DE1023995B

DE1023995B - Verbindung des flexiblen Lagergehaeuses einer Spinn- oder Zwirnspindel mit ihrer Fusslagerhuelse

Info

Publication number: DE1023995B
Application number: DES33516A
Authority: DE
Inventors: Karl Beerli
Original assignee: USTER SPINDEL MOTOREN MASCHF
Current assignee: USTER SPINDEL MOTOREN MASCHF
Priority date: 1952-07-28
Filing date: 1953-05-21
Publication date: 1958-02-06
Also published as: CH311761A; NL84852C; US2777739A; GB725245A; BE521688A; FR1096229A

Description

DEUTSCHES

Die Vorrichtung betrifft eine dauernd feste Verbindung einer Fußlagerhülse mit einem flexiblen Spindellagergehäuseoberteil und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verbindung. Bekannte Spinn- oder Zwirnspindeln weisen eine Fußlagerhülse auf, in deren Boden das untere Ende des Spindelschaftes geführt ist. Die Lagerhülse ist in ein Lagergehäuse eingesetzt in der Weise, daß Pendelbewegungen ihres unteren Endes möglich sind. Zu diesem Zweck kann entweder das Lagergehäuse oder die Lagerhülse unterhalb des Wälzlagers federnd ausgebildet sein.

Derartige Spinn- oder Zwirnspindeln sind dazu bestimmt, einer ununterbrochenen Betriebsdauer von 2000 bis 20000 Stunden standzuhalten, ohne daß eine zusätzliche Schmierung, die ein Zerlegen erfordern würde, notwendig ist. Um dies zu erreichen, muß in erster Linie dafür gesorgt werden, daß das in der Lagerhülse befindliche Ölbad möglichst frei von Abrieb bleibt. Es ist also eine unverrückbare zentrische Lage des Spindelschaftes gegenüber der Lagerhülse erforderlich, und zu diesem Zweck muß das auf die Lagerhülse aufgesetzte Wälzlager unverrückbar zentrisch sitzen.

Es ist bereits bekannt, den oberen Teil einer Hals- und Fußlager trägenden Spindelhülse mittels Kugelgelenk im Lagergehäuse zu lagern, wobei ein rohrförmiger Fortsatz der Lagerhülse das Spindelhalslager umfaßt und mit seinem freien Ende auf einen Kegelring der Abdeckung des Wälzlagers eingebördelt ist. Im Kugelgelenk kann sich Materialabrieb einstellen.

Es ist auch schon bekannt, einen mit seiner Verlängerung ein Spindelhalslager umfassenden flexiblen Oberteil eines Spindellagergehäuses mit seinem flexiblen Ende auf eine Abdeckung des Wälzlagers einzubördeln. In diesem Falle ist die Fußlagerhülse mit einem Flansch versehen, der auf einer inneren Schulter des Lagergehäuses aufliegt. Die Einbördelung des Endes des flexiblen Oberteiles des Lagergehäuses auf die Abdeckung des Wälzlagers genügt den gestellten Anforderungen nicht. Eine dauernde und feste Verbindung zwischen Lagerhülse, Wälzlager und Lagergehäuse liegt bei der bekannten Vorrichtung nicht vor. Es kann demzufolge Materialabrieb entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zu schaffen, bei der Passungsrost und Abrieb vermieden werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der flexible Oberteil des Spindellagergehäuses in axialer Richtung so weit geschrumpft ist, daß die Einbördelung am freien Ende des Fortsatzes des flexiblen Oberteiles des Lagergehäuses über das Wälz-Verbindung des flexiblen Lagergehäuses einer Spinn- oder Zwirnspindel

mit ihrer Fußlagerhülse

Anmelder:

Spindel-, Motoren- und Maschinenfabrik A.-G., Uster (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickmann

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,

München 2, Brunnstr. 8-9

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 28. Juli 1952

Karl Beerli, Niederuster (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

lager und den Ringflansch der Lagerhülse fest und dauernd auf eine Schulter des Lagergehäuses gepreßt ist.

