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Dokumentenidentifikation DE19532275A1 06.03.1997
Titel Spindel für Spinn- oder Zwirnmaschinen
Anmelder Stahlecker, Fritz, 73337 Bad Überkingen, DE;
Stahlecker, Hans, 73079 Süßen, DE
Erfinder Stahlecker, Fritz, 73337 Bad Überkingen, DE;
Stahlecker, Hans, 73079 Süßen, DE
Vertreter Patentanwälte Wilhelm & Dauster, 70174 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 01.09.1995
DE-Aktenzeichen 19532275
Offenlegungstag 06.03.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.03.1997
IPC-Hauptklasse D01H 7/10
Zusammenfassung Bei einer Spinn- oder Zwirnspindel, deren Schaft in einem Halslager und in einem Fußlager drehbar gelagert ist, sind drei ineinander angeordnete hülsenartige Bauteile vorgesehen, die jeweils zwischen sich einen Ringspalt belassen. Das äußere hülsenartige Bauteil ist ein an einer Spindelbank befestigbares Außengehäuse. Das mittlere hülsenartige Bauteil ist eine Lagerhülse, die über einen Lagereinsatz das Halslager aufnimmt. Diese Lagerhülse ist an ihren beiden Stirnenden jeweils mit Federzungen versehen, die sich mittelbar oder unmittelbar am Außengehäuse abstützen. Das innere hülsenartige Bauteil ist ein das Fußlager aufnehmendes biegeweiches Zentrierrohr, welches in der Nähe des Halslagers mit dem Lagereinsatz fest verbunden und im Bereich des Fußlagers über eine Dämpfungsspirale an der Lagerhülse abgestützt ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Spindel für Spinn- oder Zwirnmaschinen mit in einem Halslager und einem Fußlager drehbar gelagertem Schaft, mit drei ineinander angeordneten, jeweils einen Ringspalt zwischen sich belassenden hülsenartigen Bauteilen, von denen das äußere ein an einer Spindelbank befestigbares Außengehäuse, das mittlere eine im Bereich des Fußlagers im Außengehäuse gehaltene und im Bereich des Halslagers einen Lagereinsatz tragende, radial auslenkbare Lagerhülse und das innere ein das Fußlager aufnehmendes Zentrierrohr ist, das in der Nähe des Halslagers mit dem Lagereinsatz verbunden und im Bereich des Fußlagers über eine Dämpfungsspirale an der Lagerhülse abgestützt ist.

Bei einer Spindel dieser Art (DE 40 09 695 A1) ist die Lagerhülse ein durchgehendes Rohr, welches unten im Außengehäuse fest eingespannt und im oberen Bereich des Außengehäuses gegenüber diesem radial frei beweglich ist. Die radiale Beweglichkeit wird durch die relativ dünne Wandstärke der Lagerhülse erreicht. Durch die bekannte Ausbildung wird bewirkt, daß die Lagerhülse das Außengehäuse nicht zu Schwingungen anregen kann, wodurch die Laufgeräusche der Spindel in vertretbaren Grenzen gehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spindel zu schaffen, die bei gleich guter Lärmdämpfung ein noch besseres Laufverhalten zeigt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Lagerhülse an ihren beiden Stirnenden jeweils mit- Federzungen versehen ist, die sich unmittelbar oder mittelbar am Außengehäuse abstützen.

Dadurch, daß die Federzungen jeweils als Biegefedern wirken, kann die Lagerhülse in ihrem mittleren Bereich radial auslenken. Dadurch, daß sich insbesondere auch die dem Halslager zugewandten Federzungen unmittelbar oder mittelbar am Außengehäuse abstützen, wird das radiale Auslenken in kontrollierbaren Grenzen gehalten. Die durch die Federzungen entstehenden Diskontinuitätsstellen wirken dabei lärmdämpfend.

In bevorzugter Ausgestaltung stützen sich die dem Halslager zugewandten Federzungen an einem in das Außengehäuse eingesetzten Kunststoffring ab. Dadurch wird zum einen eine wirksame Dämpfung gegen die radialen Auslenkungen der Lagerhülse erreicht, während zum anderen - von der unteren Halterung der Lagerhülse abgesehen - jegliche metallene Lärmbrücke zwischen der Lagerhülse und dem Außengehäuse vermieden ist.

