DE4426203A1 - Auflösewalzenlagerung für eine OE-Spinnvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auflösewalzenlagerung für eine Offenend-Spinnvorrichtung, mit einer über eine Wälzlageranordnung drehbar in einem Lagersitz der Offenend- Spinneinheit positionierten Welle, auf der endseitig ein Antriebswirtel sowie auf dem entgegengesetzten Wellenende ein rotationssymmetrischer Aufnahmekörper für einen Garniturring befestigt sind.

Derartige Auflösewalzenlagerungen sind beispielsweise im Zusammenhang mit Offenend-Rotorspinnmaschinen bekannt und in zahlreichen Veröffentlichungen dargestellt und beschrieben.

Die DE 34 39 664 A1 beschreibt eine solche Faserbandauflöseeinrichtung, deren Auflösewalze für Drehzahlen zwischen 5000 und 12 000 U/min konzipiert ist. Auf einer gehärteten Welle ist endseitig, drehfest ein rotationssymmetrischer Aufnahmekörper angeordnet, der eine auswechselbar befestigte Walzengarnitur zum Auflösen des vorgelegten Faserbandes trägt. Außerdem weist die Welle eingeschliffene Laufbahnen für die Rollkörper zweier Wälzlager auf. Die äußeren Laufbahnen dieser Wälzlager sind direkt in ein zylindrisches Lagergehäuse eingearbeitet, das die gesamte Lageranordnung umgibt und seinerseits in einem Lagersitz der Spinneinheit festlegbar ist. Die Welle ragt nach hinten über den Lagersitz hinaus. Das herausragende Wellenende ist mit einem aufgepreßten Antriebswirtel ausgestattet, über den die Welle von einem maschinenlangen Tangentialriemen beaufschlagbar ist.

Das Lagergehäuse ist über einen in einer Ringnut angeordneten Kunststoffring sowie über ein entsprechendes Spannelement im Lagersitz fixierbar und sichert damit die Auflösewalze in axialer Richtung.

Eine nahezu identisch aufgebaute Faserbandauflöseeinrichtung ist im deutschen Gebrauchsmuster 89 09 448 beschrieben. Wie vorstehend bereits ausgeführt, sind auch hier auf einer zentralen Lagerwelle endseitig jeweils ein Aufnahmekörper für einen Garniturring sowie auf dem entgegengesetzten Wellenende ein Antriebswirtel aufgepreßt. Die Welle ist, wie üblich, in einer Speziallager-Anordnung drehbar gelagert, das heißt, in die gehärtete Welle sind direkt die inneren Laufbahnen für die Rollkörper der beabstandet angeordneten Wälzlager eingearbeitet, während die äußeren Laufbahnen in ein ebenfalls gehärtetes, zylindrisches Lagergehäuse eingeschliffen sind.

Derartig aufgebaute Auflösewalzenlagerungen haben sich in Verbindung mit OE-Spinnmaschinen in der Praxis hervorragend bewährt und zeichnen sich unter anderem durch große Zuverlässigkeit und eine relativ lange Lebensdauer aus.

Nachteilig bei diesen Speziallagern sind allerdings die verhältnismäßig hohen Herstellungskosten, da zum Beispiel an die Maßhaltigkeit der inneren und der äußeren Rollkörperlaufbahnen höchste Anforderungen gestellt werden. Außerdem wirken sich die relativ niedrigen Fertigungszahlen negativ auf die Herstellungskosten dieser Speziallager aus.

Ausgehend von Auflösewalzenlagerungen der vorstehend beschriebenen Gattung, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung für die Auflösevorrichtung einer Offenend-Spinnvorrichtung zu schaffen, die zuverlässig und langlebig sowie kostengünstig in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, wie sie Gegenstand des Anspruches 1 ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Wälzlageranordnung mit einer glatten Lagerwelle und einer relativ einfach aufgebauten Lagerhülse macht den Einsatz von Serienwälzlagern möglich, was die Kosten für solche Auflösewalzenlagerung deutlich senkt. Die kostengünstig zu fertigende Lagerhülse stellt dabei sicher, daß der Garnituraufnahmekörper innerhalb des Auflösewalzengehäuses exakt eine vorgegebene Lage einnimmt, was für die Funktionsfähigkeit solcher Faserbandauflöseeinrichtungen von größter Wichtigkeit ist.

