DE1109065B - Spindel fuer Spinn- und Zwirnmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spindel für Spinn- und Zwirnmaschinen mit einem drehbar in einem Haisund Fußlager geführten Schaft, wobei eine das Fußlager aufnehmende, pendelbare Lagerhülse in radialer Richtung durch ein nachgiebiges, mit seiner Längsachse parallel zur Spindellängsachse angeordnetes Dämpfungsglied geführt und von einer in ihrer Längsrichtung wirkenden Federkraft niedergehalten ist, wobei die Fußlagerhülse in ihrem oberen, unterhalb des Halslagers liegenden Teil gegenüber dem Spindellagergehäuse abgestützt und von dem Dämpfungsglied kraftschlüssig umgeben ist.

Die Laufeigenschaften einer Spindel sind nicht nur von der Lagerung des Schaftes, sondern in besonderem Maße von der Art und Wirksamkeit der Dämpfung abhängig. Aus diesem Grunde kommt der Ausbildung der Dämpfung für den praktischen Betrieb der Spindel eine besondere Bedeutung zu. Sie soll so beschaffen sein, daß die Spindel leicht über die sogenannte kritische Drehzahl gebracht und andererseits im Betriebsdrehzahlbereich so gedämpft wird, daß auch bei größeren Unwuchten keine Flattererscheinungen od. dgl. auftreten.

Es ist bereits eine Spindellagerung bekanntgeworden, bei welcher eine den Spindelschaft selbst aufnehmende Lagerhülse von mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten, radial wirkenden Schraubenfedern belastet wird, in der Weise, daß bei Radialauslenkungen des Spindelschaftes und seiner Lagerhülse die an deren unterem Ende vorgesehenen Federn entsprechend der Richtung des Ausschlages zusammengedrückt werden. Diese Federn bewirken infolge ihrer gleichmäßigen Verteilung über den Umfang der Lagerhülse auch wieder deren Rückführung in die Mittellage und durch zur Längsachse des Spindelschaftes hin geneigte Schrägflächen der Lagerhülse, daß die Lagerhülse ständig nach unten gezogen und somit mit einem entsprechenden Sitz an eine Gegenfläche des Spindellagergehäuses angedrückt wird.

Derartige auf rein mechanischer Basis arbeitende Dämpfungseinrichtungen genügen jedoch den heute in der Praxis gestellten Anforderungen nicht mehr in ausreichendem Maße, da sie in den hohen Drehzahlbereichen der Spindel insbesondere bei einer etwa vorhandenen Unwucht keine genügende Dämpfungswirkung mehr ergeben.

Bei einer weiter bekanntgewordenen Spindel der genannten Art ist das Fußlager in einer vom Halslager getrennten Lagerhülse aufgenommen und wird von einer axial wirkenden Feder gegen einen kegeligen Sitz im Spindellagergehäuse gedrückt und

Spindel für Spinn- und Zwirnmaschinen

Anmelder:

SKF Kugellagerfabriken

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,

Schweinfurt

Erik Wilhelm Ehn, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

dadurch zentriert. Zwischen der Lagerhülse und dem Spindelgehäuse ist eine aus Metallband spiralförmig gewickelte Dämpfungsfeder angeordnet, wobei zwisehen den einzelnen Federwindungen eine Dämpfungsflüssigkeit, wie Öl od. dgl., vorgesehen ist.

Diese Art der Dämpfung gewährleistet einen ruhigen Lauf auch bei höheren Drehzahlen. Allerdings ergeben sich hinsichtlich der Zentrierwirkung Nachteile, da die Lagerhülse von der axial wirkenden Feder in den kegeligen Sitz im Spindellagergehäuse gedrückt werden muß. Für die Unterbringung dieser Feder ist somit innerhalb des Spindellagergehäuses ein zusätzlicher Raum erforderlich und je nach Art der Ausbildung der Lagerhülse muß eine Druckfläche für den Angriff dieser Feder geschaffen werden. Der Zusammenbau der Spindeln wird dadurch erschwert. Es ist auch eine Spindelausführung bekanntgeworden, bei welcher die Lagerhülse mit ihrem oberen, unterhalb des Halslagers angeordneten Rand zwischen zwei elastische Scheiben eingespannt ist, welche die auf die Lagerhülse wirkende Axialkraft erzeugen. Eine derartige Anordnung ist jedoch nicht für alle Betriebsfälle ausreichend und weist den Nachteil auf, daß beispielsweise bei einer Beschädigung oder einem Verschleiß dieser elastischen Scheiben die Betriebssicherheit der Spindeln und damit auch ihre Dämpfungswirkung beeinträchtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spindel zu schaffen, die sich durch eine in allen Drehzahlbereichen und bei verschiedenen Belastungen zuverlässig arbeitende Dämpfung besonders auszeichnet sowie in ihrem Aufbau einfach ist und eine dementsprechend einfache Montage gewährleistet. Erreicht ist dieses Ziel gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß das Niederhalten der Fußlagerhülse durch eine axiale Vorspannung des Dämpfungsteiles

