DE2945142C3

DE2945142C3 - Wellenstrang für Spinn- und Zwirnmaschinen

Info

Publication number: DE2945142C3
Application number: DE19792945142
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Evolution SA
Current assignee: Evolution SA
Priority date: 1979-11-08
Filing date: 1979-11-08
Publication date: 1982-04-15
Also published as: DE2945142A1; DE2945142B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Wellenstrang für Spinn- und Zwirnmaschinen, insbesondere zum Tragen einzelner Walzenabschnitte, bestehend aus einzelnen, durch kardanische Wellenkupplungen miteinander verbundenen Wellenstücken, wobei jeweils im Bereich der kardanischen Wellenkupplungen Wälzlager für die Lagerung des Wellenstranges vorgesehen sind.

Die angetriebenen Wellen von Spinn- und Zwirnmaschinen, welche beispielsweise im Fall von Spinnmaschinen die Ausgangswalzen und im Fall von Zwirnmaschinen die Lieferwalzen tragen, sind im Hinblick auf die , große Maschinenlänge aus einzelnen Wellenstücken zusammengesetzt Um dabei winklige Wellenverlagerungen ausgleichen zu können, die notgedrungenermaßen während des Betriebes auftreten, ist es aus der DE-OS 25 30 052 bereits bekannt, die einzelnen Wellen-ίο stücke kardanisch zu lagern und von Abschnitt zu Abschnitt flexibel miteinander zu verbinden. Die Verbindung der einzelnen Wellenstücke erfolgt dabei mit Spannringen. Bekannt sind ferner Verbindungen mit Hilfe von Kupplungszapfen (siehe DE-PS 12 92 557), flanschartigen Ansätzen (siehe DE-PS 9 13 922) oder Federringen (siehe DE-PS 1111 548).

Aus der DE-PS 84 165 ist ferner eine Wellenkupplung bekannt, bei der die beiden einander zugewandten Wellenenden abgeschrägt und in beide schräge

2ii Endflächen eine Nut eingearbeitet ist, welche nach dem Aneinanderlegen der Endflächen eine viereckige Durchbohrung zur Aufnahme eines Querkeiles bilden. Über die Verbindungsstelle der Wellenstücke wird eine Muffe geschoben und mittels eines Längskeiles in ihrer Lage festgehalten. Diese Art der Wellenkupplung ist einerseits umständlich und behindert andererseits die Lagerung der Wellenstücke.

Schließlich ist es aus der GB-PS 2 91 624 bei Spinn- und Zwirnmaschinen bekannt, die den einzelnen Spinn- oder Zwirnstellen zugeordneten Putzwalzen, welche auf den Abzugswalzen der Maschine liegen und dazu dienen, Fadenreste fest zu halten, an den achsnormalen Stoßflächen der Putzwalzen in Drehmoment übertragender Weise zu koppeln, indem die eine Putzwalze eine Blechkappe mit einer diametral verlaufenden Rippe und die andere Putzwalze eine Blechkappe mit einer diametral verlaufenden Nut aufweist, in welche die Rippe der einen Putzwalze eingreift. Da die Putzwalzen auf ihrer gesamten Länge abgestützt sind ist die Frage einer Lagerung, die sich bei einem Wellenstrang der eingangs genannten Art ergibt, in dieser Druckschrift nicht angesprochen. Die Kupplung nach Art der GB-PS 2 91 624 wäre für einen Wellenstrang der eingangs genannten Art wegen der Belastungen, denen dieser Wellenstrang ausgesetzt ist, nicht geeignet.

Somit haben alle diese bekannten Konstruktionen den Nachteil, daß sie entweder einen relativ hohen Bauaufwand erfordern und/oder durch das Vorsehen von zusätzlichen Elementen im Bereich der Enden der Wellenstücke ein zwangsweise Vergrößerung des Wellendurchmessers und/oder Verlängerung der Wellenkupplungen zustandekommt, was wiederum wegen der räumlich begrenzten Verhältnisse im Bereich der Lagerstelle zu konstruktiven Schv/ierigkeiten führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wellenstrang für Spinn- und Zwirnmaschinen zu schaffen, bei welchem die einzelnen Wellenstücke kardanisch miteinander verbunden sind, wobei die zu diesem Zweck verwendeten Wellenkupplungen bei äußerst geringer Baulänge keine Vergrößerung des Durchmessers des Wellenstranges im Bereich der Lagerstellen des Wellenstranges bewirken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wellenstücke im Bereich ihrer Enden V-förmig ausgelegte Schrägflächen aufweisen, die sich in etwa über die gesamte Querschnittsfläche der Wellenstücke erstrecken, einen Winkel von 45° gegenüber der Längsachse des Wellenstranges bilden und ein An- bzw.

