DE1685897C - Spinn oder Zwirnspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinn- oder Zwirnspindel, die unabhängig vom Spindelantrieb stillsetzbar ist und zwischen dem Spindelschaft und dem Antriebswirtel eine lösbare Kupplung mit e:«er mit dem Wirtel umlaufenden Antriebsscheibe und einer mit dem Spindelschaft umlaufenden Abtriebsscheibe aufweist, die im normalen Betrieb der Spindel mit der Antriebsscheibe im Eingriff gehalten wird und mittels einer z. B. durch einen Fadenwächter betätigten Elektromagnetspule gegen die Kraft einer Feder aus dem Eingriff lösbar und an einer oberhalb davon angeordneten, ortsfesten Bremsfläche in Anlage zu bringen ist.

Spinn- oder Zwirnspindeln dieser Art sind u. a. aus den USA-Patentschriften 2 972 219 und 803 106 bekanntgeworden.

Die bekannten Spindeln besitzen mehrere ungünstige Konstruktionsmerkmale, die in erster Linie darin bestehen, daß der drehbare Spindelschaft lediglich mittels eines einzigen Fußlagers an der Spindelbank gelagert ist und daß der untere Abschnitt der Spindel zugleich ein zweites Lager für den durch einen Riemen angetriebenen Wirtel trägt.

Auf das Fußlagcr als einziges Lager der Spindel

wirken demnach nicht nur große seitliche Kräfte ein, die auf eine Vibration der Spindel infolge einer Unwucht des Spulenkörpers sowie auf die beim Betrieb einer Spinnmaschine ohnehin vorhandene Vibration zurückgehen, sondern auch zusätzliche Kräfte, die dm eh den seitlichen Zug des Antriebsriemens am Wirtel bedingt sind, weil der Wirtel indirekt ja ebenfalls mittels des Fußlagers der Spindel gelagert ist. An dem Fußlager tritt hierdurch ein extrem hoher Verschleiß auf.

Auch die Lagerung des Wirteis auf der Spindel ist insofern seh]· Ungünstig, als das den Wirtel tragende Lager beim Betrieb der Maschine wechselnden Betriebszustand!»* ausgesetzt ist Die eigentliche Lagerfunktion wird nur bei stillstehender Spindel und laufendem Wirtel ausgeübt, wenn eine Relativdrehung zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerring vorhanden ist. Im normalen Betrieb laufen beide Lagerringe dagegen gemeinsam um. Besonders wichtig ist eine solche Relativdrehung für die Lebensdauer von Wälzlagern, weil bei einem Fehlen der Relativdrehung, d. h. bei gemeinsamen Umlauf der Lagerringe die gehärteten Lagerkugeln infolge der ständig vorhandenen Vibration nach kurzer Zeit Druckstellen entstehen lassen, die zu einem raschen Verschleiß des Lagers führen. Der zuletzt en» ahnte Nachteil gilt auch für eine aus der USA-Patentschrift 2 975 584 bekanntgewordene Spindel, die allerdings nicht mit Hilfe einer Elektromagnetspule sondern pneumatisch abgebremst wird.

Dip bekannten Spindeln besitzen aber noch einen weiteren Nachteil, der darin liegt, daß zum Auswechseln eines Lagers und anderer beschädigter oder abgenutzter Bauteile die gesamte Spindel zerlegt und nach dem Zusammensetzen nach erfolgter Reparatur wieder neu justiert werden muß, was viel Zeit in Anspruch nimmt und daher zu längeren Stillstandszeiten und einem entsprechenden Produktionsausfall führt.

