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Dokumentenidentifikation DE4443631A1 13.06.1996
Titel Vorrichtung zur Lagerung einer Spinn-, Zwirn- oder Umwindespindel
Anmelder SKF Textilmaschinen-Komponenten GmbH, 70376 Stuttgart, DE
Erfinder Dürr, Gunter, 71691 Freiberg, DE;
Engler, Martin, 70372 Stuttgart, DE;
Förstner, Hans-Peter, 74321 Bietigheim-Bissingen, DE;
Hofstetter, Claus, 73269 Hochdorf, DE;
Ott, Ulrich, 70469 Stuttgart, DE;
Sailer, Martin, 71540 Murrhardt, DE;
Speiser, Helmut, 71384 Weinstadt, DE;
Weidner-Bohnenberger, Stephan, 73278 Schlierbach, DE
Vertreter Möbus und Kollegen, 72762 Reutlingen
DE-Anmeldedatum 08.12.1994
DE-Aktenzeichen 4443631
Offenlegungstag 13.06.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.06.1996
IPC-Hauptklasse D01H 7/10
IPC-Nebenklasse D01H 7/12   D01H 7/04   
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zur Lagerung einer Spinn-, Zwirn- oder Umwindespindel mit in einem gemeinsamen Lagergehäuse (10) angeordneten Fußlager und einem Halslager (11, 12) für die Spindel, die ein Außengehäuse (14) aufweist, in dem der Fußbereich (10.1) des Lagergehäuses (10) gelenkig und ein oberer Bereich (10.2) des Lagergehäuses (10) in radialer Richtung gefedert gelagert sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung einer Spinn-, Zwirn- oder Umwindespindel mit in einem gemeinsamen Lagergehäuse angeordneten Fußlager und einem Halslager für die Spindel.

Solche Lagerungen, bei denen das Hals- und das Fußlager in der Regel gemeinsam elastisch gelagert sind, sind bereits in vielfältigen Ausführungen bekannt. Es sind auch beispielsweise in der DE-OS 15 35 007 Lagerungen vorgeschlagen worden, bei denen das Fußlager und das Halslager jeweils an getrennten, ineinandersteckenden biegeelastischen Hülsen angeordnet sind. Diese doppelt elastische Lagerung für die Spindel ermöglicht extrem hohe Drehzahlen der Spindel und eignet sich damit insbesondere für den Einsatz in Hochgeschwindigkeits-Ringspinnmaschinen. Durch die getrennte elastische Lagerung von Fuß- und Halslager werden die auftretenden Lagerkräfte auf ein Minimum begrenzt, wodurch sich ein äußerst ruhiger und geräuscharmer Spindellauf ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zusätzliche elastische Lagerung für Spindeln zu schaffen, bei der das Hals- und das Fußlager für die Spindel in beliebiger Weise gefedert in einem Lagergehäuse angeordnet sein können.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie ein Außengehäuse aufweist, in dem der Fußbereich des Lagergehäuses gelenkig und ein oberer Bereich des Lagergehäuses in radial er Richtung gefedert gelagert sind. Der innere Aufbau der Spindellagerung innerhalb des Lagergehäuses ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung völlig beliebig. Es können hierfür sämtliche konventionellen Spindellagerungen eingesetzt werden. Die gewünschte zusätzliche elastische Lagerung entsteht durch das Gelenk am Fußbereich des Lagergehäuses, das einen Drehpunkt für Schwenkbewegungen des Lagergehäuses innerhalb des Außengehäuses bildet, wobei die Auslenkungen des Lagergehäuses im oberen Bereich radial abgefedert werden. Hierbei kann das Gelenk zwischen Fußbereich des Lagergehäuses und Außengehäuse als Kugelschalen-, Kugelplatten- oder als Spitzengelenk ausgebildet sein. Diese Gelenktypen zeichnen sich durch eine hohe Robustheit aus. Aber auch die Ausbildung des Gelenkes als Federgelenk, bei dem der Fußbereich des Lagergehäuses mit einer für die Schwenkbewegung elastischen Membran im Außengehäuse zusammenwirkt ist möglich. Zur radialen Federung kann zwischen dem oberen Bereich des Lagergehäuses und dem Außengehäuse zweckmäßigerweise ein radial federndes Element angeordnet sein. Dieses radial federnde Element kann aus Metall bestehen und beispielsweise eine Spiralfeder sein. Aber auch ein Element aus einem Elastomer oder dergleichen kann hierfür eingesetzt werden. Hierbei kann das Außengehäuse einen Flansch zur Befestigung in einer Spinnmaschine aufweisen, wobei im Flanschbereich ein Hohlraum zur Anordnung des radial federnden Elementes vorgesehen sein kann. Das federnde Element kann jedoch auch eine nur geringe radiale Erstreckung und dafür eine relativ große Länge in axialer Richtung aufweisen. Auch die Anordnung mehrerer federnder Elemente, die sich in ihrer Wirkung ergänzen, ist möglich. Zum Schutz des radial federnden Elementes vor Deformationen kann außerdem eine Auslenkungsbegrenzung vorgesehen sein. Dies ist insbesondere bei von einem Tangentialriemen angetriebenen Spindeln von Vorteil, bei der hohe radial wirkende Bremskräfte auftreten. Eine zusätzliche Dämpfung der Bewegung des Lagergehäuse s im Außengehäuse kann durch das Vorsehen eines Dämpfungsmediums wie Fett, Öl oder Polymerschaum in einem Zwischenraum zwischen Lagergehäuse und Außengehäuse erzielt werden. Da der Raum zwischen Lagergehäuse und Außengehäuse nicht mit dem Inneren des Lagergehäuses verbunden ist, können andere Medien als das Schmier- und Dämpfungsmedium der Spindellagerung als Dämpfungsmedium eingesetzt werden. Bei einem genügend großen Zwischenraum zwischen Lagergehäuse und Außengehäuse kann dort auch ein spiralgewickeltes und öl- oder fettgefülltes Dämpfungselement, beispielsweise ein gewickelter Blechstreifen angeordnet sein.

