die Feldlinieneinsätze 18 sind in den Haltern 26, 27 der Magnetringe 11, 12 angeordnet auf der dem ersten Magnetring 10 abgewandten Seite der Ringmagnete 20. Der erste Magnetring 10 umfasst vier Ringmagnete 20 welche in einem Halter 25 zusammengefügt sind. Eine Verbindung der Ringmagnete 20 mit dem jeweiligen Halter 25, 26, 27 kann durch kleben, giessen, spritzen oder eine andere geeignete Verbindungstechnik gewährleistet werden. Fig. 3 shows a schematic representation of a magnetic bearing in another embodiment with a non-split spindle housing 5. The magnetic rings 11,12 are inserted into the spindle housing 5, that a division of the spindle housing 5 is not necessary. The second magnetic ring 11 is connected to the third magnetic ring 12 via the first magnetic ring 10. About this connection, the distance C between the second magnetic ring 11 and the third magnetic ring 12 can be adjusted. The distance C and the length of the first magnetic ring 10 results in the air gap A between the first magnetic ring 10 and the second magnetic ring 11, respectively the third magnetic ring 12. The second magnetic ring 11 and the third magnetic ring 12 are each equipped with two ring magnets 20. The ring magnets are assembled in a holder 26, 27. Due to this arrangement, the field lines 13 of the magnetic field can be conducted via field line inserts 18. The field line inserts 18 are arranged in the holders 26, 27 of the magnetic rings 11, 12 on the side facing away from the first magnetic ring 10 side of the ring magnets 20. The first magnetic ring 10 includes four ring magnets 20 which are assembled in a holder 25. A connection of the ring magnets 20 with the respective holder 25, 26, 27 can be adhered, poured, sprayed or another suitable connection technique ensured.

[0027] Durch eine Bewegung D der Spindel 2 im Spindelgehäuse 5 kann der an der Spindel 2 befestigte erste Magnetring 10 innerhalb des Abstandes C zentriert werden. By a movement D of the spindle 2 in the spindle housing 5, the attached to the spindle 2 first magnetic ring 10 can be centered within the distance C.

[0028] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Magnetlagers mit einer erfindungsgemässen Anordnung von drei Magnetringen 14, 15, 16. In einer ersten Darstellung sind drei Doppelmagnetringe 14, 15, 16 und in einer zweiten Darstellung sind zwei Doppelmagnetringe 15, 16 und ein Vierfachmagnetring 17 gezeigt. Jeweils der erste Magnetring 14, 17 ist drehfest mit der Spindel 2 verbunden. Der zweite Magnetring 15 und der dritte Magnetringe 16 auf beiden Seiten des ersten Magnetrings 14, 17 sind drehfest mit dem Spindelgehäuse 5 verbunden. Die einzelnen Ringmagnete 20 welche jeweils einen Magnetring 14, 15, 16, 17 bilden sind in einem Halter zusammengefügt, beispielsweise nach Fig. 3. Die Ringmagnete 20 sind in ihrer Anordnung radial und/oder axial voneinander beabstandet in ihrem jeweiligen Halter zusammengefügt. Dabei sind die in einem Halter eingebauten Ringmagnete 20 mit einem radialen Versatz zueinander in axialer Richtung unterschiedlich und alternierend gepolt N, S sind. Der Abstand C zwischen dem zweiten Magnetring 15 und dem dritten Magnetring 16 ist bestimmt durch die Länge des ersten Magnetrings 14, 17 und dem Luftspalt A. Der Luftspalt A wiederum steht in einem bestimmten Verhältnis zur Polbreite B der eingesetzten Ringmagnete 20. Fig. 4 shows a schematic representation of a magnetic bearing with an inventive arrangement of three magnetic rings 14, 15, 16. In a first representation, three double magnetic rings 14, 15, 16 and in a second representation are two double magnetic rings 15, 16 and a Quadruple magnet ring 17 shown. In each case, the first magnetic ring 14, 17 is rotatably connected to the spindle 2. The second magnetic ring 15 and the third magnetic rings 16 on both sides of the first magnetic ring 14, 17 are rotatably connected to the spindle housing 5. The individual ring magnets 20 which each form a magnetic ring 14, 15, 16, 17 are joined together in a holder, for example according to FIG. 3. The ring magnets 20 are assembled in their arrangement radially and / or axially spaced apart in their respective holder. In this case, the built-in a holder ring magnets 20 with a radial offset from each other in the axial direction are different and polarized alternately N, S are. The distance C between the second magnetic ring 15 and the third magnetic ring 16 is determined by the length of the first magnetic ring 14, 17 and the air gap A. The air gap A in turn is in a certain ratio to the pole width B of the ring magnets 20 used.