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erfolgt, wobei zum Sichern und/oder Vorspannen des Dämpfungsgliedes in Achsrichtung eine konzentrisch zur Lagerhülse angeordnete Büchse vorgesehen ist, deren eine Stirnfläche an einem das Halslager aufnehmenden Hülsenkopf und deren andere Stirnfläche am Dämpfungsglied selbst anliegt. Es ergibt sich dadurch ein besonders einfacher und platzsparender Aufbau der gesamten Konstruktion, die einen einfachen Zusammenbau und niedrige Herstellungskosten gewährleistet, wobei keinerlei Wartung erforderlich ist. Das Fußlager kann bei der vorgeschlagenen Ausführung in an sich bekannter Weise in einer Lagerhülse aufgenommen sein, welche durch das Dämpfungsglied gegenüber dem Gehäuse axial und radial elastisch abgestützt ist. Gegebenenfalls kann die Lagerhülse mit einem Flanschteil in einen das Halslager für den Spindelschaft aufnehmenden Hülsenkopf aufgenommen sein.

Bei radialen Ausschlägen des Fußlagers und damit der Lagerhülse wird das Dämpfungsglied an der jeweiligen Seite zusammengedrückt, und die Rückstellung des Spindelschaftes über die Lagerhülse erfolgt dann nur unter der Wirkung des Dämpfungsgliedes. Durch die Größe der axial wirkenden Kraft des Dämpfungsgliedes lassen sich die Laufeigenschaften der Spindel auch hinsichtlich ihrer Dämpfung verschiedenen Betriebsbedingungen anpassen.

Erfindungsgemäß ist das Dämpfungsglied entgegen seiner Vorspannung axial verspannt, wobei es sich mit einem Stirnende an der Lagerhülse und mit seinem anderen Stirnende an der Büchse abstützt. Die Anordnung kann dabei zweckmäßig so getroffen werden, daß zum Abstützen des Dämpfungsgliedes mit der Lagerhülse einstückige oder mit dieser verbindbare Stützglieder vorgesehen sind, die an einem Ende des Dämpfungsgliedes mit dessen inneren Teil zusammenwirken, während das andere Ende des Dämpfungsgliedes mit seinem äußeren Teil an der Büchse anliegt. Es ist dabei auch eine Ausführung denkbar, bei welcher der äußere Teil des Dämpfungsgliedes gegen eine Schulter oder ein mit dem Gehäuse verbindbares Stützglied in Form eines Federringes od. dgl. anliegt.

Gemäß der Erfindung können die Stützglieder als auf der Lagerhülse vorgesehene Ausprägungen ausgebildet sein, die so weit in den Bereich des Dämpfungsgliedes ragen, daß mindestens eine Windung des spiralförmigen Dämpfungsgliedes aufgefangen wird. Zur wahlweisen Veränderung der wirksamen Vorspannung des Dämpfungsgliedes in axialer Richtung können auch verstellbare Stützglieder angeordnet werden, etwa als verstellbare Ringe oder in mehreren übereinanderliegenden Reihen vorgesehene Ausprägungen.