Zur Geräuschentkopplung zwischen Lagergehäuse und Außengehäuse kann das Gelenk zwischen Lagergehäuse und Außengehäuse zweckmäßigerweise aus einer- anderen Werkstoff als die Gehäuse gefertigt sein. Dabei können auch Verbundwerkstoffe verwendet werden, z. B. ein PTEE-beschichtetes Kugelschalengelenk. Auch durch eine in Geometrie und Werkstoff abgestimmte Membran kann eine Geräuschminderung bewirkt werden. Häufig ist auch eine Einstellmöglichkeit der relativen Lage von Lagergehäuse und Außengehäuse zueinander beispielsweise als Vorhaltung bei einem Tangentialriemenantrieb oder zur Kompensation von Herstellungstoleranzen erwünscht. Hierzu können entsprechende Einrichtungen im Fußbereich und im oberen Bereich des Außengehäuses vorgesehen sein. So kann die Einstellung der relativen Lage von Lagergehäuse und Außengehäuse beispielsweise im Fußbereich mittels einer Schraub- oder Klemmverbindung zwischen Lagergehäuse und Außengehäuse erfolgen. Jedoch auch eine Einstellung durch plastische Deformation eines Verbindungselementes ist denkbar. Die Einstellung der relativen Lage im oberen Bereich kann beispielsweise durch Aufnahme des Federelementes in zwei ineinandergefügte Scheiben mit exzentrischer Bohrung erfolgen. Außerdem können Sicherungen beispielsweise in Form von Anschlägen gegen eine axiale Bewegung des Lagergehäuses gegenüber dem Außengehäuse vorgesehen sein. Eine solche Sicherung ist dabei in beiden Richtungen zweckmäßig. Beim Kopswechsel können große Dofferkräfte auftreten, die beispielsweise durch eine Scheibe unter dem Einpreßbund zwischen Lagergehäuse und Außengehäuse oder durch eine Abstützkappe unterhalb eines Membrangelenkes zwischen Lagergehäuse und Außengehäuse aufgefangen werden können. Durch eine Deckscheibe am oberen Ende des Außengehäuses kann verhindert werden, daß beim Abziehen der Kopse das Spindeloberteil zusammen mit dem Lagergehäuse aus dem Außengehäuse herausgezogen wird. Das Außengehäuse kann das Lagergehäuse in radialer Richtung und nach unten hin vollständig umschließen, so daß ein Einfüllen des Dämpfungsmediums wie Fett vor Einbau des Lagergehäuses in das Außengehäuse möglich ist, wodurch sich die Montage der Vorrichtung vereinfacht.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen zentralen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Spindellagerung;

Fig. 2 einen zentralen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Spindellagerung.

