DE1144162B

DE1144162B - Bewegliche Lagerung fuer mit Baendern oder Schnueren angetriebene Spindeln fuer Spinn- und Zwirnmaschinen

Info

Publication number: DE1144162B
Application number: DEW28702A
Authority: DE
Inventors: Fritz Stahlecker
Original assignee: Schurr Stahlecker & Grill G M; Spindelfabrik Sussen Schurr Stahlecker and Grill GmbH
Current assignee: Schurr Stahlecker & Grill G M; Spindelfabrik Sussen Schurr Stahlecker and Grill GmbH
Priority date: 1960-10-10
Filing date: 1960-10-10
Publication date: 1963-02-21
Also published as: GB928670A; US3127223A

Description

Bewegliche Lagerung für mit Bändern oder Schnüren angetriebene Spindeln für Spinn- und Zwirnmaschinen Die Erfindung betrifft eine bewegliche Lagerung für mit Bändern oder Schnüren angetriebene Spindeln für Spinn- und Zwirnmaschinen mit in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachten, getrennt voneinander angeordneten Hals- und Fußlagern.
Bei Spindeln, bei denen das Halslager und das Fußlager voneinander getrennt sind, ist es erforderlich, die Schwingungen, die durch Unwuchten auftreten, im Fußlager abzufangen. Dabei soll die Spindel jeweils in ihre Grundstellung zurückkehren, sich also selbständig zentrieren. Es wurden hierzu schon verschiedene Mittel vorgeschlagen, die im wesentlichen bezwecken, die auftretenden Kräfte durch Reibung zu vernichten.
So sind mechanische Dämpfungsmittel bekanntgeworden, deren Reibungsflächen vornehmlich konisch ausgebildet sind, damit sie zugleich als Zentriermittel dienen können. Wird zur Dämpfung der Schwingungen dagegen die Molekularreibung des Öles ausgenützt, so müssen besondere Zentriermittel vorgesehen werden. So wird z. B. bei einer bekannten Spindellagerung zu diesem Zweck ein Federrohr benutzt. Bei Verwendung einer Feder, deren Eigenschwingungen nicht stark gedämpft sind, besteht aber die Gefahr, daß die Schwingungen der Spindel durch die Rückstellkräfte der Feder so stark aufgeschaukelt werden, daß sie von zusätzlichen Dämpfungsmitteln nicht mehr aufgefangen werden können.
Bei einer anderen bekannten Anordnung wird das Fußlager von einer Dämpfungs- und Zentrierbüchse mit kleinem Spiel umgeben, die innerhalb einer öldämpfungsvorrichtung angeordnet ist. Das Fußlager ist hierbei völlig unabhängig von der Dämpfungs- und Zentrierbüchse auf der Schulter eines besonderen Tragbechers abgestützt, während die Dämpfungs- und Zentnerbüchse mit ihrem konisch geformten Rand auf einem entsprechend abgeschrägten Innenflansch am Spindellagergehäuse aufliegt. Die Dämpfungs- und Zentrierbüchse hat infolge ihres Eigengewichts und ihrer konischen Auflage die Tendenz, den tiefsten Punkt aufzusuchen und dadurch das Fußlager samt Spindelfuß zu zentrieren. Bei derartigen konisch ausgebildeten Zentriermitteln erweist es sich aber als nachteilig, daß die Zentrierung bei schwachen Ausschlägen durch die in der Zentrierungsvorrichtung auftretende Reibung beeinträchtigt wird. Es hat sich nun ergeben, daß auch erhebliche Unwuchten von der Fußlagerung der Spindel verarbeitet werden können, wenn die Fußlagerung gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß für die das Fußlager in an sich bekannter Weise mit kleinem Spiel umgebende Dämpfungs- und Zentrierbüchse oben und unten Kippkanten als Zentnermittel vorgesehen sind und die Dämpfungs- und Zentrierbüchse wie an sich bekannt in weiteren Dämpfungsmitteln, z. B. in einer Ölspule, angeordnet ist.