Hinsichtlich der Vorspannung des Dämpfungsgliedes selbst in Axialrichtung sind ebenfalls verschiedene Möglichkeiten gegeben, wobei das Dämpfungsglied im verspannten Zustand entweder mit eben oder mit zur Spindellängsachse geneigt verlaufenden Stirnflächen eingebaut ist. Im ersten Fall wird das Dämpfungsglied von einer Form, bei der die Stirnflächen zur Spindellängsachse geneigt verlaufen, so weit zusammengedrückt und eingebaut, daß die Stirnflächen etwa eben liegen und die Lagerhülse ständig nach unten ziehen, während im anderen Fall das Dämpfungsglied aus einer Lage, in welcher die Stirnflächen etwa parallel zueinander liegen, so verspannt wird, daß es in eingebautem Zustand geneigt zur Spindellängsachse verlaufenden Stirnflächen aufweist und die Lagerhülse ebenfalls mit einer vorgegebenen, der Vorspannung entsprechenden Kraft nach unten zieht, so daß der im Hülsenkopf aufgenommene Flansch der Lagerhülse auf seinen Sitz gezogen wird. Dieser Sitz kann bei einer Anordnung, bei welcher das Dämpfungsglied die Lagerhülse axial verspannt, gemäß der Erfindung sehr nahe an das Haftlager herangerückt werden, so daß bei radialer Auslenkung

ίο des Fußlagers eine zuverlässige Führung des Schaftes im Halslager gewährleistet bleibt.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Spindel im Längsschnitt und

Fig. 2 eine gegenüber der Fig. 1 abgewandelte Ausführung einer Spindel im Längsschnitt.

In einer Spindelbank 1 sind in vorgegebenen Teilungsabständen Bohrungen 2 vorgesehen, in welche jeweils ein Spindellagergehäuse 3 eingesetzt und

ao mittels einer Mutter 1' verspannt ist. Das Spindellagergehäuse 3 sitzt dabei mit einem Flansch 3' von oben auf der Spindelbank 1 auf und bildet einen topfförmigen, geschlossenen Behälter. Über dem Flansch 3' des Spindellagergehäuses 3 ist in die Bohrung des Spindellagergehäuses 3 ein Hülsenkopf 4 eingepreßt, der ein als Rollenlager 5 ausgebildetes Halslager zur Lagerung eines Spindelschaftes 6 aufnimmt, der mit seinem unteren Ende in einem Fußlager 7 aufgenommen ist. Dieses ist undrehbar und unverschiebbar in einer Lagerhülse 8 gehalten, die an ihrem, dem Halslager 5 zugekehrten Ende einen nach außen ragenden Flansch 8' aufweist, mit dem es unter Zwischenschaltung eines die Kippbewegungen der Lagerhülse erleichternden Ringes 9 gegen eine Schulter des Hülsenkopfes 4 anliegt.

Im unteren Teil des Spindellagergehäuses 3 ist zwischen der Lagerhülse 8 und dem Spindellagergehäuse 3 der Dämpfungsteil in Form einer spiralförmig gewickelten Feder 10 aufgenommen, welche die Lagerhülse 8 mit dem Fußlager 7 und damit auch den Spindelschaft 6 zentriert, wobei durch ein in den zwischen den einzelnen Windungen der Federspirale verbleibenden Spalten aufgenommenes Dämpfungsmittel, z. B. Öl, radiale Auslenkungen der Lagerhülse 8 gedämpft werden. Die Spiralfeder 10 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zugleich in axialer Richtung verspannt.