[0029] Die Anordnung von Ringmagneten 20 in den einzelnen Magnetringen 14, 15, 16, 17 kann zur Verstärkung der Lagerung oder aus konstruktiven Gründen auf bis zu 12 Ringmagnete 20 pro Magnetring 14, 15, 16, 17 erweitert werden. The arrangement of ring magnets 20 in the individual magnetic rings 14, 15, 16, 17 can be expanded to reinforce the storage or for structural reasons up to 12 ring magnets 20 per magnetic ring 14, 15, 16, 17.

[0030] Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnittes und einer Draufsicht eines ersten Magnetringes 17 in der Ausführung als Vierfachmagnetringes mit einer erfindungsgemässen Anordnung der Ringmagnete 20. Der Magnetring 17 besteht aus einem Halter 25 in Form einer Scheibe in welchen vier Ringmagnete 20 eingelassen sind. Die Ringmagnete 20 sind in den Halter 25 eingepasst und nötigenfalls in ihrer Position gesichert. Es sind auch andere Herstellungsverfahren denkbar, beispielsweise können die Ringmagnete 20 in den Halter 25 eingepresst oder eingegossen sein. Die Ringmagnete 20 sind aus jeweils zwei einzelnen Segmenten 21, 22, 23, 24 zusammengesetzt. Wobei jeweils zwei Segmente 21, 22 sich zu einem Ring zusammenfügen. Fig. 5 shows a schematic representation of a cross section and a plan view of a first magnetic ring 17 in the embodiment as Vierfachmagnetringes with an inventive arrangement of the ring magnets 20. The magnetic ring 17 consists of a holder 25 in the form of a disc in which four ring magnets 20 embedded are. The ring magnets 20 are fitted in the holder 25 and, if necessary, secured in position. There are also other manufacturing methods conceivable, for example, the ring magnets 20 may be pressed or cast into the holder 25. The ring magnets 20 are each composed of two individual segments 21, 22, 23, 24. Wherein two segments 21, 22 join together to form a ring.

LegendeLegend

[0031] <tb>1<sep>Spinnbalken <tb>2<sep>Spindel <tb>3<sep>Aufnahmebereich <tb>4<sep>Antriebsvorrichtung <tb>5<sep>Spindelgehäuse <tb>6<sep>Erster Teil des Spindelgehäuses <tb>7<sep>Zweiter Teil des Spindelgehäuses <tb>8<sep>Verbindung von erstem und zweitem Teil des Spindelgehäuses <tb>9<sep>Wälzlager <tb>10<sep>Erster Magnetring <tb>11<sep>Zweiter Magnetring <tb>12<sep>Dritter Magnetring <tb>13<sep>Magnetische Feldlinien <tb>14, 15, 16<sep>Doppelmagnetring <tb>17<sep>Vierfachmagnetring <tb>18<sep>Feldlinieneinsatz <tb>20<sep>Ringmagnet <tb>21, 22<sep>Segmente eines äusseren Ringmagnetes <tb>23, 24<sep>Segmente eines inneren Ringmagnetes <tb>25<sep>Halter des ersten Magnetringes <tb>26<sep>Halter des zweiten Magnetringes <tb>27<sep>Halter des dritten Magnetringes <tb>A<sep>Luftspalt <tb>B<sep>Polbreite <tb>C<sep>Abstand zwischen zweitem und drittem Magnetring <tb>D<sep>Bewegung der Spindel[0031] <Tb> 1 <sep> spinning beam <Tb> 2 <sep> Spindle <Tb> 3 <sep> Shooting range <Tb> 4 <sep> Gear <Tb> 5 <sep> spindle housing <tb> 6 <sep> First part of the spindle housing <tb> 7 <sep> Second part of the spindle housing <tb> 8 <sep> Connection of the first and second part of the spindle housing <Tb> 9 <sep> Rolling <tb> 10 <sep> First Magnetic Ring <tb> 11 <sep> Second Magnetic Ring <tb> 12 <sep> Third Magnetic Ring <tb> 13 <sep> Magnetic field lines <tb> 14, 15, 16 <sep> Double magnet ring <Tb> 17 <sep> quadruple magnetic ring <Tb> 18 <sep> field line use <Tb> 20 <sep> ring magnet <tb> 21, 22 <sep> Segments of an outer ring magnet <tb> 23, 24 <sep> Segments of an inner ring magnet <tb> 25 <sep> Holder of the first magnetic ring <tb> 26 <sep> Holder of the second magnetic ring <tb> 27 <sep> Holder of the third magnetic ring <Tb> A <sep> air gap <Tb> B <sep> pole width <tb> C <sep> distance between the second and third magnet ring <tb> D <sep> Movement of the spindle