Hinsichtlich der Lagerabnutzung wesentlich günstiger ist eine aus der deutschen Patentschrift 1 131 573 bekanntgewordene, über eine Reibungskupplung angetriebene Spindel, bei welcher der Spindelschaft und das Antriebsorgan unabhängig voneinander, und zwar übereinarder gelagert sind. Im Lager des Antriebsorgans ist daher ungeachtet dessen, ob die Spindel läuft oder stillsteht, stets eine Relativdrehung vorhanden, was sich günstig auf die Lebensdauer des Lagers auswirkt Ein Nachteil der bekannten Spindel Hegt allerdings darin, daß das Antriebsorgan kein durch cmen Riemen angetriebener Wirtel, sondern eine durch ein Schraubenrad in Drehung versetzte Hohlwelle ist. Mit anderen Worten, die bekannte Spindel besitzt einen statin Antrieb, der insofern nachteilig ist, als er trotz der '. oneinander unabhängigen Lagerung des Spindelschaftes und des Antriebsorgans Vibrationen über das Maschinengestell von einer Spindel zur anderen überträgt.

Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß zur Durchführung einer Reparatur die gesamte Spindelanordnung zerlegt und nach dem Zusammenbau insgesamt neu justiert werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile zu beseitigen und eine Spinn- oder Zwirnspindel zu schaffen, bei welcher insbesondere das Lager des Antriebsorgans optimalen Laufbedingungen ausgesetzt ist, und bei weichet sich zur Durch-

führung von Reparaturen keine längeren Stillstands- Erfindung vorgesehen sein, daß der zwischen der zeiten ergeben, weil nach erfolgtem Zusammenbau Antriebsscheibe der KupDlung und der darüber ankeine Neujustierung der gesamten Spindel erforder- geordneten Bremsfläche vorhandene Luftspalt von lieh ist. Darüber hinaus soll auch Vorsorge getroffen außen einstellbar ist, so daß sehr rasch eine Nachsein, daß Schwingungen des Maschinengestells weit- 5 justierung vorgenommen werden kann, bevor die gehend von der Spindel ferngehalten werden. Bremsfläche endgültig erneuert werden muß.

Die Aufgabe wird bei einer Spindel der eingangs Gemäß Erfindung kann ferner vorgesehen sein, erwähnten Art dadurch gelöst, daß de- Spindelschaft daß das dem Antriebswirtel zugeordnete Lager mit im oberen Abschnitt eines Spindellagergehäuses und seinem Außenring an der Innenwamdung des unteren der Antriebswirtel in an sich bekannter Weise un- io Gehäuseabschnittes und mit seinem Innenring an abhängig vom Spindelschaft in einem vom oberen einer Nabe des Antriebswirteis befestigt ist Auf die-Abschnitt getrennten unteren Gehäuseabschnitt ge- se Weise ist der stationäre Lagerring in einem Teil lagert ist, welcher eine den Antriebswirtel, die lös- mit größerem Durchmesser aufgenommen, was für bare Kupplung mit der ihr zugeordneten Elektro- die Vibrationsdämpfung günstiger ist als das Aufmagnetspule sowie die orkieste Bremsfläche auf- 15 ziehen eines stationären inneren Lagerringes auf eine nehmende, abnehmbare Baueinheit bildet. verhältnismäßig dünne Nabe, wie dies z. B. bei einer

Durch die unabhängige Lagerung des Spindel- Spindel nach der britischen Patentschrift 981 394 der schaftes und des Loswirteis ergeben sich besonders Fall ist. Für das zuletzt er.vähnte Merkmal wird trotzfür das Wirtellager äußerst günstige Laufeigenschaf- dem kein Elementenschutz beansprucht, weil eine im ten, weil sowohl bei stillstehendem als auch bei lau- ao Prinzip ähnliche Anordnung aus der weiter oben fendem Spindelschaft eine Relativdrehung zwischen erwähnten deutschen Patentschrift 1 131 573 bekannt den Lagerringen vorhanden ist. Der größte Vorteil ist

der Spindel He „t aber darin, daß der Antriebswirtel Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an

in einem vom oberen Abschnitt des Spindellager- Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es

gehäuses getrennten und von diesem als Ganzes lös- 35 zeigt

baren unteren Gehäuseabschnitt gelagert ist, wel- F i g. 1 eine Zwirnspindel mit dieser zugeordneten

eher eine Baueinheit bildet und außer der Lage- Lieferspulen,

rung für den Wirtel auch die gesamte elektromagne- F i g. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt

tische Kupplungs- und Bremseinrichtung aufnimmt. durch die Spindel nach der Linie 2-2 der F i g. 1

