DE3942403A1 - Spinn- oder zwirnspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinn- oder Zwirnspindel mit einem vertikalen Spindelschaft, der mittels eines Halslagers und ei­ nes Fußlagers in einem Spindellagergehäuse gelagert ist, wel­ ches unterhalb des Fußlagers mittels einer im wesentlichen ra­ dial federelastisch nachgiebigen Halterung an einer Spindelbank befestigbar ist.

Bei einer Spindel der eingangs genannten Art (DE-AS 11 83 415, Fig. 6) ist das Spindellagergehäuse in einem es umgebenden Au­ ßengehäuse angeordnet. Das Außengehäuse ist über den Bereich des Fußlagers hinaus verlängert und mit in mehreren Ebenen lie­ genden Querschlitzen versehen, die eine Reihe federnder, durch kurze Stege miteinander zusammenhängender Ringsegmente bilden.

Dadurch soll eine Art Gelenkpunkt geschaffen werden, um den das das Spindellagergehäuse aufnehmende Gehäuse verschwenkbar ist.

Das Spindellagergehäuse ist in dem Außengehäuse im übrigen der­ art elastisch gehalten, daß es Schwenk- oder Taumelbewegungen innerhalb des Gehäuses ausführen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spinn- oder Zwirnspindel der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die es möglich ist, die Laufgeräusche zu verringern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Halterung einen in Verlängerung des Spindellagergehäuses befindlichen Bolzen aus federelastischem Material enthält, dessen Querschnitt kleiner als der Querschnitt des Spindellagergehäuses ist und der eine Diskontinuitätsstelle bildet.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die we­ sentliche Ursache für die Laufgeräusche in der Ausbildung des Halslagers liegt, das üblicherweise Wälzkörper enthält. Auch wenn dieses Halslager mit einer hohen Formgenauigkeit herge­ stellt wird und nur ein geringes Spiel zugelassen wird, so las­ sen sich dennoch kleinere Abweichungen nicht vermeiden. Diese führen dazu, daß die Wälzkörper und dann dadurch auch das Spin­ dellagergehäuse in Schwingungen versetzt werden, die sich als eine Schallwelle auswirken. Diese Schwingungen werden dann durch sogenannten Körperschallfluß auf andere Maschinenelemente über­ tragen, die größere schwingfähige Oberflächen aufweisen und damit zu einer Erhöhung der Geräuschbildung führen. Gemäß der Erfindung bildet der Bolzen eine Diskontinuitätsstelle, die als eine Drosselstelle für den Körperschallfluß anzusehen ist.

Schwingungen des Spindellagergehäuses werden deshalb nur in deutlich reduziertem Maße auf andere Maschinenelemente und insbesondere auf die Spindelbank übertragen. Dadurch wird die Geräuschbildung im wesentlichen auf das Spindellagergehäuse reduziert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Halterung Mittel zum Justieren der Winkellage der Spindel enthält. Derartige Spindeln werden üblicherweise mittels eines Tangentialriemens oder eines sonstigen Riementriebs angetrie­ ben, der in Radialrichtung eine Belastung auf die Spindel aus­ übt. Diese wird zu einer Verformung im Bereich des Bolzens füh­ ren, die durch die Mittel zum Justieren so ausgeglichen werden kann, daß die mit dem Antriebsriemen belastete Spindel weitge­ hend vertikal ausgerichtet ist und bei einer Ringspindel insbe­ sondere mittig zur Ringmitte.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Bolzen einstückig mit dem Spindellagergehäuse hergestellt ist. Die Anbringung des Bolzens bedeutet dann keinen wesentlich erhöhten Herstellungsaufwand, da die Herstellung in einer Dreh­ bearbeitung erfolgen kann. In zweckmäßiger weiterer Ausgestal­ tung wird dann weiter vorgesehen, daß an den als Kontinuitäts­ stelle dienenden Bolzen ein Befestigungsflansch und ein Gewin­ debolzen anschließen. Auch diese Elemente lassen sich in einfa­ cher Weise in einem Arbeitsgang einteilig mit dem Spindellager­ gehäuse und dem Bolzen herstellen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Spindellagergehäuse im Bereich des Halslagers mit einem Ring aus gummielastischem Material umgeben ist. Dieser Ring, der entweder an dem Spindellagergehäuse oder auch in einer Aus­ sparung einer Spindelbank angebracht werden kann, dient im we­ sentlichen als eine Sicherung, aufgrund der zu starke Ausschlä­ ge oder Auslenkungen der Spindel verhindert werden können. Der­ artige stärkere Auslenkungen können beispielsweise beim Anfah­ ren einer Maschine und den dabei auftretenden Belastungen vor­ kommen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Spindellagergehäuse mit einem Mantel aus schalldämmendem Mate­ rial umgeben ist. Dadurch ist es auch möglich, die von dem Spin­ dellagergehäuse abgestrahlten Schallwellen weiter abzuschirmen, so daß eine weitere Geräuschminderung erhalten wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Mantel im Bereich des Halslagers an dem Spindellagergehäuse gehalten ist und den übrigen Bereich des Spindellagergehäuses mit Abstand umgibt. Ein solcher Mantel kann jederzeit nachträglich angebracht werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und den Unteransprüchen.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Spinn- oder Zwirnspindel,