Claims

1. Lagerung einer Spindel (2) in einem Spindelgehäuse (5) mit einem Halslager und einem Fusslager, wobei die Lagerung durch eine Kombination aus einem Magnetlager mit zumindest drei Magnetringen (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) und einem Wälzlager (9) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetlager aus einem ersten an der Spindel (2) gehaltenen Magnetring (10, 14, 17), einem zweiten am Spindelgehäuse (5) gehaltenen Magnetring (11, 15) und einem dritten am Spindelgehäuse (5) gehaltenen Magnetring (12, 16) gebildet ist, wobei der erste Magnetring (10, 14, 17) zwischen dem zweiten Magnetring (11, 15) und dritten Magnetring (12, 16) angeordnet ist.1. Storage of a spindle (2) in a spindle housing (5) with a neck bearing and a foot bearing, wherein the storage by a combination of a magnetic bearing with at least three magnetic rings (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) and a rolling bearing (9) is formed, characterized in that the magnetic bearing of a first on the spindle (2) held magnetic ring (10, 14, 17), a second on the spindle housing (5) held magnetic ring (11, 15) and a third on the spindle housing (5) held magnetic ring (12, 16) is formed, wherein the first magnetic ring (10, 14, 17) between the second magnetic ring (11, 15) and third magnetic ring (12, 16) is arranged.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spindelgehäuse (5) das Magnetlager derart umschliesst, dass magnetische Feldlinien (13) des Magnetlagers im Spindelgehäuse (5) gefangen sind.2. Storage according to claim 1, characterized in that the spindle housing (5) surrounds the magnetic bearing such that magnetic field lines (13) of the magnetic bearing in the spindle housing (5) are trapped.

3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Magnetringen (11, 12) Feldlinieneinsätze (18) derart vorgesehen sind, dass magnetische Feldlinien (13) des Magnetlagers in den Magnetringen (11, 12) gefangen sind.3. Storage according to claim 1, characterized in that in the magnetic rings (11, 12) field line inserts (18) are provided such that magnetic field lines (13) of the magnetic bearing in the magnetic rings (11, 12) are trapped.

4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und dritte Magnetring (11, 12) derart im Spindelgehäuse (5) gehalten sind, dass ein Abstand (C) zwischen dem zweiten und dritten Magnetring (11, 12, 15, 16) des Magnetlagers einstellbar ist.4. Bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second and third magnetic ring (11, 12) are held in the spindle housing (5) such that a distance (C) between the second and third magnetic ring (11, 12 , 15, 16) of the magnetic bearing is adjustable.

5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spindelgehäuse (5) aus einem ersten und einem zweiten Teil (6, 7) gebildet ist, wobei das Wälzlager (9) im ersten Teil (6) gehalten ist, der zweite Magnetring (11, 15) des Magnetlagers im ersten Teil (6) und der dritte Magnetring (12, 16) des Magnetlagers im zweiten Teil (7) gehalten sind, und dass eine Verbindung (8) des ersten Teils (6) mit dem zweiten Teil (7) des Spindelgehäuses(5) derart ausgebildet ist, dass ein Abstand (C) zwischen dem zweiten und dritten Magnetring (11, 12, 15, 16) des Magnetlagers einstellbar ist.5. Bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spindle housing (5) of a first and a second part (6, 7) is formed, wherein the rolling bearing (9) in the first part (6) is held, the second magnetic ring (11, 15) of the magnetic bearing in the first part (6) and the third magnetic ring (12, 16) of the magnetic bearing in the second part (7) are held, and that a connection (8) of the first part (6) the second part (7) of the spindle housing (5) is designed such that a distance (C) between the second and third magnetic ring (11, 12, 15, 16) of the magnetic bearing is adjustable.

6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnetring (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) aus einem Halter (25, 26, 27) und 1 bis 12 Ringmagneten (20) aufgebaut ist, wobei bei mehr als einem Ringmagneten (20) diese in einem Halter (25, 26, 27) mit einem radialen und/oder axialen Versatz zueinander konzentrisch angeordnet sind, wobei Ringmagnete (20) mit einem radialen Versatz zueinander in axialer Richtung unterschiedlich und alternierend gepolt sind.6. Bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that a magnetic ring (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) consists of a holder (25, 26, 27) and 1 to 12 ring magnets (20) is constructed, wherein in more than one ring magnet (20) in a holder (25, 26, 27) are arranged concentrically with a radial and / or axial offset to each other, wherein ring magnets (20) with a radial offset from each other in the axial direction and are poled alternately.

7. Lagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringmagnet (20) durch mehrere Segmente (21, 22) gebildet ist, wobei die Segmente (21, 22) kreisförmig angeordnet sind.7. Bearing according to claim 6, characterized in that a ring magnet (20) by a plurality of segments (21, 22) is formed, wherein the segments (21, 22) are arranged in a circle.

8. Lagerung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmagnete (20) als Permanentmagnete oder Elektromagnete ausgeführt sind.8. Bearing according to claim 6 or 7, characterized in that the ring magnets (20) are designed as permanent magnets or electromagnets.

9. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Magnetring (10, 14, 17) und dem zweiten Magnetring (11, 15), und zwischen dem ersten Magnetring (10, 14, 17) und dem dritten Magnetring (12, 16) ein Luftspalt (A) vorgesehen ist, wobei das Verhältnis des Luftspalts (A) zu einer Polbreite (B) eines Ringmagnetes 0,05 bis 0,3 beträgt.9. Bearing according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the first magnetic ring (10, 14, 17) and the second magnetic ring (11, 15), and between the first magnetic ring (10, 14, 17) and the third magnetic ring (12, 16) an air gap (A) is provided, wherein the ratio of the air gap (A) to a pole width (B) of a ring magnet is 0.05 to 0.3.

10. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fusslager als Wälzlager (9) und das Halslager als Magnetlager ausgeführt ist.10. Bearing according to one of claims 1 to 9, characterized in that the foot bearing is designed as a rolling bearing (9) and the neck bearing as a magnetic bearing.

11. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fusslager als Magnetlager und das Halslager als Wälzlager (9) ausgeführt ist.11. Bearing according to one of claims 1 to 9, characterized in that the foot bearing is designed as a magnetic bearing and the neck bearing as a rolling bearing (9).

12. Verfahren zur Lagerung einer Spindel (2) in einem Spindelgehäuse (5) mit einem Halslager und einem Fusslager um radiale und axiale Kräfte abzustützen, wobei die Lagerung durch eine Kombination aus einem Magnetlager und einem Wälzlager (9) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetlager durch zumindest drei in einer Achsrichtung der Spindel (2) voneinander beabstandeten Magnetringen (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) gebildet wird und dass das Magnetlagerund das Wälzlager radiale und axiale Kräfte abstützen, wobei eine axiale Belastung des Wälzlagers durch einen Abstand (A) zwischen den Magnetringen (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) eingestellt wird.12. A method for supporting a spindle (2) in a spindle housing (5) with a neck bearing and a foot bearing to support radial and axial forces, wherein the bearing is formed by a combination of a magnetic bearing and a roller bearing (9), characterized in that the magnetic bearing is formed by at least three magnet rings (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) spaced apart from each other in an axial direction of the spindle (2) and that the magnetic bearing and the roller bearing support radial and axial forces, wherein an axial load of the rolling bearing by a distance (A) between the magnetic rings (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) is adjusted.

13. Verfahren zur Lagerung einer Spindel (2) in einem Spindelgehäuse (5) mit einem Halslager und einem Fusslager um radiale und axiale Kräfte abzustützen, wobei die Lagerung durch eine Kombination aus einem Magnetlager und einem Wälzlager (9) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetlager durch zumindest drei in einer Achsrichtung der Spindel (2) voneinander beabstandeten Magnetringen (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) aus Elektromagneten gebildet wird und dass das Magnetlager und das Wälzlager radiale und axiale Kräfte abstützen, wobei eine axiale Belastung des Wälzlagers durch eine Änderung der elektrischen Versorgung der Elektromagneten eingestellt wird.13. A method for supporting a spindle (2) in a spindle housing (5) with a neck bearing and a foot bearing to support radial and axial forces, wherein the bearing is formed by a combination of a magnetic bearing and a rolling bearing (9), characterized in that the magnetic bearing is formed by electromagnets by at least three magnet rings (10, 11, 12, 14, 15, 16, 17) spaced apart from each other in an axial direction of the spindle (2) and that the magnetic bearing and the roller bearing support radial and axial forces, wherein an axial load of the rolling bearing is adjusted by a change in the electrical supply of the electromagnet.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Bewegung (D) der Spindel (2) in Achsrichtung eine Zentrierung eines mittleren Magnetringes (10, 14, 17) erfolgt.14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that by a movement (D) of the spindle (2) in the axial direction, a centering of a central magnetic ring (10, 14, 17) takes place.