DE2252644A1 - SPINDLE ARRANGEMENT FOR A SPINNING MACHINE - Google Patents
SPINDLE ARRANGEMENT FOR A SPINNING MACHINEInfo
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Description
Anmelder: Whitin Machine Works, Inc., P.O. Box 1889, Charlotte, North Carolina, USA Applicant: Whitin Machine Works, Inc., PO Box 1889, Charlotte, North Carolina, USA
Spindelanordnung für eine VorspiBümaschine Spindle arrangement for a pre-cutting press
Die Erfindung betrifft eine Spindelanordnung für eine Vorspinnmaschine, insbesondere für eine Flügelspinnmaschine.The invention relates to a spindle arrangement for a roving machine, especially for a wing spinning machine.
Vorspinnmaschinen enthalten im allgemeinen eine Anzahl von gleich ausgebildeten Stationen, in denen das vom Streckwerk gelieferte Band in Flügelspinnmaschinen gefestigt und verdrillt wird und dort auf einer Spule aufgewickelt wird. Die Flügeleinrichtung ist normalerweise an einer Spindelwelle angeordnet. Ein die Arbeitsgeschwindigkeit einer Spinnmaschine begrenzender Faktor ist die Drehzahl der Spindelanordnung. Obwohl es üblich ist, einen genauen Schwungausgleich der Flüge!einrichtungen und der zugeordneten Spindelwellen durchzuführen, treten Vibrationen der Spindelanordnung bei höheren Drehzahlen auf. Derartige Vibrationen können zu Ermüdungserscheinungen und einem Ausfall gewisser Teile führen, wodurch erhöhte Kosten bedingt sind, die durch die erhöhte Drehzahl nicht ausgeglichen werden können. Der Grund für diese Vibrationen ist in gewissen Fällen das ErgebnisSpinning machines generally contain a number of identically designed stations, in which the drafting system delivered tape is fixed and twisted in wing spinning machines and wound there on a reel. The wing device is usually arranged on a spindle shaft. One that limits the working speed of a spinning machine The factor is the speed of the spindle arrangement. Although it is common practice to precisely balance the flights! Facilities and carry out the assigned spindle shafts, vibrations of the spindle assembly occur at higher speeds. Such vibrations can lead to fatigue and the failure of certain parts, which increases costs cannot be compensated for by the increased speed. The reason for these vibrations is, in certain cases, the result
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ORIGINAL· INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
eines Resonanzzustands in der Spindelanordnung, wenn eine Antriebskraft angenähert einer Eigenfrequenz der Anordnung entspricht. a state of resonance in the spindle assembly when a driving force corresponds approximately to a natural frequency of the arrangement.
Bei einer bekannten Spindelmaschine dieser Art enthält die Spindelanordnung eine verhältnismäßig lange Spindelwelle, welche die Flügeleinrichtung am oberen Ende trägt. Die Welle ist in axialer Richtung voneinander getrennten Radiallagern gelagert. Das dem Flügel nächste Lager ist in einem stabilen Trägerrohr angeordnet, um eine Verschiebung entlang der Achse der Spindelwelle relativ zu dem Hauptrahmen zu ermöglichen, während das andere Lager ortsfest an dem Hauptrahmen vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung muß die nicht abgestützte Länge der Spindelwelle mindestens so lang wie die Verschiebungsstrecke des Trägers sein, wenn sich der Träger in seiner untersten Lage befindet. Wegen der begrenzten Wellenlagerung, der Spielräume und der zugeordneten Geometrien ist die Steifigkeit dieser Glieder begrenzt. Deshalb kann bei einem Resonanzzustand die Schwingungsamplitude zu groß werden.In a known spindle machine of this type, the spindle arrangement contains a relatively long spindle shaft, which carries the wing device at the upper end. The shaft has radial bearings that are separated from one another in the axial direction stored. The bearing closest to the wing is arranged in a stable support tube so that it can be displaced along the axis to allow the spindle shaft relative to the main frame, while the other bearing is fixedly provided on the main frame is. With this arrangement, the unsupported length of the spindle shaft must be at least as long as the displacement distance of the carrier when the carrier is in its lowest position. Because of the limited shaft bearings, the leeway and the associated geometries, the stiffness of these links is limited. Therefore, at a resonance state the oscillation amplitude become too large.
Ferner kann eine derartige Resonanz bei Drehzahlen auftreten, die etwas größer oder gleich den höchsten Drehzahlen derartiger Maschinen sind. Die Produktionsgeschwindigkeit wird deshalb bei bekannten Maschinen dadurch begrenzt, daß unterhalb einer kritischen Drehzahl gearbeitet werden muß.Furthermore, such a resonance can occur at speeds that are slightly greater than or equal to the highest speeds such machines are. The production speed is therefore limited in known machines that below a critical speed must be worked.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine elastische Stützeinrichtung für die einzelnen Spinde!anordnungen einer Spinnmaschine anzugeben, durch die auch bei verhältnismäßig hohen Spindeldrehzahlen zu starke Vibrationen der Spindelanordnung vermieden werden. Gemäß der Erfindung wird die Ausbiegungsrate oder die Steifigkeit der Stützeinrichtung so ausgewählt, daß die Eigenfrequenz der Spindelanordnung beträchtlich geringer als die Frequenzrate veränderlicher Kräfte ist, die auf die Spindelanordnung ausgeübt werden, wenn ein Antrieb mit wirtschaftlich zweckmäßigen Drehzahlen erfolgt.It is therefore the object of the invention to provide an elastic support device for the individual locker arrangements of a Specify spinning machine through which the spindle assembly vibrates too much even at relatively high spindle speeds be avoided. According to the invention, the rate of deflection or the rigidity of the support device is selected so that that the natural frequency of the spindle assembly is considerable is less than the frequency rate of variable forces exerted on the spindle assembly when a drive is on economically expedient speeds takes place.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbexspiel enthält die Stützeinrichtung eine elastische Buchse, die in radialer RichtungIn the preferred embodiment, the support means includes an elastic bushing in the radial direction
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an einem Basisende eines Trägerrohrs angreifen. Eine Deformation der Buchse ermöglicht, daß das obere freie Ende des Trägerrohrs
seitlich verschwenkt werden kann. Eine in einem Lager am einen Ende in radialer Richtung gehalterte Spindelwelle
erstreckt sich nach oben durch das Trägerrohr, wo sie in
einem Radiallager in dem freien Ende des Trägerrohrs gelagert ist. Die elastische Buchse stützt die Spindelwelle durch einen
Widerstand gegen Ausbiegungen des Trägerrohrs. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die Länge des Trägerrohrs
als ein Hebel für die Buchse, um deren Ausbiegung oder Federkonstante zu verringern und um eine besser lineare und vorherbestimmbare
Ausbiegung für.kleine Verschiebungen der Spinde lwe He zu gewährleisten.
attack at a base end of a support tube. Deformation of the socket enables the upper free end of the support tube to be pivoted laterally. A spindle shaft held in a bearing at one end in the radial direction extends up through the support tube, where it is in
a radial bearing is mounted in the free end of the support tube. The elastic bushing supports the spindle shaft by resisting deflection of the support tube. In this preferred embodiment, the length of the support tube serves as a lever for the bushing in order to reduce its deflection or spring constant and to ensure a more linear and predictable deflection for small displacements of the lockers, such as He.
Speziell wird eine Einrichtung vorgesehen, um eine einstellbare Vorspannung auf die elastische Buchse der Stützeinrichtung
auszuüben und eine optimale Steifigkeit zu erzielen. Die Einstelleinrichtung kann aus einer einstellbaren Mutter
bestehen, die am einen Ende der Buchse angeordnet ist, um die Buchse in einem Trägerarm zusammenzudrücken.In particular, a device is provided in order to exert an adjustable preload on the elastic bushing of the support device and to achieve optimum rigidity. The adjusting device can consist of an adjustable nut
consist, which is arranged at one end of the socket to compress the socket in a support arm.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine
Stabilisiereinheit vorgesehen, um die Stabilität der Spindelanordnung durch Dämpfung sekundärer Schwingungen zu erhöhen,
die von der relativen'Weichheit der Stützeinrichtung herrühren.
Die Stabilisiereinheit enthält ein Friktionspolster, welches
die Spindelwelle umgibt und deren Schwingungen durch Reibungsangriff mit den Oberflächen dämpft, die an dem Rahmen der Maschine
befestigt sind.According to a further feature of the invention is a
Stabilization unit provided to increase the stability of the spindle arrangement by damping secondary vibrations,
which result from the relative softness of the support device. The stabilizing unit contains a friction pad, which
surrounds the spindle shaft and dampens its vibrations by frictional engagement with the surfaces attached to the frame of the machine.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is to be explained in more detail with the aid of the drawing. Show it:
Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Flügelspinnmaschine mit einer Spindelanordnung gemäß der Erfindung?Fig. 1 shows a partially sectioned wing spinning machine with a spindle arrangement according to the invention?
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Achsenträgers
in einer Spindelanordnung gemäß der Erfindung, von welchem
Träger der Oberteil weggebrochen ist;Fig. 2 is a perspective view of the axle beam
in a spindle arrangement according to the invention, of which
Wearer the top has broken away;
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Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2; undFig. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in Fig. 2; and
Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine Spindelanordnung gemäß der Erfindung mit eher elastischen Stützeinrichtung. 4 shows an enlarged partial section through a spindle arrangement according to the invention with a rather elastic support device.
Fig. 1 zeigt eine Flügelspinnmaschine 10, die eine Station einerVorspinnmaschine ist. Ein Trägerarm 11 haltert ein vertikal angeordnetes Trägerrohr 12, wie später noch näher erläutert werden soll. Das Trägerrohr 12 haltert eine Spule 13 und eine Spindelwelle 14. Ein Flügel 16 ist am oberen Ende der Flügelwelle 14 angeordnet. Eine Vorspinnmaschine enthält gewöhnlich eine Anzahl derartiger Flügelspinnmaschinen 10, die in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind.Fig. 1 shows a wing spinning machine 10, the one station a roving machine. A support arm 11 holds in place vertically arranged support tube 12, as will be explained in more detail later shall be. The support tube 12 supports a spool 13 and a spindle shaft 14. A wing 16 is at the top the vane shaft 14 is arranged. A roving machine usually includes a number of such wing spinning machines 10, the are arranged in one or more rows.
Der Trägerarm 11 ist starr an einer Rahmenschiene 17 befestigt. Die Rahmenschiene 17 kann gemeinsam für alle Flügelspinnmaschinen der gesamten Vorspinnmaschine vorgesehen sein. Die Schiene 17 ist an einem nicht dargestellten Laufrahmen angeordnet, so daß die Schiene 17 relativ zu einem stationären Rahmenglied 15 der Maschine hin- und herbeweglich ist. Wie am besten aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, hat der Trägerarm 11 eine zylindrische Bohrung 19, die sich in vertikaler Richtung durch dessen nicht abgestütztes äußeres Ende erstreckt. Am unteren Ende endet die zylindrische Bohrung 19 in einer Schulter 21, die sich radial nach innen zu einer kleineren zylindrischen Bohrung 22 erstreckt, so daß die Bohrung 19 eine Gegenbohrung zu dieser kleineren Bohrung 22 bildet.The support arm 11 is rigidly attached to a frame rail 17. The frame rail 17 can be common to all wing spinning machines the entire roving machine be provided. The rail 17 is arranged on a running frame, not shown, so that the rail 17 is reciprocable relative to a stationary frame member 15 of the machine. Like on As can best be seen from FIGS. 3 and 4, the support arm 11 has a cylindrical bore 19 which extends in a vertical direction Direction extends through its unsupported outer end. At the lower end, the cylindrical bore 19 ends in a Shoulder 21 which extends radially inward to a smaller cylindrical bore 22 so that the bore 19 is a Counterbore to this smaller bore 22 forms.
Das Trägerrohr 12 wird in dem Trägerarm 11 durch eine elastische Einrichtung in der Form einer elastis chen Buchse 31 gehaltert, die in der Bohrung 19 angeordnet ist. Das Trägerrohr 12 hat zweckmäßigerweise die Form eines länglichen zylindrischen Rohrs mit einer im allgemeinen gleichförmigen Wandstärke. An seinem unteren Ende hat das Trägerrohr 12 eine Nut 26 auf der Außenfläche. Angrenzend an das obere Ende istf das Trägerrohr 12 mit einer radialen Schulter 27 vesehen. Ein HülsenlagerThe support tube 12 is in the support arm 11 by elastic means in the form of an elastic socket 31, which is arranged in the bore 19. The carrier tube 12 expediently has the shape of an elongated cylindrical Tube with a generally uniform wall thickness. The carrier tube 12 has a groove 26 at its lower end the outer surface. Adjacent to the upper end is the support tube 12 provided with a radial shoulder 27. A sleeve bearing
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28 sitzt mit einem Paßsitz in dem oberen Ende des Trägerrohrs 12 und stößt gegen die radialer Schulter 27 an.28 sits with a snug fit in the upper end of the support tube 12 and abuts against the radial shoulder 27.
Die Oberseite des Trägerarms 11 hat eine Stirnfläche 33, die senkrecht zu der Bohrung 19 verläuft- Eine auf dieser Stirnfläche 33 angeordnete Druckscheibe 34 stützt ein Spulenzahnrad 36 ab. Das Spulenzahnrad 36 ist auf der Außenseite des Trägerrohrs 12 durch ein Hülsenlager 37 gelagert, welches in dem Spulenzahnrad mit einem Paßsitz sitzt. Das Spalenzahnrad 36 wird durch ein größeres Zahnrad 38 angetrieben, das über einen nicht dargestellten Antrieb der Maschine angetrieben wird. Das größere Zahnrad 38 wird in vertikaler Richtung zusammen mit der Schiene 17 verschoben. Die Spule 13 ist in axialer Richtung auf dem Spulenzahnrad 36 abgestützt und ist radial auf der Außenseite des Trägerrohrs 12 gelagert. Ein Stift 39 an dem Spulenzahnrad 36 ragt in einen radialen Schlitz 41 an der Basis der Spule 12 und überträgt die Drehbewegung des Zahnrads 36 auf die Spule 12.The top of the support arm 11 has an end face 33, which runs perpendicular to the bore 19 - A pressure disk 34 arranged on this end face 33 supports a spool gear 36. The spool gear 36 is on the outside of the support tube 12 supported by a sleeve bearing 37 which is seated in the spool gear with a snug fit. The column gear 36 is driven by a larger gear 38, which is driven by a drive of the machine, not shown will. The larger gear 38 is displaced in the vertical direction together with the rail 17. The coil 13 is in is supported in the axial direction on the spool gear 36 and is mounted radially on the outside of the support tube 12. A Pin 39 on the spool gear 36 protrudes into a radial slot 41 on the base of the spool 12 and transmits the rotary motion of the gear 36 onto the spool 12.
Die Spindelwelle 14 ist um eine vertikale Achse verdrehbar in einem Lager 46 am unteren Ende und in der Lagerhülse 28 des Trägers gelagert. Das untere Lager 46 enthält eine untere Endwand 47, welche die Welle 14 in axialer Richtung trägt, während der Oberteil des Lagers 84 die Welle radial abstützt. Dieses Lager 46 ist in einer Bohrung 48 an einem Stufenarm 49 befestigt. Der Stufenarm 49 ist starr an dem Rahmenglied 17 durch eine Stufenschiene 51 befestigt, die gemeinsam mit den Stufenarmen für die anderen Stationen der Maschine vorgesehen ist.The spindle shaft 14 is rotatable about a vertical axis in a bearing 46 at the lower end and in the bearing sleeve 28 of the carrier stored. The lower bearing 46 includes a lower end wall 47 which supports the shaft 14 in the axial direction carries, while the upper part of the bearing 84 supports the shaft radially. This bearing 46 is in a bore 48 a step arm 49 attached. The step arm 49 is rigidly attached to the frame member 17 by a step rail 51 which is provided together with the step arms for the other stations of the machine.
Die Spindelwelle 14 hat einen Teil 53 mit einem verringerten Durchmesser. Der Flügel 16 hat einen Nabenvorsprung 57 mit einer Innenbohrung 58, die eng dem Durchmesser des Teils 53 der Spindelwelle angepaßt ist. Ein diametraler Schlitz 59 ist am oberen Ende des Teils 53 der Spindelwelle vorgesehen, durch den ein Querstift 61 durch die Nabe 57 ragt, um den Flügel 16 zusammen mit der Spindelwelle 14 zu drehen und zu ermöglichen, daß der Flügel von Hand von der Welle entferntThe spindle shaft 14 has a portion 53 with a reduced Diameter. The wing 16 has a hub projection 57 with an inner bore 58 that closely matches the diameter of the Part 53 of the spindle shaft is adapted. A diametrical slot 59 is provided at the upper end of part 53 of the spindle shaft, through which a transverse pin 61 protrudes through the hub 57 to rotate the vane 16 along with the spindle shaft 14 and allow the vane to be removed from the shaft by hand
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werden kann. Die Spindelwelle 14 wird durch eine Antriebseinrichtung angetrieben, welche ein Antriebszahnrad 71 angreift, das mit einem Spindelzahnrad 72 an der Spindelwelle 14 in Eingriff steht.can be. The spindle shaft 14 is driven by a drive device driven, which engages a drive gear 71, which is connected to a spindle gear 72 on the spindle shaft 14 in Engagement is.
Beim Betrieb wird beispielsweise das von einer Streckstation abgezogene Band durch eine radiale Öffnung 66 in dem oberen Ende 67 der Nabe 57 nach unten durch einen rohrförmigen Arm 68 des Flügels 16 und durch eine Öse 69 eines Preßfingers 70 geführt. Das Band wird auf der Spule 13 aufgewickelt, wenn das Spulenzahnrad 36 gedreht wird. Das Band wird gleichzeitig durch die Drehung der Spindelwelle 14 und des Flügels 16 in an sich bekannter Weise verdrillt. Während dieses Arbeitsvorgangs wird die Schiene 17 zyklisch nach oben und unten bewegt, damit das Band entlang der gesamten Länge der Spule 13 aufgewickelt wird. Deshalb ändert sich der Abstand zwischen den Lagern 28 und 46, welche die Spindelanordnung in radialer Richtung abstützen. Fig. 1 zeigt die unterste Lage des Trägerrohrs 12, wobei der größte Teil der Spindelwelle 14 über dem Trägerrohr freitragend ist.In operation, for example, the tape drawn from a stretching station through a radial opening 66 in the upper end 67 of the hub 57 down through a tubular arm 68 of the wing 16 and through an eyelet 69 of a pressing finger 70 led. The tape is wound on the reel 13 when the reel gear 36 is rotated. The ribbon is twisted at the same time by the rotation of the spindle shaft 14 and the blade 16 in a manner known per se. While this operation moves the rail 17 up and down in a cyclical manner to allow the belt along its entire length the spool 13 is wound up. Therefore, the distance between the bearings 28 and 46, which make up the spindle assembly, changes support in the radial direction. Fig. 1 shows the lowermost layer of the support tube 12, with most of the Spindle shaft 14 is cantilevered over the support tube.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ist das Trägerrohr 12 elastisch in dem Trägerarm 11 durch die elastische Buchse 31 gehaltert. Die Buchse 31 kann aus einem elastisch deformierbaren Material wie Gummi oder sonstigen Elastomeren bestehen. Vorzugsweise besteht die Buchse aus Buna N-Gummi mit einer Durometerhärte von etwa 60. Die Buchse 31 ist vorzugsweise eine zylindrische Hülse mit einer entlang dem Außenumfang verlaufenden Nut 71. Im freien Zustand ist der Innendurchmesser der Buchse 31 etwa gleich dem Durchmesser der Nut 26 an dem Trägerrohr 12. In entsprechender Weise ist der freie Außendurchmesser der Buchse 31 etwa gleich dem Durchmesser der Bohrungl9 des Trägerarms 11.As shown in Figs. 3 and 4, the support tube 12 is elastic in the support arm 11 by the elastic Bush 31 supported. The socket 31 can be made of an elastically deformable material such as rubber or other elastomers exist. Preferably, the bushing is made of Buna N rubber with a durometer hardness of about 60. The bushing 31 is preferably a cylindrical sleeve with a groove 71 running along the outer circumference. In the free state is the inner diameter the bushing 31 is approximately equal to the diameter of the groove 26 on the support tube 12. In a corresponding manner, the free The outer diameter of the bushing 31 is approximately equal to the diameter of the bore 19 in the support arm 11.
Das Trägerrohr 12 wird aem Trägerarm 11 zusammengebaut, indem zuerst die Buchse 31 bis zur Nut 26 des Trägerrohrs 12 vorgeschoben wird und dann das Trägerrohr zusammen mit der Budise in die Bohrung 19 eingeschoben wird, bis die Endfläche 72The support tube 12 is assembled on a support arm 11, by first pushing the bushing 31 up to the groove 26 of the carrier tube 12 and then the carrier tube together with the Budise is pushed into the bore 19 until the end face 72
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der Buchse an der Schulter 21 der Bohrung 19 anliegt. Eine mit einem Außengewinde versehene Mutter 74 wird über das Trägerrohr 12 geschoben und mit einem oberen Gewindeteil der Bohrung 19 verschraubt. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist die Mutter 74 zumindest mit einer axialen Öffnung 76 versehen, um die Mutter mit Hilfe eines Werkzeugs gegen die elastische Buchse 31 anheben zu können. ·the socket rests against the shoulder 21 of the bore 19. One with an externally threaded nut 74 is slid over the support tube 12 and threaded onto an upper portion of the bore 19 screwed. As shown in Fig. 4, the nut 74 is provided with at least one axial opening 76 for the nut to be able to lift against the elastic bushing 31 with the aid of a tool. ·
Die Mutter 74 kann gegen die Buchse 31 angezogen werden, bis die axiale -Kompression der Buchse 31 ausreicht, um geeignet an dem Trägerrohr 12 anzugreifen und dieses abzustützen, bis eine gewünschte Ausbiegung der Buchse erreicht ist. Der angezogene Zustand der Buchse 31 ist inFig. 4 dargestellt. Die Buchse 31 kann durch die Kompression etwas deformiert sein,'so daß die Buchse leicht aus der Nut 26 an ihren axialen Enden herausgezogen werden kann, während der zentrale Teil dadurch in radialer Richtung stärker an dem Trägerrohr 12 angreift. Die vertikale Belastung des Trägerrohrs 12 wird durch die Buchse 31 an der oberen Schulter 77 der Nut 26 abgestützt.The nut 74 can be tightened against the bushing 31 until the axial compression of the bushing 31 is sufficient to be suitable to attack the support tube 12 and to support it until a desired deflection of the socket is achieved. The dressed The state of the socket 31 is shown in FIG. 4 shown. The socket 31 may be slightly deformed by the compression, 'so that the bushing can easily be pulled out of the groove 26 at its axial ends, while the central part is thereby in a radial direction Direction more strongly acts on the carrier tube 12. The vertical load on the support tube 12 is exerted by the bushing 31 supported on the upper shoulder 77 of the groove 26.