Das freie Ende des Fortsatzes besitzt zweckmäßig größere Wandstärke als der Fortsatz selbst. Zum Herstellen der Verbindung wird das freie Ende des Fortsatzes auf eine die plastische Verformung zulassende höhere Temperatur und der Fortsatz selbst nur auf die niedrigere, zum Aufschrumpfen erforderliche Temperatur erhitzt. Daraufhin werden die Lagerhülse und das Wälzlager in das Lagergehäuse eingesteckt, und das freie Ende des Fortsatzes wird noch während des Vorliegens der plastischen Verformbarkeit eingebördelt.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform einer Spindel gemäß der Erfindung, und zwar

Fig. 1 im Längsschnitt,

Fig. 2 im Längsschnitt und vergrößerten Maßstab bei gegenüber dem Lagergehäuse schräg gestelltem Spindelschaft.

A ist der Schaft einer Spinn- oder Zwirnspindel, welche in bekannter Weise die Antriebsscheibe B (Wirtel) trägt. Der Spindelschaft A wird mit seinem Unterteil von der Lagerhülse 1 aufgenommen, die mittels ihres äußeren Stirnflansches 1 α auf einer Schulter 2 aufgehängt ist, welcher vom Lagergehäuse 3 dargeboten ist. Von der Aufhängestelle weg ist zwischen der Lagerhülse 1 und dem Lagergehäuse 3 umfäng-

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liches Spiel vorhanden. Auf dem Stirnflansch Io der Lagerhülse 1 sitzt mittels seines unteren Randes das Rollenlager 4 auf, das zur Führung des Spindelschaftes A dient, welcher sich unten auf einem in der Lagerhülse 1 vorhandenen Spurlager 5 (Fußlager) abstützt. Im Lagergehäuse 3 befindet sich eine Anzahl mit radialem Spiel ineinandergesetzter zylindrischer Hülsen, z. B. 6, 7 und 8, die sich mittels gewölbter Böden auf der inneren Bodenfläche des Lagergehäuses 3 abstützen. Mit Hilfe der Hülsen 6 bis 8 ist in be- ίο kannter Weise eine Vorrichtung geschaffen, welche zur Dämpfung der bei angetriebener Arbeitsspindel A in ihrem Oberteil auftretenden und auf die Fußlagerhülse 1 sich übertragenden Kreiselbewegungen dient. Das Lagergehäuse 3 enthält Schmieröl 9, das nannter Wärmeeinwirkung entzogen sind und zwecks Einsetzens mit der erforderlichen Geschwindigkeit in die hülsenartige Verlängerung 3 α eingeführt werden können, so daß kein Wärmeübertritt in die Einbauteile stattfindet. Sofort nachdem die Lagerhülse 1 mit ihrem Stirnflansch 1 α auf der vom Lagergehäuse 3 dargebotenen Auflageschulter 2 zum Aufsitzen gebracht ist, wird mit Hilfe einer Bördelvorrichtung, z.B. eines Stempels, der verdickte Stirnrand 3 b der hülsenartigen Verlängerung 3 ß einwärts gebördelt bzw. auf die vom Rollenlager 4 dargebotene Gegenfläche 4 b aufgebördelt, unter gleichzeitigem Abkühlen des ganzen Einfaßmantels 3 a, und zwar in einer Weise, daß jegliches Erwärmen der mit der hülsen-

als 15 artigen Verlängerung 3 α Berührung besitzenden Teile

Dämpfungsflüssigkeit dient, mit welcher die Hülsen 6 der Lagerhülse 1 und des Rollenlagers 4 unterbleibt,

bis 8 oben durch ihre Mündung und unten durch in Infolge des erwähnten Abkühlens ziehen sich der

ihren Böden vorgesehene Öffnungen 6 a, 7a und 8 a in zylindrische Teil der hülsenartigen Verlängerung 3 a

Kommunikation stehen, wozu auch in der Lagerhülse 1 sowie deren Stirnrand 3 & demgemäß zusammen, ohne

vorgesehene Öffnungen dienen, so daß im Betrieb ein 20 daß der Stirnrand3& zurückfedert. Dies hat eine unter

entsprechender Kreislauf der Dämpfungsflüssigkeit 9 Erzeugung von Spannung in der hülsenartigen Vermöglich ist.

