DE3820327A1 - Lagerung fuer spindeln von spinn- oder zwirnmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für Spindeln von Spinn- oder Zwirnmaschinen mit einem Spindellagergehäuse, das ein Halslager, ein in der Nähe des Halslagers am Spindellagergehäu­ se befestigtes Zentrierrohr, ein Spurlager und eine Fußlager­ hülse enthält, die mit dem Zentrierrohr gehalten ist und die zu einem Spindelschaft ein vorbestimmtes Lagerspiel aufweist.

Eine Lagerung der eingangs genannten Art ist durch die "Süssen/ WST Technische Mitteilung" 233d 5.71 bekannt. Diese schon rela­ tiv alte, in der Praxis bewährte Lagerung ist für relativ schwe­ re Spindeln für entsprechend große Spulen ausgelegt worden. Aufgrund von Verbesserungen an Spulmaschinen, die heute Garn­ verbindungen nicht mehr durch Knoten, sondern durch garngleiche Spleißer herstellen, werden heute wesentlich kleinere Spulen als früher auf den Ringspinnmaschinen erzeugt, die mit höheren Drehzahlen von beispielsweise 25000 min^-1 bei einem geringeren Hub von etwa 200 mm laufen und die mit Ringdurchmessern von 38 mm arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie in verbesserter Weise an die hohen Drehzahlen, den kleineren Hub und den klei­ neren Ringdurchmesser angepaßt ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Abstand zwischen Halslager und Spurlager maximal 100 mm beträgt und daß das La­ gerspiel der Fußlagerhülse an der bereits in dem Zentrierrohr montierten Fußlagerhülse eingestellt worden ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es für eine wirtschaftliche Herstellung einer kleineren Lagerung und einer kleineren Spindel wesentlich ist, daß das Fußlagerspiel im Be­ reich der Fußlagerhülse in wirtschaftlicher Weise mit genügend engen Toleranzen hergestellt werden kann. Bei den bekannten La­ gerungen konnte wegen des relativ großen Abstandes zwischen dem Spurlager und dem Halslager ein relativ großes Lagerspiel im Bereich der Fußlagerhülse zugelassen werden, ohne daß dadurch die Ausschläge der Spindel und der Spule unzulässige Werte an­ nahmen. Bei einer Verkürzung des Abstandes zwischen Halslager und Fußlager ist es jedoch notwendig, das Lagerspiel im Bereich der Fußlagerhülse zu verringern, das jedoch aus lagertechni­ schen Gründen nicht völlig ausgeschlossen werden darf. Die Ver­ ringerung des Fußlagerspiels ist aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht jedoch mit einer Erhöhung der Herstellungsko­ sten verbunden, da das Fußlagerspiel erst an der bereits mon­ tierten Fußlagerhülse durch Bearbeiten eingestellt wird, so daß dabei Toleranzen des Zentrierrohres und Montagetoleranzen sich nicht bemerkbar machen. Es kann deshalb eine Bearbeitung der Fußlagerhülse mit gleicher Genauigkeit wie früher durchgeführt werden, während sich dennoch Lagerspiele von 0,01 mm und klei­ ner einhalten lassen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Innenfläche der bereits im Zentrierrohr montierten Fußla­ gerhülse durch spanabhebende Bearbeitung auf das vorbestimmte Maß gebracht worden ist. Bei dieser spanabhebenden Bearbeitung, beispielsweise ein Bearbeiten mit einem Reibwerkzeug, können Durchmesservergrößerungen von 0,2 mm bis etwa 0,5 mm vorgenom­ men werden, um das gewünschte Lagerspiel zu erhalten.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird vorgese­ hen, daß die Innenfläche der Fußlagerhülse und die zugehörige Außenfläche des Schaftes eine leicht konische Gestalt aufwei­ sen, und daß die Fußlagerhülse durch Justieren in axialer Rich­ tung auf das vorbestimmte Lagerspiel eingestellt ist. Damit läßt sich das gewünschte Lagerspiel auf die sehr geringen Werte durch axiales Einstellen der Fußlagerhülse erzielen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird vorgese­ hen, daß die Fußlagerhülse eine leicht konische Außenfläche aufweist, der eine entsprechend leicht konische Innenfläche des Zentrierrohres zugeordnet ist, und daß die Fußlagerhülse durch axiales Verschieben unter radialer Verformung auf das vorbe­ stimmte Lagerspiel eingestellt ist. Auch auf diese Weise läßt sich sehr genau das geringe Lagerspiel einstellen. In den bei­ den letztgenannten Fällen ist es zweckmäßig, wenn die Innenflä­ chen und Außenflächen eine Konizität von etwa 1 : 50 aufweisen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Durchmesser für einen Spindelschaft im Bereich des Halsla­ gers maximal 7 mm beträgt. Durch diese Abmessung wird der benö­ tigte Durchmesser für das Rollenlager bzw. seinen Lagersitz ebenfalls beschränkt, so daß auch der Durchmesser eines in die­ sem Bereich üblicherweise anzuordnenden Wirtels für einen Tan­ gentialriementrieb beschränkt werden kann. Diese Beschränkung des Antriebswirtels auf einen möglichst geringen Durchmesser ist mit Rücksicht darauf zweckmäßig, daß nicht zu hohe Riemen­ geschwindigkeiten für die gewünschten hohen Spindeldrehzahlen benötigt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsformen und den Unteransprüchen.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Lagerung für eine Ringspindel in einer etwa 2-fach gegenüber der natürlichen Größe vergrößerten Darstellung,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Aus­ führungsform in einem noch einmal stark ver­ größerten Maßstab und

