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Spinn- oder Zwirnspindel - Dokument DE4337175A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE4337175A1 04.05.1995
Titel Spinn- oder Zwirnspindel
Anmelder Stahlecker, Fritz, 73337 Bad Überkingen, DE;
Stahlecker, Hans, 73079 Süßen, DE
Erfinder Stahlecker, Gerd, 73054 Eislingen, DE
Vertreter Wilhelm, H., Dr.-Ing.; Dauster, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 70174 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 30.10.1993
DE-Aktenzeichen 4337175
Offenlegungstag 04.05.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.05.1995
IPC-Hauptklasse D01H 7/10
IPC-Nebenklasse D01H 1/244   
Zusammenfassung Eine Spinn- oder Zwirnspindel enthält ein an einer Spindelbank befestigbares Trageteil und ein der Lagerung des Spindelschaftes dienendes Lagergehäuse. Das Lagergehäuse ist mit dem Trageteil durch ein federelastisches Zwischenstück verbunden, das radiale Bewegungen des Lagergehäuses zuläßt und als Drosselstelle für den insbesondere von dem Halslager ausgehenden Körperschallfluß dient.
Erfindungsgemäß ist der Spindelschaft mit dem Rotor eines Elektromotors verbunden, dessen Stator mit dem Motorgehäuse verbunden ist, das einstückig mit dem Trageteil hergestellt ist.
Hierdurch wird ein elektromotorischer Einzelantrieb verwirklicht, der ein betriebssicheres und geräuscharmes Arbeiten der Spindel ermöglicht und kostengünstig hergestellt werden kann.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Spinn- oder Zwirnspindel mit einem Spindelschaft, der mittels eines Fußlagers und eines in einem Lagergehäuse angeordneten Halslagers drehbar gelagert ist, und mit einem Trageteil, das mit einer Spindelbank einer Spinn- oder Zwirnmaschine verbindbar und mit dem Lagergehäuse durch ein Zwischenstück verbunden ist, das einen radiale Bewegungen des Lagergehäuses zulassenden, federnd nachgiebigen Abschnitt enthält, der als Drosselstelle für den Körperschallfluß ausgebildet ist.

Aus der DE 40 36 353 A1 ist eine Spinnspindel bekannt, die ein gemeinsames Lagergehäuse für das Halslager und das Fußlager sowie ein Trageteil enthält, das der Befestigung der Spinnspindel an einer Spindelbank dient. Das Trageteil hat im wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders, das das Lagergehäuse unter Bildung eines Ringspaltes umgibt und so ein äußeres Gehäuse der Spinnspindel bildet.

Das Lagergehäuse ist mit dem äußeren Gehäuse durch ein Zwischenstück verbunden, das sich an den Bereich des Fußlagers als axiale Verlängerung des Lagergehäuses anschließt und im Abstand von dem Fußlager an der Innenwand des äußeren Gehäuses anliegt. Das Zwischenstück hat in dem Bereich zwischen dem Ende des Lagergehäuses und der Stelle, in dem es an der Innenwand des äußeren Gehäuses anliegt, einen reduzierten Querschnitt. Hierdurch wird - in Abhängigkeit von dem verwendeten Material - ein federelastisches Verbindungselement bei dem Zwischenstück gebildet, das radiale Schwenkbewegungen des Lagergehäuses innerhalb des Ringspaltes zuläßt und als Diskontinuitätsstelle für den Körperschallfluß dient. Die Spinnspindel kann mittels eines Tangentialriemens angetrieben werden.

Aus der japanischen Offenlegungsschrift 2-259 122 ist eine Spinnspindel bekannt, die einzeln mittels eines Elektromotors angetrieben werden kann. Der Rotor und der Stator des Elektromotors sind in einem Motorgehäuse aufgenommen, wobei der Stator an einer Innenwand des Motorgehäuses befestigt und der Rotor mit dem Spindelschaft verbunden ist.