In dem abnehmbaren unteren Gehäuseabschnitt 30 und

befinden sich Jemnach die dem meisten Verschleiß · F i g. 3 teilweise geschnitten den eine Baueinheit

ausgesetzten Teile, nämlich das Wirtellager, dei den bildenden unteren Abschnitt der Spindel nach

Antrieb vom Wirtel auf den Spindelschaft übe>*.ra- F i g. 2.

gende Reibbelag und die stationäre Bremsfläche. In Fig.! ist die erfindungsgemäße Anordnung

Beim Abnehmen des unteren Gehäuseabschnittes 35 einer Zwirnspindel insgesamt mit 10 bezeichnet,

wird aber auch die die Kupplungsscheibe beaufschla- Hierzu gehören mehrere Lieferspulen 12, von denen

gende Feder freigelegt, die in der Praxis häufiger der Faden 14 abgezogen und durch die insgesamt

bricht als allgemein angenommen wird. mit 16 bezeichneten Fadenwächter hindurchgeleitet

Durch die Lagerung des Spindelschaftes und des wird. Jeder Fadenwächter 16 besteht aus einem Antricjswirtels in zwei voneinander lösl'aren Ge- 40 schwenkbar angeordneten Fadenführer 18, der durch Museabschnitten wird erreicht, daß nach Durchfüh- die während des Aufwickelvorganges auftretende

rung von Reparaturen nicht alle Teile der Spindel Fadenspannung in seiner Arbeitsstellung gehalten

neu justiert wcrdra müssen, sondern nur die Teile wird. Bei einer unerwünschten Änderung der Fa-

desjenigen Gehäusuabschnittes, in welchem Teile denspannung oder bei gebrochenem oder aufge-

ausgetnusjhtwarden. 45 brauchtem Faden wird der Fadenführer 18 durch

Die Auftrennung des Spindelgehäuses in zwei ge- eine Feder 20 verstellt und an einem elektrischen

ticnnte Gehäuseabschnitte bringt insgesamt natür- Kontakt 22 zur Anlage gebracht, so daß sich ein

lieh noch den Vorteil mit sich, daß vom Maschinen- Stromkreis schließt und eine in der Spindel ange-

gestell oder von den Spindeln ausgehende Schwingun- ordnete Elektromagnetspule mit Strom gespeist wird,

gen nur in begrenztem Ausmaß weitergeleitet wer- 5° was nachstehend näher beschrieben ist.

den, weil der Spindelschaft und die Antriebsteile Nach ihrem Durchtritt durch die Fadenwächter

gewissermaßen voneinander isoliert sind. 16 laufen die zu vereinigenden Einzelfäden zwischen

Der Vollständigkeit halber sei im Zusammenhang den als Klemmwalzen ausgebildeten Lieferwalzen 24 hiermit jedoch erwähnt, daß mehrteilige Spindel- der Zwirnmaschine hindurch, wobei sie zu einem lagergehäuse als solche bekannt sind (deutsche Pa- 55 Doppelfaden vereinigt werden, der durch einen weitentschriften 164 483 und 1126 785), wobei bei den teren Fadenwächter 16 hindurchgeführt wird. Von bekannten Ausführungsformen jedoch nicht von der da aus läuft der Doppelfaden 10 durch den Läufer vorteilhaften Maßnahme Gebrauch gemacht wird, 26 des Ringes 28 der Zwirnmaschine hindurch und in einem Gehäuseteil lediglich den Spindelschaft, in auf den umlaufenden Garnkörper 30 auf. Selbstvereinem zweiten Gehäuseteil getrennt davon die Lage- 60 ständlich können beliebig viele Fäden doubliert rung für das Antriebsorgan und die Kupplungs- und und beliebig ausgebildete, herkömmliche Faden-Bremseinrichtung anzuordnen. wächter zur Anwendung kommen.

