CH674652A5

CH674652A5 -

Info

Publication number: CH674652A5
Application number: CH32588A
Authority: CH
Inventors: Gian-Carlo Dr Mondini
Original assignee: Rieter Ag Maschf
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1990-06-29
Also published as: DE3843651A1; DE3843651C2

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Spinn- oder Zwirnspindel gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. DESCRIPTION The invention relates to a spinning or twisting spindle according to the preamble of claim 1.

Aus der CH-PS 383 232 ist bereits eine diesbezügliche, im Beschreibungsteil näher erläuterte Spindel bekannt, die sich seit der Anmeldudng im Jahre 1960 vielfach bewährt hat. Diese bekannte Spindel besteht aus relativ wenigen Teilen, ist einfach im Aufbau, erlaubt eine kostensparende Herstellung und ist langlebig bzw. dauerhaft. Ein weiterer Vorteil besteht in der Trennung von From CH-PS 383 232 a related spindle, which is explained in more detail in the description part, is already known, which has proven itself many times since the application in 1960. This known spindle consists of relatively few parts, is simple in construction, allows cost-saving production and is long-lasting or durable. Another advantage is the separation of

Schmier- und Dämpfungsöl, so dass keine Kompromisse bezüglich der Optimalität eingegangen werden müssen. Da jedoch die Bestimmungen hinsichtlich der Lärmemissionswerte immer strenger werden, stösst diese Spindel mehr und mehr an ihre erlaubte 5 Höchstdrehzahlgrene. Ebenso fordern Energiesparmassnahamen immer kleinere Leistungsaufnahmewerte. Lubricating and damping oil, so that no compromises have to be made regarding optimality. However, as the regulations regarding noise emission values become stricter, this spindle is increasingly reaching its 5 maximum speed limit. Energy saving measures are also demanding ever lower power consumption values.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Beibehaltung der eingangs erwähnten Vorteile, die Nachteile zu vermeiden und eine Spindel vorzuschlagen, die mit höheren Dreh-10 zahlen laufen kann und weniger Lärm und Vibrationen verursacht. It is therefore an object of the present invention, while maintaining the advantages mentioned at the outset, to avoid the disadvantages and to propose a spindle which can run at higher speeds and causes less noise and vibrations.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Spinn- oder Zwirnspindel mit den diese Spindel im Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmalen. Die zweite elastische Zone absorbiert bzw. dämpft 15 die im oberen Teil des Spindelschaftes auftretenden Vibrationen, so dass Lärmemissionen hervorrufende Schwingungen vermindert bzw. abgeschwächt auf die durch Resonanz die Schwingungen noch verstärkende Spindelbank übertragen werden. Höhere Drehzahlen sind nunmehr mit dem gleichen Lärmemissionswert 20 möglich. Welche der möglichen, in den Ansprüchen 2-5 erwähnten Lehren für die Gestaltung der erfindungsgemässen Zone zu der optimalsten Lösung hinsichtlich Vibrationsdämpfung und Herstellungskosten fuhren wird, sollen eingeleitete Versuche ermitteln. Auf jeden Fall spielen die zusätzlichen Kosten für die 25 Herstellung der zweiten elastischen Zone bezüglich der Gesamtkosten kaum eine Rolle. Der Vorschlag des Anspruches 6 dient zur Begrenzung der radialen Auslenkung des Spindelschaftes im Bereich der Halslagerung. Energie- und Herstellungskosteneinsparungen sind neben einer weiteren Herabsetzung von Schwin-30 gungen mit den Merkmalen des Anspruches 7 möglich, da ein Gleitlager im Falle einer garnaufwickelnden Spindel weniger Schwingungen erzeugt und den Schmierölfilm, im Gegensatz zu Nadel und Kugellagern, nicht zerschlägt und da ein Gleitlager billiger in der Anschaffung und die Gesamtkonstruktion einfacher 33 ist. Ausserdem kann der Wirteldurchmesser verkleinert werden, wodurch wegen der kleineren Umschlingung des Antriebbandes zusätzlich Energie eingespart werden kann. Weiterhin geht kein Schmieröl verloren, weil es durch den Überlastungsanschlag aufgefangen wird. Vorteilhafte Weiterbildungen werden durch die 40 Ansprüche 8 und 9 aufgezeigt. Mit dem erfinderischen Merkmal des Anspruches 10 kann die Dauerhaftigkeit weiter gesteigert und die Herstellung verbilligt werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: This object is achieved by a spinning or twisting spindle with the features characterizing this spindle in claim 1. The second elastic zone absorbs or dampens the vibrations occurring in the upper part of the spindle shaft, so that vibrations which cause noise emissions are reduced or weakened and transmitted to the spindle bench, which amplifies the vibrations by resonance. Higher speeds are now possible with the same noise emission value 20. Experiments initiated should determine which of the possible teachings mentioned in claims 2-5 for the design of the zone according to the invention will lead to the most optimal solution with regard to vibration damping and manufacturing costs. In any case, the additional costs for the production of the second elastic zone hardly play a role in terms of the total costs. The proposal of claim 6 serves to limit the radial deflection of the spindle shaft in the region of the neck bearing. Energy and manufacturing cost savings are possible in addition to a further reduction in vibrations with the features of claim 7, since a plain bearing generates fewer vibrations in the case of a yarn winding spindle and, in contrast to needle and ball bearings, does not break up the lubricating oil film and there is a plain bearing cheaper to buy and the overall construction is simpler 33. In addition, the host diameter can be reduced, which means that additional energy can be saved due to the smaller wrap around the drive belt. Furthermore, no lubricating oil is lost because it is caught by the overload stop. Advantageous further developments are shown by the 40 claims 8 and 9. With the inventive feature of claim 10, the durability can be further increased and the production cheaper. The invention is explained below with reference to the drawing. Show it:

Figur 1 einen Vertikalquerschnitt durch eine aus der CH-PS 45 383232 bekannte Spindel, 1 shows a vertical cross section through a spindle known from CH-PS 45 383232,

Figur 2 einen Vertikalteilquerschnitt einer ersten Ausfuhrung nach der Erfindung, FIG. 2 shows a vertical partial cross section of a first embodiment according to the invention,

Figur 3 einen Vertikalteilquerschnitt einer zweiten Ausfuhrung nach der Erfindung, FIG. 3 shows a vertical partial cross section of a second embodiment according to the invention,

50 Figur 4 eine Teilansicht der zweiten elastischen Zone, teilweise im Schnitt und 50 Figure 4 is a partial view of the second elastic zone, partly in section and

Figur 5 einen Teilquerschnitt entlang der Linie V-V in der Figur 3. FIG. 5 shows a partial cross section along the line V-V in FIG. 3.

Die Spindel in Figur 1 zeigt einen Spindelschaft 1, der in 55 einer oberen Halslagerung 3, einem Wälz- bzw. Nadellager, und in einer Fusslagerung 5, einem Gleitlager, gestützt ist. Das Nadellager 3 ist in einem Halslagergehäuse 7 und im Halslagergehäuse 7 ist ein anfanglich unten offenes, starres Mantelrohr 9 aus Messing (Messing hat bessere inhärente Schwingungsdämpfungsei-60 genschaften als Stahl) über einen Teilabschnitt eingepresst. Nachfolgend werden eine Scheibe 11, das Gleitlager 5 und eine Druckfeder 13 von unten in das Mantelrohr bzw. die Hülse 9 gegen einen Anschlag 15 eingeführt, wonach das Mantelrohr mittels einer Abdichtplatte 17 durch Umbördelung oder dergleichen 65 abgedichtet wird, um ein Schmiermittel 19 (Öl) im Rohr 9 und ein dickflüssiges Dämpfungsmittel 20 (Öl) um das Rohr 9 herum getrennt zu halten. Zwischen dem Gleitlager 5 und dem unteren, als Klemmring 23 dienenden Endbereich des Halslagergehäuses 7 The spindle in Figure 1 shows a spindle shaft 1, which is supported in 55 an upper neck bearing 3, a roller or needle bearing, and in a foot bearing 5, a plain bearing. The needle bearing 3 is pressed into a neck bearing housing 7 and in the neck bearing housing 7 a rigid jacket tube 9 made of brass (brass has better inherent vibration damping properties than steel) which is initially open at the bottom is pressed over a partial section. Subsequently, a disk 11, the slide bearing 5 and a compression spring 13 are inserted from below into the casing tube or the sleeve 9 against a stop 15, after which the casing tube is sealed by means of a sealing plate 17 by flanging or the like 65 in order to provide a lubricant 19 (oil ) in the tube 9 and a viscous damping agent 20 (oil) around the tube 9 to keep separate. Between the plain bearing 5 and the lower end region of the neck bearing housing 7, which serves as a clamping ring 23

