DE2062131A1

DE2062131A1 - Vertical spindle arrangement for preferably centrifugal machines

Info

Publication number: DE2062131A1
Application number: DE19702062131
Authority: DE
Inventors: Horst χ 4730 Artern Bohne
Original assignee: IMPULSA VEB K
Current assignee: IMPULSA VEB K
Priority date: 1970-08-12
Filing date: 1970-12-17
Publication date: 1972-02-17
Also published as: SE356906B; CS149447B2; SU414771A3

Description

Vertikale SPindelanordnung für vorzugsweise Schleudermaschinen Die erfindung betrifft eine vertikale Spindelanordnung ftir vorzugsweise Schleudermaschinen mit zweiteiliger Arbeitsspindel, bei der die Untersplndel im Fußlagergehäuse mittels Radial und Axialkugellager gelagert ist und Unter- und Oberspindel durch ein Gelenk miteinander verbunden sind.Vertical spindle arrangement for preferably centrifugal machines The invention relates to a vertical spindle arrangement for preferably centrifugal machines with two-part work spindle, in which the lower shaft in the foot bearing housing by means of Radial and axial ball bearing is supported and lower and upper spindle by a joint are connected to each other.

Bei bekannten Spindelanordnungen dieser Art ist die Arbeitsspindel in eine Unter- und Oberspindel unterteilt, die dbexw einander angehordnet und gageneinander federnd abgestützt werden. Die Verbindung der beiden Spindeln wird durch eine vorgesehene sphärisch ausgebildete Buchse erreicht, die die durch Unbalancen der Trommel hervorgerufenen Kreiselbewegungen der Arbeitsspindel aufnimmt. Die Übertragung der Drehbewegung erfolgt durch angeordnete ILitnebrLer. Die Verbindungsstelle hat eine gemeinsame radiale Lagerung, während der obere Teil der Oberspindel in einem federnd gelagerten Hals lager und der untere Teil der Unterspindel in einem axial gefederten und radial gelehrten Fußlager gelagert sind. Diese Ausführung der Arbeitsspindel führt zu großen Bauhöhen der Maschine und damit schlechten edienungsmoglichkeiten. Durch die relativ kurze Ober und Unterspindel ergeben sich schlechte LauSeigenX schaften der Trommel sowie große Lagerkräfte, welche zu einem frühzeitigen Verschleiß der Lager fuhren.In known spindle arrangements of this type, the work spindle is subdivided into a lower and upper spindle, which dbexw arranged and gagen each other be resiliently supported. The connection of the two spindles is provided by a spherical bushing achieved that caused by imbalances in the drum Absorbs gyroscopic movements of the work spindle. The transmission of the rotary motion is done by arranged ILitnebrLer. The connection point has a common radial bearing, while the upper part of the upper spindle in a spring-loaded Neck bearing and the lower part of the sub spindle in an axially sprung and radially learned foot bearings are stored. This design of the work spindle leads to large Construction heights of the machine and thus poor operating options. By the relative short upper and lower spindle result in poor running properties of the drum as well as large bearing forces, which lead to premature wear of the bearings.

Bei anderen bekannten zweiteiligen Spindelausführungen ist die Ober- und Unterspindel ineinandergesteckt. Die Aufnahme der Ereiselbewegungen der innen steckenden Oberspindel und die Mitnahme erfolgt durch einen sphärisch ausgebildeten Mitnehmer, welcher fest mit der Oberspindel verbunden und im Fuß der Unterspindel gelagert ist. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß durch die linienförmige Berührungsfläche der Mitnehmerlagerung ein hoher Verschleiß auftritt und die Herstellung der Unterspindel mit der notwendigen Präzision sehr schwierig ist. Bei einer anderen Variante wird die Oberspindel durch die Unterspindel hindurchgesteckt und die Kreiselbewegungen der durchgesteckten Oberspindel durch ein Pendelkugellager aufgenommen.In other known two-part spindle designs, the upper and sub-spindle plugged into one another. The recording of the traveling movements of the inside stuck upper spindle and the entrainment is done by a spherical one Driver, which is firmly connected to the upper spindle and in the foot of the lower spindle is stored. This design has the disadvantage that the linear contact surface the driver bearing a high wear occurs and the manufacture of the lower spindle with the necessary precision is very difficult. With another In the variant, the upper spindle is pushed through the lower spindle and the gyroscopic movements the inserted upper spindle taken up by a self-aligning ball bearing.

Dieses Lager übernimmt gleichzeitig die Aufgabe als Radiallager. Durch diese Doppelfunktion unterliegt dieses Lager bei hohen Drehzahlen einem großen Verschleiß und weist eine ungenügende Gebrauchsdauer auf. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht in der komplizierten MontagemUglichkeit sum Austausch der Lager und ein Fehlen des Schmiermittelumlaufes im Fußlager. FEr die beiden letztgenannten Ausführungen ist ein hoher Material- und Fertigungsaufwand notwendig. Bei einer weiteren Ausführung wird die Unterspindel gesondert radial und axial gelagert und die Kreiselbewegungen der Oberspindel durch ein nicht in sich rotierendes Pendelkugellager übernommen, Da ein Pendelkugellager keine gröberen axialen Kräfte aufnehmen kann, muß es axial entlastet werden. Dadurch verschlechtern sich auf Grund des radialen Spieles die Laufeigenschaften der Trommel. Die radialen Schwingungen, die durch die Trommel auf das stillstehende Lager übertragen werden, fuhren zu einem starken Verschleiß und frühzeitigem Ausfall.This bearing also acts as a radial bearing. By Because of this dual function, this bearing is subject to great wear and tear at high speeds and has an insufficient service life. Another major disadvantage consists in the complicated assembly possibility to exchange the bearings and a Lack of lubricant circulation in the foot bearing. For the last two versions mentioned a high material and manufacturing cost is necessary. In another execution the sub spindle is separately supported radially and axially and the gyroscopic movements the upper spindle is taken over by a self-aligning ball bearing that does not rotate, Since a self-aligning ball bearing cannot absorb any coarser axial forces, it must be axial be relieved. This deteriorates due to the radial play Running properties of the drum. The radial vibrations produced by the drum are transferred to the stationary bearing, lead to severe wear and early failure.

Zweck der Erfindung ist, die vertikale zweiteilige Spindelanordnung vorzugsweise bei Schleudermaschinen so auszuführen> daß die im Stand der Technik aufgeführten mängel ausgeschlossen werden, die Lebens- und Gebrauchsdauer des Pendellagers, der Axial- und Radiallager durch die besondere Ausbildung der Lagerung zu erhöhen und eine zweckmäßige MontagedurahfUhrung des Fußlagers zu erreichen.The purpose of the invention is the vertical two-piece spindle assembly preferably to be carried out in the case of centrifugal machines in such a way that the state of the art the listed defects are excluded, the service life and service life of the self-aligning bearing, to increase the axial and radial bearings through the special design of the bearing and to achieve an appropriate assembly duration of the foot bearing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lagerung vertikaler zweiteiliger Arbeitsspindeln für Schleudermaschinen 80 auszubilden, daß das Gelenk zwischen Ober-und Unterspindel nur nooh die Funktion der Aufnahme der greiselbewegungen der Oberspindel auszuführen hat, gleiohzeitig die Abstützung der axialen Kraft übernehmen und damit spielfrei arbeiten kann und die Nachteile eines Pendelkugellagers an dieser Stelle ausschließt.The invention is based on the problem of vertical storage two-part work spindles for centrifugal machines 80 to form that the joint between upper and lower spindle only nooh the function of recording the gyrating movements the upper spindle has to take over the support of the axial force at the same time and thus can work without play and the disadvantages of a self-aligning ball bearing on this Position excludes.

Erfindungsgemäß wird das dadurch errecht daß die getriebene Oberspindel der Arbeitsspindel mittels eines am untersten Ende der Oberspindel angeordneten Pendelgleit lagers frei abstützend in der Unterspindelgelagert ist, wobei die kraftschldssige Verbindung zwischen Ober- und Unterspindel so angeordnet ist, daß sie unterhalb des Antriebes, aber oberhalb des Pendelgleitlagers liegt, so daß die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Außen- und dem Innenring des Pendelgleitlagers Null ist und als Bewegung nur die durch Unbalancen der Trommel hervorgerufenen Kreiselbewegungen der Oberspindel im Pendelgleitlager aufgenommen werden. Das als Gelenk verwendete Pendelgleitlager weist hervorragende Dämpfungseigenschaften auf, so daß die axialen Schwingungen darin gedämpft und die zusätzliche Anordnung von Druck- oder Tellerfedern vermieden werden. Zur Erhdhung der Dämpfungswirkung können die Gleitflächen des Pendelgleitlagers mit einem elastischen und verschleißfesten Material, vorzugsweise PTEE, beschichtet sein.According to the invention this is achieved in that the driven upper spindle the work spindle by means of one arranged at the lowest end of the upper spindle Self-aligning slide bearing is freely supported in the lower spindle, the frictional Connection between the upper and lower spindle is arranged so that it is below of the drive, but above the self-aligning plain bearing, so that the relative speed between the outer and inner ring of the self-aligning plain bearing is zero and as movement only the gyroscopic movements of the upper spindle caused by imbalances in the drum be included in the self-aligning plain bearing. The self-aligning plain bearing used as a joint has excellent damping properties, so that the axial vibrations dampened therein and the additional arrangement of compression or disc springs avoided will. To increase the damping effect, the sliding surfaces of the self-aligning plain bearing coated with an elastic and wear-resistant material, preferably PTEE be.

Um im Fußlager einen guten Schmiermitt elumlanf zu erreichen, ist in der Unterspindel eine schräg zur Drehachse liegende Schmiermittelumlaufbohrung angeordnet, durch die das im Fußlager befindliche Öl ständig ausgetauscht wird. Zur Verbesserung der Montagemöglichkeit ist die Unterspindel und das Fußlagergehäuse so ausgebildet, daß die Unter-Spindel, die Axial- und Radialkugellager mit dem Fußlager gehäuse eine geschlossene und austauschbare Einheit bilden.In order to achieve a good lubricant in the foot bearing, is a lubricant circulation hole at an angle to the axis of rotation in the lower spindle arranged, through which the oil in the foot bearing is constantly exchanged. The lower spindle and the foot bearing housing are used to improve the mounting options designed so that the sub-spindle, the axial and radial ball bearings with the foot bearing housing form a closed and exchangeable unit.

Durch diese erfinderische Ausbildung wird eine Trennung der Drehbewegung in der Lagerung der Unterspindel von der Aufnahme der Kreiselbewegungen der Oberspindel erreicht.This inventive training separates the rotary movement in the storage of the lower spindle from the inclusion of the gyroscopic movements of the upper spindle achieved.

Auf Grund der Trennung dieser verschiedenartigen Bewegungen der Ober- und Unterspindel werden die bei hochtourigen Maschinen stark belasteten Radial- und Axialkugellager entlastet, so daß die Gebrauchseigenschaften der Kugellager wesentlich erhöht und ihre Störanfälligkeit auf ein Minimum beschränkt wird.Due to the separation of these various movements of the upper and sub-spindle, the radial- and thrust ball bearings relieved, so that the performance characteristics of the ball bearings significantly increased and their susceptibility to failure is reduced to a minimum.

Ein wesentliches Merkmal dieser erfinderischen Ausbildung ist, daß sehr störanfällige Teile, wie Druckfedern und Pendelkugellager vermieden werden, wodurch die Störanfällig" keit der Lager wesentlich verringert wird.An essential feature of this inventive training is that parts that are very susceptible to failure, such as compression springs and self-aligning ball bearings, are avoided, whereby the susceptibility to failure of the bearings is significantly reduced.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Vertikalschnitt durch die Fußlagerung der Antriebsspindel mit Antrieb.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. The accompanying drawing shows a vertical section through the Foot support of the drive spindle with drive.

Die Antriebsspindel der Schleudermaschine ist eine Oberspindel 2 und eine Unterspindel 3 unterteilt. Die Lagerung der mit schräg zur Drehachse liegenden Schmiermittelförderbohrungen 14, 15 versehenen Unterspindel 3 erfolgt in dem Nißlagergehäuse 6, das im Gehäuse 1 angeordnet ist. Dabei ist das Gehäuse 1 mit einer Fußlagerkappe 17 abgedichtet. Die zur Lagerung der Unterspindel 3 dienenden Radialkugellager 7 und Axialkugellager 8 sind auf der Unterspindel 3 aufgesteckt, mittel Distanzringe 18 abgestützt und mit einer Spannmutter 19 mit der Unterspindel verbunden. Im oberen Teil der Unterspindel 3 ist eine Distanzscheibe 13 angeordnet, auf der sich derAußenring 10 des Pendelgleitlagers 9 der Oberspindel 2 absetzt, wobei die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Oberspindel 2 und der Unterspindel 3 mit einem Mitnehmer 12 durch an der Unterspindel 3 vorgesehene Schlitze 20 erfolgt.The drive spindle of the centrifugal machine is an upper spindle 2 and a sub-spindle 3 divided. The storage of the inclined to the axis of rotation Lubricant delivery bores 14, 15 provided sub-spindle 3 takes place in the Nißlagerlager 6, which is arranged in the housing 1. The housing 1 is provided with a foot bearing cap 17 sealed. The radial ball bearings 7 used to support the lower spindle 3 and axial ball bearings 8 are slipped onto the lower spindle 3, using spacer rings 18 supported and connected with a clamping nut 19 with the lower spindle. At the top Part of the sub-spindle 3 is a spacer disk 13 on which the outer ring rests 10 of the self-aligning plain bearing 9 of the upper spindle 2 settles, the non-positive Connection between the upper spindle 2 and the lower spindle 3 with a driver 12 takes place through slots 20 provided on the lower spindle 3.

Die obere Lagerung der Oberspindel 2 erfolgt in einem in der Zeichnung nicht im Schnitt gezeigten federnd gelagerten Halslager. Die Arbeitsspindel wird durch einen Antrieb mittels eines Schraubenrades 4 und einer an der Oberspindel angeordneten Verzahnung 5 angetrieben. Bei rotierender Arbeitsspindel werden die Kreiselbewegungen der Oberspindel 2 im Pendeigleitlager 9 aufgenommen. Die auftretende Axialkraft in der Oberspindel 2 wird von dem Innenring 11 auf den Außenring 10 des Pendeigleit lagers 2 übertragen. Auf Grund der freien Abstützung der Oberspindel 2 in der Unterspindel 3 mittels des Pendelgleitlagers 9 wird das Spiel zwischen Innen- und Außenring Null, wodurch sich sehr gute Laufeigenschaften der Trommel, geringer Verschleiß und goße Lebendauer ergeben. Bei Abnutzungserscheinungen stellt sich das spielfreie Gelenk von selbst nach. Die in der Unterspindel 3 und FußlagergehAuse 6 angeordneten Schmiermittelförderborungen 14, 15, 16 gewährleisten, daß während des Betriebes der Schleudermaschine ein ständiger Schmiermittelum: lauf im Fußlagergehäuse erfolgt, so daß eine ständige und ausreichende Schmierung der Lagerstellen gewahrleistet ist und die Lager laufend frisches Öl rhalten.The upper mounting of the upper spindle 2 takes place in one in the drawing resilient neck bearing not shown in section. The work spindle will by a drive by means of a helical wheel 4 and one on the upper spindle arranged toothing 5 driven. When the work spindle is rotating, the Gyroscopic movements of the upper spindle 2 are recorded in the pendulum sliding bearing 9. The occurring Axial force in the upper spindle 2 is transferred from the inner ring 11 to the outer ring 10 of the Transfer slide bearing 2. Due to the free support of the upper spindle 2 in the sub spindle 3 by means of the self-aligning plain bearing 9 is the game between Inner and outer ring zero, which results in very good running properties of the drum, low wear and tear and long life. Provides signs of wear the backlash-free joint automatically. The one in the lower spindle 3 and the foot bearing housing 6 arranged lubricant delivery holes 14, 15, 16 ensure that during the operation of the centrifugal machine a constant circulation of lubricant: running in the foot bearing housing takes place so that a constant and sufficient lubrication of the bearing points is guaranteed and the bearings keep fresh oil.

Claims

P a t e n t a n A ç r u c h e

.) Vereical spindle arrangement for preferably centrifugal machines with two-part work spindle, in which the lower spindle of the work spindle is in the foot bearing housing by means of. Radial and axial bearings is mounted, characterized in that between the driven upper spindle (2) and the lower spindle (3) a self-aligning plain bearing (9) is arranged as a joint, which radially by absorbing the axial force of the drum works free of play and the positive connection between the upper spindle (2) and lower spindle (3) above the self-aligning plain bearing (9) but below the drive is arranged.

2. Vertical spindle arrangement according to claim 1, characterized in that that in the lower spindle (3) a lubricant hole located in the island to the axis of rotation (14) is arranged,

3. Vertical spindle arrangement according to claim 1 to 2, characterized characterized in that the sliding surface (10) of the self-aligning slide bearing (9) with a wear-resistant and elastic material, preferably PTFE, are coated.

4. Vertical spindle arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that that the lower spindle (3), the axial bearing (7) and radial bearing (8) in the foot bearing housing (6) combined as a self-contained interchangeable unit are.

L e r s e i t e