Die Dämpfungsbüchse kann dabei durch das Eigengewicht der Spindel und der Spule auf ein die Kippkanten enthaltendes Widerlager gedrückt werden -was an sich bekannt ist - oder sie kann in bekannter Weise zusätzlich durch eine Feder belastet werden. Je nach der erforderlichen Empfindlichkeit kann die untere Kippkante für die Dämpfungsbüchse in der Nähe des Zentrums des Spindellagergehäuses oder weiter von diesem entfernt vorgesehen werden. Die mit ebenen Flächen für die untere Kippkante der Dämpfungsbüchse versehenen Widerlager können als becherförmige Einsätze ausgebildet sein, die auf einer ebenen oder an sich bekannten konischen Schulter der Gehäusebohrung aufsitzen.
Das Spiel der oberen Kippkante der Dämpfungsbüchse im Spindellagergehäuse oder in einer zusätzlichen Einbauhülse, das durch die Fertigungstoleranzen bedingt ist, kann durch Ringe verschiedener Art, die als Kippkante dienen, ausgeglichen werden. Das optimale Verhältnis der Höhe der Dämpfungsbüchse zum Durchmesser der Gehäusebohrung in der Nähe der oberen Kippkante liegt, wie an sich bekannt, etwa im Bereich von 2: 1 bis 4:1. An Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1. bis 5 jeweils einen Schnitt durch den unteren Teil ,eines Spdellä'gergehäuses mit je einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fußlagers und Fig. 3 a, 4 a und 4 b jeweils Details der Ausführüngsbeispiele gemäß deh'F#ig. 3 urid '4.# Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist das Fußlager 1 mit radialem', Spiel und ebener Auflagefläche 2 in die Dämpfungsbüchse 3 eingesetzt. Gegen Verdrehen gegen'üb#sr derDämpfungsbüchse ist das Fußlager durch die Nase 4, die an dem Federring 5 angebracht ist, gesichert. Die Nase 4 greift in eine Ausnehmung 6 am Fußlager ein. Die Dämpfungsbüchse 3 sitzt auf dem Widerlager 7 mit ebenem Sitz auf und weist an ihrerri oberen Rande eine Umbördelung 8 auf; deren Durchmesser unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen dem Innendurchmesser des Spindellagergehäuses 9 entspricht. Als zusätzliches Dämpfungsmittel findet bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine bekannte Ölspule 10 Verwendung, die die Dämpfungsbüchse 3 umgibt. Der Sicherungsring 11 soll die Ölspule in ihrer Lage sichern.
Stellt sich die 'Spindel infolge von Unwuchten schräg, so muß das Fußlager dieser Schrägstellung der Spindel folgen uud wird etwas aus seiner zentralen Lage herausbewegt: Reicht die Öldämpfung, die zwischen dem Fußlager 1 und der Dämpfungsbüchse 3 auftritt, nicht aus, um die Schwingungen abzufangen, so wird die Dämpfungsbüchse 3 durch das Fußlager in gleicher Richtung bewegt. Da sich die Dämpfungsbüchse mit der Umbördelung 8 an der Bohrung des Spindellagergehäuses`'abstützt, muß sie beim Schrägstellen um die durch die Umbördelung 8 gebildete obere Kante kippen. Dabei kippt die Dämpfungsbüchse auch um die untere Kante 12 am Widerlager 7, wobei sich der Boden der Dämpfungsbüchse 3 gegenüber der unteren .Kippkante 12 etwas verschiebt, so daß zusätzliche Reibungsarbeit entsteht. Außerdem wird in der Ölspule 10 in bekannter Weise das Öl teilweise verdrängt, was zu einer zusätzlichen Dämpfung führt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 entspricht im wesentlichen der :Anordnung nach Fig.1, jedoch ist hier die Dämpfungsbüchse zusätzlich durch eine Feder 20 belastet. Die Dämpfungseinrichtung wird dadurch einesteils weniger empfindlich und vermag andererseits größere Unwuchten zu verarbeiten.