Das Spindelhalslager 4 ist am Umfang von der am Lagergehäuse 3 vorgesehenen hülsenartigen Verlänge

rung 3 α eingefaßt, welche eine verhältnismäßig dünne 25 hülse 1 zur Folge.

längerung 3 entstehende Verbindung derselben mit den mit ihr in Berührung stehenden Teilen des Rollenlagers 4 sowie des Aufhängeflansches 1 α der Lager

zylindrische Wand hat, die von der erwähnten Schulter 2 ausgeht, den Kopf des Gehäuses 3 darstellt und einen einwärts gerichteten Stirnrand 3 b endigt.

Dieser abgewinkelte Stirnrand3& dieser hülsenartigen

Beim Erwärmen wird die hülsenartige Verlängerung 3 α auf eine Temperatur gebracht, die bei ihrem nachherigen Abkühlen bzw. Erkalten zu einer vorbestimmten Zusammenziehungskraft bzw. einer bleiben-Verlängerung 3 α ist durch Einwärtsbördelung ent- 30 den Spannkraft der hülsenartigen Verlängerung 3 a standen, und er wirkt mit einer vom oberen Rand des führt. Von der infolge Abkühlens der hülsenartigen Rollenlagers 4 dargebotenen konischen Gegenfläche 4 b Verlängerung 3 α in dieser auftretenden Axial- und zusammen. Der Stirnrand 3 b der hülsenartigen Ver- Radialkraft muß die erste größer sein als die ihr längerung 3 α ist zwecks Erhöhens seiner Festigkeit, später, d. h. im Betrieb entgegenwirkende Kraft, infolge entsprechenden konischen Querschnittes nach 35 welche als Folge der Kreiselbewegungen der Spindel

der Stirnseite hin etwas verdickt.

Unterhalb des Kopfes des Lagergehäuses 3 bzw. in dem an genannte Auflageschulter 2 anschließenden Teil besitzt das Lagergehäuse 3 in vier Querebenen je zwei einander gegenüberstehende schmale Schlitze 10 und 11, zwischen deren Enden je ein verhältnismäßig breiter Steg 12 belassen ist. Dadurch ist im Bereich des Spindelwirteis B eine im Betrieb nach Art eines Kreuzgelenkes wirksame Verbindung geschaffen zwischen dem das Rollenlager 4 enthaltenden flexiblen Kopf des Spindellagergehäuses 3 und dessen in der (nicht gezeichneten) Spindelbank festsitzenden starren Teil; in dieser gelenkartigen, die Kreiselbewegungen des Spindeloberteiles aufnehmenden Verbin-

45 entsteht und sich durch Durchbiegung der in der vorgenannten gelenkigen Verbindungszone vorhandenen Biegungsstäbe auswirkt. Wäre die Zusammenhaltekraft zwischen dem Stirnflansch la der Lagerhülse 1, dem Rollenlager 4 und der hülsenartigen Verlängerung 3 α zu klein, dann würde sich mit der Zeit zwischen dem erwähnten Stirnflansch 1 α und der ihm als Sitz dienenden Auflageschulter 2 eine Lockerung und dadurch eine gewisse Relativbewegung ergeben, die zu Reibung. Passungsrost und damit zu Spiel führen würde; demzufolge würde das kreiselartige Mitbewegen des Gehäusekopf es 3 α, 3 b beeinträchtigt. Im Betrieb ist es unerläßlich, daß das Rollenlager 4 hinsichtlich seiner Achse den Kreiselbewegungen des