Das Lagergehäuse des Halslagers besitzt eine hülsenförmige Verlängerung, die in Richtung zu dem Fußlager in eine Dämpfungshülse übergeht, die mit dem Fußlager verbunden ist. Die Dämpfungshülse und das Fußlager sind in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen, das als Lagergehäuse für das Fußlager dient. Hierbei wird ein gegebenenfalls mit einem Dämpfungsmittel gefüllter Spalt zwischen der Dämpfungshülse und dem Fußlager einerseits und dem Lagergehäuse für das Fußlager andererseits gebildet wird.

Das Lagergehäuse des Fußlagers ist als Trageteil der Spinnspindel ausgebildet und ist mit Befestigungselementen zum Befestigen an einer Spindelbank versehen. Das Lagergehäuse des Fußlagers ist einstückig mit dem Motorgehäuse hergestellt. Das Lagergehäuse des Halslagers ist über ein hülsenförmiges Verbindungsstück unbewegbar mit dem Motorgehäuse verbunden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen elektromotorischen Einzelantrieb für eine Spinn- oder Zwirnspindel der eingangs genannten Art vorzusehen, der ein betriebssicheres und geräuscharmes Arbeiten der Spindel ermöglicht und kostengünstig mit ihr verbunden werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Spinn- oder Zwirnspindel mittels eines einen Rotor, einen Stator und ein Motorgehäuse aufweisenden Elektromotors einzeln antreibbar ist, wobei der Rotor mit dem Spindelschaft und der Stator mit dem Motorgehäuse verbunden ist, das einstückig mit dem Trageteil hergestellt ist.

Die Erfindung geht hierbei davon aus, daß die Herstellung einer gattungsgemäßen Spindel kostenaufwendiger ist als die Herstellung herkömmlicher Spindeln. Dies hat seine Ursache unter anderem darin, daß die Bauteile der Spindel mit relativ hoher Genauigkeit gefertigt und zusammengefügt werden müssen, damit die Betriebssicherheit der Spindel nicht durch unzulässig große radiale Ausschläge des Lagergehäuses beeinträchtigt wird.

Dieses Problem besteht insbesondere dann, wenn für den Antrieb der Spindel ein Elektromotor verwendet werden soll, dessen Rotor auf dem Spindelschaft sitzt. Um eine genügende Effektivität des Antriebs zu gewährleisten, darf der zwischen dem Rotor und dem Stator des Elektromotors gebildete Spalt nur eine geringe Weite haben. Es besteht hier die Gefahr, daß bei unzulässigen radialen Bewegungen des Lagergehäuses der mit hoher Geschwindigkeit umlaufende Rotor den Stator berührt und den Elektromotor beschädigt.

Durch die einstückige Herstellung des Trageteils mit dem Motorgehäuse ist es möglich, die Position des Lagergehäuses und somit des Rotors im Verhältnis zu dem Stator mit größerer Präzision festzulegen. Deshalb ist die Weite des zwischen dem Rotor und dem Stator gebildeten Spaltes über den gesamten Umfang im wesentlichen gleich. Die einstückige Herstellung des Trageteils mit dem Motorgehäuse ist zudem kostengünstiger als die Herstellung in mehreren Bauteilen, die mit möglichst großer Präzision aneinandergefügt werden müßten.

Es ist hierbei besonders vorteilhaft, wenn als Material für das Motorgehäuse und das Trageteil Aluminium-Druckguß verwendet wird.

Für die Ausgestaltung und die Anordnung des vorzugsweise aus metallischem Material hergestellten Zwischenstücks gibt es verschiedene Möglichkeiten. So wäre es beispielsweise möglich, eine Blattfeder zu verwenden, die sich in geringem Abstand von dem Halslager an das Lagergehäuse anschließt und eine Verbindung zu dem Trageteil herstellt.

In vorteilhafter Weise ist das Zwischenstück bei einer axialen Verlängerung des Lagergehäuses des Halslagers angeordnet, die in Richtung zu dem Fußlager verläuft.

Es ist hierbei vorteilhaft, wenn der federnd nachgiebige Abschnitt des Zwischenstücks durch einen federelastischen Bolzen gebildet wird, der sich in axialer Verlängerung an das Lagergehäuse des Fußlagers anschließt.