Ineinanderfügen der Wellenstückenden innerhalb des Innenringes der einzelnen Wälzlager gestatten, und daß am Anfang und Ende des gesamten Wellenstranges Drucklager vorgesehen sind, welche die durch das übertragende Drehmoment und die S^hrägflächen ^: _; hervorgerufenen Axialkräfte aufnehmen.

Die erfindungsgemäß vorgesehener Schrägflächen sind also derart ausgebildet, daß em Zusammenstecken der Enden zweier benachbarter Wellenstücke im Bereich des Innenringes des vorgesehenen Wälzlagers ic. möglich ist Nieben seiner normalen Lagerfunktion wird dabei der Innenring des vorgesehenen Wälzlagers zusätzlich zum gegenseitigen Zentrieren der beiden Enden benachbarter Wellenstücke herangezogen. Da bei der Übertragung von Drehmomenten beim Vorse- ι > hen von Schrägflächen notgedrungenermaßen sowohl Radial- wie auch Axialkräfte auftreten, besteht eine dritte Funktion der Innenringe der Wälzlager darin, daß sie zusätzlich die auftretenden Radialkräfte auffangen, so daß die mit Schrägflächen versehenen Enden der _>υ Wellenstücke sich nicht aufbiegen können. Die auftretenden Axialkräfte werden hingegen von den Drucklagern aufgefangen, weiche an den jeweiligen Enden des Wellenstranges angeordnet sind.

Durch das Vorsehen von Schrägflächen erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Wellenstrang eine relativ gleichförmige Drehmomentübertragung von einem Wellenstück auf das folgende, wobei die auftretenden Querschnittsbelastungen durchaus denen entsprechen, wie sie in den anderen Bereichen der Wellenstücke jo ebenfalls auftreten. Es wird somit eine relativ gjte Kontinuität der Drehmomentsübertragung erreicht, ohne daß dabei der Wellendurchmesser im Bereich dieser Kupplungen erhöht werden muß. Da die eine kardanische Verbindung ergebenden Schrägflächen an den Enden der Wellenstücke sehr einfach hergestellt werden können, ergibt sich eine im Rahmen der vorliegenden Erfindung äußerst einfache Konstruktion. Dabei erweist es sich als zusätzlicher Vorteil, daß die mit den Schrägflächen versehenen Enden der Wellenstücke nur im Bereich der Innenringe der Wälzlager an- bzw. ineinandergesteckt werden, weil dadurch ein späterer Ausbau der einzelnen Wellenstücke im mittleren Bereich des Wellenstranges sehr erleichtert ist.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 2 besteht darin, daß die V-förmig ausgeführten Schrägflächen an den Enden der Wellenstücke auf der einen Seite der Wellenstücke als Vorsprünge und auf der anderen Seite als Einkerbungen ausgebildet sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung können die einzelnen Wellenstücke direkt ineinandergesteckt werden, wobei die gegenseitige Zentrierung der ineinandergesteckten Enden benachbarter Wellenstücke mit Hilfe des Innenringes des den Wellenstrang an dieser Stelle lagernden Wälzlagers erfolgt.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 3 besteht darin, daß die Enden der Wellenstücke auf beiden Seiten mit V-förmig ausgelegten Einkerbungen versehen sind, wobei dann zusätzlich Kupplungskörper vorgesehen sind, welche einen in etwa rhombischen Querschnitt besitzen. Obwohl diese zweite Ausführungsform ein zusätzliches Bauteil in Form der Kupplungskörper mit rhombischem Querschnitt aufweist, so hat sie gegenüber der erstgenannten Ausführungsform den Vorteil, daß auch bei stärkeren Winkelabweichungen eine zufriedenstellende Drehmomentübertragung möglich ist. so daß diese Konstruktion insbesondere dann Verwendung findet, wenn stärkere Bodensenkungen zu erwarten sinci. Bei dieser zweiten Ausführungsform sind ^rerner die beiden Enden der Wellenstücke identisch ausgebildet, so daß die Wellenstücke in beliebiger Position eingebaut werden können.

Um Jas Axial- und Umfangsspiel entlang des Wellenstranges weitestgehend ausschalten zu können, erweist es sich gemäß Ansprach 4 als zweckmäßig, wenn eines der den Wellenstrang begrenzenden Drucklager als Festlager ausgebildet ist, während das andere Drucklager einstellbar ist, wobei einer der Drucklager elastisch nachgiebig sein kann.