Da sich die Bremsfläche einer Spindelbremse mit In F i g. 2 ist die Spindel insgesamt mit 40 beder Zeit abnutzt, andererseits aber die genaue Breite zeichnet. Die Spindel ist in der üblichen Weise in des Luftspaltes zwischen dem abzubremsenden Teil 65 der gestrichelt angedeuteten Spindelbank 42 befestigt, und der ortsfesten Bremsfläche für die Funktion der Zu den Befestigungsteilen gehören ein Befestigungs-Bremse entscheidend ist, wenn es sich um eine elek- ring 44 mit Ringsitz 45, der an der Unterseite der tromagnetisch betätigte Bremse handelt, kann gemäß Spindelbank 42 befestigt ist. In der Spindslbank 42

ist das Spindellagergehäuse 46 einstellbar festgelegt. Es besteht aus einer äußeren, mit Ansätzen 49 im Ringsitz45 einstellbar befestigten Buchse 48, einer inneren Buchse 50, die mit einem radial nach auswärtsgerichteten Flansch 51 versehen ist, sowie einer Zwisehenbuchse 52 aus elastischem Material, die sich zwischen den Buchsen 50 und 48 befindet und dazu dient, Stöße und Vibration der laufenden Spindel zu dämpfen.

von einem Abstandsring 88 umgriffen, dessen Höhe so gewählt ist; daß sich ein angemessener Abstand des Gehäuses 62 vom Flansch 51 ergibt. Zur Spule 86 gehören die üblichen Polstücke 89,90, welche 5 die von der Spule erzeugten Kraftlinien übertragen, so daß die magnetisierbare Abtriebsscheibe 82 der Kupplung angezogen wird. Die Polstücke sind zweckmäßigerweisc durch Zapfen 91 an der Magnetspule 86 befestigt. Sie sind durch einen Zwi-

Innerhalb der inneren Buchse 50 des Spindellager- io schcnraum 92 voneinander getrennt, um den Abbau gehäuses 46 befindet sich der Spindelschaft 54 mit der Magnetkraft zu beschleunigen, wenn die Spule einem Spulenmitnehmer 55. Der Spindelschaft 54 ist 86 stromlos wird.

mittels eines oberen Lagers 56 bzw. eines unteren Wie bereits erwähnt, befindet sich zwischen der

Lagers 58, die sich zwischen der Innenwandung der Oberseite der Abtriebsscheibe 82 und der Bremsinneren Buchse 50 und dem Spindelschaft 54 belfin- 15 fläche 87 an der Unterseite der Spule 86 ein Luftden, im Spindellagergehäuse drehbar gelagert. An spalt 93. Der Luftspalt ist insofern wichtig, als eine dem radial nach außen gerichteten, unteren Flansch Veränderung des Abstandes zwischen diesen beiden 51 der inneren Buchse 50 ist beispielsweise mittels Flacher die Zeitspanne besitimmt, die zum vollstän-Schrauben 60 ein ortsfestes Gehäuse 62 befestigt, digcn Stillsetzen des Spindelschaftes 54 erforderlich in welchem der insgesamt mit 64 bezeichnete Wirtel 20 ist. Die Veränderung des Luftspaltes erfolgt in eindrehbar gelagert ist. fächer und zweckmäßiger Weise dadurch, daß man Der Wirtel 64 besteht aus einer inneren Nabe 66, lediglich den Wirtelzapfen 76 gegenüber der inneren die sich innerhalb des ortsfesten Gehäuses 62 befin- Nabe 6ft vies Wirtcls verdreht, um den Wirtelzapfen det. Der drehbaren Lagerung des Wirteis 64 dient 76 und die ihm zugeordnete Antriebsscheibe 78 je ein Wälzlager 67 mit einem an der Innenwand des as nach Wunsch axial auf die Bremsfläche 87 zu oder Gehäuses 62 befestigten Außenring 68 und einem von dieser weg zu bewegen.