Zu diesem Zweck sind unterhalb des Dämpfungsgliedes 10 aus der Lagerhülse 8 ausgeprägte Stütz- glieder 11 vorgesehen, die eine oder mehrere der Lagerhülse zugekehrte Windungen der Dämpfungsfeder von unten abstützen, während an der anderen Stirnseite der Dämpfungsfeder eine der Bohrung des Spindellagergehäuses 3 angepaßte Büchse 12 vorgesehen ist, die sich mit einem Stirnende gegen eine oder mehrere der Bohrungswandung des Spindellagergehäuses 3 zugekehrte Windungen der Dämpfungsfeder 10 legt, während das obere Ende der Büchse 12 an dem Hülsenkopf 4 abgestützt ist. Die Büchse 12 bildet damit eine obere Stütze für die Dämpfungsfeder 10, wobei ihre Länge so bemessen ist, daß die im ausgebauten Zustand der Dämpfungsfeder 10 geneigt zu ihrer Längsachse verlaufenden Stirnflächen im verspannten Zustand (Fig. 1) etwa eben liegen. Die an der Lagerhülse 8 vorgesehenen Ausprägungen 11 sind so angeordnet, daß sie eine gleichmäßige Auflage der Dämpfungsfeder gewährleisten.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 der Zeichnung ist die Dämpfungsfeder 10' so verspannt, daß ihre im ausgebauten Zustand etwa eben verlaufenden Stirnflächen geneigt zur Längsachse liegen und damit das Fußlager7 mit seinem Flansche' gegen den Ring 9 bzw. die Schulter des Hülsenkopfes 4 ziehen. Die Dämpfungsfeder 10' ist bei der Anordnung gemäß Fig. 2 innenseitig an ihrer Unterseite ebenfalls durch an der Lagerhülse 8 vorgesehene Ausprägungen 11 aufgefangen, während sie außenseitig von einer sich am Hülsenkopf 4 anlegenden Büchse 12' verspannt wird. Ebenso wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1 ist in den Zwischenräumen der Dämpfungsfeder 10' ein Dämpfungsmittel, wie Öl od. dgl., vorhanden, so daß bei radialen Auslenkungen des Fußlagers 7 bzw. der Lagerhülse 8 eine zusätzliche Dämpfung durch die Dämpfungsflüssigkeit erfolgt, die bei bestimmten Betriebsbedingungen von der axial wirkenden Kraft der Dämpfungsfeder 10 bzw. 10' unterstützt bzw. ergänzt wird, während die radial wirkende Kraft der Dämpfungsfeder 10, 10' eine Rückstellkraft des Fußlagers 7 in seine Mittellage bewirkt.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese sind jedoch nicht darauf beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abwandlungen und Abänderungen möglich. Diese beziehen sich sowohl auf die Art und die Eigenschaften des Dämpfungsgliedes selbst als auch auf dessen Verspannung und Aufnahme innerhalb des Spindellagergehäuses. So könnte beispielsweise die Verspannung des Dämpfungsgliedes in der Weise erfolgen, daß seine eine Stirnfläche unmittelbar an dem Spindellagergehäuse abgestützt ist, während seine andere Stirnfläche in der bereits erwähnten Weise mit dem Fußlager bzw. seiner Lagerhülse über entsprechende Stützglieder verbunden ist. Die Stützglieder selbst können an Stelle von Ausprägungen aus der Lagerhülse auch als in entsprechende Nuten der Lagerhülse eingesetzte Federringe oder Stellringe ausgebildet sein und gegebenenfalls verstellbar angeordnet werden, um damit ein Einstellen der Vorspannung der Dämpfungsfeder vor dem Zusammenbau der Spindel zu ermöglichen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:
   1. Spindel für Spinn- und Zwirnmaschinen mit einem drehbar in einem Hals- und Fußlager geführten Schaft, wobei eine das Fußlager aufnehmende pendelartige Lagerhülse in radialer Richtung durch ein nachgiebiges, mit seiner Längsachse parallel zur Spindellängsachse angeordnetes Dämpfungsglied geführt und von einer in ihrer Längsrichtung wirkenden Federkraft niedergehalten ist, wobei die Lagerhülse in ihrem oberen, unterhalb des Halslagers liegenden Teil gegenüber dem Spindellagergehäuse abgestützt und von dem Dämpfungsglied kraftschlüssig umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederhalten der Fußlagerhülse (8) durch ein axiales Vorspannen des Dämpfungsgliedes erfolgt, wobei zum Sichern und/oder Vorspannen des Dämpfungsgliedes (10, 10') in Achsrichtung eine konzentrisch zur Fußlagerhülse (8) angeordnete Büchse (12, 12') vorgesehen ist, deren eine Stirnfläche an einem das Halslager (5) aufnehmenden Hülsenkopf (4) und deren andere Stirnfläche am Dämpfungsglied (10, 10') selbst anliegt.
2. 2. Spindel für Spinn- und Zwirnmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abstützen des Dämpfungsgliedes (10, 10') an der Fußlagerhülse (8) mit ihr einstückige oder verbindbare Stützglieder (11) vorgesehen sind, die mit dem innenliegenden Teil des Dämpfungsgliedes zusammenwirken.
3. 3. Spindel für Spinn- und Zwirnmaschinen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (11) als aus der Fußlagerhülse (8) herausgeprägte Stützlappen ausgebildet sind.
4. 4. Spindel für Spinn- und Zwirnmaschinen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen des Dämpfungsgliedes (10, 10') im verspannten Zustand eben oder geneigt zur Spindellängsachse verlaufen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 918 738, 906 061,
   651;
   französische Patentschrift Nr. 1175 513.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen