DE19528463A1 - Spinn- oder Zwirnspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinn- oder Zwirnspindel mit einem in einem Halslager und einem Fußlager drehbar gelagerten Schaft, mit drei ineinander angeordneten, jeweils einen Ringspalt zwischen sich belassenden hülsenartigen Gehäusen, von denen das äußere ein an einer Spindelbank befestigbares Außengehäuse, das mittlere ein mehrteiliges, das Halslager aufnehmendes Lagergehäuse und das innere eine das Fußlager aufnehmende biegeweiche Führungshülse ist, die in der Nähe des Halslagers mit dem Lagergehäuse fest verbunden und im Bereich des Fußlagers über eine Dämpfungsspirale am Lagergehäuse abgestützt ist, welches seinerseits über elastische Verbindungsmittel mit dem Außengehäuse verbunden und radial auslenkbar ist.

Eine Spindel dieser Art ist durch die DE 40 36 353 A1 Stand der Technik. Bei der bekannten Spindel sind das Lagergehäuse und das Außengehäuse nur unten miteinander verbunden, und zwar durch ein bolzenartiges Verbindungselement, welches eine Diskontinuitäts­ stelle für Körperschall bildet. Damit wird verhindert, daß der im Halslager entstehende Körperschall durch die Spindelbank verstärkt wird und von dieser abstrahlt.

Bei einer anderen Spindel nach der DE-AS 21 14 779 ist eine Führungshülse durch einen Ringspalt von einem Lagergehäuse getrennt, während ein zusätzliches Außengehäuse nicht vorhanden ist. Das Lagergehäuse ist direkt an der Spindelbank befestigt. Die Führungshülse trägt sowohl das Halslager als auch das Fußlager und stützt sich über zwei radial bewegliche elastische Verbindungselemente am Lagergehäuse ab. Zwischen der Führungshülse und dem Lagergehäuse gibt es zusätzlich eine Dämpfungsspirale. Das obere elastische Verbindungselement befindet sich kurz unterhalb des Halslagers und ist als Metallscheibe gleichmäßiger Dicke ausgebildet. Deren radiale Elastizität wird im wesentlichen von einem ausgestanzten konzentrischen Metallschlitz bestimmt, der nahe einer zentralen Bohrung beginnt und in der Nähe des Außenumfangs der Scheibe endet. Das untere elastische Verbindungselement ist ein radial verstellbarer Federdraht, der einige horizontal angeordnete Schraubenfederwindungen aufweist. Der Federdraht ist sowohl am Fußlager als auch am Boden des Lagergehäuses jeweils exzentrisch eingespannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Spindel der eingangs genannten Art zwischen dem Lagergehäuse und dem Außengehäuse mehrere Verbindungsstellen zu schaffen, die sowohl ein gutes Schwingungsverhalten gewährleisten als auch den vom Halslager ausgehenden Körperschall wirksam dämpfen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Verbindungsmittel zwei radial elastische Metallscheiben vorgesehen sind, die im Bereich der Enden des Außengehäuses angeordnet sind.

Abweichend vom eingangs genannten Stand der Technik ist das Lagergehäuse mit dem Außengehäuse nicht mehr lediglich im unteren Bereich, sondern zusätzlich im oberen Bereich elastisch verbunden, wodurch das Schwingungsverhalten günstig beeinflußt wird. Die zwei radial elastischen Metallscheiben wirken hier als Diskontinuitätsstellen für Körperschall, so daß auch eine wirksame Lärmdämpfung erzielt wird. Darüber hinaus sind die zwei als Metallscheiben ausgebildeten elastischen Verbindungsmittel kostengünstig herzustellen.

Bevorzugt sind die Metallscheiben mit einem Spiralschlitz versehen, wie dies an sich durch die genannte DE-AS 21 14 779 bekannt ist. Abweichend von diesem bekannten Stand der Technik sind die beiden elastischen Verbindungsstellen im Prinzip, von den unterschiedlichen Abmessungen einmal abgesehen, gleich ausgebildet.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die dem Fußlager zugeordnete Metallscheibe radial einstellbar. Dies kann so bewerkstelligt werden, daß die Metallscheibe im Bereich ihres Außenumfangs eingespannt und in der Mitte mit einer zentralen Bohrung versehen ist, die einen Führungsbolzen des Lagergehäuses mit deutlichem Spiel umgibt. Die jeweilige Lage des Lagergehäuses bezüglich der zentralen Bohrung kann durch ein Feststellmittel fixiert werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der zwischen den zwei Metallscheiben befindliche Ringspalt mit einem Dämpfungsmittel ausgefüllt ist. Hierbei kann es sich um ein sehr zähflüssiges Dämpfungsmedium, beispielsweise ein Dämpfungsfett, handeln.

