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Lagerung von Zwillingswalzen für Streck- oder Lieferwerke von Spinnereimaschinen
und Zwirnmaschinen Die Erfindung betrifft eine Lagerung von Zwillingswalzen für
Streck- oder Lieferwerke von Spinnereimaschinen und Zwirnmaschinen, deren umlaufende
Walzenkörper ein einreihiges, etwa in der Mitte des umlaufenden Walzenkörpers auf
der Achse angeordnetes Rillenkugellager und eine nicht abziehbare Mantelhülse haben.
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Bei mit Wälzlagern ausgerüsteten Zwillingswalzen für Streckwerke von
Spinnereimaschinen ist es auch bei Anordnungen, bei denen die Mantelhülsen nicht
abziehbar sind, bekannt, doppelreihige Kugellager je Walze vorzusehen. Eine Lagerung
mit zwei Kugelreihen je Walze hat bei einwandfreier Herstellung den Vorteil, daß
Oberwalzenschaft und Druckwalzenkörper sehr genau koaxial zueinander stehen. Daraus
ergibt sich aber der Nachteil, daß bei der unvermeidlichen Durchbiegung des Oberwalzenschaftes
die beiden Lagerreihen ungleich belastet werden und daß dadurch die Druckverteilung
zwischen Oberwalze und Unterwalze entlang der Klemmlinie sehr verschieden werden
kann.
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Es sind auch Zwillingswalzen bekannt, die als Festwalzen wirken sollen,
bei denen jedoch, im Gegensatz zu den Festwalzen üblicher Bauart, vorgesehen ist,
daß die beiden Walzenkörper nicht völlig starr miteinander durch die gemeinsame
Achse verbunden sind, sondern über Rutschkupplungen, die als axial wirkende Scheibenfedern
ausgebildet sind, die einen Ausgleich der durch etwaige Durchmesserunterschiede
der beiden Walzenkörper sich ergebenden Drehzahlunterschiede ermöglichen. Bei diesen
Walzen ist eine Lagerung mit einem einreihigen Kugellager verwendet.
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Statt der obenerwähnten Lagerung mit zwei Kugelreihen sind auch schon
Lagerungen mit nur einer Kugelreihe vorgeschlagen worden, bei denen durch entsprechende
Wahl der Kugeldurchmesser in Abhängigkeit von der Toleranz der Maße von Innen-und
Außenlaufbahn und durch Anwendung geeigneter Schmiegungsradien eine Lagerung erzielt
werden kann, die der Mantelhülse während des Betriebes eine genügend sichere Führung
gibt und die Durchbiegung des Oberwalzenschaftes bei den heute üblichen Drücken
noch ausgleicht. Es hat sich nun gezeigt, daß die Führung der nicht abziehbaren
Mantelhülsen durch je nur eine Kugelreihe nicht ausreicht, um die auf den Mantelhülsen
sitzenden Oberwalzenbezüge genügend genau zylindrisch zu schleifen. Die mangelhafte
Führung der Mantelhülse verursacht beim Schleifen vielmehr unkontrollierbare Schwankungen
des Durchmessers der einzelnen Mantelhülse. Die Mantelhülsen werden daher häufig
nach einer Seite oder nach beiden Seiten hin konisch zugeschliffen.
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Während Lagerungen mit je zwei Kugelreihen für die Mantelhülsen ein
genau zylindrisches überschleifen der Mantelhülsen bzw. der Oberwalzenbezüge ermöglichen,
aber bei diesen keine gleichmäßige Druckverteilung entlang der Klemmlinie zwischen
Ober- und Unterwalze gegeben ist, liegen bei Lagerungen mit nur je einer Kugelreihe
für die Mantelhülse die umgekehrten Verhältnisse vor; die Druckverteilung entlang
der Klemmlinie von Ober-und Unterwalze ist zwar gleichmäßig, aber auch mittels moderner
Schleifverfahren ist ein genau zylindrisches Überschleifen der Mantelhülsen nicht
möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung von Zwillingswalzen
zu schaffen, bei der die oben aufgezeigten Vorteile der bekannten Lagerungen unter
Vermeidung der ihnen anhaftenden Mängel vereinigt sind. Die Erfindung erreicht dies
dadurch, daß außer der Kugellaufbahn noch eine oder mehrere zusätzliche Stützflächen
für besondere, in die Zwillingswalze vorübergehend oder dauernd eingebaute, radial
belastbare Hilfslager in der Nähe der inneren und/oder äußeren Ränder der Mantelhülsen
angeordnet sind, die in eingebautem bzw. in mit den zusätzlichen Stützflächen zusammenwirkendem
Zustand ein zylindrisches Abschleifen der Walzenkörper gewährleisten. Durch die
Hilfslager wird während des Schleifens eine genaue Führung der Mantelhülsen erreicht,
so daß diese genau zylindrisch und rundlaufend geschliffen werden können. Während
des Normalbetriebes können die Hilfslager entfernt werden, so daß die dann nur noch
mittels einer Kugelreihe gelagerten Mantelhülsen bzw. Oberwalzen sich auch bei einer
Durchbiegung des Walzenschaftes der Lage der Unterwalzen anpassen
und
damit eine entlang der Klemmlinie gleichmäßige Druckbelastung auf die Unterwalzen
ausüben können.
