DE19854354B4

DE19854354B4 - Spindellagerung

Info

Publication number: DE19854354B4
Application number: DE19854354A
Authority: DE
Inventors: Martin Sailer
Original assignee: SKF Textilmaschinen Komponenten GmbH
Current assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2018-11-26
Also published as: ITTO991007A0; CZ416099A3; CH693614A5; CN1260413A; JP3079279U; CZ297128B6; KR100639453B1; JP2000160438A; DE19854354A1; HK1028428A1; CN1270009C; IT1311452B1; ITTO991007A1; KR20000035621A

Abstract

Spindellagerung (10), insbesondere für Ringspinn- und Zwirnmaschinen, mit einem Halslager (11) und einem Fußlager (12) in einem Lagerinnengehäuse (13), das von einem Lageraußengehäuse (14) umgeben ist, wobei das Lagerinnengehäuse (13) an seinem unteren Ende (18) einen Zapfen (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lageraußengehäuse (14) an seinem Boden (16) einen verjüngten Fortsatz (17) oder eine Öffnung (33) aufweist, wobei der Zapfen (15) des Lagerinnengehäuses (13) im Fortsatz (17, 23) oder in der Bodenöffnung (33) des Lageraußengehäuses (14) ohne seitliches Spiel beispielsweise durch Einpressen oder Einschrauben verankert ist und wobei der Boden (16) des Lageraußengehäuses (14) so dünnwandig ist, dass die Verankerungsstelle von Lagerinnengehäuse (13) und Lageraußengehäuse (14) wie ein Gelenk wirkt, um das das Lagerinnengehäuse (13) innerhalb des Lageraußengehäuses (14) mit einer definierten Momentensteifigkeit schwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spindellagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Spindellagerungen, insbesondere für Ringspinn- und Zwirnmaschinen müssen wegen den bei hohen Drehzahlen stets auftretenden und radial wirkenden Schwingungen entsprechende Dämpfungsvorrichtungen vorgesehen werden. Aus diesem Grund wiesen Spindellagerungen bisher im oberen Bereich in der Regel radial wirkende Federn auf. Bei einer bekannten Lösung, die diese Federn vermeidet, sind das Lagerinnengehäuse und das Lageraußengehäuse über einen Stopfen mit einer federelastischen Verjüngungszone, wie beispielsweise in der DE 40 36 353 A1 dargestellt, verbunden. Diese Lösung führt jedoch zu einer sehr lang zu bauenden Lagerung.

Die DE 195 34 339 A1 offenbart eine Spindellagerung mit einem Lageraußengehäuse und einem Innengehäuse, in das ein Fußlager für den Spindelschaft eingesetzt ist. Das Innengehäuse ist über einen Bolzen unter Zwischenschaltung einer Feder in einer Öffnung im Boden des Außengehäuses verankert. Dabei weist der Bolzen einen mit Spiel durch die Boden-Öffnung des Lageraußengehäuses geführten Zapfen auf, auf den von außen eine Mutter aufgeschraubt ist. Durch den mit Spiel durch die Bodenöffnung geführten Zapfen lässt sich eine Justierung des Innengehäuses gegenüber dem Außengehäuse vornehmen. Der Boden des Lageraußengehäuses ist dickwandig ausgeführt. Die Federelastizität der Spindel in radialer Richtung wird hier durch Federn im Hals- und im Fußlagerbereich erzielt.

In der DE 195 36 874 A1 sind Spindellagerungen beschrieben, bei denen ein Innengehäuse mit dem Fußlager für die Spindel über Verjüngungen aufweisende Bolzen in einer Bodenöffnung eines Lageraußengehäuses verankert sind. Die Bolzen sind wieder mit Gewindezapfen versehen, die mit Spiel durch die Bodenöffnung geführt sind und zusammen mit einer von außen aufschraubbaren Mutter der Justierung des Innengehäuses zum Außengehäuse dienen. Der Boden des Außengehäuses ist kalottenförmig und dickwandig ausgebildet. Der Bolzen berührt daher den Boden des Außengehäuses nur ringförmig und radial sehr weit außen. Die Federelastizität in radialer Richtung wird hier allein durch die Verjüngung im Bolzen erzeugt. Selbst bei einer dünnwandigen Ausführung des Bodens des Außengehäuses könnte dieses aufgrund der radial sehr weit außen liegenden Linienberührung des Bolzens am Boden nicht als Gelenk wirken.