Vorzugsweise sind die Metallscheiben im Bereich ihres Außenumfangs zwischen einer Stirnfläche des Außengehäuses und einer zugeordneten Fläche einer Abdeckung eingespannt. Dies macht die Anordnung besonders montagefreundlich.

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

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Spinn- oder Zwirnspindel,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die obere radial elastische Metallscheibe.

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 Gehäuse auf, von denen das äußere ein dickwandiges Außengehäuse 5, das mittlere ein vorzugsweise mehrteiliges Lagergehäuse 6 und das innere eine biegeweiche Führungshülse 7 ist. Zwischen dem Außengehäuse 5 und dem Lagergehäuse 6 gibt es einen Ringspalt 8, zwischen dem Lagergehäuse 6 und der Führungshülse 7 einen Ringspalt 9.

Das Außengehäuse 5 ist ohne Verwendung irgendwelcher gummielastischer Elemente direkt an einer in Maschinenlängs­ richtung 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 Flansch 13 oben auf einer entsprechenden Fläche der Spindelbank 10 auf. Unmittelbar an den Flansch 13 anschließend ist das Außengehäuse 5 mit einem Zentrierbund 12 versehen, dessen Durchmesser praktisch spielfrei an den Durchmesser der Bohrung 11 angepaßt ist. 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 13 mit der Spindelbank 10 verspannt.

Mit dem Außengehäuse 5 ist mittels nachfolgend noch näher zu beschreibender elastischer Verbindungsmittel 17 und 18 das Lagergehäuse 6 verbunden. Das Lagergehäuse 6 ist mehrteilig ausgeführt und besteht vorzugsweise aus einem Gehäuseunterteil 19 sowie dem eigentlichen Lagerkopf 20. Der Lagerkopf 20 ist mit einem Preßsitz 21 in das Gehäuseunterteil 19 eingepreßt, wodurch das mehrteilige Lagergehäuse 6 entsteht. Der Lagerkopf 20 liegt dabei mit einem Ringbund 22 auf dem Gehäuseunterteil 19 auf. Im oberen Bereich 23, also dem Bereich oberhalb des Ringbundes 22, ist das als Rollenlager ausgebildete Halslager 3 in den Lagerkopf 20 eingebaut.

Aus dem Lagergehäuse 6 schaut nach oben das rotierende Spindeloberteil 24 heraus, welches in nicht dargestellter Weise der Aufnahme einer zu bewickelnden Spulenhülse dient. Das Spindeloberteil 24 ist mit einem Antriebswirtel 25 verbunden, an den sich ein vorzugsweise in Maschinenlängsrichtung durchlaufender Antriebsriemen zum Antreiben der Spindel 1 anlegt. Der Antriebswirtel 25 übergreift das Halslager 3 glockenförmig, so daß der Riemenandruck direkt vom Halslager 3 aufgenommen wird.

Die biegeweiche Führungshülse 7 ist mit einer Einspannstelle 26 kurz unterhalb des Halslagers 3 in den Lagerkopf 20 des Lagergehäuses 6 eingespannt. Die Biegeweichheit der Führungshülse 7 wird in bekannter Weise durch einen wendelförmigen Schlitz 27 erreicht. Im unteren Bereich trägt die Führungshülse 7 eine Fußlagerbüchse 28, die der Aufnahme der radialen Kräfte des Fußlagers 4 dient. Ferner trägt die Führungshülse 7 eine Spurplatte 29, welche die axialen Kräfte des Schaftes 2 der Spindel 1 aufnimmt. Das Fußlager 4 ist ölgeschmiert, wobei im unteren Bereich der Führungshülse 7 mehrere Ölbohrungen 30 vorgesehen sind, die den Ringspalt 9 mit dem Inneren der Führungshülse 7 verbinden. Zwischen der Führungshülse 7 und dem Lagergehäuse 6 ist eine Dämpfungsspirale 31 vorgesehen, welche die Führungshülse 7 am Lagergehäuse 6 abstützt und welche mit dem Öl in Verbindung steht. Nach oben ist die Dämpfungsspirale 31 mittels einer Distanzbüchse 45 gegen den Lagerkopf 20 abgestützt.

Nach unten ist das Lagergehäuse 6 mit einem Boden 32 abgeschlossen, der kurz unterhalb der Spurplatte 29 einen Sicherheitsanschlag 33 aufweist.

Wie bereits erwähnt, ist das Lagergehäuse 6 mittels elastischer Verbindungsmittel 17 und 18 am Außengehäuse 5 befestigt. Diese elastischen Verbindungsmittel 17 und 18 bestehen aus zwei Metallscheiben 34 und 35, die - abgesehen vom Außendurchmesser - im wesentlichen gleichartig ausgebildet sind. Die Metallscheiben 34 und 35 sind durchgehend gleich dick und weisen, wie insbesondere aus der Fig. 2 hervorgeht, einen konzentrisch ausgestanzten Spiralschlitz 36 auf. Dieser beginnt in der Nähe einer zentralen Bohrung 37 und endet in der Nähe des Außenumfangs 38. Dadurch sind die Metallscheiben 34 und 35 jeweils in radialer Richtung elastisch nachgiebig.

