DE2348625C3 - Lagerung für den Spindelschaft einer mit im wesentlichen horizontaler Rotationsachse um diesen Spindelschaft umlaufenden glockenförmigen Spinn- oder Zwirnspindel - Google Patents

Description

Gelöst wird nun die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe erfindungsgemäß durch die Kombination der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Diese Lösung gewährleistet einen erheblichen technischen Fortschritt, weil sie auch bei horizontal umlaufenden Spindeln trotz sehr hoher Tourenzahlen (z. B. 12 000 U/min und mehr) Präzessionsbewegungen des

zeichnet, daß die elastische Niederhaltung von 45 Spindelschaftes gestattet und dabei durch Kippmoeinem am Spindelschaft (12) angreifenden Nieder- mentausgleich stets den Nullpunkt der rücktreibenden

elastischen Lagerkraft zu gewinnen und damit störende Unsymmetrien beim Durchlaufen der Rückfederungscharakteristik dieser Lagerteile zu eliminieren hilft.

Zum Stand der Technik ist in diesem Zusammenhang noch die britische Patentschrift 7 73 614 zu erwähnen. Auch bei dieser bekannten Einrichtung ist der eine umlaufende glockenförmige Spindel tragende Spindelschaft an zwei in Achsrichtung voneinander entfernten Lagern gelagert, wobei das spulennahe Lager in einem gewissen Grade als Kugelgelenk wirkt und das spulenferne Lager Präzessionsbewegungen des Spindelschaftes um das spulennahe Lager gestattet. Indessen handelt es sich bei der bekannten Einrichtung um eine An-

6c Ordnung mit vertikaler Spindellaufachse, wo kreiseldynamische Kräfte in verhältnismäßig geringem Maße auftreten und hinreichend beherrschbar sind. Völlig anders liegen die mechanischen und kreiseldynamischen Verhältnisse bei horizontaler Spindellaufachse, wo die

6; durch Gravitationskräfte verursachten Kippmomente in verstärktem Maße zur Unwucht führen und hohe Tourenzahlen auszuschließen scheinen. Gerade hier aber setzt die erfindungsgemäße Lösung ein.

halteelement (45) gebildet wird, das von einer durch eine Steilschraube (48) verstellbaren, vorgespannten Schraubendruckfeder (46) beaufschlagt wird (Fig.t).

6. Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Niederhaltung von einem den Spindelschaft (112) umschlingenden elattischen Seil (160) gebildet wird, das in einer Spannvorrichtung (166) verstellbar unter Spannung gehallen wird (F i g. 2).

7. Lagerung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das spulenferne Lager (30) senkrecht zum Spindelschaft (12; 112) und gegenüber dem spulennahen Lager (28) verstellbar ist (Fig.l).

Die horizontale Lagerung glockenförmiger Spinnoder Zwirnspindeln hat gewisse Vorteile beim Bau umfangreicher Maschinensätze in der Spinnerei- oder

Was die Lageraussiattung anbelangt, so soll zur Kennzeichnung des Standes der Technik noch beispielsweise auf die deutschen Patentschriften 1 32 549 und 8 44 233 hingewiesen werden Beide Patentschriften aber befassen sich nicht mit der Lagerung von Rotationskörpern mit horizontaler Achse, sondern mit der Lagerung von Rotationskörpern (Schleudertrommeln) mit vertikaler Achse, und es handelt sich dabei lediglich um die allseitig elastische radiale Abfederung oder Pufferung der Rotorwelle, nicht aber um die Aufbringung irgendeiner einseitig wirkenden Lagerkraft zur Eliminierung eines einseitig wirkenden Kippmoments.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet noch eine Reihe besonders vorteilhafter Ausgestaltungsformen, die in ihren wesentlichen Zügen in den Unteransprüchen niedergelegt sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der F i g. 1 bis 3 erläutert. Es zeigt

F i g-1 eine horizontal angeordnete Zwirnspindel mit der Lagerung des Spindelschafts,

F i g. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der spulenfernen Lagerstelle der Spindelschaftlagerung und

F i g. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der spulennahen Lagerstelle der Spindelschaftlagerung.

In F i g. 1 ist die Spindel mit 10 bezeichnet. Sie umfaßt einen Spindelschaft 12, der in einem Maschinenrahmen 14 gehaltert ist, und auf dem Spindelschaft 12 gelagert einen Spindelrotor 15. Der Spindelrotor 15 ist in an sich bekannter Weise glockenförmig ausgebildet, nämlich mit einem Umfassungsmantel oder einer Glokke 20, innerhalb der auf einer Hülse 16 das zu verzwirnende Material 18 aufgebracht ist. Die Glocke 20 ist von einem feststehenden Mantel 52 umgeben. Der Spindelrotor 15 ist mit Wälzlagern 22, 24 auf dem Spindelschaft 12 drehbar gelagert und mit einem Wirtel 26 versehen, so daß der Spindelrotor 15 durch einen Riemen angetrieben werden kann.

Der Spindelschaft 12 ist in einem spulennahen Lager 28 und einem spulenfernen Lager 30 gehaltert. Das spulennahe Lager 28 ist unmittelbar im Maschinenrahmen 14 ausgebildet: In einem Lagerauge 32 des Maschinenrahmens 14 sitzt eine weiche Gummimetallhülse 34, di; mit ihrem Außenring in das Lagerauge 32 eingesetzt ist und mit ihrem Innenring auf dem Spindelschaft 12 sitzt und auf diesem in axialer Richtung einerseits durch eine Schulter 36 und andererseits durch einen Stellring 38 festgehalten ist. Die Gummimetallhülse 34 ist, wie aus F i g. 1 ersichtlich, in axialer Richtung kurz, so daß sie, ohne übermäßige Nachgiebigkeil in radialer Richtung haben zu müssen, eine kugelgelenkige Bewegung des Spindelschafts 12 um den Punkt 37 zuläßt.

Das spulenferne Lager 30 für den Spindelschaft 12 ist ein Lagerteil 40, das am Maschinenrahmen 14 mit einem Bolzen 42 befestigt ist. Der Bolzen 42 durchsetzt ein durchmessergrößeres Loch 44 des Lagerteils 40, so daß dieses gegenüber dem Maschinenrahmen 14 senkrecht und waagerecht zur Spindelachse justiert werden kann.

Innerhalb des Lagerteils 40 greift am Spindelschaft 12 ein Niederhalleelement 45 an, das unter der Wirkung einer Schraubendruckfeder 46 steht. Die Schraubendruckfeder 46 stützt sich nach oben an einer Stellschraube 48 ab. Weiter gehört zum spulenfernen Lager 30 ein innerhalb des Lagerteils 40 untergebrachter gummielastischer O-Ring 50 aus weichelastischem, elastomerem Werkstoff. Die Weichheit dieses Rings 50 und die Vorspannung der Schraubendruckfeder 46 sind so eingestellt, daß eine Präzessionsbewegung des Spindelschafts 12 durch das Niederhalteelement 45 und den Ring 50 nicht unterbunden, wohl aber gedämpft wird.

In der Ausführungsform nach F i g. 3 ist das spulenferne Lager gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 1 unverändert geblieben, geändert hat sich lediglich das spulennahe Lager. Dieses ist hier von einer elastischen Unterstützung 270 und einem gummielastischen O-Ring 272 gebildet. Die elastische Unterstützung 270 umfaßt ein Stützelement 274, das durch eine Schraubendruckfeder 276 getragen ist. Die Schraubendruckfeder 276 stützt sich nach unten auf einer Stellschraube 278 ab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Lagerung für den Spindelschaft einer mit im wesentlichen horizontaler Rotationsachse um diesen Spindelschaft umlaufenden glockenförmigen Spinn- oder Zwirnspindel, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, zum Teil an sich bekannter Merkmale:

a) der Spindelschaft (12; 112) ist an zwei in Achsrichtung voneinander entfernten Lagern (28, 30) gelagert,

b) das spulennahe Lager (28) ist als Kugelgelenk ausgebildet,

c) das spulenferne Lager (30) gestattet Präzessionsbewegungen dts Spindeischiiftes (12; 112) um das durch das spulennahe Lager (28) gebildete Kugelgelenk,

d) mindestens eines der Lager (28, 30) ist mit einer zusätzlichen, in der Richtung der Schwerkraft angreifenden, dem durch das Spindelgewicht hervorgerufenen Kippmoment entgegenwirkenden, elastischen, einstellbaren Druckoder Zugvorrichtung ausgestattet.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spulennahe Lager (28) von einer weichen, an sich bekannten Gummimetallhülse (34) gebildet wird (F ig. 1,2).

3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spulennahe Lager (28) von einem an sich bekannten gummielastischen O-Ring (272) und einem an der Stelle dieses O-Rings oder dicht daneben angreifenden Stützelement (274) gebildet wird, das von einer durch eine Stellschraube (278) verstellbaren, vorgespannten Schraubendruckfeder (276) beaufschlagt wird (F i g. 3).

4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das spulenferne Lager ₍ (30) von einem gummielastischen O-Ring (50) und einer dicht davor oder dahinter angreifenden, vorgespannten, hinsichtlich der Stärke der Krafteinwirkung einstellbaren elastischen Niederhaltung (45. 46,48; 160,166) gebildet wird (F i g. 1, 2).

5. Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

Zwirnereitechnik, und zwar insbesondere dann, wenn es sich um die betriebsökonomische Verwirklichung des sogenannten Zweistufen-Zwirnverfahrens handelt. Andererseits lassen Horizontalspindeln bei herkömmlieher Lagerung nur verhältnismäßig niedrige Tourenzahlen zu, weil die durch Gravitationskräfte verursachten Kippmomente in verstärktem Maße zu Unwuchteffekten führen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu-

gründe, bei Einrichtungen der eingangs umrissenen Art

zur Ermöglichung hoher Tourenzahlen, bei denen

kreiseldynamische Effekte in Erscheinung treten, die

Lagerung für die Spindelschäfte so auszugestalten, daß

auch die wegen der in den Lagern auftretenden Kipp-

momente störenden oder zerstörenden Wirkungen

kreiseldynamischer Effekte vermieden werden.

Die Konzeption dieser Aufgabe bedeutete ein Wagnis, denn es gab keinerlei Vorbilder, und die Erfahrung mußte einen Mißerfolg befürchten lassen. Auch die zur Beherrschung kreiseldynamischer Effekte, beispielsweise aus der US-PS 26 14 896 bekannten, weiter unten noch zv erörternden Maßnahmen, konnten nicht ermutigend sein, denn sie befassen sich in der Hauptsache nur mit senkrecht laufenden Spindeln, also mit dem Sonderfall des kräftefreien Kreisels im Sinne der Kreiseltheorie, nicht aber mit dem der Erfindung zugrundeliegenden Extremfall eines Kreisels, dessen Spinn-Vektor horizontal orientiert, also dem gravimetrischen Kriftefeld extrem ausgesetzt ist.

In dieser Hinsicht konnte aber auch die Anordnung nach den Fig. 1 und 2 der genannten US-PS nicht als ermutigendes Vorbild dienen; denn dort handelt es sich zwar um eine horizontal rotierende Welle, im übrigen aber um ein hydraulisch gedämpftes Zapfenlager für diese Welle, und nicht, wie bei der Erfindung, um die Halterung eines ruhenden horizontalen Schaftes, um den ein Rotor mit horizontaler Drehachse umläuft.