Bei dem Fußlager gemäß den Fig. 3 und 3 a werden die Fertigungstoleranzen für den Bördelrand 38 der Dämpfungsbüchse und die Bohrung des Lagergehäuses 39 durch den Einbau eines konischen Federringes 313 ausgeglichen, der gemeinsam mit der Dämpfungsbüchse in. das Spindellagergehäuse eingeschoben wird. Eine Feder 30 drückt über einen Ring 314 auf die Dämpfungsbüchse, bei der die untere Kippkante 312 durch die ebene Fläche des als Widerlager dienenden becherförmigen Einsatzes 315 möglichst weit nach außen gebracht ist. Als zusätzliches Dämpfungsmittel sind an sich bekannte ineinandergeschobene Rohre 316 vorgesehen, die an Umbördelungen aufeinanderfiegen (s. Fig. 3 a). Durch die Umbördelungen wird erreicht, daß sowohl die Rohre in der beabsichtigten Lage bleiben als auch die zwischen den Rohren sich bildenden Spalte nach oben abgeschlossen sind, so daß das in den Spalten vorhandene Öl nicht nach oben überfließen kann und daher gezwungen ist, sich in den Spalten zu bewegen, was die Dämpfung verstärkt.
In. Fig. 4 ist eine Lagerung dargestellt, die schon auf geringe Schwingungsstöße reagiert. Diese hohe Empfindlichkeit wird dadurch erzielt, daß die untere Kippkante 412 für die Dämpfungsbüchse 43 in der Nähe der Achse des Spindellagergehäuses angeordnet ist. Die an der Dämpfungsbüchse erforderliche obere Kippkante 420 wird anstatt durch eine Umbördelung durch einen in die Dämpfungsbüchse 43 eingesetzten Federring 48, dessen Durchmesser der Bohrung des Spindellagergehäuses angepaßt werden kann, erzielt. Statt eines auswechselbaren Federstahlringes 48 kann gemäß Fig. 4 a auch ein Ring 481 aus elastischem Kunststoff vorgesehen werden, der durch seine Elastizität die unvermeidlichen Fertigungstoleranzen überbrückt. Weiterhin ist es auch möglich, gemäß Fig. 4b für die obere Kippkante einen lose eingelegten, auswechselbaren Ring 482 zu verwenden, der auf einem an der Gehäusebohrung fest anliegenden federnden Sicherungsring 423 aufliegt. Die Größe des Spiels des auswechselbaren Ringes 482 gegenüber der Dämpfungsbüchse 431 und gegenüber der. Bohrung des Gehäuses 49 kann den Herstellungsgenauigkeiten angepaßt werden, so daß die erwünschte Kippwirkung erzielt wird, ohne daß sehr enge Durchmessertoleranzen für den Ring, die Dämpfungsbüchse und das Gehäuse verlangt werden müssen, die die Fertigung verteuern würden.
Die Fig. 5 zeigt ein Fußlager, bei dem als Dämpfungsmittel eine bekannte Hülse 510 aus Kunststoff mit Hohlräumen für Öl, z. B. Schaumstoff, vorgesehen ist. Der Einsatz 57, auf dessen ebener Fläche die untere Kippkante 512 liegt, ist in an sich bekannter Weise mit einer konischen Auflagefläche 571 versehen, die auf einer entsprechenden konischen Schulter 591 des Gehäuses 59 aufliegt. Diese konische Auflagefläche 571 ergibt eine genaue und ruhige Lage der ebenen Auflagefläche 57 für die untere Kippkante 512. Dagegen liegen die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten, die Auflagefläche für die untere Kippkante bildenden Einsätze auf ebenen Schultern des Spindellagergehäuses auf, die in manchen Fällen schwieriger und teurer herzustellen sind als eine konische Schulter. Dies gilt zum Beispiel, wenn die Spindellagergehäuse aus Stahl bestehen.