In vorteilhafter Weise wird das Trageteil so ausgebildet, daß es ein Gehäuse enthält, das das Lagergehäuse des Halslagers und/oder dessen axiale Verlängerung und/oder das Lagergehäuse des Fußlagers unter Bildung eines radialen Spaltes umgibt. Die radialen Bewegungen des Lagergehäuses des Halslagers sind dann innerhalb des Spaltes möglich.

Es ist möglich, das Trageteil mittelbar, beispielsweise durch einen zusätzlichen Halter, oder unmittelbar an der Spindelbank zu befestigen. Es kann hierbei in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, an der Außenseite des Trageteils einen Abschnitt vorzusehen, der paßgenau in eine Bohrung der Spindelbank eingefügt werden kann.

Es ist vorteilhaft, bei dem Trageteil Mittel zum Begrenzen der radialen Bewegungen des Lagergehäuses des Halslagers vorzusehen.

Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch geschehen, daß ein Ring vorgesehen wird, der an dem Trageteil befestigt wird und das Lagergehäuse des Halslagers oder die axiale Verlängerung des genannten Lagergehäuses mit radialem Abstand umgibt. Radiale Bewegungen des Lagergehäuses werden dann durch den Ring begrenzt, wobei es keine Rolle spielt, wie das Trageteil ausgebildet ist. Sofern das Trageteil, wie oben erwähnt, ein Gehäuse enthält, könnte dieses im Bereich seiner Innenwand mit geringerer Präzision hergestellt werden, da es auf die Weite des radialen Spaltes nicht ankommt.

Es ist weiter vorteilhaft, bei dem Ring eine in axialer Richtung verlaufende Anlegefläche vorzusehen, die paßgenau gegen eine Gegenfläche des Trageteils und/oder des Motorgehäuses anliegt. Es ist hierbei günstig, wenn die genannte Gegenfläche außerhalb des radialen Spaltes angeordnet ist, der von dem Lagergehäuse des Halslagers und/oder der axialen Verlängerung des genannten Halslagers und/oder dem Lagergehäuse des Fußlagers einerseits mit dem Gehäuse des Trageteils andererseits gebildet wird. Es ist hierdurch möglich, eine exakte Position des Ringes mit geringem Herstellungsaufwand zu erhalten, wodurch insbesondere vermieden wird, daß sich der Rotor und der Stator des Motors berühren können.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus dem zu den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht einer Spinnspindel im Längsschnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Spinnspindel der Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Spinnspindel 1 besteht im wesentlichen aus einem drehbaren Spindellaufteil 6 und einem stationären Trageteil 4, das an einer Spindelbank 17 einer nicht dargestellten Ringspinnmaschine befestigt ist. Eine Ringspinnmaschine enthält eine Vielzahl solcher Spinnspindeln 1, die benachbart zueinander an einer oder an mehreren Spindelbänken 17 befestigt sind.

Das Spindellaufteil 6 enthält einen Spindelschaft 3, der mit einem Spindeloberteil 32 verbunden ist, das zur Aufnahme einer nicht dargestellten Spulenhülse dient. Der Spindelschaft 3 ist mittels eines Halslagers 10 und eines Fußlagers 12 gelagert. Das Halslager 10 ist als Wälzlager ausgebildet und in einem Lagergehäuse 9 aufgenommen. Das Fußlager 12 ist als Gleitlager ausgebildet und in einem Lagergehäuse 11 aufgenommen. Das Lagergehäuse 9 und das Lagergehäuse 11 sind durch eine hülsenförmige Verlängerung 15 des Lagergehäuses 9 miteinander verbunden, so daß ein gemeinsames Lagergehäuse 30 für das Halslager 10 und das Fußlager 12 gebildet wird. In diesem gemeinsamen Lagergehäuse 30 können nicht dargestellte Dämpfungsmittel aufgenommen sein, die Taumelbewegungen des Spindelaufteils 6 zulassen.

Das Trageteil 4 der Spinnspindel 1 ist als Gehäuse 36 mit im wesentlichen zylindrischem Innenraum ausgebildet. Der Durchmesser des Innenraums ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des gemeinsamen Lagergehäuses 30. Das Gehäuse 36 umgibt dieses gemeinsame Lagergehäuse 30 unter Belassung eines Abstandes über wenigstens einen Teil seiner axialen Länge, so daß ein radialer Spalt 16 zwischen dem gemeinsamen Lagergehäuse 30 und dem Gehäuse 36 gebildet wird.