Eine Vibration der Spindelwelle 14 und des Flügels 16 wird über das Hülsenlager 28 übertragen und verursacht eine seitliche Ausbiegung des Trägerrohrs 12. Im Idealfall schwingt das Trägerrohr 12 um einen imaginären Punkt etwa in dem geometrischen Zentrum der Buchse 31. Zweckmäßigerweise hat die kleinere zylindrische Bohrung 22 in dem Trägerarm 11 und eine zylindrische Bohrung 81 in der Mutter 74 den gleichen Durchmesser, welcher im Hinblick auf den Außendurchmesser* des Trägerrohrs 12 ausgewählt wird, um die seitliche Ausbiegung des Trägerrohrs 12 zu begrenzen. Wenn beispielsweise der unterste linke Teil des Trägerrohrs an dem angrenzenden Teil der Bohrung 22 anliegt und ein Teil des Trägerrohrs über der Buchse 31 an dem angrenzenden rechten Teil der Mutter anliegt, können sich das obere Ende des Rohrs und das Lager 28 um etwa 6 mm (1/4 Zoll) seitlich von einer vertikalen Achse ausbiegen, die durch die Hauptbohrung 19 des Trägerarms Il bestimmt ist.Vibration of the spindle shaft 14 and the vane 16 is transmitted via the sleeve bearing 28 and causes the support tube 12 to bend to the side. Ideally, it oscillates the support tube 12 around an imaginary point approximately in the geometric center of the socket 31. Expediently, the smaller cylindrical bore 22 in the support arm 11 and a cylindrical bore 81 in the nut 74 the same diameter, which is selected with regard to the outer diameter * of the support tube 12 in order to avoid the lateral deflection of the To limit the support tube 12. For example, if the lowermost left part of the support tube at the adjacent part of the bore 22 rests and part of the support tube rests on the socket 31 on the adjacent right part of the nut the top of the tube and bearing 28 flex about 6 mm (1/4 inch) laterally from a vertical axis that is determined by the main bore 19 of the support arm II.
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Es ist ersichtlich, daß das Trägerrohr 12 auf die elastische Buchse 31 als Hebel bei der Übertragung von Vibrationskräften auf das Hülsenlager 28 von der Spindelwelle 14 an dem oberen Ende des Trägerrohrs 12 wirkt. Diese Anordnung verringert die effektive Steifigkeit der Buchse 31 und hält den Betrag der Deformation minimal, der in der Buchse für eine verhältnismäßig große Ausbiegung des oberen freien Endes des Trägerrohrs 12 erforderlich ist, so daß die Ausbiegung oder die durch die Buchse 31 bewirkte Federkonstante verhältnismäßig geringist, die auf das Hülsenlager 28 übertragen wird. Es ist ferner ersichtlich, daß wegen der Nähe des Spulenzahnrads 36 zu dem imagbären Schwenkpunkt in dem geometrischen Zentrum der Buchse 31 das Spulenzahnrad 36 mit dem Antriebszahnrad 38 ausgerichtet bleibt, weil verhältnismäßig große seitliche Ausbiegungen des oberen Endes des Trägerrohrs 12 nur kleine Verschiebungen des Rohrs angrenzend an den Trägerarm 11 bewirken.It can be seen that the support tube 12 on the elastic bushing 31 as a lever in the transmission of vibrational forces to the sleeve bearing 28 from the spindle shaft 14 at the upper end of the support tube 12 acts. This arrangement reduces the effective stiffness of the bushing 31 and keeps the amount of deformation that is required in the bushing for a relative minimum large deflection of the upper free end of the support tube 12 is required, so that the deflection or the caused by the bushing 31 spring constant is relatively low, which is transmitted to the sleeve bearing 28. It is can also be seen that because of the proximity of the spool gear 36 to the imaginary pivot point in the geometric center of the Bushing 31 aligns the spool gear 36 with the drive gear 38 remains, because relatively large lateral deflections of the upper end of the support tube 12, only small displacements of the pipe adjacent to the support arm 11.
Eine seitliche Ausbiegung des Trägerrohrs 12 ermöglicht, daß die Spindelwelle 14 und der Flügel 16 als Einheit seitlich um das untere Ende der Welle auf der Endwand 47 des Lagers 46 schwingen. Der Innendurchmesser des Trägerrohrs 12 ermöglicht einen Spielraum für eine seitliche Ausbiegung der Welle 14, und die die Welle abstützenden Lager 46 und 28 haben ein leichtes Spiel, um diese seitliche Bewegung aufnehmen zu können. Die Elastizität der Buchse 31 und die Hebewirkung aufgrund der Länge des Trägerrohrs 12 führen zu einer besonders weichen Lagerung der Spindelwelle 14 und des Flügels 16. Beim Betrieb zeigt die Spindelanordnung ein Verhalten, welches etwa analog dem dynamischen Verhalten eines Kreiselpendels bei normalen Drehzählen zwischen 900 und 1200 Umdrehungen pro Minute ist. Aufgrund der Weichheit oder der kleinen Federkonstanten der elastischen Buchse kann die Spindelanordnung eine Tendenz zu Nutationsbewegungen ähnlich den Präzessionsbewegungen eines Kreisels aufweist. Eine in Fig. 3 im Querschnitt dargestellte Stabilisiereinrichtung 86 dent zur Dämpfung dieser Bewegung.A lateral deflection of the support tube 12 enables the spindle shaft 14 and the wing 16 laterally as a unit swing around the lower end of the shaft on end wall 47 of bearing 46. The inner diameter of the support tube 12 allows a margin for a lateral deflection of the shaft 14, and the shaft supporting bearings 46 and 28 have a slight Game to be able to absorb this lateral movement. The elasticity of the bushing 31 and the lifting effect due to the Length of the support tube 12 lead to a particularly soft storage the spindle shaft 14 and the vane 16. During operation, the spindle arrangement shows a behavior which is approximately analogous the dynamic behavior of a centrifugal pendulum at normal speeds between 900 and 1200 revolutions per minute. Because of the softness or the small spring rate of the resilient bushing, the spindle assembly may have a tendency to Has nutation movements similar to the precession movements of a top. One shown in Fig. 3 in cross section Stabilizer 86 dent for damping this movement.
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Die Stabilisiereinrichtung 86 besteht aus einem Stützarm 87/ einem Friktionspolster 88, einer Druckfeder 89, einer Reibscheibe 91 und einem Gehäuse 92. Der Stützarm 87 ist an dem Trägerarm 11 durch einen Bolzen 18 befestigt. Das Gehäuse 92 ist an dem Stützarm 87 durch Schrauben 90 (Fig. 2) befestigt. Das Gehäuse 92 und die Feder 89 sind so dimensioniert, daß die Feder in dem Gehäuse 92 gegen die Reibscheibe 91 und das Friktionspolster 88 zusammengedrückt wird. Die Ebene des Friktionspolsters 88 liegt im wesentlichen senkrecht zu der idealen vertikalen Drehachse der Welle 14. Die Spindelwelle 14 wird durch Öffnungen 93, 94 und 95 in dem Gehäuse 92, der Scheibe 91 und dem Stützarm 87 eingesetzt. Diese Öffnungen sind hinreichend groß, um eine begrenzte seitliche Bewegung der Spindelwelle 14 zu ermöglichen. Eine zentrale Bohrung 97 in dem Friktionspolster 88 ist etwas größer als der Durchmesser der Spindelwelle 14, um ein radiales Spiel zu ermöglichen, so daß das Friktionspolster 88 nicht durch die Spindelwelle gedreht wird. Eine seitliche Bewegung der Spindelwelle 14 wird trotzdem durch das Friktionspolster 88 durch Eingriff zwischen der Welle und der Wand der Bohrung 97 behindert. Das Friktionspolster 88 wird radial mit der Welle 14 bewegt, um mechanische Energie durch die Reibberührung zwischen der Oberfläche des Stützarms 87 und der Scheibe 91 umzuwandeln.The stabilizing device 86 consists of a support arm 87 / a friction pad 88, a compression spring 89, a Friction disk 91 and a housing 92. The support arm 87 is attached to the support arm 11 by a bolt 18. The case 92 is attached to the support arm 87 by screws 90 (Fig. 2). The housing 92 and the spring 89 are dimensioned so that that the spring in the housing 92 is compressed against the friction disk 91 and the friction pad 88. The level of the Friction pad 88 is essentially perpendicular to the ideal vertical axis of rotation of shaft 14. The spindle shaft 14 is inserted through openings 93, 94 and 95 in housing 92, disc 91 and support arm 87. These openings are sufficiently large to allow limited lateral movement of the spindle shaft 14. A central hole 97 in the friction pad 88 is slightly larger than the diameter of the spindle shaft 14 to allow radial play, so that the friction pad 88 is not rotated by the spindle shaft. A lateral movement of the spindle shaft 14 is nevertheless obstructed by the friction pad 88 through engagement between the shaft and the wall of the bore 97. The friction pad 88 is moved radially with the shaft 14 to mechanical To convert energy through the frictional contact between the surface of the support arm 87 and the disc 91.
Es wurde festgestellt, daß Stoßkräfte aufgrund von Unregelmäßigkeiten der Zähne der Zahnräder, von Abstandsfehlern, Fehlausrichtungen oder dergleichen im Bezug auf die Antriebszahnräder 71 und 72 auf die Spindelwelle 14 übertragen werden und Vibrationen der Anordnung von der Spindelwelle 14 und dem Flügel 16 verursachen. Die Frequenz dieser auf die SpindelwelLe wirkenden Stoßkräfte ist proportional der Wellendrehzahl. Die Eigenfrequenz der Spindelwelle 14 und des Flügels 16 hängt im allgemeinen von der Steifigkeit der Spindelwelle 14 und der Trägerstruktur ab, in welcher diese gelagert ist, sowie von der Masse dieser Glieder und der Masse anderer Teileuwie- der Spulenglieder und dem Fasermaterial auf der Spule, die mit der Spindelwelle 14 und dem Flügel 16 vibrieren kann.It was found that impact forces due to irregularities of the teeth of the gears, pitch errors, misalignments or the like with respect to the drive gears 71 and 72 are transmitted to the spindle shaft 14 and cause the assembly of the spindle shaft 14 and the vane 16 to vibrate. The frequency of this on the spindle shaft acting impact forces is proportional to the shaft speed. The natural frequency of the spindle shaft 14 and the blade 16 depends on the generally on the rigidity of the spindle shaft 14 and the support structure in which it is mounted, as well as on the The mass of these links and the mass of other parts of the coil and the fiber material on the spool, which can vibrate with the spindle shaft 14 and the vane 16.
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Bei anderen Stationen einer Flügelspinnmaschine oder dergleichen können andere Gründe für das Auftreten von Vibrationskräften auf die Spindelanordnung vorliegen, die mitunter bedeutsamer sind als diejenigen Kräfte, die durch die AntriebsZahnräder der Sphdel erzeugt werden. Ursachen für derartige Vibrationskräfte können in dem der Spule zugeordneten Antriebezug oder in einer Unwucht der Spindelanordnung liegen. In derartigen Fällen ändert sich im allgemeinen die Vibrationskraft entweder hinsichtlich Größe oder Richtung mit einer Frequenz, die proportional der Drehzahl der Spindelwelle ist.At other stations of a wing spinning machine or the like, there may be other reasons for the occurrence of vibratory forces on the spindle assembly, sometimes are more significant than those forces that are generated by the drive gears of the spindle. Reasons for Such vibration forces can be in the drive reference assigned to the coil or in an imbalance in the spindle arrangement lie. In such cases, the vibration force generally changes with either magnitude or direction a frequency that is proportional to the speed of the spindle shaft.
Es war bisher üblich, den Trägerarm 11 und das Trägerrohr 12 als starre und einstückige Einheit auszubilden. Dies führte bisher zu einer Anordnung, bei welcher die Spindelwelle 14 und der Flügel 16 unerwünscht stark vibrieren, wenn die Spindel 14 etwa mit einer Resonanzdrehzahl angetrieben wird, die beispielsweise 950 Umdrehungen pro Minute betragen kann. Bei einer derartigen Drehzahl werden derartige an der Spindelwelle angreifende Kräfte bei bekannten Anordnungen durch Resonanz verstärkt und können zu starke Vibrationen der Spindelanordnung verursachen.It has hitherto been customary to design the support arm 11 and the support tube 12 as a rigid and one-piece unit. this has so far led to an arrangement in which the spindle shaft 14 and the vane 16 vibrate undesirably strong when the Spindle 14 is driven approximately at a resonance speed, which can be, for example, 950 revolutions per minute. At such a speed of rotation, such forces acting on the spindle shaft in known arrangements are caused by resonance amplified and can cause excessive vibrations in the spindle assembly.
Durch die Erfindung wird dagegen erreicht, daß die nachgiebige Anordnung des Trägerrohrs 12 eine verhältnismäßig weiche Lagerung der Spindelwelle 14 bewirkt und dadurch weitgehend die Resonanzfrequenz der Spindelanordnung gegenüber bekannten Anordnungen verringert. Durch einen Betrieb der Spindelanordnung mit einer Drehzahl, bei der die Vibrationen bewirkenden Kräfte mit einer Frequenz auftreten, die beträchtlich größer als die Eigenfrequenz ist, werden diese Vibrationskräfte nicht mehr wesentlich verstärkt, so daß die auftretenden Schwingungsamplituden noch annehmbar sind. Bei einam praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ergab sich für die beschriebene elastische Anordnungdar Spindelwelle 14 ein Resonanzzustand bei einer Drehzahl zwischen etwa 100 und 200 Umdrehungen pro Minute, so daß die Spindel bei minimalen Vibra-By contrast, the invention achieves that the resilient arrangement of the support tube 12 is a relatively causes soft mounting of the spindle shaft 14 and thereby largely the resonance frequency of the spindle arrangement known arrangements reduced. By operating the spindle assembly at a speed at which the vibrations causing forces occur with a frequency that is considerably greater than the natural frequency, these vibration forces are no longer significantly increased, so that the occurring Vibration amplitudes are still acceptable. When practical As an embodiment of the invention, a resonance state resulted for the described elastic arrangement on the spindle shaft 14 at a speed between about 100 and 200 revolutions per minute, so that the spindle with minimal vibration
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tionen mit einer wünschenswerten Drehzahl von etwa 1200 Umdrehungen pro Minute angetrieben werden konnte.functions with a desirable speed of about 1200 revolutions could be driven per minute.
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