Die Spindellagerung nach Fig. 1 besteht aus einem Lagergehäuse 10, in dem eine aus einem Halslager 11 sowie einem Fußlager 12bestehende Spindellagerung angeordnet ist. Das Fußlager 12 ist in radialer Richtung begrenzt beweglich im Lagergehäuse 10 angeordnet. Das Halslager 11 ist fest über eine Preßverbindung mit dem Lagergehäuse 10 verbunden. Zur Dämpfung der Bewegung des Fußlagers 12 ist eine Dämpfungsspirale 13 zwischen dem Fußlager 12 und der Innenwandung des Lagergehäuses 10 vorgesehen. Das Lagergehäuse 10 schließt die eigentliche Spindelaufnahme vollständig nach außen hin ab. Der gezeigte innere Aufbau des Lagergehäuses 10 ist lediglich beispielhaft. Hier sind auch andere Anordnungen von Halslager 11 und Fußlager 12 möglich. Das Lagergehäuse 10 ist in ein Außengehäuse 14 eingesetzt und in seinem Fußbereich 10.1 über ein Gelenk 15, das hier von einer Spitze 16 am Boden des Lagergehäuses 10 und einer entsprechend geformten Hohlspitze 17 am Außengehäuse 14 gebildet ist, am Außengehäuse 14 gelagert. In einem oberen Bereich 10.2 ist das Lagergehäuse 10 über ein Federelement 18, das hier von mehreren übereinander angeordneten Spiralfedern gebildet wird, in radialer Richtung federnd im Außengehäuse 14 angeordnet. In einem Zwischenraum 19 zwischen Lagergehäuse 10 und Außengehäuse 14 ist Fett als Dämpfungsmedium eingefüllt. Durch die Füllstandshöhe des Fettes im Zwischenraum 19 und durch die Federkennlinie des Federelementes 18 können Rückwirkungen des Gelenkes 15 auf Dämpfung und Federung einfach kompensiert werden. In seinem oberen Bereich 10.2 ist das Lagergehäuse 10 mit einem Einpreßbund 20 zur axialen Abzugssicherung im Außengehäuse 14 versehen. Zusätzlich ist eine Deckscheibe 21 von oben auf das Außengehäuse 14 aufgesetzt, die sowohl eine Abdichtung des Innenraumes des Außengehäuses 14 als auch einen axialen und radialen Anschlag für das Innengehäuse 10 bildet. Am unteren Bereich des Außengehäuses 14 ist eine Zentriervorrichtung 22 für das Gelenk 15 vorgesehen. Mit ihrer Hilfe kann die relative Lage des Lagergehäuses 10 zum Außengehäuse 14 eingestellt werden.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung weist das Innengehause 30 den gleichen inneren Aufbau wie das Innengehäuse 10 nach Fig. 1 auf. Im Gegensatz zum Innengehäuse 10 nach Fig. 1 ruht hier jedoch der Fußbereich 30.1 des Lagergehäuses 30 auf einer elastischen Membran 31 eines Außengehäuses 32, die somit ein Federgelenk für das Lagergehäuse 30 bildet. Auch hier ist über eine Zentriervorrichtung 33 eine Voreinstellung der relativen Lage des Lagergehäuses 30 zum Außengehäuse 32 möglich.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Lagerung einer Spinn-, Zwirn- oder Umwindespindel mit in einem gemeinsamen Lagergehäuse angeordneten Fußlager und einem Halslager für die Spindel, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Außengehäuse (14, 32) aufweist, in dem der Fußbereich (10.1, 30.1) des Lagergehäuses (10, 30) gelenkig und ein oberer Bereich (10.2) des Lagergehäuses (10, 30) in radialer Richtung gefedert gelagert sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (15) zwischen Fußbereich (10.1) des Lagergehäuses (10) und Außengehäuse (14) als Kugelschalen-, Kugelplatten- oder als Spitzengelenk (16, 17) ausgebildet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk als Federgelenk ausgebildet ist, bei dem der Fußbereich (30.1) des Lagergehäuses (30) mit einer für die Schwenkbewegung des Lagergehäuses elastischen Membran (33) im Außengehäuse (32) zusammenwirkt.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen Bereich (10.2) des Lagergehäuses (10) und dem Außengehäuse (14) ein radial federndes Element (18) angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das radial federnde Element (18) eine Spiralfeder ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das radial federnde Element (18) aus mehreren Einzelfederelementen gebildet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse einen Flansch zur Befestigung in einer Spinnmaschine aufweist, wobei im Flanschbereich ein Hohlraum zur Anordnung des radial federnden Elementes vorgesehen ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslenkungsbegrenzung für das radial federnde Element (18) vorgesehen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum (19) zwischen Lagergehäuse (10) und Außengehäuse (14) ein Dämpfungsmedium wie Öl, Fett oder Polymerschaum vorgesehen ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum (19) zwischen Lagergehäuse und Außengehäuse ein spiralgewickeltes und öl- oder fettgefülltes Dämpfungselement angeordnet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Geräuschentkopplung zwischen Lagergehäuse (10, 30) und Außengehäuse (14, 32) das Gelenk (16, 17) aus einem anderen Werkstoff als die Gehäuse (10, 30; 14, 32) gefertigt ist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Gelenk (15) und/oder im Radiallagerbereich Einrichtungen (22) zum Einstellen der relativen Lage von Lagergehäuse (10) und Außengehäuse (14) zueinander vorgesehen sind.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der relativen Lage von Lagergehäuse (10) und Außengehäuse (14) mittels einer Schraub- oder Klemmverbindung zwischen Lagergehäuse (10) und Außengehäuse (14) im Fußbereich (10.1, 30.1) erfolgt.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der relativen Lage von Lagergehäuse (10) und Außengehäuse (14) durch plastische Deformation eines Verbindungselementes zwischen Lagergehäuse (10) und Außengehäuse (14) erfolgt.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der relativen Lage von Lagergehäuse (10) und Außengehäuse (14) das radial federnde Element (18) in zwei ineinandergefügte Scheiben mit exzentrischer Bohrung am oberen Bereich (10.2) des Lagergehäuses (10) angeordnet ist.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Sicherungen wie Anschläge (21) gegen eine axiale Bewegung des Lagergehäuses (10) gegenüber dem Außengehäuse (14) vorgesehen sind.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (14) das Lagergehäuse (10) in radialer Richtung und nach unten hin vollständig umschließt.






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