Die Höhe der in den Figuren gezeigten Dämpfungsbüchsen kann mit den die Dämpfungs- und Zentriereigenschaften beeinflussenden Dimensionen der Fußlager und der Dämpfungsmittel so abgestimmt werden, daß sich optimale Dämpfungs- und Zentriereigenschaften ergeben. Dabei liegt das optimale Verhältnis der Höhe H derDämpfungsbüchse zum Durchmesser B der Bohrung des Gehäuses 59 in der Nähe der oberen Kippkante (s. Fig.5) im Bereich von 2:1 bis 4:1. Diese Verhältnisse ergeben billig herstellbare Dämpfungsbüchsen und zusätzliche Dämpfungsmittel und erlauben, das untere Fußlager samt Dämpfungsbüchse und zusätzlichen Dämpfungsmitteln als Einheit zusammenzubauen und zu montieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Bewegliche Lagerung für mit Bändern oder Schnüren angetriebene Spindeln für Spinn- und Zwirnmaschinen mit in einem izemeinsamen Ge- Muse untergebrachten, getrennt voneinander angeordneten Hals- und Fußlagern, dadurch gekenn- zeichnet, daß für die das Fußlager (1) in an sich bekannter Weise mit kleinem Spiel umgebende Dämpfungs- und Zentrierbüchse (3) oben und unten Kippkanten (8, 12) als Zentnermittel vorgesehen sind und die Dämpfungs- und Zentrierbüchse wie an sich bekannt in weiteren Dämpfungsmitteln, z. B. in einer Ölspule (10), angeordnet ist.
2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kippkante (12) an einem als Widerlager mit ebener Auflagefläche für die Dämpfungsbüchse (3) dienenden Einsatz (7) vorgesehen ist bzw. an diesem Ansatz anliegt.
3. Lagerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (57) für die untere Kippkante (512) im Gehäuse (59) mit einer konischen Auflagefläche (571) versehen ist, die auf einer an sich bekannten konischen Schulter (591) der Gehäusebohrung aufliegt (Fig. 5).
4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kippkante (412) für die Dämpfungsbüchse (43) in der Nähe der Achse des Spindellagergehäuses angeordnet ist (Fig. 4).
5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kippkante (312) für die Dämpfungsbüchse an dem äußeren Rand der Dämpfungsbüchse (3) angeordnet ist (Fig. 3).
6. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kippkante für die Dämpfungsbüchse (3) durch einen umgebördelten Rand (8) derselben gebildet wird.
7. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oberen Kippkante (38) der Dämpfungsbüchse und der Bohrung des Spindellagergehäuses (39) ein konischer Ring (313) angeordnet ist (Fig. 3). B.
Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der oberen Kippkante (420) an der Dämpfungsbüchse (43) ein auswechselbarer Federring (48) vorgesehen ist (Fig. 4).
9. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der oberen Kippkante ein loser Ring (482) vorgesehen ist (Fig. 4b).
10. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der oberen Kippkante an der Dämpfungsbüchse ein Federring (481) aus elastischem Kunststoff vorgesehen ist (Fig. 4 a).
11. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsbüchse in an sich bekannter Weise mit einer Feder (20) belastet ist (Fig. 2).
12. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Dämpfungsmittel wie an sich bekannt aus ineinandergehängten Rohren (316) gebildet wird (Fig. 3).
13. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Dämpfungsmittel (510) wie an sich bekannt aus Kunststoff mit Hohlräumen für Öl, z. B. aus Schaumstoff, besteht (Fig. 5).
14. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) der Dämpfungsbüchse in an sich bekannter Weise etwa 2- bis 4mal so groß wie der Durchmesser (&) der Bohrung des Gehäuses (59) in der Höhe der Kippkante ist (Fig. 5). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 970 351, 604 516; deutsche Patentanmeldung H 14914 VII a / 76 c (bekanntgemacht am 1. 12.1955); belgische Patentschrift Nr. 525 983; britische Patentschriften Nr. 734 972, 671196; USA.-Patentschrift Nr. 2 350 272.