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Die konstruktive Ausbildung der Lagerung mit fest auf dem Außenring
aufgebrachten oder als Außenring dienenden Mantelhülsen kann hierbei erfindungsgemäß
derart vorgenommen werden, daß an den inneren Mantelflächen der Mantelhülse Stützflächen
für die auf den Walzenschaft aufzubringenden radial belastbaren Hilfslager angeordnet
sind. Es kann aber bei Lagern mit zugleich als Mantelhülse dienenden Außenringen
auch vorgesehen werden, die Außenringe der Rillenkugellager zur Aufnahme der radial
belastbaren Hilfslager vorzusehen, deren Stützflächen am Walzenschaft angeordnet
sind. Die Hilfslager können dabei als geschlossene oder als durch Sprengringe zusammengehaltene,
geteilte Gleitlagerbüchsen ausgebildet sein, oder es können Kugellager mit verstellbarem
Radialspiel als Hilfslager Verwendung finden. Es ist auch möglich, bekannte Faserstauringe
so auszubilden, daß sie im Zusammenwirken mit den in den Walzen vorgesehenen Stützflächen
als Hilfslager dienen.
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Bei der letztgenannten Ausführungsform ist es zweckmäßig, den Faserstauring
verschiebbar auf dem Walzenschaft anzuordnen, so daß der Faserstauring nur zum Schleifen
der Bezüge in ein Zusammenwirken mit den Stützflächen gebracht und damit als Hilfslager
verwendet werden kann, in Betriebsstellung aber nicht mit diesen Stützflächen zusammenwirkt.
Bei einer solchen Bauform kann es zweckmäßig sein, den Faserstauring mit federnden
Nasen, die in Nuten des Walzenschafts eingreifen, zu versehen und Bohrungen anzubringen,
in die ein Sonderwerkzeug zum Verschieben der Faserstauringe eingesetzt werden kann.
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Die Faserstauringe können auch Halteflächen aufweisen, an denen mehrteilige,
als Hilfslager dienende Gleitringe abnehmbar angebracht werden können.
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Für Schleifeinrichtungen, bei denen Spitzen zum Einspannen der Oberwalzenzwillinge
vorgesehen sind, ist es möglich, die das Verdrehen der Mantelhülsen gegenüber dem
Walzenschaft verhindernden Hilfslager als Spreizdorne oder Spannringe auszubilden
und mit Zentrierbohrungen für die Lagerung der Zwillingswalze zwischen Spitzen zu
versehen. Auch können an den äußeren Mantelflächen Stützflächen für auf den Walzenschaft
aufzubringende Hilfslager angeordnet sein.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an Hand von mehreren
Ausführungsbeispielen in schematischer, nicht maßstabgetreuer Darstellung erläutert.
Es zeigt im einzelnen F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Zwillingswalze mit
auf den Außenringen der Kugellager nicht abziehbar befestigten Mantelhülsen und
mit Stützflächen an der inneren Mantelhülsenfläche; in der rechten Schnitthälfte
ist eine als Hilfslager auf dem Schaft festsitzende Gleitlagerbüchse eingezeichnet,
ein zusätzliches Hilfslager am inneren Rand der :Mantelhülsen ist strichpunktiert
eingezeichnet, F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine Zwillingswalze mit zugleich
als Mantelhülsen dienenden Außenringen und mit Stützflächen an den Enden des Walzenschaftes;
in der rechten Schnitthälfte ist eine als Hilfslager in dem Außenring sitzende Gleitlagerbüchse
eingezeichnet, F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine Zwillings--..-aize mit Endzapfen
und mit Stützflächen an der inneren Rändern der Mantelhülsen; in der rechten Schnitthälfte
ist ein als zweiteilige Gleitlagerbüchsc ausgebildetes Hilfslager eingezeichnet,
F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine Zwillingswalze mit Stützflächen in den Mantelhülsen
und mit als Hilfslager ausgebildeten verschiebbaren Faserstauringen; die linke Schnitthälfte
zeigt den Faserstauring in Betriebsstellung, die rechte Schnitthälfte in Stützstellung
(Schleifstellung), F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine Zwillingswalze mit Stützflächen
an den inneren Rändern der Mantelhülsen und mit Halteflächen für die mit Hilfslagern
versehenen Faserstauringe; in der rechten Schnitthälfte ist das als zweiteilige
Büchse ausgebildete Hilfslager eingezeichnet, F i g. 6 einen Längsschnitt (Teilschnitt)
durch eine Zwillingswalze mit einer Stützfläche in der Mantelhülse und einem auf
dem Schaftende befestigten Hilfslager, das als Kugellager mit verstellbarem Radialspiel
ausgebildet ist, F i g. 7 einen Längsschnitt (Teilschnitt) durch eine Zwillingswalze
mit einer Stützfläche in der Mantelhülse und einem auf dem Schaftende befestigten,
als Spreizdorn ausgebildeten Hilfslager mit Zentnerbohrung.
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In F i g. 1 sind auf dem Schaft 1 zwei Walzen mit je einem Rillenkugellager
gelagert. Auf den Außenringen 2' der Kugellager sind die die Bezüge tragenden Mantelhülsen
2 nicht abziehbar befestigt. Die auf den Schaft 1 aufgezogenen Faserstauringe
4 schützen in bekannter Weise die Lager vor deni Eindringen von Schmutz und Fasern.
Die Spalte zwischen den Dichtungsringen 4' und 4" des Faserstauringes 4 und der
Mantelhülse bzw. dem Außenring sind der Deutlichkeit halber vergrößert gezeichnet.
An den äußeren Rändern der Mantelhülsen sind Stützflächen 3 angearbeitet. Im Betriebszustand
(s. linke Schnitthälfte) ist das Lager durch eine in der Mantelhülse sitzende Kappe
6 nach außen geschlossen. Zum Überschleifen der Zwillingswalze werden die nur leicht
verspannten Kappen 6 abgenommen und die als Gleitlagerbüchsen ausgebildeten Hilfslager
5 auf die Schaftenden aufgesteckt (s. rechte Schnitthälfte). Die Gleitlagerbüchse
5, die aus geeignetem Gleitlagerwerkstoff, eventuell Sinterwerkstoff oder Kunststoff
bestehen kann, ist im gezeigten Beispiel gegen axiale Verschiebung durch den Sprengring
7 und gegen Verdrehen durch den Bolzen 8 gesichert. Entsprechende Rillen 7' und
Bohrungen 8' sind an den Schaftenden vorgesehen. Das geringe Lagerspiel zwischen
Hilfslagerbüchse 5 und Stützfläche 3 ist der Deutlichkeit halber in der Zeichnung
durch einen dicken Strich markiert. Das strichpunktiert eingezeichnete Hilfslager
5', das aus einer zweiteiligen Gleitlagerbüchse besteht, kann zusätzliche Verwendung
finden. Entsprechende Stützflächen 3' können an den Mantelhülsen 2 angeordnet sein.
Eine derartige doppelte Abstützung entlastet die Kugellager weitgehend und kann
insbesondere bei schweren Druckwalzen zweckmäßig sein.
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In F i g. 2 sind auf dem Walzenschaft 21 mittels Rillenkugellagern
die Mantelhülsen 22 gelagert, welche zugleich die Außenringe der Kugellagei bilden.
An den verlängerten Schaftenden sind die Stützflächen 23 angeschliffen. Nach dem
Abnehmen der Kappe 26 können, wie die rechte Schnitthälfte zeigt, die als Gleitlagerbüchsen
ausgebildeten Hilfslager 25 in die Außenringe 22 eingeschoben werden.
wobei
sie durch die Sprengringe 27 gegen Axialverschiebung und durch ihre Nasen 28, die
in entsprechende Ausnehmungen 28' der Mantelhülsen 22 eingreifen, gegen Verdrehen
gesichert sind. Die Ausnehmungen 28' sind im Betriebszustand durch die Deckel 26
abgedeckt. Ähnlich wie bei den Stützlagern 5 der F i g. 1 sind auch an den Stützlagern
25 Schultern 25' angearbeitet, die ein leichtes Einbauen und Ausbauen der Stützlager
ermöglichen. Die Anozdnungen F i g. 2 haben den besonderen Vorteil, daß die Gleitflächen
der Hilfslagerung völlig abgedichtet sind.