Fig. 3 einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform ebenfalls in dem stark vergrößerten Maßstab.

In Fig. 1 ist nur der Schaft (1) einer Ringspindel dargestellt, der vertikal angeordnet ist und der in dem oberen, nicht mehr dargestellten Bereich zur Aufnahme einer Spinnspule ausgebildet ist, eines sogenannten Spinnkopses. Der Schaft (1) ist in dem nicht dargestellten Bereich drehfest mit einem Wirtel (19) ver­ bunden, gegen den ein Riemen anläuft, der die gesamte Spindel antreibt. Um die Riemengeschwindigkeiten in einem vertretbaren Rahmen zu halten, und dennoch Drehzahlen von 25000 min^-1 zu erreichen, ist es zweckmäßig, den Wirtel (19) in seinem Durch­ messer möglichst gering zu halten. Dieser Wirteldurchmesser ist im wesentlichen abhängig von dem Durchmesser (D) des Schaftes (1) und dem als Rollenlager ausgebildeten Halslager (4). Um die gewünschten Bedingungen zu erhalten, wird der Spindelschaft (1) so ausgebildet, daß der Durchmesser (D) 7 mm und weniger be­ trägt.

Um weiterhin die in Drehbewegung zu versetzenden Massen mög­ lichst gering zu halten, wird auch der Spindelschaft (1) in seiner Länge beschränkt, d.h. die Länge (L) zwischen dem Hals­ lager (4) und einem als Kugel bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ausgebildeten Spurlager (11) wird auf maximal 100 mm be­ grenzt.

Die Lagerung enthält ein Spindellagergehäuse (3), das mit einem Außengewinde (17) versehen ist, mit welchem es an einer Spin­ delbank befestigbar ist. In das Spindellagergehäuse (3) ist mit einem Preßsitz (6) ein Zentrierrohr (2) gehalten, das mit dem Halslager (4) und dem Fußlager (5) eine vormontierte Baueinheit bildet. Das Fußlager (5) besteht aus der schon erwähnten, als Spurlager (11) dienenden Kugel, die in eine Passung (12) des Zentrierrohres (2) eingesetzt ist. Das Ende (10) des Schaftes (1) stützt sich in axialer Richtung gegen das Spurlager (11) ab.

In axialem Abstand zu dem Spurlager (11) ist in das Zentrier­ rohr (2) eine Fußlagerhülse (9) eingepreßt, die einen zylindri­ schen Innendurchmesser aufweist, der zu dem zylindrischen End­ abschnitt des Schaftes (1) ein Lagerspiel von 0,008 mm bis 0,01 mm einhält. Die Fußlagerhülse (9) ist bei dem Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 1 in das Zentrierrohr (2) eingepreßt worden, bevor ihr Innendurchmesser auf das Endmaß aufgeweitet wurde, das das Lagerspiel (20) bestimmt. Dieses Aufweiten der bereits in dem Zentrierrohr (2) montierten Lagerhülse (9) erfolgt vor­ zugsweise mittels eines Reibwerkzeuges.