Fig. 2 einen Teil-Axialschnitt durch eine etwas abgewandelte Ausführungsform im Bereich des Halslagers,

Fig. 3 einen Teil-Axialschnitt durch eine Halterung einer erfindungsgemäßen Spindel mit Mitteln zum Justieren der Spindelachse,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Halterung, die einen an der Spindelbank befestigten und in sich einstellbaren Halter enthält und

Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform, bei welcher das Spindellagergehäuse mit einem Mantel aus schalldämmendem Material umgeben ist.

Die in Fig. 1 nur teilweise dargestellte Spinn- oder Zwirnspin­ del (1) besitzt ein Lagergehäuse (2), in welchem ein Spindel­ schaft (3) eines Spindeloberteils mittels eines Halslagers (4) und eines Fußlagers (5) gelagert ist.

Das Spindeloberteil enthält einen Antriebswirtel (19), der das Spindellagergehäuse (2) übergreift und mit einem Ringbund (22) endet. An diesen Wirtel (19) greift ein Riemen an, insbesondere ein Tangentialriemen (18).

Die Spindel (1) ist in einer Spindelbank (6) angeordnet, die aus einem offenen U-förmigen Profil besteht, dessen Steg (9) der Maschinenvorderseite zugewandt ist und dessen Schenkel (7 und 8) zum Maschineninneren gewandt sind.

In axialer Verlängerung des Spindellagergehäuses (2) ist an dieses unterhalb des Fußlagers (5) ein Bolzen (11) angeformt, der einen wesentlich geringeren Querschnitt als das Spindella­ gergehäuse (2) aufweist. Der Bolzen (11) besitzt eine ringnut­ artige Einschnürung, die als eine Diskontinuitätsstelle (10) dient. Diese Diskontinuitätsstelle (10) bewirkt, daß die Wei­ terleitung des Körperschallflusses zwischen dem Spindellagerge­ häuse (2) und den nachfolgenden Elementen und insbesondere der Spindelbank (6) weitgehend reduziert ist. Auf den Bolzen (11) folgt ein im Durchmesser vergrößerter Befestigungsflansch (12), auf den ein Gewindebolzen (13) folgt. Der Gewindebolzen (13) ist mit relativ großem Spiel durch eine Bohrung (44) des unte­ ren Schenkels (7) der Spindelbank (6) hindurchgesteckt. Zwischen der Oberseite dieses Schenkels (7) und dem Befestigungsflansch (12) sind zwei Ringe (14, 15) angeordnet, die in den einander gegenüberliegenden Flächen jeweils einen geringeren Planschlag aufweisen, d. h. leicht schräg zur Spindelachse verlaufen. Auf den Gewindebolzen (13) ist eine Befestigungsmutter (16) aufge­ schraubt, wobei zwischen dem Schenkel (7) und der Befestigungs­ mutter (16) eine kräftige Unterlagsscheibe (17) angeordnet ist. Durch gegenseitiges Verdrehen der Ringe (14, 15) läßt sich die Winkellage der Spindelachse justieren, bevor die Befestigungs­ mutter (16) endgültig angezogen wird. Dadurch lassen sich die aufgrund der Andrückkräfte des Riemens (18) bewirkten Verfor­ mungen im Bereich des Bolzens (11) ausgleichen, so daß die Spindelachse exakt justiert werden kann, insbesondere bei einer Ringspindel exakt mittig zu einem nicht dargestellten Ring ei­ ner Ringbank.

An dem oberen Schenkel (8) der Ringbank (6) ist ein S-förmiges Sicherungselement (24) angebracht, das mit Abstand den Ringbund (22) des Wirtels (19) übergreift und somit ein ungewolltes Her­ auswandern des Spindeloberteils verhindert. Dieses Sicherungs­ element (24), das mit Schrauben an der Spindelbank (6) befestigt ist, kann beispielsweise als eine Schiene ausgebildet sein, die sich über mehrere benachbarte Spindeln erstreckt.