Das Gehäuse 36 ist mit dem gemeinsamen Lagergehäuse 30 durch ein Zwischenstück 13 verbunden, das sich im Bereich des Fußlagers 12 in axialer Verlängerung an das gemeinsame Lagergehäuse 30 anschließt. Das Zwischenstück 13 liegt über einen Teil seiner axialen Länge gegen die Innenwand des Gehäuses 36 an und ist mit diesem fest verbunden.

Das Zwischenstück 13 besitzt zwischen dem Ende des gemeinsamen Lagergehäuses 30 und dem Bereich, in dem es gegen die Innenwand des Gehäuses 36 anliegt, einen Bereich mit reduziertem Durchmesser. Das Zwischenstück 13 besteht aus biegeelastischem Stahl, so daß ein federnd nachgiebiger Abschnitt 14 in dem genannten Bereich gebildet wird. Hierdurch werden Schwenkbewegungen des gemeinsamen Lagergehäuses 30 möglich. Der federnd nachgiebige Abschnitt 14 wirkt als Drosselstelle für den Körperschallfluß, der insbesondere von dem Halslager 10 ausgeht.

Die Spinnspindel 1 ist mit einem sie einzeln antreibenden Elektromotor 2 verbunden. Der Elektromotor 2 besteht im wesentlichen aus einem Rotor 8, einem Stator 7 und einem Motorgehäuse 5, das den Rotor 8 und den Stator 7 aufnimmt. Der Stator 7 ist mit der Innenwand des Motorgehäuses 5 verbunden. Der Rotor 8 ist über das Spindeloberteil 32 mit dem Spindelschaft 3 verbunden.

Der Stator 7 umgibt den Rotor 8 in der Weise, daß ein enger Ringspalt 25 (vgl. Fig. 2) gebildet wird.

Das Motorgehäuse 5, das durch einen lösbaren Deckel 33 stirnseitig abgedeckt ist (vgl. Fig. 1), ist einstückig mit dem Gehäuse 36 verbunden und aus Aluminium-Druckguß hergestellt.

Das Gehäuse 36 enthält ein im wesentlichen als zylindrisches Rohr 28 ausgebildetes Teil und einen Ansatz 29, der in das Innere des Motorgehäuses 5 hineinragt. Das zylindrische Rohr 28 ist zum Zwecke der Befestigung durch eine zylindrische Bohrung 20 der Spindelbank 17 bis zu einem Anschlag hindurchgeführt, der durch die Stirnseite 34 des mit dem Gehäuse 36 verbundenen Motorgehäuses 5 (vgl. Fig. 2) gebildet wird. Das zylindrische Rohr 28 des Gehäuses 36 weist einen Abschnitt 26 auf, in dem der Außendurchmesser des zylindrischen Rohres 28 im wesentlichen dem Innendurchmesser der zylindrischen Bohrung 20 der Spindelbank 17 entspricht, so daß ein paßgenauer Sitz des Gehäuses 36 bei der Spindelbank 17 erhalten wird.

Das zylindrische Rohr 28 ist mit einem Außengewinde 35 versehen, auf das eine Unterlagsscheibe 18 aufgeschoben und eine Mutter 19 aufgeschraubt werden kann.

Der in das Motorgehäuse 5 ragende Ansatz 29 des Gehäuses 36 ist bei seiner Stirnseite mit einem Ring 21 versehen, der den Spalt 16 teilweise abdeckt (vgl. Fig. 2). Hierbei wird zwischen dem Innenumfang des Ringes 21 und dem Außenumfang des gemeinsamen Lagergehäuses 30 ein Spalt 24 gebildet, dessen Weite kleiner ist als die Weite des zwischen dem Rotor 8 und dem Stator 7 gebildeten Spaltes 25. Radiale Schwenkbewegungen des Lagergehäuses 9 (vgl. Fig. 1) sind deshalb nur möglich, bis das gemeinsame Lagergehäuse 30 gegen den Ring 21 zur Anlage kommt, so daß der Rotor 8 und der Stator 7 einander nicht berühren können.

