DE1960224C3 - Spindel für Spinn- und Zwirnmaschinen - Google Patents

Description

Spindeln nach einem Vorschlag der DT-AS 15 60 291 weisen den Vorteil auf, daß es durch die Trennung des Fußlagers in zwei Teile bei entsprechender Führung des Fußlagers durch fest mit dem unteren Bereich des Spindellagergehäuscs verbundene elastische Mittel möglich ist, eine gute Zentrierwirkung auf den Spindelschaft auszuüben. Es ist auch bekannt (US-PS 65 593), zu diesem Zweck aus Stahl bestehende Zeniricrhiilsen vorzusehen, die in der Nähe des Halslagers fest eingespannt sind und an ihrem unteren Ende das Fußlager aufnehmen. Diese Zentrierhülsen sind in ihrem unteren Bereich zusätzlich durch elastische Dämpfungsmittel ergänzt, die sich am Spindellagergehäuse abstützen, so daß auch bei diesen Ausführungsformen eine Zentrierwirkung erreicht wird. Bekanntlich treten bei Spindeln für Spinn- und Zwirnmaschinen während des Aufbaues des Kopses Unwuchten auf, die den umlaufenden Spindelschaft mit dem Halslager als Schwenkpunkt auslenken und die Zentriereigenschaften sind neben einer Dämpfung dieser Auslenkung notwendig, um einen guten Lauf der Spindel zu erreichen. Es ist darüber hinaus bekanntgeworden, die aus Stahl bestehende Hülse, in der das Fußlager unten angeordnet ist, mit nuteniormigen Materialaussparungen oder abgestuften Querschnitten zu versehen, so daß gewisse elastische Auslenkungen zugelassen werden, die eine Rückstellkraft erzeugen. Die Zentrierwirkung solcher aus Stahl bestehender Zentrierhülsen hängt sehr von der Form und Abmessung der Hülsenform oder der Materialaussparungen ab. Es hat sich aber gezeigt, daß solche aus Stahl hergestellten Zentrierhülsen bei bestimmten Belastungsfällen der Spindel ein Schwingungsverhalten besitzen, das den guten Lauf der Spindel beeinträchtigt und daß es nicht oder nur mit Schwierigkeiten möglich ist, dieses Schwingungsverhalten so zu verändern, daß es sich im Zusammenwirken mit den vorgesehenen Dämpfungseinrichtungen nicht mehr nachteilig auswirken kann. Dazu kommt, daß diese bekannten Hülsen aufwendig in der Herstellung sind und daß ihr Einbau zu einer kompletten Einheit, bestehend aus Halslager, Hülse und Fußlager, die Einhaltung sehr enger Toleranzen verlangt.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spindel für Spinn- und Zwirnmaschinen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auch während des Aufbaus des umlaufenden Kopses eine Zentrierung der Spindel aufrechterhalten bleibt und die auftretenden Schwingungen weitgehend unterbunden werden, so daß ein guter und ruhiger Spindellauf erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Bei anderen Spindelbauarten (I JS-PS 27 56 117) ist es zwar schon bekannt, Kunstsioffhülsen als Gleitlager und Führung bei dem oberen Teil der Spindel und zur Aufnahme des Fußlagers auszubilden, die in das Spindellagergehäuse eingeschoben werden. Diese Hülsen können und sollen jedoch eine Zentrierwirkung nicht hervorrufen, da sie fest im Spindellagergehäuse angeordnet sind. Sie wären auch nicht in der Lage, als Ersatz für Stahlhülsen eingesetzt zu werden, die wesentlich höhere Kräfte aufnehmen können und im Hinblick auf die von den Spindelunwuchien ausgeübten Kräfte auch müssen. Der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt demgegenüber die Erkenntnis zugrunde, daß die in der Nähe des Halslagers geführten langen Zentrierhülsen, die bei den bekannten Bauarten aus Stahl hergestellt wurden, in sehr einfacher Weise dann aus Kunststoff gefertigt werden können, wenn dafür gesorgt wird, daß die axialen Drücke nicht von dieser Hülse aufgenommen zu werden brauchen. Da das durch die zweiteilige Ausgestaltung des Fußlagers geschieht, können die vorteilhaften Materialeigenschaften von Kunststoff und das diesem Material innewohnende träge Schwingungsverhalten dazu ausgenützt werden, einen besonders ruhigen Lauf des Spindelschaftes zu erreichen. Die zu Zentrierzwecken erstmalig eingesetz-

te Kunststoffhülse besitzt gegenüber den bekannten aus Stahl bestehenden Zentrierbüchsen auch den Vorteil, daß sie ein die Schwingungen schneller aufnehmendes Dämpfungsverhalten besitzt, aas sich mit den Dampfungskräften der zusätzlichen Dämpfungsmittel 5 vereint, so daß sich ein besonders ruhigc-r Lauf der Spindel erzielen läßt