3 3rd

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weist das Rohr 9 eine wellen- bzw. rillenförmige, biegeelastische bzw. flexible Zone 22 auf. Verglichen mit Querschnittsverminderungen und/oder Durchbrechungen bzw. Einschnitten, welche die Gefahr der Rissbildung in sich bergen, ist die geschlossene Wellenform als kostengünstig und dauerhaft zu betrachten. Das Rohr 9 samt dem Halslagergehäuse 7 ragt klemmend in ein mit einem Halteflansch 24 versehenes, unten verschlossenes Spindelgehäuse 25 aus Gusseisen, welches Material an sich schwingungs-dämpfend ist. Eine zusätzliche Schwingungsdämpfung wird durch das Dämpfungsöl 20 und durch die elastische Zone 22 erreicht. Der Halteflansch 24 und eine untere Haltemutter 27 befestigen das vertikal ausgerichtete Spindelgehäuse 25 fest in einer Bohrung 28 einer Spindelbank 29 einer Spinn- oder Zwirnmaschine. Das dünnflüssige, beidseits des Gleitlagers 5 vorhandene und über Bohrungen 30 oder dergleichen miteinander in Verbindung stehendes Schmieröl 19 kriecht dank der Konizität des Spindelschaftes 1 zur Halslagerung 3 hinauf. Das Rohr 9 ist im Bereich des Halteflansches 24 und der Bohrung 28 über den mit dem Halslagergehäuse 7 einstückig verbundenen Klemmring 23 fest gegen die Innenwand 31 des Spindelgehäuses 25 eingespannt. Ein bandangetriebener Wirtel 33 im Bereich der Halslagerung 3 ist oberhalb davon fest mit dem in das Rohr 9 hineinragenden Spindelschaft 1 verbunden. the tube 9 has a wave-shaped or groove-shaped, flexible or flexible zone 22. Compared to cross-sectional reductions and / or perforations or incisions, which harbor the risk of cracking, the closed waveform can be regarded as inexpensive and permanent. The tube 9 together with the neck bearing housing 7 projects in a clamping manner into a spindle housing 25 made of cast iron, which is provided with a holding flange 24 and is closed at the bottom, which material itself is vibration-damping. An additional vibration damping is achieved by the damping oil 20 and by the elastic zone 22. The holding flange 24 and a lower holding nut 27 fix the vertically aligned spindle housing 25 firmly in a bore 28 of a spindle bank 29 of a spinning or twisting machine. The thin, lubricating oil 19 present on both sides of the slide bearing 5 and connected to one another via bores 30 or the like crawls up to the neck bearing 3 thanks to the taper of the spindle shaft 1. The tube 9 is clamped firmly against the inner wall 31 of the spindle housing 25 in the area of the holding flange 24 and the bore 28 via the clamping ring 23 connected in one piece with the neck bearing housing 7. A band-driven whorl 33 in the region of the neck bearing 3 is firmly connected above it with the spindle shaft 1 projecting into the tube 9.

Das in Figur 2 gezeigte Mantelrohr 9 weist im Bereich zwischen dem Klemmring 23 und der Halslagerung 3 eine zweite wellenförmige, biegeelastische, flexible Zone 37 auf, so dass die grundlegende Konstruktion des mittels des Klemmringes bzw. der Einklemmung 23 im Bereich des Halteflansches 24 fest gegen die Innenwand 31 des Spindelgehäuses 25 eingespannten, unterhalb und oberhalb der Einklemmung 23 zu einem gewissen Grad frei beweglichen Rohres 9 entsteht. Vorläufige Lärmgeräuschmessungen mit dieser, drei eingerollte, geschlossene, parallele, rechtwinklig zur Spindelschaftachse 39 verlaufende Rillen 41 aufweisenden und unbelasteten Spindel ergaben bei Drehzahlen von 19 000 bis 20 000 UPM auf einer Messdistanz von 0,5 m im wesentlichen gleichbleibende Messwerte zwischen 69 und 71 dBA. The casing tube 9 shown in FIG. 2 has a second wave-shaped, flexible, flexible zone 37 in the area between the clamping ring 23 and the neck bearing 3, so that the basic construction of the clamping flange or the clamping 23 in the area of the holding flange 24 firmly against the inner wall 31 of the spindle housing 25 clamped, below and above the clamp 23 to a certain degree freely movable tube 9 is formed. Preliminary noise measurements with this, three rolled-up, closed, parallel, unloaded spindle 41 with grooves 41 running at right angles to the spindle shaft axis 39 and at speeds of 19,000 to 20,000 RPM over a measuring distance of 0.5 m gave essentially constant measured values between 69 and 71 dBA .