Die Federzungen sind so bemessen, daß deren Länge jeweils etwa ein Sechstel der Länge der Lagergehäuse beträgt. Dies bedeutet also, daß etwa zwei Drittel der Lagerhülse durch ein geschlossenes Rohr und etwa ein Drittel der Lagerhülse insgesamt durch die Federzungen gebildet sind.

Das Schwingungsverhalten hat sich als besonders günstig herausgestellt, wenn die dem Fußlager zugewandten Federzungen eine größere Federsteifigkeit haben als die dem Halslager zugewandten Federzungen. Die größere Federsteifigkeit wird insbesondere dadurch erreicht, daß - bei etwa gleicher Länge - die unteren Federzungen etwas breiter gemacht werden als die oberen Federzungen.

Die Fertigung wird dadurch besonders günstig, daß die Lagerhülse einschließlich der Federzungen aus einem Rohr gleichen Durchmessers und gleicher Wandstärke gezogen ist. Insbesondere nachträgliche Dreharbeiten zum Verändern einzelner Wandstärken sind vorteilhaft vermieden.

Zweckmäßig ist die Lagerhülse mit dem Lagereinsatz in der Nähe der dem Halslager zugewandten Federzungen durch einen Preßsitz verbunden. Dadurch macht der relativ steife, das Halslager tragende Lagereinsatz die radialen Auslenkungen der Lagerhülse mit.

Vorteilhaft ist das dem Halslager zugewandte Stirnende der Lagerhülse im Abstand vom Halslager und mit radialem Spiel gegenüber dem Lagereinsatz angeordnet. Dadurch wird der das Halslager unmittelbar aufnehmende Lagereinsatz selbst an derjenigen Stelle, an der sich die Lagerhülse über ihre oberen Federzungen am Außengehäuse abstützt, radial beweglich.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Spindel einer Spinn- oder Zwirnmaschine,

Fig. 2 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht auf eine erfindungsgemäße Lagerhülse.

Die für Spinn- oder Zwirnmaschinen verwendbare Spindel 1 enthält einen drehbar gelagerten Schaft 2, der in einem oberen Halslager 3 und in einem unteren Fußlager 4 gelagert ist.

Die Spindel 1 weist drei ineinander angeordnete hülsenartige Bauteile auf, von denen das äußere ein dickwandiges Außengehäuse 5, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, das mittlere eine Lagerhülse 6 und das innere ein biegeweiches Zentrierrohr 7 ist. Zwischen dem Außengehäuse 5 und der Lagerhülse 6 gibt es einen Ringspalt 8, zwischen der Lagerhülse 6 und dem Zentrierrohr 7 einen Ringspalt 9.

Das Außengehäuse 5 ist ohne Verwendung irgendwelcher gummielastischer Elemente direkt an einer in Maschinenlängsrichtung durchlaufenden Spindelbank 10 befestigt. Hierfür weist die Spindelbank 10 an jeder Spinn- oder Zwirnstelle eine zylindrische Bohrung 11 auf, durch die das Außengehäuse 5 von oben hindurchgesteckt wird. Das Außengehäuse 5 liegt dann mit einem sphärischen Flansch 12 auf einer entsprechend geformten Fläche einer Zentrierscheibe 13 auf, die ihrerseits von oben an der Spindelbank 10 anliegt. Der sphärische Flansch 12 und die Zentrierscheibe 13 dienen dem vertikalen Ausrichten der Spindel 1.

Unterhalb der Spindelbank 10 ist das Außengehäuse 5 mit einem Außengewinde 14 zur Aufnahme einer Befestigungsmutter 15 versehen. Das Außengehäuse 5 wird nach Hinzufügen einer Unterlegscheibe 16 zwischen der Befestigungsmutter 15 und dem Flansch 12 mit der Spindelbank 10 verspannt.