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. So ist es durch die Merkmale des Anspruches 2 in besonders einfacher Weise möglich, die Kunststoffhülse mit dem Fußlager zu verbinden, denn es kann auf gesonderte Bearbeitungsvorgänge und auf die Einhaltung von Toleranzen verzichtet werden. Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich ein einfacher Zusammenbau, ohne daß noch besondere Maßnahmen für die Verdreh- und Längssicherung erforderlich sind. Eine zweckmäßige Halterung für die Kunststoffhülse ergibt sich durch die Ausgestaltung nach Anspruch 5 und die Merkmale des Anspruches 6 führen dazu, daß sich ein sehr einfacher Ein- und Ausbau des Distanzrohres und eine zusätzliche Verdrehsicherung ergeben.

An Hand der Erfindung sind Ausführungsbeispiele der F i g. 1 bis 9 erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Spindellagerung mit einer in einem besonderen Lagerkopf des Halslagers festsitzenden Kunststoffhülse, die Nocken aufweist, welche in die Aussparungen eines Distanzrohres hineinragen; in die Kunststoffhülse ist eine rußhiLcrbüchse eingespritzt; die axialen Drücke des Spin-(.L-Ischaftes werden von einer besonderen Stützplatte aufgenommen,

F i g. 2 den Querschnitt der Spindel der F i g. 1, nach der Linie 11-11 der F i g. I geschnitten,

F i g. 3 einen Teil des Längsschnittes d^r F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F ig.4 einen Längsschnitt durch eine Spindellagerung ähnlich Fig. 1. jedoch mit einer direkt in dem Spindcllagergehäuse festsitzenden Kunststoffhülse,

F i g. 5 einen Längsschnitt durcn eine Spindellagerung ahnlich Fig.), jedoch mit einem aus Blech spanlos geformten Lagerkopf,

F i g. 6 einen Längsschnitt durch eine Spindellagerung ähnlich F i g. 4, jedoch mit einer lose im Spindellagcrgehäuse radial geführten Kunststoffhülse und einer auch die axialen Drücke aufnehmenden Fußlagei büchse, die in einer besonderen federnden Zentrierbüchse geführt ist,

F i g. 7 den Querschnitt der Spindel der F i g. b, nach der Linie VII-VII der F i g. 6 geschnitten,

F i g. 8 einen Längsschnitt durch die Anordnung einer in dem Lagerkopf festsitzenden und mit Nocken formschlüssig gesicherten Kunststoffhülse,

F i g. 9 einen Längsschnitt durch eine Anordnung ahnlich F 1 g. 8, jedoch mit einer im Lagerkopf verschraubten Kunststoffhülse.

In den F i g. I bis 3 ist der Spindelschaft 1 in dem als Rollenlager ausgebildeten und im Lagerkopf 2a angeordneten Halslagcr 2 und in dem aus die radialen Drücke aufnehmenden Teil 4 und der Spurplatte 4a bestehenden Fußlager im Spindellagergehäusc 3 gelagert. Die auf das aus geeignetem Lagermaterial, /.. B. gehärtetem Stahl oder Bronze bestehende Teil 4 aufgespritzte Kunststoffhülse 5 ist in den in das Spindellagergehäuse 3 eingepreßten Lagerkopf 2«i des Halslagers 2 eingepreßt. Zwischen dem Lagerkopf 2a und dem bei- (15 spielsweise in bekannter Weise als spiralig geformte Olspule ausgebildeten Dämpfungsmittel 7 befindet sich pin Beschütztes Dislanzrohr 8, das im Spindellagerge-