Statt paralleler, geschlossener, d.h. den Umfang des Rohres 9 vollständig umspannender Rille 41, können auch offene, in verschiedene Ebenen liegende, im Umfangsinne zueinander versetzte und gemeinsam den Umfang des Rohres 9 umspannende Rillen 41.1 zur Anwendung kommen, wie die Figur 4 zeigt. Die Figur 3 zeigt eine eingängige schraubenförmige Rille 41.2. Instead of parallel, closed, i.e. groove 41 completely spanning the circumference of tube 9, open grooves 41.1 lying in different planes, offset in the circumferential inside and mutually encompassing the circumference of tube 9, can also be used, as shown in FIG. FIG. 3 shows a single-start helical groove 41.2.

Ein seitlicher Überlastungsanschlag 43 ist mit Spiel um das wird nicht durchlöchert; die Einklemmung des Rohres 9 im Klemmring 23 wird nicht beeinträchtigt. Diese Ausführung ermöglicht einen Mindestdurchmesser des Wirteis 33 von 16 mm, was zu einer kleineren Bandumschlingung und somit zu einem s verminderten Leistungsbedarf des Antriebes führt. Bei einer Drehzahl von 20 000 UPM kann so pro Spinnstelle ungefähr 10W eingespart werden. A side overload stop 43 is with play around that is not perforated; the pinching of the tube 9 in the clamping ring 23 is not affected. This design enables a minimum diameter of the host ice 33 of 16 mm, which leads to a smaller belt wrap and thus to a reduced power requirement of the drive. At a speed of 20,000 rpm, about 10W can be saved per spinning position.

Fig. 5 zeigt ein anderes Gleitlager 3.2, nämlich ein Gleitlager mit vier zum Rohr 9 offenen und in Längsrichtung des Schaftes 1 io durchgehenden Ausnehmungen 53, die für den Ölrückfluss bzw. die Ölrückfuhr dienen. Der grosse Vorteil hinsichtlich Dauerhaftigkeit besteht darin, dass keine Öffnungen 48 vorgesehen werden müssen, so dass das Rohr 9 völlig geschlossen bzw. ohne irgendwelche Durchbrechungen ausgebildet werden kann. Das Gleit-15 lager 3.2 kann kostengünstig von einem extrudierten Barren abgetrennt werden, während sich gleichzeitig die vertikalen Nuten 51, die Ringnut 50 und der Schleuderring 45 erübrigen. 5 shows another slide bearing 3.2, namely a slide bearing with four recesses 53 which are open to the tube 9 and continuous in the longitudinal direction of the shaft 10 and which serve for the oil return flow or the oil return flow. The great advantage with regard to durability is that no openings 48 have to be provided, so that the tube 9 can be completely closed or can be formed without any openings. The sliding 15 bearing 3.2 can be separated inexpensively from an extruded billet, while at the same time the vertical grooves 51, the annular groove 50 and the slinger 45 are not required.

Rohr 9 und um den verengten Unterteil des Halslagergehäuses 7 angeordnet und als aufwärts strebende, zylindrische Auskragung 20 einstückig mit dem Klemmring 23 verbunden; er dient dazu, eine übermässige radiale Verschiebung bzw. Auslenkung der Halslagerung 3 wegen fehlerhaften Kopsabzuges zu vermeiden. Beim Durchgang durch die kritischen Drehzahlbereiche sollte aber kein Kontakt mit dem Anschlag 43 stattfinden. Pipe 9 and arranged around the narrowed lower part of the neck bearing housing 7 and connected in one piece with the clamping ring 23 as an upwardly striving, cylindrical projection 20; it serves to avoid excessive radial displacement or deflection of the neck bearing 3 due to faulty cop removal. When passing through the critical speed ranges, however, there should be no contact with the stop 43.