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In F i g. 3 sind die Stützflächen 33 an den inneren Rändern der als
Mantelhülsen dienenden Außenringe 32 eingearbeitet. Die aus zweiteiligen Büchsen
35 bestehenden Hilfslager können sich in axialer Richtung in nicht dargestellter
Weise gegen die Faserstauringe 34 abstützen, die ihrerseits durch Sprengringe 34"
gegen unzulässiges Verschieben in Richtung auf die Lagermitten gesichert sind. Die
beiden Hälften des Hilfslagers 35 werden durch den offenen Federring 35' zusammengehalten,
dessen öffnung so groß ist, daß er über den Schaft 31 eingebracht werden kann. An
die Stützflächen 33 schließen sich gegen die Lager zu die Aussparungen 32' an, in
die die Faserstauringe 34 hineinragen und die für den Betrieb erforderliche
Abdichtung des Kugellagers ergeben.
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In F i g. 4 sind ähnlich wie in F i g. 3 in die Mantelhülsen 42 Stützflächen
43 eingearbeitet. In Betriebsstellung (s. linke Schnitthälfte) wirken die als Hilfslager
ausgebildeten Dichtungsringe 44' der Faserstauringe 44 nicht mit den Stützflächen
43 zusammen, sondern bilden mit den entsprechenden Ausnehmungen 42' und 42" der
Mantelhülsen die erforderlichen Dichtungsspalte. Die an der Nabe des Faserstauringes
44 angebrachten federnden Nasen 40 halten den Faserstauring in der Nut 41' des Schaftes
41 fest. Zum Überschleifen der Bezüge wird der Faserstauring 44 gegen die Lagermitte
zu verschoben, so daß der als Hilfslager vorgesehene Dichtungsring 44' des Faserstauringes
mit der Stützfläche 43 der Hülsen 42 zum Zusammenwirken kommt (s. rechte Schnitthälfte).
Dabei wird die Lage des Faserstauringes durch Einschnappen der federnden Nasen 40
in die Ringnut 41" des Schaftes gesichert. Die am Faserstauring angebrachten Bohrungen
49 dienen zum Ansetzen eines Werkzeuges zum Verschieben des Faserstauringes in beiden
Richtungen.
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In F i g. 5 sind an die Mantelhülsen 52 die Stützflächen 53 angearbeitet.
Auf dem Schaft 51 sind Faserstauringe 54 zwischen Sprengringen 54" festgehalten.
Der äußere Dichtungsring 54' der Faserstauringe umgreift den Schaft 51 etwa glockenförmig.
Die an die zweiteiligen Hilfslagerbüchsen 55 angearbeiteten elastischen ringförmigen
Ansätze 55' schnappen beim Einschieben der Hilfslagerbüchsen 55 in in die glockenförmigen
Ausnehmungen der Faserstauringe 54 ein und werden damit in der Stellung festgehalten,
in der sie mit den Stützflächen 53 zusammenwirken (s. rechte Schnitthälfte). Im
gezeichneten Beispiel ist als Werkstoff für die Hilfslagerbüchsen elastischer Kunststoff
mit guten Gleiteigenschaften vorgesehen.
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In F i g. 6 ist auf das konische Ende des Schaftes 61 die Aufsteckbüchse
65 eines als Kugellager ausgebildeten Hilfslagers aufgesetzt. Die Kugeln 651 dieses
Hilfslagers laufen gegen die Stützflächen 63 der Mantelhülsen 62 an. Das Radialspiel
des Hilfslagers kann durch Verstellen der Muttern 652 und Kontermuttern 653, die
den Anlaufring 654 gegen die Kugeln drücken, geändert werden. Die Schraube 655 dient
zum Aus- und Einbauen und zum Befestigen des Hilfslagers.
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In F i g. 7 ist das Hilfslager 75 als Spreizdorn ausgebildet, der
auf das konische Ende des Schaftes 71 aufgesetzt wird und dabei mit seinem geschlitzten
Spannkranz 75' die Mantelhülse 72 an ihrer Stützfläche 73 zentrisch festhält und
so das Verdrehen der Mantelhülse gegenüber dem Schaft beim Schleifen verhindert.
Eine solche die Mantelhülsen mit dem Schaft kuppelnde Abstützung ist dann vorzusehen,
wenn die Zwillingswalze zwischen Spitzen überschliffen werden soll. Die Zentrierbohrung
75" für die Aufnahme in Spitzen wird bei der Ausführungsform nach F i g. 7 zweckmäßig
im Hilfslager angebracht.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
Es ist beispielsweise auch möglich, an den äußeren Mantelflächen der Mantelhülsen
oder in Ringnuten an den Stirnflächen der Mantelhülsen Stützflächen für auf den
Walzenschaft aufzubringende Hilfslager anzuordnen.