Um eine relativ einfache Einstellung des einstellbaren Drehlagers vornehmen zu können, erweist es sich gemäß Anspruch 5 als vorteilhaft, wenn das nicht einstellbare Drucklager auf der Antriebsseite des We'lenstranges angeordnet ist

Eine relativ einfache Konstruktion ergibt sich gemäß Anspruch 6 fernerhin dadurch, daß ein erstes Wellenendstück des Wellenstranges mit einer Muffe versehen ist, welche sich über das nicht verstellbare Drucklager an einem starren Teil des Maschinenrahmens abstützt, und daß ein an anderen Ende des Wellenstranges gelegenes Wellenendstück sich mit einem verbreiterten Flansch über das verstellbare Drucklager auf einer Scheibe abstützt, die mit Hilfe von der Einstellung dienenden Schrauben in einem starren Teil des Maschinenrahmens eingeschraubt sind.

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

Fig. 1 und 2 seitliche Teilansichten von zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wellenstranges.

Gemäß Fig. 1 weist der erfindungsgemäße Wellenstrang t Wellenstt'cke 2 auf, die im Bereich ihrer Enden mit Hilfe von Walzlagern 3 gelagert sind. Obwohl in F i g. 1 nur eine? dieser Wellenstücke 2 und das nur zum Teil gezeigt ist, so sei doch verstanden, daß der gesamte Wellenstrang 1 aus einer Vielzahl von aneinandergereihten Wellenstücken 2, beispielsweise 10 oder 20, besteht, so daß der Wellenstrang 1 sich über eine erhebliche Länge erstreckt. Auf den einzelnen Wellenstücken 2 sind mit Hilfe von aufgepreßten Buchsen 2a Walzen 2b befestigt, welche im Fall von Zwirnmaschinen die Lieferwalzen und im Fall von Spinnmaschinen die Ausgangswalzen darstellen.

Gemäß F i g. 1 sind die Enden der Wellenstücke 2 mit zwei Schrägflächen 4 versehen, welche gegenüber der Achse des Wellenstranges 1 einen Winkel von etwa 45^ bilden. Diese beiden Schrägflächen 4 bilden eine V-förmige Einkerbung, innerhalb welcher in Verbindung mit der entsprechenden Einkerbung des folgenden Wellenstückes 2 ein Kupplungskörper 5 zu liegen gelangt, der einen in etwa quadratischen Querschnitt besitzt. Um die aneinanderstoßenden Enden der einzelnen Wellenstücke 2 mit den dazwischen eingesetzten Kupplungskörpern 5 sind die bereits erwähnten Wälzlager 3 angeordnet, welche als Doppelkugellager ausgebildet sind. Die Innenringe 6 dieser Wälzlager bilden dabei das Zentrierelement für die Enden der aneinanderstoßenden Wellenstücke 2, Gleichzeitig sind die Innenringe 6 in der Lage, auftretende Radialkräfte im Bereich der Wellenkupplungen aufzufangen. Die spährische Ausbildung der Außenringlaufflächen gestattet Winkelverlagerung der Wellenstücke gegenüber der idealen Längsrichtung der Maschinenbank.

An dem nicht angetriebenen Ende des Wellenstran-

ges 1 ist ein kurzes Wellenendstück 7 vorgesehen, dessen Flansch 8 auf einem verstellbaren Drucklager 9 aufliegt, das wiederum sich an einer Scheibe 10 abstützt. Diese Scheibe 10 ist in ihrem peripheren Bereich mit Bohrungen 11 versehen, innerhalb welcher Schrauben ■■> 12 eingesetzt sind, deren Gewindeteil in entsprechenden Gewindebohrungen 13 eines das benachbarte Wälzlager 3 tragenden Teils 14 des Maschinenrahmens eingeschraubt sind. Die Schrauben 12 sind ferner mit Kontermuttern 15 versehen, welche eine Fixierung der ;» Schrauben 12 erlauben. Auf der Antriebsseite des Wellenstranges 1 ist das erste Wellenstück 2' hingegen mit einer leicht konischen Querbohrung 16 versehen, innerhalb welcher ein konischer Stift 17 eingesetzt ist. Dieser konische Stift 17 fixiert eine Muffe 18, an deren π Ende ein als Festlager ausgebildetes Drucklager 19 angeordnet ist, das sich an einem Teil 20 des Maschinenrahmens abstützt