25 Die in Figur 3 gezeigte Ausführung hat als Halslagerung 3 ein an der Innenwand und kurz, etwa 5 bis 10 mm, vor dem oberen Ende 42 des Rohres 9 befestigtes Gleitlager 3.1. Der hier nach oben verlängerte und das obere Ende 42 des Rohres 9 überragende Überlastungsanschlag 43 dient ausserdem als Auffangwand 30 für das über dieses Ende 42 überlaufende oder weggeschleuderte Schmieröl 19. Ein Schleuderring 45 aus Kunststoff kann auf dem Spindelschaft 1 in einer Höhenlage zwischen dem Mantelrohrende 42 und dem oberen Ende 46 des Überlastungsanschlages 43 vorgesehen sein; er verhindert Ölverlust aus dem Wirtelinne-35ren. Drei über den Umfang des Rohres 9 angeordnete Schmieröl-rückfuhröffnungen 48 im Rohr 9 liegen einer gegen das Rohr 9 offene Ringnut 50 im Klemmring 23 gegenüber, also dort, wo das Rohr 9 keinen Biegespannungen unterworfen ist. Vom Ringnut 50 aufwärts erstrecken sich eine oder mehrere Nuten 51 bis in den 40 Raum zwischen dem Überlastungsanschlag 43 und dem Rohr 9. Dadurch wird eine Rückfuhr von Ölschaum vermieden (dieser Raum dient als Entlüftungsbecken) und die elastische Zone 37 25 The embodiment shown in FIG. 3 has, as a neck bearing 3, a plain bearing 3.1 fastened to the inner wall and short, approximately 5 to 10 mm, in front of the upper end 42 of the tube 9. The overload stop 43, which is extended upward here and protrudes above the upper end 42 of the tube 9, also serves as a collecting wall 30 for the lubricating oil 19 which overflows or is flung away over this end 42. A plastic throwing ring 45 can be located on the spindle shaft 1 at a height between the jacket tube end 42 and the upper end 46 of the overload stop 43; it prevents oil loss from the Wirtelinne-35ren. Three lubricating oil return openings 48 arranged in the tube 9 over the circumference of the tube 9 lie opposite an annular groove 50 which is open against the tube 9 in the clamping ring 23, that is to say where the tube 9 is not subjected to any bending stresses. One or more grooves 51 extend from the annular groove 50 into the 40 space between the overload stop 43 and the pipe 9. This prevents oil foam from returning (this space serves as a venting basin) and the elastic zone 37

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

674652 PATENT CLAIMS

1. Spinning or twisting spindle with a holding flange (24) serving for fastening to a spindle bank (29) and having a spindle housing (25) supported in a neck (3, 3.1, 3.2) and foot bearing (5) Jacket tube (9) protruding, by means of a spindle shaft (1) which can be driven in the area of the neck bearing (33), the jacket tube in the area of the holding flange being clamped firmly against the inner wall (31) of the spindle housing by means of a clamping ring (23) and between the Clamping ring and the foot bearing has a wave-shaped, elastic zone (22), characterized in that the jacket tube (9) between the clamping ring (23) and the neck bearing (3, 3.1, 3.2) has a second wave-shaped, elastic zone (37) having.

2. Spindle according to claim 1, characterized in that the second elastic zone (37) is formed by at least one groove (41, 41.1, 41.2) at least partially spanning the circumferential tube circumference.

3. Spindle according to claim 2, characterized in that the second elastic zone (37) is formed by at least one closed groove (41) extending at right angles to the spindle shaft axis (39).

4. Spindle according to claim 2, characterized in that the second elastic zone (37) is formed by at least two open, lying in different planes, offset from one another in the circumferential interior and together spanning the circumferential tube circumference grooves (41.1).

5. Spindle according to claim 2, characterized in that the second elastic zone (37) is formed by at least one screw-line-shaped groove (41.2).

6. Spindle according to claim 1, characterized in that in the region of the neck bearing (3, 3.1, 3.2) an overload stop (43) is arranged with play around the casing tube (9) and is integrally connected to the clamping ring (23).

7. Spindle according to claim 6, characterized in that the neck bearing has a plain bearing (3.1) which is fastened shortly before the upper casing pipe end (42) on the casing pipe inner wall, that the overload stop (43) projects beyond the casing pipe end (42) and that there is at least one lubricant return opening (48) in the casing tube (9) below the slide bearing (3.1).

8. Spindle according to claim 7, characterized in that in the clamping ring (23) there is an annular groove (50) open against the casing tube (9), which on the one hand has the lubricant return opening (48) and on the other hand has at least one groove (51) communicates with the space between the overload stop (43) and the casing tube.

9. Spindle according to claim 7, characterized in that on the spindle shaft (1) a lubricating oil slinger (45) is arranged between the overload stop end (46) and the casing tube end (42).

10. Spindle according to claim 6, characterized in that the neck bearing has a slide bearing (3.2) in which at least one recess (53) is provided for the purpose of backflow of lubricating oil.