DE19601035A1 - Oberteil einer Spindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Oberteil einer Spindel für Spinn- oder Zwirnmaschinen mit einer aus einem dünnwandigen Metallrohr durch Kaltverformen hergestellten Aufsatzhülse, die einen einstückig angeformten Antriebswirtel enthält und in die ein Spindelschaft eingesetzt ist.

Aus der DE 29 13 500 A1 ist es bekannt, eine Aufsatzhülse mit einem einstückig angeformten Antriebswirtel im Rundhämmer­ verfahren herzustellen. Für die Herstellung wird ein Metallrohr mit einer Wandstärke von vorzugsweise 1, 2 bis 1, 8 mm verwendet, das auf der Außenseite im Rundhämmerverfahren bearbeitet wird. Die Aufsatzhülsen können nach dem Rundhämmern nachbearbeitet, beispielsweise rundgeschliffen, werden.

Aus dem Sonderdruck aus Konstruktions-Praxis Nr. 4/1995, erschieben bei Vogel Verlag und Druck GmbH und Co. KG, ist es bekannt, durch hydrostatische Streckumformung Hohlkörper mit einer gewünschten Außenkontur herzustellen. Als Rohling kann ein Metallrohr verwendet werden, das in ein zweigeteiltes Formwerk­ zeug eingelegt wird. Die Verformung erfolgt dadurch, daß in den Rohling mit kleinerem Umfang ein Wirkmedium, in der Regel Wasser, unter hohem Druck eingespeist wird. Aufgrund des hohen Innen­ drucks dehnt sich der Rohling aus, bis er mit seiner Außenseite an der Innenfläche des Formwerkzeuges anliegt und so die ge­ wünschte äußere Kontur erhält.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Oberteil für eine Spindel aufzuzeigen, das eine Aufsatzhülse mit einem einstückig ange­ formten Antriebswirtel enthält, die kostengünstig und mit hoher Präzision hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Aufsatzhülse durch hydrostatische Streckumformung hergestellt und mit wenigstens einer Aufnahmefläche für den einzusetzenden Spindelschaft verse­ hen ist.

Für die Herstellung der Aufsatzhülse wird ein Metallrohr als Rohling verwendet, das von der Innenseite aus verformt wird. Die unterschiedlichen Durchmesser in den verschiedenen Längen­ abschnitten der Aufsatzhülse werden anders als beim Rundhämmern nicht durch Verdichten, sondern durch Verdehnen des Materials erhalten. Während bei dem Rundhämmerverfahren der größtmögliche Durchmesser durch den Durchmesser des Rohlings vorgegeben ist, ist bei der hydrostatischen Streckumformung der kleinstmögliche Durchmesser durch den Durchmesser des Rohlings vorgegeben.

Gemäß der Erfindung können auch die Längenabschnitte der Auf­ satzhülse, die mit hoher Präzision hergestellt sein müssen und gegebenenfalls einen geringen Durchmesser haben, ohne Probleme hergestellt werden. Ein solcher Längenabschnitt kann beispiels­ weise der Bereich des Antriebswirtels sein. Ein solcher Längenabschnitt müßte bei der Herstellung durch Rundhämmern wegen der dort erforderlichen Verdichtung nachgearbeitet werden, um die gewünschte Präzision zu erhalten.

Nach der Montage muß die Achse der Aufsatzhülse exakt zu der Achse des Spindelschaftes fluchten. Deshalb ist die Aufsatzhülse mit wenigstens einer Aufnahmefläche für den einzusetzenden Spindelschaft versehen. Diese Aufnahmefläche wird bei der hydro­ statischen Streckumformung mit der erforderlichen Präzision hergestellt.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Aufsatzhülse im Bereich des Antriebswirtels einen geringeren Durchmesser auf als in anderen Bereichen seiner axialen Länge. Es ist hierbei möglich, daß der Bereich des Antriebswirtels durch abragende Rindbunde, sonstige Flächen oder gegebenenfalls durch das Aufnahmeteil für die Spulenhülse radial überragt wird. Letzteres kann beispiels­ weise dann der Fall sein, wenn das Oberteil für Spulenhülsen mit großem Innendurchmesser geeignet sein soll.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Spindelschaft im Bereich der Aufnahmefläche mit einer aufgepreßten Hülse versehen, die ihrerseits mit der Aufsatzhülse verbunden ist. Die aufge­ preßte Hülse vergrößert im Bereich der Verbindungsstelle mit der Aufsatzhülse den Durchmesser des Spindelschaftes. Deshalb kann als Rohling ein Metallrohr mit größerem Durchmesser gewählt werden.

Die auf den Spindelschaft aufgepreßte Hülse kann in unterschied­ licher Weise, beispielsweise durch Preßsitz, mit der Aufsatzhülse verbunden werden.