Die Funktionsweise der in Fig. 1 beschriebenen Anordnung ist wie folgt: Bei entfernten Elementen 7 bis 12 werden die einzelnen Wellenstücke 2 unter Zwischenlegung jeweils eines Kupplungskörpers 5 hintereinander eingesetzt, wobei die Enden der Wellenstücke 2 innerhalb der Innenringe 6 der in regelmäßigem Abstand angeordneten Wälzlager 3 zu liegen gelangen. Anschließend daran wird das kurze Wellenendstück 7 sowie das Drucklager 9 und die Scheibe 10 an das Ende des Wellenstranges 1 angesetzt, worauf dann mit Hilfe der Schrauben 12 die einzelnen Elemente 2,5 so gegeneinander verspannt werden, daß zwischen den Schrägflächen 4 an den Enden der Wellenstücke 2 und den Schrägflächen der dazwischen liegenden Kupplungskörper 5 kein axiales Spiel mehr vorhanden ist. Mit Hilfe der Kontermuttern 13 erfolgt dann eine Fixierung der vorgenommenen Einstellung. Aufgrund des Vorsehens von Wellenkupplungen in Form von Schrägflächen 4 an den Enden der Wellenstücke 2 in Verbindung mit den Kupplungskörpern 5 besitzen trotzdem die einzelnen Wellenstücke 2 eine gewisse Bewegungsfreiheil in bezug auf ihre winkelmäßige Ausrichtung, so daß selbst beim Auftreten von Bodensenkungen in einzelnen Teilbereichen der Texteilmaschine keine unzulässigen Belastungen im Bereich der Wellenkupplungen auftreten können.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist in F! g, 2 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform dahingehend, daß die Wellenstücke 22 V-förmig ausgelegte Schrägflächen besitzen, welche auf der einen Seite als Vorsprünge 23 und auf der anderen Seite als Einkerbung 24 ausgebildet sind. Bei einer derartigen Konstruktion entfällt das Vorsehen besonderer Kupplungskörper, weil die Enden der Wellenstücke 22 unmittelbar ineinandergreifen. Bei dieser Konstruktion ist dementsprechend das Wellenendstück 25 mit V-förmig ausgelegten Schrägflächen 4 in Form eines Vorsprunges 23 versehen. Ansonsten entspricht diese Ausführungsform der bereits beschriebenen Ausführungsform der Fig. 1 -

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wellenstrang für Spinn- und Zwirnmaschinen, insbesondere zum Tragen einzelner Walzenabschnitte, bestehend aus einzelnen, durch kardanische Wellenkupplungen miteinander verbundenen Wellenstücken, wobei jeweils im Bereich der kardanischen Wellenkupplungen Wälzlager für die Lagerung des Wellenstranges vorgesehen sind, d a durch gekennzeichnet, daß die Wellenstükke (2, 22) im Bereich ihrer Enden V-förmig ausgelegte Schrägflächen (4) aufweisen, ilie sich in etwa über die gesamte Querschnittsfläche der Wellenstücke (2, 22) erstrecken, einen Winkel von etwa 45° gegenüber der Längsachse des Wellenstranges (1) bilden und ein An- bzw. Ineinanderfügen der Wellenstückenden innerhalb des Innenringes (6) der einzelnen Wälzlager (3) gestatten, und daß am Anfang und Ende des gesamten Wellenstranges (1) Drucklager (9,19) vorgesehen sind, weiche die durch das übertragende Drehmoment und die Schrägflächen (4) hervorgerufenen Axialkräfte aufnehmen.

2. Wellenstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmigen Schrägflächen (4) auf die eine Seite der Wellenstücke (22) Vorsprünge (23) und auf der anderen Seite der Wellenstücke (22) Einkerbungen (24) bilden.

3. Wellenstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmigen Schrägflächen (4) an beiden Enden der Wellenstücke (2) die Form von Einkerbungen besitzen und daß Kupplungskörper (5) mit einem rhombischen Querschnitt vorgesehen sind, welche zwischen den Enden der Wellenstücke (2) zu liegen gelangen.

4. Wellenstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der den Wellenstrang (1) begrenzenden Drucklager (19) als Festlager ausgebildet ist, wahrend das andere Drucklager (9) einstellbar ist.

5. Wellenstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht einstellbare Drucklager (19) auf der Abtriebsseite des Wellenstranges (1) angeordnet ist.

6. Wellenstrang nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Wellenstück (2') des Wellenstranges (1) mit einer Muffe (18) versehen ist, welche sich über das nicht verstellbare Drucklager (19) an einem starren Teil (20) des Maschinenrahmens abstützt, und daß ein am anderen Ende des Wellenstranges (1) gelegenes Wellenendstück (7, 25) sich mit einem verbreiterten Flansch (8) über das verstellbare Drucklager (9) auf einer Scheibe (10) abstützt, die mit Hilfe von der Einstellung dienenden Schrauben (12) in einem starren Teil (14) des Maschinenrahmens eingeschraubt sind.