häuse 3 festsitzt und das axiale Verschieben des Dämpfungsmittels 7 nach oben verhindert. An der Kunststoffhülse sind Nocken 5a angeordnet, die in entsprechende Aussparungen 8a des Distanzrohres eingreifen. Dadurch ist das Distanzrohr 8 gegen axiales Verschieben gesichert und der Ein- und Ausbau des Distanzrohres 8 kann zusammen mit der Kunststoffhülse 5 auf einfache Weise erfolgen. Um den Sitz der Kunststoffhülse 5 im Lagerkopf 2a in Längsrichtung auch noch formschlüssig zu sichern, greift ein an der Kunststoffhülse 5 angeordneter Befestigungsvorsprung 5c in eine entsprechende auf der inneren Umfangsfläche 2b des Lagerkopfs 2a angeordnete Vertiefung 2c ein. Da der Lagerkopf 2a etwas nachgiebig ist und auch die Kunststoffhülse 5 elastisch ist, können diese beiden Teile auch über den Befestigungsvorsprung 5c hinweg leicht ineinandergeschoben werden. Das zwischen der Kunststoffhülse 5 und der Bohrung des Spindellagergehäuses 3 angeordnete Dämpfungsmittel 7 ist vom Schmiermittel umgeben und dämpft die durch die Unwuchten des Spindellaufteils hervorgerufenen radialen Ausschläge des Spindelschaftes 1. Die Lage des Dämpfungsmittels 7 ist nach unten durch einen Schalter 5/"der Kunststoffhülse 5 begrenzt. Oberhalb des Dämpfungsmittels 7 sind einige radiale Öffnungen 5d in der Kunststoffhülse 5 vorgesehen, so daß ein guter Durch- bzw. Umlauf des Schmiermittels gewährleistet ist, das in der Regel aus einem guten öl bestimmter Viskosität, das zugleich dämpfend wirkt, besteht. Der umlaufende Spindelschaft 1 stützt sich auf die Spurplatte 4a, die fest oder radial beweglich, aber nicht verdrehbar im Spindellagergehäuse sitzt. Auch diese Spurplatte weist ein oder mehrere Durchgangslöcher 4al für das Schmiermittel auf. Die radialen Bewegungen des unteren Endes des Spindelschaftes erzwingen entsprechende Ausschläge des unteren Teils der elastischen Kunststoffhülse. Dabei wirkt die Kunststoffhülse 5 durch ihre elastische, also federnde Eigenschaft der ablenkenden Kraft des umlaufenden Schaftes entgegen und bringt das Laufteil gleichmäßig in die Laufachse zurück, so daß sich eine gute Zentrierung ergibt.

In F i g. 4 sitzt die Kunststoffhülse 45 an ihrem oberen Ende direkt in dem Spindellagergehäuse 43 fest. Der an der Kunststoffhülse 45 angeordnete verhältnismäßig niedrige Befestigungsvorsprung 45c greift in eine entsprechende auf der inneren Umfangsfläche 436 des Spindellagergehäuses 43 angeordnete Vertiefung 43c ein, wodurch der Sitz der Kunststoffhülse 45 in Längsrichtung formschlüssig gesichert ist. Die ebenfalls an der Kunststoffhülse 45 angeordneten Schultern 45e, 45/" begrenzen das axiale Spiel des Dämpfungsmuteis 47 in beiden Richtungen. Diese Schultern erleichtern gleichzeitig den Ein- und Ausbau des Dämpfungsmittels 47 in das Spindellagergehäuse 43 zusammen mit der Kunststoffhülse 45. Der radiale Drücke aufnehmende Teil 44 ist in die Kunststoffhülse 45 eingepreßt und liegt am Innenbund 45g der Kunststoffhülse 45 an. Der Teil 44 kann aber auch im Spritzvorgang der Kunststoffhülse mit dieser verbunden werden.

In F i g. 5 ist die Kunststoffhülse 55 in den aus Blech bestehenden und im wesentlichen durch spanloses Verformen hergestellten Lagerkopf 52a des Halslagers 52 eingepreßt. Dabei greift eine in die innere Umfangsfläche 52b des Lagerkopfs eingedrückte Ringwulst 52a1 in eine ringförmige Nut 55c der Kunststoffhülse 55 ein und sichert dadurch den Sitz der Kunststorfhülse in Längsrichtung formschlüssig. An Stelle des geschlossenen Ringwulstes 52a1 können auch einzelne etwa

punktförinige Sicken in den Lagcrkupf eingefornit sein. Die Ringschultcr 55^r der Kunststoffhülse bildet den Anschlag sowohl für den Lagerkopf 52a als auch für das Distanzrohr 58. Die Nasen 55a der Kunststoffhülse 55 greifen in Aussparungen 58.7 des Distan/.rohrcs 58 ein und sichern dadurch das Distanzrohr gegen Verdrehen und gegen Längsverschieben nach unten.