Es ist vorteilhaft, die Hülse durch Laserschweißung mit der Aufsatzhülse zu verbinden. Der Innendurchmesser der Aufsatzhülse und der Außendurchmesser der aufgepreßten Hülse können dann so gewählt werden, daß die Aufsatzhülse relativ zu dem Spindelschaft justiert werden kann. Nach dem Justieren kann die eingestellte Position dauerhaft festgelegt werden, indem die aufgepreßte Hülse und die Aufsatzhülse durch Laserschweißen miteinander verbunden werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist in das obere offene Stirnende der Aufsatzhülse ein Einsatz eingeschoben, der Kupplungsmittel für eine Spulenhülse enthält. Der Bereich des oberen Stirnendes der Aufsatzhülse kann in einfacher Weise so hergestellt werden, daß der die Kupplungsmittel enthaltende Einsatz durch Einschieben leicht angebracht und gegebenenfalls ausgetauscht werden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist auf die Aufsatzhülse eine Doppelkrone mit einer Unterwindefläche aufgepreßt. Hierdurch ist es möglich, in einfacher Weise eine Unterwindefläche mit einer gewünschten Oberflächenbeschaffenheit an dem Oberteil der Spindel anzubringen, ohne daß die Aufsatzhülse selbst bearbeitet werden muß.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus dem zu der Figur beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Die Figur zeigt eine teilweise geschnittene Längsansicht eines Oberteils einer Spindel.

Das in der Figur dargestellte Oberteil einer Spindel für eine Ringspinnmaschine enthält eine Aufsatzhülse 1, in die ein Spin­ delschaft 2 eingesetzt ist. An die Aufsatzhülse 1 ist einstückig ein Antriebswirtel 3 angeformt. An seinem oberen Ende ist das Oberteil der Spindel mit einer Hülsenkupplung 4 zum Halten einer nicht dargestellten Spulenhülse versehen. Das Oberteil der Spindel weist außerdem eine Unterwindefläche 5 und eine Doppel­ krone 6 auf, über die nach der Befüllung der Spulenhülse der Faden zu der Unterwindefläche 5 geführt wird.

Der Spindelschaft 2 ist in nicht dargestellter Weise in einem Spindelgehäuse gelagert und wird zusammen mit dem Oberteil der Spindel durch einen an dem Antriebswirtel 3 anliegenden, nicht dargestellten Antriebsriemen in Rotation versetzt.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, weist die Aufsatzhülse 1 über ihre axiale Länge unterschiedliche Durchmesser auf. Die Aufsatz­ hülse 1 mit ihren unterschiedlichen Durchmessern ist aus einem Metallrohr, vorzugsweise aus Stahl, durch hydrostatische Streck­ umformung hergestellt. Sie weist eine hohe Maßgenauigkeit, die allein durch die hydrostatische Streckumformung, ohne Nachbear­ beitung, erhalten wird. Da das hydrostatische Streckumformen an sich bekannt ist, bedarf es keiner näheren Erklärung dieses Verfahrens.

Zur Vereinfachung der Erläuterung wird die Aufsatzhülse 1 in der nachfolgenden Beschreibung in einen unteren Längenabschnitt 7, einen mittleren Längenabschnitt 8 und einen oberen Längen­ abschnitt 9 aufgeteilt.

Der untere Längenabschnitt 7 enthält den Antriebswirtel 3, der beidseitig durch Ringbunde 10, 11 begrenzt ist. Der Ringbund 11 dient als Bremsbund für eine nicht dargestellte Spindelbremse. Der Durchmesser des Antriebswirtels 3 ist relativ klein, um niedrige Geschwindigkeiten des Antriebsriemens zu ermöglichen. Im Bereich des Antriebswirtels 3 kommt es auf große Fertigungs­ genauigkeit an, da unterschiedliche Durchmesser der Antriebs­ wirtel 3 zu unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Spindeln und somit zu unterschiedlichen Spinnergebnissen an einer Spinnmaschine führen. Die erforderliche Fertigungsgenauigkeit wird auch im Bereich des Antriebswirtels 3 ohne weiteres durch die hydrostatische Streckumformung ohne Nachbearbeitung erhalten. Auch die Herausformung der beiden an den Antriebswirtel 3 unmit­ telbar angrenzenden Ringbunde 10, 11 bereitet keine Probleme.

Der mittlere Längenabschnitt 8 enthält Bereiche mit unterschied­ lichen Durchmessern. Die Bereiche mit kleinerem Durchmesser bilden auf ihrem Innenumfang Aufnahmeflächen 12, 13 für eine auf den Spindelschaft 2 aufgepreßte Hülse 14. Der Spindelschaft 2 ist durch Preßsitz in einer Aufnahmebohrung 15 der Hülse 14 aufge­ nommen. Die Hülse 14 und die Aufnahmeflächen 12, 13 sind bezüglich ihrer Durchmesser derart aufeinander abgestimmt, daß die Auf­ satzhülse 1 relativ zu dem Spindelschaft 2 justiert werden kann. Nach dem Justieren wird die Hülse 14 an den Aufnahmeflächen 12, 13 durch Laserschweißung mit der Aufsatzhülse 1 verbunden.