Die Lagerhülse 6 weist, wie insbesondere auch aus der Fig. 2 hervorgeht, an ihrem unteren stirnseitigen Ende mehrere Federzungen 17 auf, die in Umfangsrichtung durch Schlitze 18 jeweils voneinander getrennt sind. Die Länge der Federzungen 17 entspricht etwa einem Sechstel der Länge der Lagerhülse 6. Die Lagerhülse 6 wird von oben in das Außengehäuse 5 eingesteckt und stützt sich über die Federzungen 17 an der Innenwandung des Außengehäuses 5 im Bereich des Fußlagers 4 ab. An einer Stelle des Umfangs besitzt das Außengehäuse 5 einen nockenartigen Vorsprung 19, der in einen der Schlitze 18 eingreift und somit als Verdrehsicherung wirkt. Das Außengehäuse 5 enthält unterhalb des Vorsprungs 19 ferner eine Ringnut 20, in die drei Warzen 21 der Lagerhülse 6 eingreifen und somit die axiale Sicherung der Lagerhülse 6 im Außengehäuse 5 übernehmen.

Die Lagerhülse 6 ist aus einem gezogenen Rohr 22 gleichen Durchmessers und gleicher Wandstärke hergestellt. Sie enthält auch im Bereich des oberen Stirnendes eine Reihe von Federzungen 23, deren Länge ebenfalls etwa ein Sechstel der gesamten Länge der Lagerhülse 6 ausmacht. Auch die Federzungen 23 sind durch Schlitze 24 voneinander getrennt. Die oberen Federzungen 23 stützen sich nach außen gegen einen Kunststoffring 25 ab, der als Klipsdeckel ausgebildet ist und von oben in das Außengehäuse 5 eingesteckt wird, nachdem die Lagerhülse 6 eingebaut ist. Am unteren Umfang weist der Kunststoffring 25 eine Sicherungsraste 26 auf, mit der er eine entsprechende Eindrehung im Außengehäuse 5 hintergreift, so daß der Kunststoffring 25 nicht ohne weiteres nach oben aus dem Außengehäuse 5 herausgezogen werden kann. Der Kunststoffring 25 ist mit seinem Außenumfang durch eine entsprechende Ringnut leicht federnd ausgebildet, so daß er in das Außengehäuse 5 von oben eingeklipst werden kann.

Im oberen Umfangsbereich weist der Kunststoffring 25 eine Öleinlauföffnung 27 auf, die mit einer Abdeckung 28 abdeckbar ist. Durch die Öleinlauföffnung 27 kann Öl zu Schmierungszwecken nachgefüllt werden, welches dann in den Ringspalt 8 und von dort in den Ringspalt 9 gelangt.

Auf Grund der Anordnung der Federzungen 17 und 23 ist die Lagerhülse 6 in ihrem mittleren Bereich bei Betrieb der Spindel 1 radial auslenkbar. Dabei ist die Federsteifigkeit der unteren Federzungen 17 größer als die Federsteifigkeit der oberen Federzungen 23. Aus Festigkeitsgründen sind die oberen Federzungen 23 induktiv gehärtet.

Im oberen Bereich enthält die Lagerhülse 6 einen Lagereinsatz 29, der mit einem Preßsitz 30 kurz unterhalb der oberen Federzungen 23 in die Lagerhülse 6 eingepreßt ist. Dabei greift eine Sicke 31 der Lagerhülse 6 in eine entsprechend geformte Ringnut 32 des Lagereinsatzes 29 ein, so daß der Preßsitz 30 zusätzlich durch einen Formschluß gesichert ist. Der Lagereinsatz 29 reicht ein ganzes Stück über das obere Stirnende der Federzungen 23 hinaus, so daß der Kunststoffring 25 mit einigem Abstand unterhalb des Halslagers 3 angeordnet ist. Zwischen den Federzungen 23 der Lagerhülse 6 und dem Lagereinsatz 29 gibt es oberhalb des Preßsitzes 30 ein radiales Spiel 33.

Aus dem Lagereinsatz 29 schaut nach oben das Oberteil des rotierenden Schaftes 2 heraus, der in nicht dargestellter Weise der Aufnahme einer zu bewickelnden Spulenhülse dient. Das nicht mehr dargestellte Spindeloberteil ist mit einem Antriebswirtel verbunden, an den sich ein vorzugsweise in Maschinenlängsrichtung durchlaufender Antriebsriemen zum Antreiben des Schaftes 2 anlegt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Antriebsriemen im Bereich des Halslagers 3 liegt, welches somit unmittelbar den Riemendruck aufnimmt.