In den F i g. b und 7 ist auf das Fußlagcr 64. das die umlaufende Spindel 61 sowohl axial als auch radial führt, die Kunststoffhülse 65 aufgespritzt oder eingepreßt. An ihrem oberen Ende weist die Kunststoffhülse Nocken 65a auf, welche in die Aussparungen 68a des zwischen dem in dem Spindellagergehäuse direkt angeordneten Halslager 62 und dem Dämpfungsmittel 67 fest in das Spindellagergehause eingepreßten Distanzrohr 68 hineinragen und dadurch die Kunststoffhülse 65 mit dem FuDiager64 gegen Verdrehen sichern. Das Distanzrohr 68 begrenzt die axiale Bewegung des Dämpfungsmittels 67 nach oben. Die Nocken 65a aer Kunststoffhülse liegen mit ihren Außenflächen 656 spielfrei aber nicht fest eingespannt, an der Bohrung des Spindellagcrgehäuses 63 an. Demzufolge kann die Kunststoffhülse 65 an ihrem unteren Fnde radiale Bewegungen um diese Sitzfläche 65fc ausführen, ohne daß sie eine nennenswerte Rückstellbewcgung ausübt. Daher ist ein besonderes Zentriermittel im gezeichneten Beispiel in Gestalt einer an sich bekannten Korbfeder 69 vorgesehen. Diese im Bodenstück 63a des Spindellagcrgehäuses 63 festsitzende Korbfeder umgibt mit ihren

ίο geschlitzten Schenkeln 69a das Fußlager mit geringem

Spiel. Das Fußlager .tützt sich auf der Platte 69(5 ab und bewegt sich auf dieser Platte entsprechend den Ausschlägen des Spindelschaftes unter Reibungsdruck.

In F i g. 8 sind an der Kunststoffhülse 85 Nocken 85a angeordnet, die in Aussparungen 82c des Lagerkopfes 82a hineingreifen. Dadurch ist die Kunststoffhülse 85 gegen Längs- und Drehbewegungen gesichert.

In Fig.9 ist die Kunststoffhülse 95 mit einem Gewinde 95a versehen, mit dem sie in ein entsprechendes Gewinde des Lagerkopfcs 92a fest eingeschraubt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Spindel für Spinn- und Zwirnmaschinen mit umlaufendem Spindelschatt, der im Spindellagergehäuse in einem als Rollenlager ausgebildeten Halslager und einem zweiteiligen Fußlager gelagert ist, das aus einem die radialen Drücke und einem die axialen Drücke aufnehmenden Teil besteht, wobei mindestens der die radialen Drücke aufnehmende Teil des Fußlagers in einer in ihrem unteren Teil radial beweglichen Zentrierhülse angeordnet ist, die mit zwischen ihrer Außenwand und dem Spindellagergehäuse angeordneten irr. wesentlichen radial wirkenden Dämpfungsmitteln umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Zentrierhülse eine an sich bekannte elastische Kunststoffhülse (5, 45, 55, 65, 95) vorgesehen ist, die mit dem die radialen Drücke aufnehmenden Teil (4, 44, 64) des Fußlagers fest verbunden und in an sich bekannter Weise in der Nähe des Halslagers (2, 52, 62) radial geführt ist.

2. Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (5) auf den die radialen Drücke aufnehmenden Teil (4) des Fußlagers aufgespritzt ist.

3. Spindel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (5; 45) an ihrem oberen Ende im Lagerkopf (2a) für das Halslager (2) oder im Spindellagergehäuse (3, 43) fest eingespannt ist (F i g. 1,4).

4. Spindel nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (95) ein Gewinde (95a) aufweist, mit dem sie in ein entsprechendes Gewinde des Lagerkopfes (92a) eingeschraubt ist (F ig.9).

5. Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Teil der Kunststoffhülse (5; 45, 55) formschlüssig mit Vertiefungen (2c, 43c) oder Vorsprüngen (52c) am Spindellagergehäusc oder am Lagerkopf zusammenwirkende Befestigungsvorsprünge (5c. 45c) oder Vertiefungen (55c) vorgesehen sind (F i g. 1,4,5).

6. Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kunststoffhülse (5) Nocken (5a) angeordnet sind, die in Aussparungen eines zwischen dem Halslager (2) und dem Dämpfungsmittel angeordneten und an der Innenfläche des Spindellagergehäuses (3) anliegendem Distanzrohr (8) eingreifen (F i g. 2, 3).

7. Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (5; 45) Schultern (5f, 45e, f) aufweist, die das axiale Spiel Jt-5. Dämpfungsmittels mindestens in einer Richtung begrenzen (F i g. 1,4).