Zwischen den Aufnahmeflächen 12 und 13 des mittleren Längenab­ schnitts 8 weist die Aufsatzhülse 1 einen Bereich 16 mit vergrö­ ßertem Durchmesser auf. Auf den Außenumfang 17 des Bereichs 16 ist ein hülsenartiger Träger 18 aufgepreßt, der die gekordelte Unterwindefläche 5 und die Doppelkrone 6 enthält. Die Doppelkrone 6 weist in bekannter Weise einen oberen Nutring, einen unteren Nutring und ein Messer auf, die austauschbar an dem hülsenartigen Träger 18 befestigt sind.

Der obere Längenabschnitt 9 der Aufsatzhülse 1 ist zur Aufnahme der Spulenhülse bestimmt. Der Durchmesser des Längenabschnitts 9 hängt von dem Innendurchmesser der aufzunehmenden Spulenhülse ab. Der Durchmesser des die Spulenhülse aufnehmenden Längenabschnitts kann mithin größer oder kleiner sein als der Durchmesser des Antriebswirtels 3.

Bei der in der Figur dargestellten Ausführungsform ist in dem oberen Längenabschnitt 9 der Aufsatzhülse 1 der Durchmesser in dem sich an die Doppelkrone 6 anschließenden Bereich 19 etwas größer als der Durchmesser des Antriebswirtels 3. Der Durchmesser der Aufsatzhülse 1 in dem genannten Bereich 19 entspricht etwa dem Innendurchmesser der aufzunehmenden Spulenhülse. Die Auf­ satzhülse 1 verläuft in dem oberen Längenabschnitt 9 in Richtung zu der Spindel spitze zunächst konisch und schließt an dem oberen Stirnende 20 mit einem zylindrischen Bereich 21 ab. In diesen zylindrischen Bereich 21 der Aufsatzhülse 1 ist die Hülsenkupp­ lung 4 mit einem Einsatz 22 eingeschoben. Der Einsatz 22 ist durch leichten Preßsitz in dem zylindrischen Bereich 21 gehalten.

Es wäre statt dessen auch möglich, den Einsatz 22 durch Laser­ schweißung mit der Aufsatzhülse 1 zu verbinden.

Die Hülsenkupplung 4 mit dem Einsatz 22 ist als Fliehkraft­ kupplung ausgebildet. Der Einsatz 22 enthält mithin Kupplungs­ mittel 23, die außerhalb der Aufsatzhülse 1 angeordnet sind.

Es wäre statt dessen auch möglich, den Einsatz 22 so auszubilden, daß die Kupplungsmittel innerhalb der Aufsatzhülse 1 liegen.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, sind die in dem Einsatz 22 enthaltenen Kupplungsmittel 23 durch Massekörper 24 und radiale Führungen 25 gebildet. Die Massekörper 24 sind innerhalb der radialen Führungen 25 frei beweglich und werden bei der Rotation der Spindel nach außen getrieben, bis sie durch die Spulenhülse oder durch nicht näher beschriebene Anschläge der Hülsenkupplung 4 angehalten werden.

Claims (6)

1. Oberteil einer Spindel für Spinn- oder Zwirnmaschinen mit einer aus einem dünnwandigen Metallrohr durch Kaltverformen hergestellten Aufsatzhülse, die einen einstückig angeformten Antriebswirtel enthält und in die ein Spindelschaft eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsatzhülse (1) durch hydrostatische Streckumformung hergestellt und mit wenigstens einer Aufnahmefläche (12, 13) für den einzusetzenden Spindelschaft (2) versehen ist.

2. Oberteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsatzhülse (1) im Bereich des Antriebswirtels (3) einen ge­ ringeren Durchmesser aufweist als in anderen Bereichen (16, 19) ihrer axialen Länge.

3. Oberteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelschaft (2) im Bereich der Aufnahmefläche (12, 13) mit einer aufgepreßten Hülse (14) versehen ist, die ihrerseits mit der Aufsatzhülse (1) verbunden ist.

4. Oberteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (14) durch Laserschweißung mit der Aufsatzhülse (1) ver­ bunden ist.

5. Oberteil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in das obere offene Stirnende (20) der Aufsatzhülse (1) ein Kupp­ lungsmittel (23) für eine Spulenhülse enthaltender Einsatz (22) eingeschoben ist.

6. Oberteil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Aufsatzhülse (1) eine Doppelkrone (6) mit einer Unterwindefläche (5) aufgepreßt ist.