Die DE 44 43 631 A1 der Anmelderin beschreibt eine Spindellagerung, bei der das Innengehäuse ebenfalls gelenkig in einem Außengehäuse eingesetzt ist. Das Gelenk wird von einer Spitze am Boden des Lagerinnengehäuses und einer entsprechend geformten Hohlspitze am Lageraußengehäuse gebildet. Bei einer anderen Ausführungsform weist das Lageraußengehäuse eine elastische Membran auf, auf der der Fußbereich des Innengehäuses wirkt. Auch bei diesen Spindellagerungen sind also zusätzliche Elemente zur Herstellung des Gelenks zwischen Innen- und Außengehäuse erforderlich.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Spindellagerung der eingangs genannten Art dahin gehend zu verbessern, dass die Federelastizität der Spindel in radialer Richtung durch einen geringeren konstruktiven Aufwand als bisher und mit geringerem Platzbedarf gelöst werden kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Spindellagerung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Somit kann die Baulänge der Spindellagerung verkürzt werden. Durch den Wegfall des aus der DE 40 36 353 A1 und der DE 195 36 874 A1 vorbekannten federelastischen Stopfens reduziert sich die Baulänge der Spindel. Die Verankerungsstelle von Lagerinnengehäuse und Lageraußengehäuse wirkt wie ein Gelenk, um das das Lagerinnengehäuse innerhalb des Lageraußengehäuses schwenkbar ist.

Das Lagerinnengehäuse kann einen relativ dünnwandigen Boden aufweisen. Somit wirken die dünnwandigen Böden wie Membranscheiben. Über die Dicke und Form der Böden lässt sich die gewünschte radiale Federsteifigkeit des Halslagers einstellen. Auf diese Weise können die relativ dünnwandigen Böden so ausgelegt werden, dass sie zusammen mit der Biegesteifigkeit des Zapfens des Lagerinnengehäuses die gewünschte Halslagersteifigkeit erreichen.

Zur kostengünstigen Fertigung kann der Zapfen des Lagerinnengehäuses in den Fortsatz des Lageraußengehäuses eingepresst oder eingeschraubt sein.

Aus Gründen einer leichten Montage und Demontage, kann der Zapfen des Lagerinnengehäuses, der durch die Bodenöffnung des Lageraußengehäuses führbar und auf den eine Mutter aufschraubbar ist, ein Außengewinde aufweisen.

Zur einfachen Zentrierung des Lagerinnengehäuses im Lageraußengehäuse kann der Fortsatz des Lageraußengehäuses eine Einschnürung aufweisen, auf die eine ringförmige Verdickung mit einem Außengewinde zur Fixierung einer Zentriereinrichtung für das Lagerinnengehäuse folgt.

Aus demselben Grund kann auf die ringförmige Verdickung mit dem Außengewinde eine Mutter mit einer punktförmigen Erhöhung aufgeschraubt sein, oder eine Mutter aufgeschraubt sein, zwischen der und dem Lageraußengehäuse ein Ring mit einer punktförmigen Erhöhung anordenbar ist. Die punktförmige Erhöhung wird beim Anziehen der Mutter gegen den Boden des Lageraußengehäuses gedrückt, wodurch der Fortsatz des Lageraußengehäuses zur Seite gedrückt wird und sich das Lagerinnengehäuse neigt.