an der Nabe 66 des Wirteis befestigten und mit die- Das Wirtellagergehäuse 62 und der an diesem mit-

sem umlaufenden Innenring 70. Der Wirtel 64 er- tels Preßsifz befestigte Abstandsring 88 bilden ein fährt seinen Antrieb in bekannter Weise durch einen zusammengesetztes Gehäuse für die in F i g. 3 wiekontinuierlich laufenden Antriebsriemen 71 (F i g. 1). 30 dergegebene Baueinheit, diie sich als Ganzes vom Der Wirtel 64 weist ferner einen unteren Flansch 72 Spindelschaft 54 und dem diesem zugeordneten Spin-

dellagcrgchäuse 46 trennen läßt, ohne daß hierdurch die Justierung der Spindel 54 beeinflußt wird. Die Hauptteile der in F i g. 3 dargestellten Baueinheit

Nabe 66 des Wirteis ist ein mit dem Wirtel 64 kon- 35 sind das zusammengesetzte Wirtellagergehäuse 62, tinuierlich umlaufender Zapfen 76 befestigt, an des- der Wirtel 64, das Lager 67, der Wirtelzapfen 76, die

Kupplungsscheiben 78,82 und die Elcktromagnetspule 87. Bei den bisher bekannten Spindeln dieser Art mit von der Spinde! abkuppelbarem Loswirtel ist

beispielsweise mittels eines Gewindes und einer zu- 40 ein Abnehmen dieser Hauptteile als vollständige Baugeordneten Mutter 80. Die Gründe hierfür sind weiter einheit nicht möglich. Wenn bei einer bekannten Spinunten ausführlicher dargelegt. del dieser Art daher eine Störung auftritt, so muß

Über der Antriebsscheibe 78 der Kupplung be- zur Ausfüliruiig der Reparatur die gesamte Spindelfindet sich eine Abtriebsscheibe 82 aus ferromagne- einheit von der Spindelbank abgenommen werden, tischem. d. h. vorübergehend magnetisierbarem Ma- 45 Hierzu ist es notwendig, die schwierigen uiu. zeitterial, die beispielsweise mittels eines Keiles am Spin- raubenden Arbeitsgänge des Zusammensetzens und delschaft54 in der Weise befestigt ist, daß sie mit Justierens der Spindel beim Wiedereinsetzen der dem Spindelschaft 54 umläuft, diesem gegenüber je- Spindeleinheit zu wiederholen, wodurch sich für die doch axial ein Stück verschiebbar ist. An der Un- Spindel der Produklionsvcrlust beträchtlich erhöht, terseite der Abtriebsscheibe 82 der Kupplung ist ein 50 Die beschriebene Verbesse rung stellt einen wichtigen Reibbelag 83 befestigt, der normalerweise an der Vorteil der Erfindung dar.

kontinuierlich umlaufenden Antriebsscheibe 78 an- Im normalen Betrieb befinden sich die Scheiben 78,

liegt, wodurch der Abtriebsscheibe 82 eine Dreh- 82 der Kupplung im Eingriff, und die Elektromagnetbewegung erteilt wird. Üblicherweise wird die Ab- spule 86 ist stromlos. Der Antrieb wird von dem kontricbsschcibe 82 durch eine konische Feder 84 an 55 tinuicrlich umlaufenden Wirtel 64 auf den Spindelder Antriebsscheibe 78 in Anlage gehalten. Die Fe- schaft 54 und den auf diesem festgehaltenen Garnkörper 30 übertragen. Wenn jedoch einer der Fäden gebrochen oder aufgebraucht ist oder wenn die auf den zur Verarbeitung kommenden Faden einwir-60 kende Spannung übermäßig schwankt, bewegt sich der Faden wacht er 16 unter der Wirkung der Fedci 20 in eine Stellung, in welcher det Stromkreis für die EIcktromagnctspulc 86 geschlossen und diese mi'. Strom gespeist wird. Dadurch zient die Spule 86 die

die Oberseite der Abtriebsscheibe 82 der Kupplung 65 Ablricbsschribe 82 der Kupplung an, hebt divse ent-7.ur Anlage kommt, wenn diese bei Speisung der gegen dir Kiaft der Feder84 nach oben und bringt Illcktronuipnctspulc durch deren Magnetkraft nach sie «η dot Bremsfläche 87 zur Anlage. Die Antricbs-ι-/<H'*-ⁿ wird. Die Elfktromagnelspulc 86 wird verbindung zwischen Wirtel 64 und Spimlelschait 54