Um das Zentrierrohr (2) biegeweicher zu gestalten, ist es in seinem oberen Bereich mit versetzt zueinander angeordneten Ein­ schnitten (7) versehen. Das Zentrierrohr (2) ist außerdem mit einer an sich bekannten Dämpfungsspirale (8) umgeben, die mit­ tels einer Distanzhülse (16) in der Position gehalten wird. Die Dämpfungsspirale (8) läuft in einem Ölbad. Das Zentrierrohr (2) ist im Bereich oberhalb der Fußlagerhülse (9) und im Bereich des Endes (10) des Schaftes (1) mit Querbohrungen versehen, so daß auch eine Ölschmierung im Bereich des Spurlagers (11) und der Fußlagerhülse (9) erhalten wird.

In das Spindellagergehäuse (3) ist ein Boden (15) eingesetzt, der mit einer Anschlagfläche (14) dem nach innen abgewinkelten Ende (13) des Zentrierrohres (2) mit einem Abstand von etwa einem Millimeter gegenüberliegt. Bei überdurchschnittlichen axialen Belastungen des Zentrierrohres begrenzt die Anschlag­ fläche (14) somit die Axialbewegung.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist das Lagerspiel (20) übertrieben dargestellt, das zweckmäßigerweise zwischen 0,008 mm und 0,01 mm betragen soll. Bei dieser Bauart ist vorgesehen, daß der Endbereich des Schaftes (1) zylindrisch ist, der sich mit einem balligen Ende (10) auf einem als Platte ausgebildeten Spurlager (211) abstützt. Die Fußlagerhülse (209) besitzt einen leicht konischen Außendurchmesser (224), dem ein entsprechen­ der, leicht konischer Innendurchmesser (223) des Zentrierroh­ res (202) zugeordnet ist. Die Konizität beträgt etwa 1 : 50. Durch axiales Verschieben der im Preßsitz mit einer Überschnei­ dung von etwa 0,02 mm eingesetzten Fußlagerhülse (209) wird ei­ ne Deformation sowohl des Zentrierrohres (202) durch Aufweiten als auch eine Deformation der Fußlagerhülse (209) durch Zusam­ mendrücken erhalten. Dieses Zusammendrücken der Fußlagerhülse (209) führt dazu, daß das Lagerspiel (20) zwischen der zylind­ rischen Außenfläche (221) des Schaftes (1) und der zylindri­ schen Innenfläche (222) der Fußlagerhülse (209) eingestellt werden kann. Das Einstellen erfolgt dabei in der Weise, daß bei dem Justieren der Fußlagerhülse (209) ein vorzugsweise pneuma­ tisches Meßgerät eingesetzt wird, das eine exakte Messung des Innendurchmessers erlaubt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 haben sowohl die Außenflä­ che (321) des Endbereiches (301) des Schaftes (1) als auch die Innenfläche (322) der Fußlagerhülse (309) eine leicht konische Gestalt, bei der die Konizität ebenfalls in der Größenordnung von 1 : 50 liegt. Die Außenfläche (324) der Fußlagerhülse (309) und die Innenfläche (323) des Zentrierrohres (302) sind zylind­ risch. Durch axiales Justieren der mit Preßsitz in dem Zent­ rierrohr (302) angeordneten Fußlagerhülse (309) läßt sich das Lagerspiel (20) auf einen vorgegebenen Wert einstellen, der von der axialen Position der Fußlagerhülse (309) abhängig ist. Das Einstellen erfolgt bei Verwendung einer Einstell-Lehre oder eines entsprechenden Meßgerätes.

Wie bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 gezeigt ist, dient als Fußlager (211, 311) eine Platte, auf der ein balliges Ende (10, 310) des Schaftes (1) abgestützt ist. Diese Platte wird zweckmäßigerweise von einer weiteren Stützplatte abge­ stützt, die in das unten offene Zentrierrohr (202, 302) einge­ setzt ist. Diese Platte kann durch Umbördeln des unteren Randes gehalten werden.

In Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1 wird vorgesehen, daß das Zentrierrohr aus einem Rohrstück hergestellt wird, d.h. daß dann das Zentrierrohr einen glatten Außendurchmesser auf­ weist. In diesem Fall wird das Halslager (4) in einer Lager­ kopfhülse untergebracht, die wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 einen Lagersitz bildet, der einen dem Außendurchmesser des Spindellagergehäuses (3) entsprechenden Außendurchmesser aufweist und der mit einem Absatz in das Spindellagergehäuse (3) hineinragt und dort mit einem Preßsitz entsprechend dem Preßsitz (6) gehalten ist. Das Zentrierrohr (2), das dann eine glatte Außenkontur aufweist, ist dann in die Lagerkopfhülse eingesteckt und mit dieser über einen Preßsitz verbunden.

Auch in diesem Fall wird der Außenring des Halslagers in einem Absatz, ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 1, in axialer Richtung abgestützt und durch eine Umbördelung des Randes der Lagerkopfhülse gehalten, wobei ebenfalls - wie bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 1 - ein Dichtring zwischengefügt werden kann.

Claims (11)

1. Lagerung für Spindeln von Spinn- oder Zwirnmaschinen mit einem Spindellagergehäuse, das ein Halslager, ein in der Nähe des Halslagers am Spindellagergehäuse befestigtes Zent­ rierrohr, ein Spurlager und eine Fußlagerhülse enthält, die in dem Zentrierrohr gehalten ist und die zu einem Spindelschaft ein vorbestimmtes Lagerspiel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (L) zwischen Halslager (4) und Spurlager (11) maximal 100 mm beträgt, und daß das Lagerspiel (20) der Fußla­ gerhülse (9, 209, 309) an der bereits in dem Zentrierrohr (2, 202, 302) montierten Fußlagerhülse eingestellt worden ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der bereits im Zentrierrohr (2) montierten Fuß­ lagerhülse (9) durch spanabhebende Bearbeitung auf das vorbe­ stimmte Maß gebracht worden ist.

3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (322) der Fußlagerhülse (309) und die zugehöri­ ge Außenfläche (321) des Schaftes (301) eine leicht konische Gestalt aufweisen, und daß die Fußlagerhülse (309) durch Ju­ stieren in axialer Richtung auf das vorbestimmte Lagerspiel (20) eingestellt ist.

4. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußlagerhülse (209) eine leicht konische Außenfläche (224) aufweist, der eine entsprechend leicht konische Innenfläche (223) des Zentrierrohres (202) zugeordnet ist, und daß die Fuß­ lagerhülse (209) durch axiales Verschieben unter radialer Ver­ formung auf das vorbestimmte Lagerspiel (20) eingestellt ist.

5. Lagerung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß für die Innenflächen (223; 322) und Außenflächen (224; 321) eine Konizität von etwa 1 : 50 vorgesehen ist.

6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchmesser (D) für den Spindelschaft (1) im Bereich des Halslagers (4) maximal 7 mm beträgt.

7. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zentrierrohr (2) mit einem Sitz für einen Lageraußenring des Halslagers (4) versehen ist.

8. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Spurlager (11) in axialer und radialer Richtung in dem Zentrierrohr (2) gehalten ist.

9. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zentrierrohr (2) in einem an den Sitz des Halslagers (4) anschließenden Bereich mit einer erhöhten Wand­ stärke versehen ist, der in dem Spindellagergehäuse (3) mittels Preßsitz (6) gehalten ist.

10. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Halslager (4) in einer Lagerkopfhülse un­ tergebracht ist, die mit dem Zentrierrohr (2) durch Preßsitz verbunden ist und die ihrerseits mit Preßsitz in dem Spindel­ lagergehäuse (3) gehalten ist.

11. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zentrierrohr (2) mit dem Halslager (4), dem Spurlager (11) und der Fußlagerhülse (9, 209, 309) als eine vormontierte Baueinheit gestaltet ist.