Das biegeweiche Zentrierrohr 7 ist mit einer Einspannstelle 34 kurz unterhalb des Halslagers 3 in den Lagereinsatz 29 der Lagerhülse 6 eingespannt. Die Biegeweichheit des Zentrierrohres 7 wird in bekannter Weise durch einen wendelförmigen Schlitz 35 erreicht. Im unteren Bereich trägt das Zentrierrohr 7 eine Fußlagerbüchse 36, welche der Aufnahme der radialen Kräfte des Fußlagers 4 dient. Ferner trägt das Zentrierrohr 7 eine Spurplatte 37, welche die axialen Kräfte des Schaftes 2 der Spindel 1 aufnimmt.

Das Fußlager 4 ist ölgeschmiert, wobei im unteren Bereich des Zentrierrohres 7 mehrere Ölbohrungen 38 vorgesehen sind, die den Ringspalt 9 mit dem Inneren des Zentrierrohres 7 verbinden. Zwischen dem Zentrierrohr 7 und der Lagerhülse 6 ist eine Dämpfungsspirale 39 vorgesehen, welche das Zentrierrohr 7 an der Lagerhülse 6 abstützt und welche mit dem Öl in Verbindung steht. Nach oben stützt sich die Dämpfungsspirale 39 unmittelbar am Lagereinsatz 29 ab.

Nach unten ist die Lagerhülse 6 mit einem Boden 40 abgeschlossen, der kurz unterhalb der Spurplatte 37 einen Sicherheitsanschlag 41 aufweist.

Die Abstützung der Lagerhülse 6 mittels der Federzungen 17 und 23 am Außengehäuse 5 bedeutet Diskontinuitätsstellen, die den vom Halslager 3 ausgehenden Körperschall dämpfen. Diese Diskontinuitätsstellen bewirken, daß auch bei Fehlen gummielastischer Zwischenelemente der Körperschall nicht in der Lage ist, sich zur Gänze auf die großflächige Spindelbank 10 fortzupflanzen und von dort als unzulässig großer Lärm abzustrahlen.


Anspruch[de]
  1. 1. Spindel für Spinn- oder Zwirnmaschinen mit in einem Halslager und einem Fußlager drehbar gelagertem Schaft, mit drei ineinander angeordneten, jeweils einen Ringspalt zwischen sich belassenden hülsenartigen Bauteilen, von denen das äußere ein an einer Spindelbank befestigbares Außengehäuse, das mittlere eine im Bereich des Fußlagers im Außengehäuse gehaltene und im Bereich des Halslagers einen Lagereinsatz tragende, radial auslenkbare Lagerhülse und das innere ein das Fußlager aufnehmendes Zentrierrohr ist, dasein der Nähe des Halslagers mit dem Lagereinsatz verbunden und im Bereich des Fußlagers über eine Dämpfungsspirale an der Lagerhülse abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (6) an ihren beiden Stirnenden jeweils mit Federzungen (17, 23) versehen ist, die sich unmittelbar oder mittelbar am Außengehäuse (5) abstützen.
  2. 2. Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die dem Halslager (3) zugewandten Federzungen (23) an einem in das Außengehäuse (5) eingesetzten Kunststoffring (25) abstützen.
  3. 3. Spindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Federzungen (17, 23) jeweils etwa ein Sechstel der Länge der Lagerhülse (6) beträgt.
  4. 4. Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Fußlager (4) zugewandten Federzungen (17) eine größere Federsteifigkeit haben als die dem Halslager (3) zugewandten Federzungen (23).
  5. 5. Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (6) einschließlich der Federzungen (17, 23) aus einem Rohr (22) gleichen Durchmessers und gleicher Wandstärke hergestellt ist.
  6. 6. Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (6) mit dem Lagereinsatz (29) in der Nähe der dem Halslager (3) zugewandten Federzungen (23) durch einen Preßsitz (30) verbunden ist.
  7. 7. Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Halslager (3) zugewandte Stirnende der Lagerhülse (6) im Abstand vom Halslager (3) und mit radialem Spiel (33) gegenüber dem Lagereinsatz (29) angeordnet ist.






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