Zur weiteren Schwingungsdämpfung kann sich zwischen dem Lagerinnengehäuse und dem Lageraußengehäuse ein Dämpfungsmedium befinden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Spindellagerung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
1 eine Schnittansicht durch eine Spindellagerung;
2 eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform einer Verbindungsstelle zwischen Lagerinnen- und Lageraußengehäuse;
3 eine Schnittansicht durch eine dritte Ausführungsform einer Verbindungsstelle zwischen Lagerinnen- und Lageraußengehäuse;
4 eine Schnittansicht durch eine vierte Ausführungsform einer Verbindungsstelle zwischen Lagerinnen- und Lageraußengehäuse.
1 zeigt eine Spindellagerung 10 mit einem Halslager 11 und einem Fußlager 12. Die Spindellagerung 10 weist ein Lagerinnengehäuse 13 auf, das von einem Lageraußengehäuse 14 umgeben ist. Das Lagerinnengehäuse 13 besitzt an seinem unteren Ende einen Zapfen 15. Das Lageraußengehäuse 14 weist an seinem Boden 16 einen verjüngten Fortsatz 17 auf, in dem der Zapfen 15 eingepresst ist. Dies ist fertigungstechnisch sehr einfach. Der Boden 16 des Lageraußengehäuses 14 und ein Boden 18 des Lagerinnengehäuses 13 sind als relativ dünnwandige Böden ausgestaltet. Dabei wirken die relativ dünnwandigen Böden 16 und 18 als Membranscheiben oder als kardanische Gelenke. Durch die relativ dünnwandigen Böden 16 und 18 und die Biegesteifigkeit des Zapfens 15 kann das Lagerinnengehäuse 18 mit Halslager 11 und Fußlager 12 in radialer Richtung federn. über die Dicke und Form der Böden lässt sich die gewünschte radiale Federsteifigkeit festlegen. Zwischen dem Lageraußengehäuse 16 und dem Lagerinnengehäuse 18 befindet sich ein Dämpfungsmedium 19, das die Aufgabe hat, zusätzlich radiale Schwingungen zu dämpfen.
2 zeigt eine zweite Alternative der Verbindung zwischen einem Lageraußengehäuse 20 und einem Lagerinnengehäuse 21. Das Lagerinnengehäuse 21 weist an seinem unteren Ende einen mit einem Außengewinde versehenen Zapfen 22 auf. Das Lageraußengehäuse 20 weist an seinem unteren Ende einen verjüngten Fortsatz 23 mit einem Innengewinde auf. Mittels der Gewinde kann nun das Lagerinnengehäuse 21 in das Lageraußengehäuse 20 eingeschraubt werden.
3 zeigt ein Lagerinnengehäuse 30, das an seinem unteren Ende einen mit einem Außengewinde versehenen Zapfen 31 aufweist. Das Lageraußengehäuse 32 weist an seinem unteren Ende eine öffnung 33 auf. Mittels des Zapfen 31, der durch die öffnung 33 geführt ist, und einer Mutter 34, die von außen auf den Zapfen 31 aufgeschraubt wird, können das Lagerinnengehäuse 30 und das Lageraußengehäuse 32 miteinander verbunden werden.
4 zeigt ein Lageraußengehäuse 40 mit einer ringförmigen Verdickung 41 in seinem verjüngten Fortsatz. Auf der Verdickung 41 ist eine Mutter 42 aufgeschraubt. Zwischen der Mutter 42 und einem Boden 43 des Lageraußengehäuses 40 ist ein Ring 44 angeordnet, der eine punktförmige Erhöhung 45 aufweist. Wenn man die Mutter 42 anzieht, wird der Ring 44 mit seiner punktförmigen Erhöhung 45 gegen den Boden 43 gedrückt, wodurch der Fortsatz 41 zur Seite gedrückt wird und sich somit das Lagerinnengehäuse 46 in die gewünschte Richtung neigt. Auf diese Weise ergibt sich eine einfach zu realisierende Zentrierung der Gehäuse 40 und 46.

Claims

Spindellagerung (10), insbesondere für Ringspinn- und Zwirnmaschinen, mit einem Halslager (11) und einem Fußlager (12) in einem Lagerinnengehäuse (13), das von einem Lageraußengehäuse (14) umgeben ist, wobei das Lagerinnengehäuse (13) an seinem unteren Ende (18) einen Zapfen (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lageraußengehäuse (14) an seinem Boden (16) einen verjüngten Fortsatz (17) oder eine Öffnung (33) aufweist, wobei der Zapfen (15) des Lagerinnengehäuses (13) im Fortsatz (17, 23) oder in der Bodenöffnung (33) des Lageraußengehäuses (14) ohne seitliches Spiel beispielsweise durch Einpressen oder Einschrauben verankert ist und wobei der Boden (16) des Lageraußengehäuses (14) so dünnwandig ist, dass die Verankerungsstelle von Lagerinnengehäuse (13) und Lageraußengehäuse (14) wie ein Gelenk wirkt, um das das Lagerinnengehäuse (13) innerhalb des Lageraußengehäuses (14) mit einer definierten Momentensteifigkeit schwenkbar ist.
Spindellagerung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerinnengehäuse (13, 21, 30, 46) einen relativ dünnwandigen Boden (18, 43) aufweist.
Spindellagerung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (15, 22) des Lagerinnengehäuses (14, 21) in den Fortsatz (17, 23) des Lageraußengehäuses (14, 20) eingepresst oder eingeschraubt ist.
Spindellagerung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (31) des Lagerinnengehäuses (30), der durch die Bodenöffnung (33) des Lageraußengehäuses (32) führbar und auf den eine Mutter (34) aufschraubbar ist, ein Außengewinde aufweist.
Spindellagerung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz des Lageraußengehäuses (40) eine Einschnürung aufweist, auf die eine ringförmige Verdickung (41) mit einem Außengewinde zur Fixierung einer Zentriereinrichtung für das Lagerinnengehäuse (46) folgt.
Spindellagerung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf die ringförmige Verdickung (41) mit dem Außengewinde eine Mutter mit einer punktförmigen Erhöhung aufschraubbar ist, oder eine Mutter (42) aufschraubbar ist, zwischen der und dem Lageraußengehäuse (40) ein Ring (44) mit einer punktförmigen Erhöhung (45) anordenbar ist.
Spindellagerung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Lagerinnengehäuse (13, 21, 30, 46) und dem Lageraußengehäuse (14, 20, 32, 40) ein Dämpfungsmedium (19) befindet.