auf, an den sich die Lauffläche 74 für den Antriebsriemen anschließt, die koaxial zur Nabe 66 angeordnet ist und das ortsfeste Gehäuse 62 umgreift. In der

sen oberem Ende eine Antriebsscheibe 78 befestigt ist. Der Wirtelzapfen 76 ist in für den Zweck geeigneter Weise innerhalb der Nabe 66 einstellbar,

der 84 befindet sich zwischen dem Lager 58 und der Oberseite der Abtriebsscheibe 82, auf welche sie eine nach unten gerichtete Kraft ausübt, um den Eingriff mit der Antriebsscheibe 78 herzustellen.

Mit geringem Abstand von der Oberseite der Abtriebsscheibe 82 ist eine Elektromagnetspule 86 herkömmlicher Art angeordnet, deren Unterseite mit einer geeigneten Bremsfläche 87 versehen ist, an der

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wird hierbei unterbrochen; die Abtriebsscheibe 82, der Spindelschaft 54 und der Garnkörper 30 werden sofort stillgesetzt, so daß kein fehlerhafter Faden auf den Garnkörper 30 aufgewickelt wird. Während der Spindelschaft 54 stillsteht, laufen der Wirtel 64, der Wirtelzapfen 76 und die Antriebsscheibe 78 weiterhin fan normalen Betrieb um.

Es sei darauf hingewiesen, daß infolge der erfindungsgemäßen Anordnung des Wirteis 64 unterhalb des unteren Endes des Spindelschaftes 54 das Lager 67 stets unter den gleichen Betriebsbedingun-

gen arbeitet, wobei zwischen den Lagerringen stets eine gleichmäßige Relativbewegung vorhanden ist, ungeachtet dessen, ob die Spindel im normalen Betrieb arbeitet oder stillgesetzt ist. Hieraus ergibt sich,

wie bereits früher erwähnt, daß die Erfindung ein Problem löst, das lange Zeit bei bekannten Spindeln dieser Art bestand, daß nämlich eine übermäßige Abnutzung und eine Beschädigung des Lagers ausgeschaltet wird, die sonst auf Grund einer plötz-

liehen Änderung der Arbeitsweise desselben beirr Stillsetzen und Anlaufen der Spindel auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spinn- oder Zwirnspindel, die unabhängig vom Spindelantrieb stillsetzbar ist und zwischen S dem Spindelschaft und dem Antriebswirtel eine lösbare Kupplung mit einer mit dem Wirtel umlaufenden Antriebsscheibe und einer mit dem Spindelschaft umlaufenden Antriebsscheibe aufweist, die im normalen Betrieb der Spindel mit der Antriebsscheibe im Eingriff gehalten wird und mittels einer z. B. durch einen Fadenwächter betätigten Elektromagnetspule gegen die Kraft einer Feder aus dem Eingriff lösbar und an einer oberhalb davon angeordneten, ortsfesten Bremsfläche in /..,lage zu bringen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindclschaft (54) im oberen Abschnitt (46) eines Spindeüagergehäuses und der Antriebswirtel (64) in an sich bekannter Weise unabhängig vom Spindelschaft ao (54) in einem vom oberen Abschnitt (46) getrennten «inteien Gehäuseabschnitt (62) gelagert ist, welcher eine den Antriebswirtel (64), die lösbare Kupplung (82,83) mit der ihr zugeordneten Elektromagnetspule (86) sowie die ortsfeste Bremsfläche (87) aufnehmende, abnehmbare Baueinheit b.ldet.

2. Spindel nach Anspi ,ch 1, dadurch gekennzeichnet, daß de: zwischen der Antriebsscheibe (82) der Kupplung v. id der darüber an- geordneten Bremsfläche (87) vorhandene Luftspalt (93) von außen (76,80) einstellbar ist.

3. Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Antrieljswirtel zugeordnete Lager (67) mit seinem Außenring (68) an der Innenwandung des unteren Gehäuseabschnittes (62) und mit seinem Innenring (70)

an einer Nabe (66) des Antriebswirteis (64) befestigt ist.

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