Der Ring 21 weist einen in Richtung zu dem Fußlager 12 abragenden Kragen auf, dessen Innenseite eine Anlegefläche 22 bildet, die paßgenau gegen eine Gegenfläche 23 des Ansatzes 29 anliegt. Der Ring 21 mit der Anlegefläche 22 und die Gegenfläche 23 bei dem Ansatz 29 können mit geringem Aufwand genügend präzise hergestellt werden. Die beschriebene paßgenaue Anordnung des Ringes 21 macht eine Bearbeitung der Innenwand des Gehäuses 36 entbehrlich.


Anspruch[de]
  1. 1. Spinn- oder Zwirnspindel mit einem Spindelschaft, der mittels eines Fußlagers und eines in einem Lagergehäuse angeordneten Halslagers drehbar gelagert ist, und mit einem Trageteil, das mit einer Spindelbank einer Spinn- oder Zwirnmaschine verbindbar und mit dem Lagergehäuse durch ein Zwischenstück verbunden ist, das einen radiale Bewegungen des Lagergehäuses zulassenden, federnd nachgiebigen Abschnitt enthält, der als Drosselstelle für den Körperschallfluß ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinn- oder Zwirnspindel (1) mittels eines einen Rotor (8), einen Stator (7) und ein Motorgehäuse (5) aufweisenden Elektromotors (2) einzeln antreibbar ist, wobei der Rotor (8) mit dem Spindelschaft (3) und der Stator (7) mit dem Motorgehäuse (5) verbunden ist, das einstückig mit dem Trageteil (4, 36) hergestellt ist.
  2. 2. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (5) und das Trageteil (4, 36) aus Aluminium-Druckguß hergestellt sind.
  3. 3. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (9) für das Halslager (10) eine in Richtung zum Fußlager (12) verlaufende axiale Verlängerung (15) aufweist, bei der das Zwischenstück (13) angeordnet ist.
  4. 4. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verlängerung (15) ein Lagergehäuse (11) für das Fußlager (12) enthält, bei der das Zwischenstück (13) angeordnet ist.
  5. 5. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Zwischenstück (13) in axialer Verlängerung an das Lagergehäuse (11) des Fußlagers (12) anschließt.
  6. 6. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der federnd nachgiebige Abschnitt des Zwischenstücks (13) durch einen federelastischen Bolzen (14) gebildet wird, der sich in axialer Verlängerung an das Lagergehäuse (11) des Fußlagers (12) anschließt.
  7. 7. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trageteil (4) ein Gehäuse (36) enthält, das das Lagergehäuse (9) des Halslagers (10) und/oder dessen axiale Verlängerung (15) und/oder das Lagergehäuse (11) des Fußlagers (12) unter Bildung eines radialen Spaltes (16) umgibt.
  8. 8. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (36) an seiner Außenseite einen Abschnitt (26) aufweist, der paßgenau in eine Bohrung (20) der Spindelbank (17) einfügbar ist.
  9. 9. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (36) wenigstens in einem Teilbereich als zylindrisches Rohr (28) ausgebildet ist.
  10. 10. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trageteil (4, 36) Mittel (21) zum Begrenzen der radialen Bewegungen des Lagergehäuses (9) des Halslagers (10) aufweist.
  11. 11. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (21) zum Begrenzen durch einen das Lagergehäuse (9) des Halslagers (10) oder die axiale Verlängerung (15) des genannten Lagergehäuses (9) oder das Lagergehäuse (11) des Fußlagers (12) mit radialem Abstand umgebenden Ring (21) gebildet werden.
  12. 12. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (21) eine in axialer Richtung verlaufende Anlegefläche (22) aufweist, die paßgenau gegen eine Gegenfläche (23) des Trageteils (4) und/oder des Motorgehäuses (5) anliegt.
  13. 13. Spinn- oder Zwirnspindel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (23) außerhalb des radialen Spaltes (16) angeordnet ist, der von dem Lagergehäuse (9) des Halslagers (10) und/oder der axialen Verlängerung (15) des genannten Halslagers (10) und/oder dem Lagergehäuse (11) des Fußlagers (12) einerseits mit dem Gehäuse (36) des Trageteils (4) andererseits gebildet wird.






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