Der obere Schenkel (8) der Spindelbank (6) ist mit einer Bohrung versehen, die wesentlich größer als der Durchmesser des Spin­ dellagergehäuses (2) ist. In diese Bohrung ist ein Formstück (20) aus gummielastischem Kunststoff eingesetzt, das mit einem Flansch (21) von oben an dem Schenkel (8) anliegt. Dieses Form­ stück (20) erstreckt sich über einen Teil der Länge des Spin­ dellagergehäuses (2) und legt sich im Bereich seines Bodens (23) in Abstand zu dem Schenkel (8) an das Spindellagergehäuse (2) an. Das Formstück (20) dient im wesentlichen dazu, größere Ausweichbewegungen des Spindellagergehäuses (2) durch Ver­ schwenken im Bereich des Bolzens (11) zu dämpfen und zu begren­ zen. Hierzu kann es zweckmäßig sein, das Formstück (20) mit axialen Schlitzen zu versehen. Derartige Spindelausschläge kön­ nen insbesondere beim Anlaufen der Maschine oder auch einer einzelnen Spindel (1) auftreten. Durch das Formstück (20) in Verbindung mit der Bohrung des Flansches (8) der Spindelbank (6) werden zum einen diese Ausschläge begrenzt, während zum anderen ein hartes Anschlagen gegen die Spindelbank (6) ver­ mieden wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Spindellagergehäuse (2) entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 an einem unteren Flansch einer Spindelbank (6) befestigt. In dem Bereich unterhalb eines Antriebswirtels (19) ist eine Blechplatte (25) angeordnet, die eine Bohrung (26) aufweist, die das Spindella­ gergehäuse (2) mit Spiel umgibt. Bei dieser Ausführungsform dient die Blechplatte (25) als Begrenzung gegen unzulässig gro­ ße Ausschläge des Spindellagergehäuses (2), die zu einer blei­ benden Verformung in dem Bereich des Bolzens (11) führen könn­ ten.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist in Verlängerung des Spindellagergehäuses (2) einer Ring- oder Zwirnspindel (1) ein Bolzen (11) vorgesehen, der eine Diskontinuitätsstelle (10) bildet. Im Bereich dieses federelastischen Bolzens (11) bildet sich ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ein ideel­ ler Punkt aus, um den das Spindellagergehäuse (2) Biege-Auslen­ kungen ausführen kann, so daß es in seinem oberen Teil radial­ elastisch nachgiebig ist. An den an das Spindellagergehäuse (2) angeformten Bolzen (11) ist ein verbreiteter Befestigungsflansch (12) angeformt, an den ein Gewindebolzen (13) anschließt. An den Befestigungsflansch (12) schließt eine kugelkalottenartige Abstützfläche (28) an, die in einer Scheibe (29) geführt ist, die eine entsprechend kugelpfannenartige Ausnehmung aufweist.

Die Scheibe (29) ist mittels Schrauben an dem unteren Schenkel (7) der Spindelbank (6) befestigt. Der Gewindebolzen (13) durch­ dringt die Scheibe (29) und den unteren Schenkel (7) in Bohrun­ gen (44) mit relativ großem Spiel. Zwischen einer auf den Ge­ windebolzen (17) aufgeschraubten Mutter (16) und dem unteren Schenkel (7) der Spindelbank (6) ist ein elastisches Zwischen­ element in Form eines Tellerfeder-Paketes (27) angeordnet. So­ lange die Mutter (16) noch nicht endgültig festgezogen ist, kann das Spindellagergehäuse (2) in seiner Achsrichtung ju­ stiert werden, insbesondere zur Kompensation einer Biegeverfor­ mung im Bereich des Bolzens (11), die durch die Belastung mit einem Antriebsriemen hervorgerufen wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Spindellagergehäuse (2) einer Ring- oder Zwirnspindel (1) ebenfalls in axialer Ver­ längerung mit einem Bolzen (30) versehen, der eine Diskontinui­ tätsstelle (10) bildet. Der Bolzen (30) ist in einen Halter (31) eingesetzt, in welchem er eingepreßt oder eingeschraubt ist. Der Halter (31) ist mittels einer oder zwei Schrauben (32) an dem unteren Schenkel (7) einer Spindelbank (6) befestigt.

Zwischen dem Befestigungsteil (33) und einem den Bolzen (30) aufnehmenden Teil (34) des Halters (31) ist eine Dünnstelle vorgesehen, in deren Bereich der Halter (31) um eine ideelle, im wesentlichen quer zur Spindelachse verlaufende Achse ela­ stisch biege-verformbar ist. An den Teil (34) ist ein Ansatz (36) angeformt, der über eine oder zwei Schrauben (35) mit dem unteren Schenkel (7) der Spindelbank (6) befestigt ist. Durch Verstellen der Schrauben (35) kann in dem Bereich der Schwach­ stelle zwischen dem Befestigungsteil (33) und dem Halteteil (34) eine elastische Verformung in dem Halter (31) hervorgeru­ fen werden, durch die die Neigung der Spindelachse justierbar ist. Dadurch lassen sich elastische Biegeverformungen im Be­ reich des Bolzens (30) ausgleichen, so daß die Spindelachse exakt vertikal und/oder mittig zu einem Ring einer Ringbank (16) ausgerichtet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist das Spindellagergehäuse (2) einer Ring- oder Zwirnspindel (1) ebenfalls mit einem in axialer Verlängerung angeordneten Bolzen (37) versehen, der ei­ ne Diskontinuitätsstelle (10) bildet. Der Bolzen (37) geht in einen Befestigungsflansch (12) und einen anschließenden Gewin­ debolzen (38) über, mit welchen das Spindellagergehäuse (2) mittels einer Mutter (16) an dem unteren Schenkel (7) einer Spindelbank (6) befestigt ist, die bei dieser Ausführungsform als ein Winkelprofil ausgebildet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist ferner vorgesehen, daß das Spindellagergehäuse (2) mit einem Mantel (39) umgeben ist, der bevorzugt aus porösem Kunststoff hergestellt ist. Der Man­ tel (39) ist mit einer Ringführung (42) und einem Kragen (43) im Bereich des oberen Endes mit dem Spindellagergehäuse (2) verbunden. Den übrigen Bereich des Spindellagergehäuses (2) um­ gibt der Mantel (39) unter Belassen eines Spaltes (40) mit Ab­ stand. Der Mantel (39) erstreckt sich in axialer Richtung nicht nur über das Spindellagergehäuse (2), sondern auch über den Be­ reich des Bolzens (37) bis zu dem Bereich des Befestigungsflan­ sches (12), den er mit Spiel (41) umgibt. Dieser Mantel (39), der auch als Nachlieferteil an existierenden Spindeln anbring­ bar ist, dient dazu, den Lärmpegel dadurch zu reduzieren, daß das Spindellagergehäuse (2) abgeschirmt wird.

Claims (11)

1. Spinn- oder Zwirnspindel mit einem vertikalen Spindel­ schaft, der mittels eines Halslagers und eines Fußlagers in ei­ nem Spindellagergehäuse gelagert ist, welches unterhalb des Fußlagers mittels einer im wesentlichen radial federelastisch nachgiebigen Halterung an einer Spindelbank befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen in Verlängerung des Spindellagergehäuses (2) befindlichen Bolzen (11, 30, 37) enthält, dessen Querschnitt kleiner als der Querschnitt des Spindellagergehäuses (2) ist und der eine Diskontinuitätsstelle (10) bildet.

2. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Halterung Mittel zum Justieren der Win­ kellage der Spindel (1) enthält.

3. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bolzen (30) in einem an der Spindelbank (6) befestigbaren Halter (31) gehalten ist, der mit einer Ein­ richtung (35, 36) zum Justieren der Winkellage der Spindel (1) ausgerüstet ist.

4. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Halter (31) zwischen einem an der Spin­ delbank (6) befestigbaren Teil (33) und einem die Spindel (1) tragenden Teil (34) einen elastisch deformierbaren Bereich auf­ weist.

5. Spinn- oder Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (11, 30, 37) einstüc­ kig mit dem Spindellagergehäuse (2) hergestellt ist.

6. Spinn- oder Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den als Diskontinuitätsstelle (10) dienenden Bolzen (11, 37) ein Befestigungsflansch (12) und ein Gewindebolzen (13, 38) anschließen.

7. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (12) auf seiner dem Gewindebolzen (13) zugewandten Seite in der Art einer Kugelka­ lotte (28) gestaltet ist, der eine kugelpfannenartige Abstütz­ scheibe (29) zugeordnet ist.

8. Spinn- oder Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ein eine axiale Spannkraft erzeugendes Federelement, insbesondere ein Tellerfe­ derpaket (27), enthält.

9. Spinn- oder Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindellagergehäuse (2) im Bereich des Halslagers (4) mit einem Ring (20) aus gummielasti­ schem Material umgeben ist.

10. Spinn- oder Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindellagergehäuse (2) mit einem Mantel (39) aus schalldämmendem Material umgeben ist.

11. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mantel (39) im Bereich des Halslagers (4) an dem Spindellagergehäuse (2) gehalten ist und den übrigen Be­ reich des Spindellagergehäuses (2) mit Abstand umgibt.