Insgesamt führt die Verwendung von Serienwälzlagern in Verbindung mit einer entsprechend ausgebildeten Lagerhülse zu einer sehr kostengünstigen Auflösewalzenlagerung, die außerdem bezüglich Zuverlässigkeit und Lebensdauer den bekannten, ungleich kostenintensiveren Speziallager-Anordnungen nicht nachsteht.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist die teilweise innerhalb des Aufnahmekörpers für die Walzengarnitur angeordnete Lagerhülse einen geschlitzten Wälzlager-Aufnahmebereich auf. Die Lagerhülse kann dadurch problemlos und lagegenau an dem zuvor auf die Welle aufgepreßten Wälzlager positioniert werden. Das Wälzlager liegt dabei definiert mit seinem Lageraußenring an einem rückwärtigen Stützring der Lagerhülse an und wird vorne von federnd gelagerten Arretierungshaken, beziehungsweise deren nasenartigen Ansätzen übergriffen. Die Lagerhülse weist des weiteren in ihrem Mittelbereich einen nach außen gerichteten Dicht- und Positionierflansch mit einer rückwärtigen Anlagefläche sowie in ihrem daran anschließenden zylindrischen Teil eine v-förmige Einziehung auf. Da der Dicht- und Positionierflansch im eingebauten Zustand den Garnituraufnahmekörper nach hinten geringfügig überragt und dabei mit seiner Anlagefläche an der Rückwand des Auflösewalzengehäuses anliegt, ist durch die Lagerhülse eine korrekte axiale Positionierung des Garnituraufnahmekörpers beziehungsweise der gesamten Lageranordnung gegeben. Die Lagerhülse selbst wird im Einbauzustand durch ein Spannelement, das die v-förmige Einziehung tangential durchfaßt, am Lagersitz festgelegt und sichert damit die Wälzlageranordnung.

In bevorzugter Ausführungsform ist die Lagerhülse aus einem thermoplastischem Kunststoff hergestellt, da solche Werkstoffe einerseits im Spritzgußverfahren sehr gut zu verarbeiten sind und andererseits eine hohe Verschleißfestigkeit besitzen. Vorzugsweise ist als thermoplastischer Kunststoff Polyoxymethylen (POM) vorgesehen. Dieser Konstruktionswerkstoff zeichnet sich durch eine relativ hohe Härte, Steifigkeit, Zähigkeit und Formbeständigkeit in der Wärme aus.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, als Serienwälzlager genormte Rillenkugellager gemäß DIN 625 zu verwenden. Derartige Rillenkugellager sind von allen belastungsmäßig vergleichbaren Lagern die kostengünstigsten.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiel entnehmbar. Es zeigen:

Fig. 1 eine OE-Spinnmaschine mit beidseitig angeordneten Rotorspinnvorrichtungen in Seitenansicht,

Fig. 2 eine mit einer Auflösevorrichtung ausgestattete Rotorspinnvorrichtung in Betriebsstellung, teilweise geschnitten,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Auflösewalzenlagerung, teilweise im Schnitt,

Fig. 4 eine Lagerhülse in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 5 die Lagerhülse gemäß Blickrichtung des Pfeiles X in Fig. 4.

In Fig. 1 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete OE- Rotorspinnmaschine dargestellt. Solche Spinnmaschinen besitzen einen zentralen Maschinenrahmen 2, an dem beidseitig Arbeitsstellen 3 angeordnet sind. Die Arbeitsstellen 3 weisen als wesentliche Bauteile jeweils ein Spulaggregat 4 sowie eine Rotorspinnvorrichtung 5 auf. Die Rotorspinnvorrichtung 5 verarbeitet das in Spinnkannen 6 vorgelegte Faserband zu einem Faden 8. Der Faden 8 wird auf den Spulaggregaten 4 jeweils zu einer Kreuzspule 9 aufgewickelt. Wir angedeutet, ist die Kreuzspule 9 während des Wickelprozesses in einem Spulenträger 10 gehalten und wird von einer Antriebswelle 11, die mit annähernd Fadenabzugsgeschwindigkeit umläuft, beaufschlagt.

Die Rotorspinnvorrichtung 5 weist, wie in Fig. 2 dargestellt, einen über Boxenwände 12 sowie entsprechenden Befestigungselementen 13 stationär am Maschinengrundrahmen 2 befestigten Tragrahmen 14 auf. In diesem Tragrahmen 14 sind eine Stützscheibenlageranordnung 15, ein Axiallager 16 sowie ein Rotorgehäuse 17 angeordnet. In dem über eine Saugleitung 18 an eine Unterdruckquelle 19 angeschlossenen Rotorgehäuses 17 läuft ein Spinnrotor 20 um, der mit seinem Rotorschaft 21 im Keilspalt zweier Stützscheibenpaare gelagert ist. Der Rotorschaft 21 wird dabei, wie üblich, vom Untertrum eines Tangentialriemens 22, der durch eine Druckrolle 23 angestellt wird, beaufschlagt.