dungszone des Lagergehäuses 3 wirken die zwischen 50 Spindeloberteiles zwangläufig folgt, was dadurch erden Schlitzen stehengebliebenen Wandteile im Betrieb reicht wird, daß bei der beschriebenen Ausführung als Biegungsstäbe. Die vorgesehene gelenkartige Ver- die Lagerhülse 1, das Rollenlager 4 und der mittels bindungszone am Lagergehäuse 3 ermöglicht im Be- der hülsenartigen Verlängerung3 α gebildete Gehäusetrieb ein Pendeln der Lagerhülse 1, und zwar mit kopf praktisch ein einziges starres Stück darstellen; Schwingungszentrum im Bereich der erwähnten Ver- 55 andernfalls würden sich infolge Schrägstellung des

bindungszone.

Zum Herstellen der Schrumpfverbindung zwischen dem flexiblen Kopf 3 a, 3 b des Lagergehäuses 3 und der Lagerhülse 1 sowie dem Rollenlager 4 wird die hülsenartige Verlängerung 3 α mit noch nicht umgebördeltem Rand 3 b in der Weise einer Wärmeeinwirkung, z. B. mittels eines Ringbrenners oder einer in einen Halter eingebauten Hochfrequenzheizspule, ausgesetzt, daß die hülsenartige Verlängerung 3 α im Bereich ihres verdickten Stirnrandes 3 b auf höhere Temperatur als in ihrem übrigen Teil gebracht wird. Während dieser Wärmeeinwirkung auf die hülsenartige Verlängerung 3 α werden die Lagerhülse 1 und das Rollenlager 4 mittels eines Aufsteckdornes in einer solchen Bereitschaftslage gehalten, daß sie ge-Spindelschaftes A zum Rollenlager 4 zwischen dessen Rollen und dem Spindelschaft Kantenpressungen ergeben, welche zur Zerstörung des Rollenlagers führen wurden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verbindung eines mit horizontalen Schlitzen versehenen flexiblen Oberteiles eines Lagergehäuses für Spinn- oder Zwirnspindeln mit einer als Spindelfußlager ausgebildeten Lagerhülse, bestehend aus einem auf einer inneren Schulter des flexiblen Lagergehäuseoberteiles aufsitzenden Ringflansch der Fußlagerhülse, einem auf diesem Ringflansch ruhenden Spindelhalslager und einem

hülsenartigen oberen Fortsatz des flexiblen Lagergehäuseoberteiles, der mit seinem oberen Ende auf eine Schrägfläche der stirnseitigen Halslagerabdeckung aufgebördelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das eingebördelte Ende (3 b) des hülsenartigen Fortsatzes (3 a) des flexiblen Oberteiles des Spindellagergehäuses (3) in axialer Richtung auf die Schrägfläche der Abdeckung des Spindelhalslagers (4) aufgeschrumpft ist.

2. Schrumpfverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (3 b) des Fortsatzes (3 a) des flexiblen Oberteiles des Lagergehäuses eine größere Wandstärke besitzt als der Fortsatz (3 a) selbst.

3. Verfahren zum Herstellen einer Schrumpfverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (3 b) des hülsenartigen Fortsatzes (3 a) auf eine zum Umbördeln nötige, eine plastische Verformung zulassende hohe Temperatur, der hülsenartige Fortsatz (3 a) selbst dagegen nur auf die niedrigere, zum Herstellender Schrumpfverbindung erforderliche Temperatur erhitzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Erhitzens des freien Fortsatzendes (3b) auf die ein plastisches Verformen gestattende höhere Temperatur der hülsenartige Fortsatz (3 a) mit einem Kühlmittel beschickt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Schweizerische Patentschriften Nr. 207 476,
066, 275 756;

britische Patentschrift Nr. 654 969;

USA.-Patentschrift Nr. 2 417 485;

»Maschinenbau — Der Betrieb«, Bd. 17, Heft 15/16, August 1938, S. 400.

Entgegengehaltene ältere Rechte:
Deutsches Patent Nr. 906 061.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen