DE2400080A1

DE2400080A1 - Spindellagerung fuer spinnkoepfe

Info

Publication number: DE2400080A1
Application number: DE2400080A
Authority: DE
Inventors: Takashi Kato; Noriaki Miyamoto; Tsutomu Miyazaki
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1974-01-02
Publication date: 1975-01-16
Also published as: CH572994A5; FR2235216A1; JPS5024817U; US3981132A; GB1419586A; CS186259B2; FR2235216B1

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPI,, IK'S. W. EITL3 · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE

- D-6000 Mönchen si · arabeuastrasse 4 · telefon (οβπ) 9ποβ7 2400080

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1. Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho, Aichi-Ken / Japan

2. DAIWA BOSEKI KABüSHIKI KAISHA, Osaka-shi, Osaka / Japan

Spindellagerung für Spinnköpfe

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spindellagerung für Spinnköpfe, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei seitlich offenen Spinnköpfen ergibt sich ein erhebliches Problem aufgrund der Vibrationen der den Spinnkopf haltenden Spindel, was eine Folge der hohen Drehzahl der Spindel ist. Aufgrund der hohen Drehzahl der Spindel und der dadurch bewirkten Vibration ergibt sich während des Spinnvorgangs ein sehr unangenehmes Geräusch.

Um derartige Vibration der Spindel und damit das Auftreten des unangenehmen Geräusches zu vermeiden,ist bereits vorgeschlagen

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worden, einen elastischen Ring in den Raum zwischen der an dem Maschinenrahmen befestigten zylindrischen Buchse bzw. der Rahmenhalterung und der äußeren Oberfläche des Lagers für die Spindel anzuordnen (siehe US-PS 3711168). Dadurch kann die Übertragung von Vibrationen der Spindel auf andere Teile der Spinnvorrichtung verhindert werden. Es ergeben sich jedoch bei einer derartigen Konstruktion trotzdem die folgenden Nachteile:

1. Anlauf bzw. Abbremsen der Spindel; es tritt eine kritische Drehzahl auf, bei welcher die Spindel und das Lager in sehr starkem Maße vibrieren. Wenn beim Abbremsen der Spindel gegen deren freies Ende zu diesem Zeitpunkt eine Bremskraft ausgeübt wird, besteht die Tendenz, daß die an dem anderen freien Ende der Spindel befestigte drehbare Spinnkammer sich um den geometrischen Mittelpunkt der Spindel neigt, welcher mit dem Kreuzungspunkt der Mittelachse der Spindel und einer senkrecht dazu verlaufenden , durch den elastischen Ring hindurchgehenden Ebene festgelegt ist. Durch diese Neigung der Spinnkammer nehmen die Vibrationen des Spinnkopfes zu. Der zwischen dem offenen Ende der Spinnkammer und dem die Spinnkammer abschließenden Element vorhandene Spalt ist bekanntlich sehr klein, so daß sich eine sogenannte Labyrinthabdichtung ergibt. Eine derartige Spaltbreite beträgt in der Regel ungefähr 0,3 mm. Wenn nun demzufolge Vibrationen der Spinnkammer auftreten, berührt die Spinnkammer das äußere Abdichtungselement, so daß die Spinnanordnung beschädigt wird. Dies kann unter Umständen zu weiteren Komplikationen, beispielsweise Brüchen der Spinnanordnung sowie Verletzungen der Bedienungsperson führen.

2. Da der elastische Ring aus keinem wärmeleitfähigem Material besteht, besteht die Tendenz, daß die durch die hohe Drehzahl der Spindel erzeugte Wärme von der Spindel schlecht abgeleitet

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werden kann. Diese Tendenz erhöht sich noch wenn ein zusätzliches Element zur Verhinderung von Vibrationen der Spindel in den Raum zwischen der Buchse und der äußeren Oberfläche des Lagers für die Spindel angeordnet ist. Dieses zusätzliche Element stört nämlich die Kühlwirkung des Lagers, welche im Normalfall dem von der Spinnkammer erzeugten Luftstrom gebildet wird.

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Spindellagerung für Spinnköpfe zu schaffen, bei welcher unter Vermei dung eines Wärmestaus im Bereich der Spindel das Auftreten von ungewünschten Vibrationen verhindert ist.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Spindellagerung für Spinnköpfe dadurch erreicht, in dem die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 vorgesehen sind.

Bei einer Spindellagerung gemäß der Erfindung ist ein zusätzlicher elastischer Ring in den Raum zwischen der am Maschinenrahmen , bzw. am Rahmenträger befestigten Buchse und der äußeren Oberfläche des Lagers für die Spindel angeordnet und zwar auf der Seite der Spinnkammer, während der elastische Hauptring an der gegenüberliegenden Seite der Spinnkammer in den betreffenden Hohlraum und zwar getrennt von dem zusätzlichen elastischen Ring angeordnet ist.

Um einen Wärmestau im Bereich der Spindel zu vermeiden, ist eine Mehrzahl von Luftkanälen innerhalb des Lagers oder der elastischen Ringe vorgesehen, so daß eine Luftströmung in Richtung der Spindelachse auftreten kann.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:

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Fig. 1 . eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Spindellagerung für Spinnköpfe gemäß der Erfindung,

Fig. 2■ eine Schnittansicht einer zweiten Ausfuhrungsform der Spindellagerung für Spinnköpfe gemäß der Erfindung ,

Fig. 3 bis 5 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Eigenschaften der Spindellagerung gemäß der Erfindung,

Fig. 6 und 7 Schnittansichten von weiteren Ausführungsbeispielen der Spindellagerung der Spinnköpfe gemäß der Erfindung,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der Spinnkammer zusammen mit der Spindel bei einer Spindellagerung für Spinnköpfe gemäß Fig. 6 und

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der Spindelanordnung entsprechend Fig. 1.

In dem folgenden soll nunmehr auf Fig. 1 Bezug genommen werden, in welcher eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spindellagerung für Spinnköpfe gezeigt ist. Diese Spindellagerung weist eine zylindrische Buchse 1 auf, welche mit Hilfe eines Stiftes 3 gegenüber dem Maschinenrahmen 2 schwenkbar gelagert ist. Innerhalb der Buchse 1 ist mit Hilfe eines elastischen Ringes 5 ein Lager 4 gehalten. Innerhalb des Lagers 4 ist eine Spindel 7 angeordnet,auf dessen freien Ende ein Antriebsriemen

8 aufgesetzt ist, welcher die Spindel 7 mit hoher Drehzahl antreibt. An dem anderen Ende der Spindel 7 ist eine Spinnkammer

9 vorgesehen. Der offene Teil der Spinnkammer 9 wird durch eine Abdeckscheibe 12 abgedeckt, welchen einen schräg verlaufenden

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Faserzuführkanal 10 und eine im mittleren Bereich angeordnete öffnung 11 für das Abziehen innerhalb der Spinnkaramer 9 gesponnenen Fadens aufweist. Dabei wird ein sehr schmaler Spalt zwischen der Kante des offenen Teils der Spinnkammer 9 und der Abdeckscheibe 12 aufrechterhalten. Im peripheren Bereich der Abdeckscheiba 12 ist unter Aufrechterhaltung eines sehr schmalen Spalte, beispielsweise 0,3mm ein Abdichtungsring 13 vorgesehen, welcher an der Buchse 1 befestigt ist. Demzufolge ist das Innere der Spinnkammer 9 unter Aufrechterhaltung eines Labyrintheffek-' tes von der Außenatmosphäre abgetrennt. Schließlich ist ein Bremselement 14 vorgesehen, welches gegen das freie Ende der Spindel 7 eingedrückt'werden kann.

Da der Spalt zwischen dem offenen Teil der Spinnkammer 9 und dem Abdichtungsring 13 sehr klein ist, treten beim Anfahren bzw. Abbremsen der Spindel 7 bei einer bestimmten kritischen Drehzahl sehr starke Vibrationen der Spindel 7 und des Lagers 4 auf. Beim Einlegen der Bremse besteht fernerhin die Tendenz, daß die Spinnkammer 9 sich um die in Fig. 1 dargestellte geometrische Mitte A neigt, wobei dieser Mittelpunkt A den Kreuzungspunkt der Mittelachse XX der Spindel 7 und der dazu senkrecht stehenden Ebene YY durch den elastischen Ring 5 festgelegt ist. Bei dem Auftreten von derartigen abnormalen Vibrationen besteht die Gefahr, daß die Spinnkammer 9 in Berührung mit dem Abdichtungsring 13 gelangen kann, was wiederum zu einer Beschädigung bzw. zu einem Bruch der Spinnkammer 9 bzw. der Möglichkeit eines Auftretens von Unfällen führt.

Um derartige Neigungen der Spindel 7 zu verhindern, ist ein zusätzlicher elastischer Ring 6 in den Raum zwischen der Buchse und dem Lager 4 und zwar in einem Bereich der Nähe der Spinnkammer 9 angeordnet. Ein derartiger elastischer Ring 6 besteht zweckmäßigerweise aus Plastikmaterial.

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Wie durch das Vorsehen des zusätzlichen elastischen Ringes 6 bewirkten Verbesserungen ergeben sich anhand von Fig. 3. Sobald eine Bremskraft auf das freie Ende der Spindel 7 aufgebracht wird, indem der Antriebsriemen 8 in Richtung des Bremselementes 11 geschoben wird, werden die Vibrationen der Spindel 7 und der Spinnkammer 9 mit zunehmender Schubkraft erhöht, so daß zu einem gewissen Zeitpunkt die Vibrationen die vorgesehene Spaltbreite von 0,3 mm überschreiten. Eine derartige Breite der Spalte entspricht jedoch dem maximal zulässigem Wert um den gewünschten Labyrintheffekt zu erhalten. Durch Verwendung eines zusätzlichen elastischen Ringes 6 reduzieren sich jedoch die Vibrationen der Spinnkammer,so daß die Spaltbreite auf einen Betrag von 0,1 mm reduziert kann. Die Kurve C in Fig. 3 entspricht dabei den auftretenden Vibrationen ohne elastischem Ring 6, während die Kurve P bei Einsatz eines elastischen Ringes 6 auftritt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist das zusätzliche elastische Element 6 an der Innenseite der Buchse 1 befestigt, wobei zwischen dem elastischen Ring 6 und der Buchse 1 ein Spalt B vorhanden ist. Dieser Spalt B kann beispielsweise 0,1 mm betragen. Bei einer derartigen Konstruktion ist es zulässig, den zusätzlichen Ring 6 aus einem metallischen Material herzustellen.

Sowie sich dies anhand von Fig. 4 ergibt, können sehr zufriedenstellende Resultate erhalten werden, wenn ein zusätzlicher Ring 6 gemäß Fig. 2 verwendet wird. Dabei zeigt die Kurve C die Größe der Vibrationen ohne elastischen Ring 6 und die Kurve B die Grösse der Vibrationen bei Verwendung eines elastischen Ringes an.

Entsprechend durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß es ebenfalls möglich ist, den zusätzlichen Ring 6 auf der Außenoberfläche

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des Lagers 4 zu befestigen, während ein bestimmter Spalt zwischen der Innenwandung der Buchse 1 und dem Ring 6 vorgesehen ist. .

Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Größe der Vibrationen der Spinnkammer 9 und der Drehzahl der Spindel 7/ wie sich dies anhand der Kurvenverläufe C und P ergibt treten bei kritischen Drehzahlen der Spindel keine Vibrationen größer als 0,1mm bei Verwendung des zusätzlichen Ringes 6 auf, so daß sie durch die Berührung der Spinnkammer 9 mit der dem Abdichtungsring 13 hervorgerufenen Schwierigkeiten vermieden werden wird. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich durch einen Wärmestau innerhalb der Spindel 7, was insbesondere bei der in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsform der Fall ist. Um dieses Problem zu lösen wird gemäß Fig. 6 bis 9 entweder eine Mehrzahl von Längsrinnen 15 auf der Außenoberfläche des Lagers. 4 oder eine Mehrzahl von Rinnen 16 entlang der Innenoberfläche des elastischen Ringes 5 vorgesehen, wobei diese Rinnen 15, 16 parallel zur Längsachse X-X der Spindel 7 verlaufen. Die Rinnen 15, 16 können ebenfalls sowohl innerhalb des Lagers 4 als auch des elastischen Ringes vorgesehen sein.

Bei dem Auftreten eines Luftstromes von der Innenseite der Spinnkammer durch eine Abgabeöffnung 17 an die Außenseite der Spinnanordnung wird ebenfalls ein Luftstrom von der Spinnkammer 9 parallel zu der Spindelachse erzeugt, sowie dies durch die Pfeile angedeutet ist. Dadurch wird die einen Wärmestau auszusetzende Spindel 7 sehr wirksam gekühlt. Demzufolge treten die durch Wärme bewirkten Schwierigkeiten im Bereich der Spindel 7 nicht mehr auf.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen verlaufen die Rinnen 15, 16 parallel zur Spindelachse X-X. Es ist jedoch nicht notwendig, daß diese Rinnen 15,16 gerade in dieser Weise ausgelegt

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sind. Es .ist jedoch notwendig, daß dieseRinnen 15, 16 einen Luftstrom innerhalb des Raumes zwischen der Buchse 1 und dem Lager erzeugen. So können beispielsweise ebenfalls spiralförmige oder radial verlaufende Rinnen an der Außenoberfläche des Lagers 4 beziehungsweise an der Innenseite des elastischen Ringes 5 vorgesehen sein, um diese Wirkung zu erreichen. Gemäß Fig. 7 ist innerhalb des elastischen Ringes 6 eine Mehrzahl Bohrungen 18 vorgesehen, so daß sich ein ähnlicher Effekt wie bei der Ausführungsform von Fig. 6 ergibt.

Aufgrund von Versuchen konnte festgestellt werden, daß die Erzeugung eines Luftstromes entlang der peripheren Oberfläche des Lagers 4 in Richtung der Spinnkammer 9 erst dann sehr wirksam ist, wenn der zusätzliche Ring 6 nicht zur Halterung des Lagers 4 herangezogen wird.

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Claims

Patentansprüche

Spindellagerung für Spinnköpfe, bei welcher eine Spinnkammer an einem Ende einer Spindel befestigt ist, welche mit Hilfe eines Lagers gelagert ist, das mit Hilfe eines elastischen Ringes innerhalb einer am Maschinenrahmen, bzw. dem Rahmenträger befestigten Buchse gelagert ist, wobei die Spindel mit Hilfe eines Antriebsriemens angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Ring 6 unabhängig von dem· elastischen Ring 6 in dem betreffenden Ringraum eingesetzt ist.
2. Spindellagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager 4 der elastische Ring

5 und/oder der zusätzliche Ring 6 mit einer Mehrzahl von Luftkanälen (15,16,18)versehen sind.
3. Spindellagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

g e k en η ζ e i c h η e t, daß der zusätzliche Ring 6 an der Innenwandung der Buchse 1 befestigt ist, während zwischen der Außenoberfläche des Lagers 4 auf der Innenoberfläche des Ringes

6 ein schmaler Spalt vorhanden ist.
4. Spindellagerung nach Anspruch 2, dadurch ge

k e η η ze i c h η et, daß die Luftkanäle Längsrinnen(15,16) sind, welche an der Außenoberfläche des Lagers 4 an der Innenoberfläche des elastischen Ringes 5 und/oder an der Innenseite des-zusätzlichen Ringes 6 vorgesehen sind.
5. Spindellagerung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß der zusätzliche Ring 6 ein beispielsweise aus Kunststoffmaterial bestehender elastischer Ring ist.
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