Das nach vorne offene Rotorgehäuse 17 wird durch eine im Deckelelement 24 befestigte Kanalplatte 25 abgedichtet. Die Kanalplatte 25 weist einen zentrisch angeordneten, die Kanalplatte 25 nach vorne überragenden Ansatz 26 auf. Im Ansatz 26 sind eine Fadenabzugsdüse 27 sowie der Mündungsbereich eines Faserleitkanales 28 angeordnet. Das auf einer Schwenkachse 29 beweglich gelagerte Deckelelement 24 weist außer der Kanalplatte 25 auch die Faserbandauflösekomponenten 30 auf. Das heißt, im Deckelelement 24 sind neben einer Faserbandeinzugswalze 31, die über ein endseitig angeordnetes Schneckenrad 32 mit einer Schnecke 33 einer in Maschinenlängsrichtung verlaufenden Antriebswelle 34 kämmt und über eine Elektrokupplung 35 definiert zuschaltbar ist, eine Auflösewalze 36 sowie ein einteiliger Faserleitkanal 28 angeordnet. Der Wirtel 37 der Auflösewalze 36 wird dabei durch das Untertrum eines Tangentialriemens 38 angetrieben.

Das Auflösewalzengehäuse 43 sowie eine unterhalb der Auflösewalze 36 angeordnete Schmutzkammer 41 sind über einen Deckel 39 verschließbar, der über einen Riegel 40 gesichert ist. Die unterhalb der Auflösewalze 36 angeordnete Schmutzkammer 41 ist über einen rückwärtigen Ansaugstutzen an eine Schmutzabsaugleitung angeschlossen, die ihrerseits über eine Filterkammer mit der Unterdruckquelle 19 in Verbindung steht.

Die erfindungsgemäße, insgesamt mit der Bezugszahl 42 gekennzeichnete Auflösewalzenlagerung ist in der Fig. 3 näher dargestellt.

Wie ersichtlich, weist die Wälzlageranordnung 42 eine zentrale, über die gesamte Länge glatte Welle 45 auf. Die Welle 45 ist lediglich, wie üblich, jeweils endseitig angefast und verfügt an einem Wellenende über eine Gewindebohrung 64. Auf der Welle 45 sind über Preßpassungen ein Garnituraufnahmekörper 46, zwei Serienwälzlager 48, 47 sowie ein Antriebswirtel 37 befestigt.

Das Wälzlager 48 ist dabei innerhalb des Garnituraufnahmekörpers 46 in einem entsprechenden Lagerraum 59 angeordnet und wird von einer speziellen Lagerhülse 51 umfaßt. Das heißt, das Wälzlager 48 liegt innerhalb des geschlitzten Aufnahmebereiches 52 der Lagerhülse 51 mit seinem Lageraußenring 53 an einem Stützring 54 der Lagerhülse an und wird durch Arretierungshaken 55 die nasenartige Ansätze 56 aufweisen, gesichert. Die Lagehülse 51 weist, wie auch aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, im Anschluß an den geschlitzten Aufnahmebereich 52 einen Dicht- und Positionierflansch 58 mit einer rückwärtigen Anlagefläche 61 sowie eine v-förmige Einziehung 57 auf. Die Einziehung 57 fungiert dabei als Anlagefläche für ein den Lagersitz 44 durchfassendes Spannelement 49.

Das Wälzlager 47 ist bezüglich des Wälzlagers 48 beabstandet angeordnet; der Abstand ergibt sich dabei im wesentlichen aus der Länge des Lagersitzes 44.

Auf das dem Garnituraufnahmekörper 46 gegenüberliegende Wellenende ist ein Antriebswirtel 37 aufgepreßt, dessen Außendurchmesser geringfügig unter dem Außendurchmesser des Wälzlagers 47 beziehungsweise unter dem Außendurchmesser des zylindrischen Teiles der Lagerhülse 51 liegt.