Die als elastische Verbindungsmittel 17 und 18 dienenden Metallscheiben 34 und 35 sind im Bereich der Enden 39 und 40 des Außengehäuses 5 horizontal angebracht. Mit ihrer Hilfe kann sich das Lagergehäuse 6 in radialer Richtung gegenüber dem Außengehäuse 5 bewegen, während zusätzlich der Schaft 2 zusammen mit der Führungshülse 7 gegenüber dem Lagergehäuse 6 im unteren Bereich radiale Bewegungen ausführen kann. Die Metallscheiben 34 und 35 sind zugleich Diskontinuitätsstellen für den Körperschall, der in bekannter Weise vom Halslager 3 ausgeht. Die 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. Zur zusätzlichen Lärmdämpfung ist im Ringspalt 8 zwischen dem Außengehäuse 5 und dem Lagergehäuse 6 ein Dämpfungsfett vorgesehen. Der Ringspalt 8 steht somit mit dem Ringspalt 9, der ja Öl enthält, nicht in direkter Verbindung.

Die obere Metallscheibe 34 ist an ihrem Außenumfang 38 zwischen einer oberen Stirnfläche 41 des Außengehäuses 5 und einer zugeordneten Fläche 43 einer oberen Abdeckung 42 eingespannt. Die Abdeckung 42 ist seitlich an den Flansch 13 des Außengehäuses 5 angeschraubt. Am Innenumfang ist die Metallscheibe 34 mittels einer Spannhülse 44 mit dem Ringbund 22 des Lagerkopfes 20 fest verspannt. Zwischen den zwei Einspannstellen hat die Metallscheibe 34 nach oben und unten Spiel.

Die untere Metallscheibe 35 ist zwischen einer unteren Stirnfläche 46 des Außengehäuses 5 und einer zugeordneten Fläche 48 einer unteren Abdeckung 47 eingespannt. Dabei kann - abweichend von der Darstellung in Fig. 1 - vorgesehen werden, daß der Außendurchmesser der Abdeckung 47 kleiner ist als der Außendurchmesser des Außengewindes 14, damit die komplett montierte Spindel 1 an der Spindelbank 10 befestigt werden kann.

Unterhalb des Bodens 32 ist das Lagergehäuse 6 mit einem bolzenartigen Fortsatz 49 versehen, der ein Gewinde zur Aufnahme einer Befestigungsmutter 50 aufweist. Der bolzenartige Fortsatz 49 wird durch eine zentrale Bohrung der unteren Metallscheibe 35 mit größerem Spiel hindurchgesteckt. Diese zentrale Bohrung hat einen derart großen Durchmesser, daß der bolzenartige Fortsatz 49 in radialer Richtung gegenüber der Metallscheibe 35 einstellbar und anschließend mittels der Befestigungsmutter 50 in dieser eingestellten Position fixierbar ist.

Claims (5)

1. Spinn- oder Zwirnspindel mit einem in einem Halslager und einem Fußlager drehbar gelagerten Schaft, mit drei ineinander angeordneten, jeweils einen Ringspalt zwischen sich belassenden hülsenartigen Gehäusen, von denen das äußere ein an einer Spindelbank befestigbares Außengehäuse, das mittlere ein mehrteiliges, das Halslager aufnehmendes Lagergehäuse und das innere eine das Fußlager aufnehmende biegeweiche Führungshülse ist, die in der Nähe des Halslagers mit dem Lagergehäuse fest verbunden und im Bereich des Fußlagers über eine Dämpfungsspirale am Lagergehäuse abgestützt ist, welches seinerseits über elastische Verbindungsmittel mit dem Außengehäuse verbunden und radial auslenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmittel (17, 18) zwei radial elastische Metallscheiben (34, 35) vorgesehen sind, die im Bereich der Enden (39, 40) des Außengehäuses (5) angeordnet sind.

2. Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheiben (34, 35) mit einem Spiralschlitz (36) versehen sind.

3. Spindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Fußlager (4) zugeordnete Metallscheibe (35) radial einstellbar ist.

4. Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den zwei Metallscheiben (34, 35) befindliche Ringspalt (8) mit einem Dämpfungsmittel ausgefüllt ist.

5. Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Metallscheiben (34, 35) im Bereich ihres Außenumfanges (38) zwischen einer Stirnfläche (41, 46) des Außengehäuses (5) und einer zugeordneten Fläche (43, 48) einer Abdeckung (42, 47) eingespannt ist.