Das Aufpressen der vorbeschriebenen Komponenten auf die Welle 45 erfolgt mittels bekannter Montagevorrichtungen. Vorzugsweise wird dabei folgender Ablauf gewählt:
Zunächst wird das Wälzlager 48 auf die Welle 45 aufgepreßt und exakt positioniert. Anschließend wird die Lagerhülse 51 mit ihrem geschlitzten Aufnahmebereich 52 über den Lageraußenring 53 gedrückt, so daß die nasenartigen Ansätze 56 der Arretierungshaken 55 den Lageraußenring 53 umfassen und die Lagerhülse 51 bezüglich des auf der Welle 45 festgelegten Wälzlagers 48 lagegenau fixieren.

Im nächsten Schritt wird der Garnituraufnahmekörper 46 aufgepreßt und ebenfalls exakt positioniert. Dieser teilweise hohle Körper übergreift mit seinem Lagerraum 49 einen Teil der Lagerhülse 51, das heißt, der Aufnahmebereich 52 mit dem Wälzlager 48 ist innerhalb des Garnituraufnahmekörpers 46 angeordnet. Durch entsprechende Auslegung der Aufpreßvorrichtung wird dabei sichergestellt, daß im montierten Zustand die Anlagefläche 61 des Dicht- und Positionierflansches 58 der Lagerhülse 51 um das Maß a über die hintere Borde 60 des Garnituraufnahmekörpers 46 hinaus ragt.

Im letzten Montageschritt werden dann das Wälzlager 47 sowie der Antriebswirtel 37 aufgezogen.

Die vormontierte Wälzlageranordnung 42 wird anschließend, wie üblich, von vorne in das Wälzlagergehäuse 43, dessen Deckelelement 39 entfernt ist, eingeführt. Die Anlagefläche 61 am Dicht- und Positionierflansch 58 der Lagerhülse 51 legt sich dabei an die Rückwand des Auflösewalzengehäuses 43 und positioniert dadurch die Wälzlageranordnung 42 in axialer Richtung. Als Sicherungsmittel, das die Wälzlageranordnung 42 im Lagersitz 44 der Spinnvorrichtung 5 festhält, ist ein Spannelement 49 vorgesehen. Das Spannelement 49 wird in eine Ausnehmung im Lagersitz 44 eingesetzt und durchfaßt tangential die v-förmige Einziehung 57 der Lagerhülse 51.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens sind durchaus weitere Ausgestaltungsvarianten denkbar.

Es ist beispielsweise möglich, an Stelle zweier Rillenkugellager zwei andere, ebenfalls genormte Wälzlagertypen zu verwenden oder ein Rillenkugellager und ein Wälzlager eines anderen Types.

Auch bezüglich der Gestaltung der Lagerhülse sowie deren Werkstoff sind verschiedene Varianten vorstellbar.

Wesentlich für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist letztlich, daß die Lageranordnung so konzipiert ist, daß die Verwendung von kostengünstigen Serienwälzlagern möglich wird.

Claims (6)

1. Auflösewalzenlagerung für eine Offenend- Spinnvorrichtung, mit einer über eine Walzenlagerung drehbar in einem Lagersitz der Offenend-Spinneinheit positionierten Welle, auf der endseitig ein Antriebswirtel sowie auf dem entgegengesetzten Wellenende ein rotationssymmetrischer Aufnahmekörper für einen Garniturring befestigt sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Wälzlageranordnung (42) wenigstens zwei, beabstandet angeordnete Serienwälzlager (47, 48) aufweist,
• - daß eines der Wälzlager, von einer Lagerhülse (51) überfaßt, innerhalb des Garnituraufnahmekörpers (46) angeordnet ist und
• - daß mittels der Lagerhülse (51) eine axiale und radiale Positionierung und Sicherung der Wälzlageranordnung (42) in einem Lagersitz (44) der Offenend-Spinneinheit (5) erfolgt.

2. Auflösewalzenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (51) einen geschlitzten Wälzlageraufnahmebereich (52), einen nach außen gerichteten Dicht- und Positionierflansch (58) mit einer rückwärtigen Anlagefläche (61) sowie eine v-förmige Einziehung (57) aufweist.

3. Auflösewalzenlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzlageraufnahmebereich (52) der Lagerhülse (51) einen rückwärtigen Stützring (54) sowie federnd ausgelegte Arretierungshaken (55) mit nasenartigen Ansätzen (56) aufweist.

4. Auflösewalzenlagerung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Spritzgußverfahren gefertigte Lagerhülse (51) aus einem thermoplastischem Kunststoff besteht.

5. Auflösewalzenlagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (51) aus Polyoxymethylen (POM) gefertigt ist.

6. Auflösewalzenlagerung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Wälzlager (47, 48) genormte, serienmäßig gefertigte Rillenkugellager Verwendung finden.