DE3546296C2 - Haltevorrichtung für Spindeln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spindelhaltevorrichtung für Spinn-, Zwirn- oder Umwindespindeln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Spindelhaltevorrichtung ist aus der DE-OS 21 14 779 bekannt.

Diese Druckschrift beschreibt eine Spinn- oder Zwirnspindel, die in einem Einsatz gelagert ist, der in einem Stützkörper radial beweglich von Feder- und Dämpfungselementen gehalten ist, die in axialem Abstand angeordnet sind. Eines dieser Federelemente wird von einer Federscheibe gebildet, während das andere Federelement eine Schraubenfeder ist, die am unte­ ren Ende des Einsatzes angreift. Eine Dämpfungsspirale ist radial zwischen dem Einsatz und dem Stützkörper angeordnet.

Mit hoher Drehzahl angetriebene Spindeln entwickeln eine beachtliche Wärme, die sich auf die in dem Einsatz gelagerte Verlängerung der Spindel und von dort über die Lager auf den Einsatz überträgt. Diese Wärme muß abgeführt werden. Die bekannte Spindelhaltvorrichtung weist hierzu keinerlei Maß­ nahmen auf.

Aus dem DE-Gbm 17 49 427 ist eine Fußlagerung für Spinn- oder Zwirnspindeln bekannt, bei der der das Spindellager haltende Einsatz radial beweglich in einem Stützkörper gehalten ist, der an seinem Boden verschlossen ist. Eine Luftzirkulation ist dort unmöglich, so daß sich hier ernste Probleme der Ab­ führung von Wärme ergeben, die durch Reibungseffekte bei hohen Drehzahlen in den heutigen Maschinen, die ständig zunehmen und 20 000 bis 30 000 U/min erreichen und auch übertreffen können, ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spindelhalte­ vorrichtung anzugeben, bei der die Lager gut gekühlt werden können und die in der Lage ist, die Vibration maximal zu dämpfen, die durch evtl. Außerachsigkeit der Spindel oder durch Unwucht der Spule hervorgerufen werden kann, und die außerdem von ausgesprochen einfacher Konstruktion ist und einen schnellen Austausch der Spindel erlaubt, ohne die gesamte Haltevorrichtung ausbauen oder entfernen zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Er­ findung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die bei­ liegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht im Schnitt einer Haltevorrichtung für eine Spindel;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 aus Fig. 1;

Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt wie in Fig. 1, doch in einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 4 einen ähnlichen Schnitt wie in Fig. 1, doch in einer dritten Ausführungsform;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 aus Fig. 4.

In den Fig. 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform der Haltevorrichtung für Spindeln nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. In den genannten Figuren ist mit 1 eine normale Textilspindel als Träger für eine zum Teil gezeigte Garnspule 2 bezeichnet, wobei diese Spindel drehbar von einer insgesamt mit 3 bezeichneten Halte­ vorrichtung getragen wird, befestigt an einem Bett 4 oder an dem Rahmen der Textilmaschine, und eine Spinn-, Zwirn- oder Umwindespindel sein kann.

Die Spindel 1 wird normalerweise mit einer hohen Dreh­ zahl angetrieben, und zwar durch einen tangential laufen­ den Riemen, der mit der Riemenscheibe 6 der Spindel 1 in Berührung gehalten wird.

Die Haltevorrichtung 3 muß, außer, daß sie die Drehung der Spindel erlaubt, auch in der Lage sein, alle Vibra­ tionen und Schläge, denen die Spindel während der Drehung ausgesetzt ist, zu dämpfen. Ferner muß sie, wie schon gesagt, einen schnellen Austausch der Spindel ermöglichen und dabei von einer leichten und robusten Konstruktion sein. Nach einem allgemeinen Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung enthält die Vorrichtung 3 daher einen äußeren zylindrischen Stützkörper 7, der auf eine belie­ bige Weise an dem Bett 4 befestigt ist und eine zentrale Bohrung 8 zur Aufnahme eines Einsatzes 9 aufweist, wel­ cher die Drehlager der Spindel, die hier nicht gezeigt sind, beinhaltet, und durch die sich das untere Ende 1a der Spindel erstreckt. Die Bohrung 8 in dem Stützkörper weist einen größeren Durchmesser auf als der Außendurch­ messer des Einsatzes 9, so daß eine ringförmige Kammer 10 gebildet wird, die den gesamten Einsatz 9 umgibt und an ihren Enden offen ist, so daß der Einsatz 9 ständig ge­ kühlt wird.

Der Einsatz 9 und damit die gesamte Spindel 1 werden durch ein doppeltes Federsystem gehalten, das eine Anzahl von radial erstreckten Federelementen 11, 12 enthält, die in Umfangsrichtung verteilt und in der Nähe der axialen Enden des Einsatzes 9 angeordnet sind. Die Federelemente 11, 12 in einer jeden Gruppe wirken mit radialem Druck von außen auf den Einsatz 9 der Spindel, da sie mit der notwendigen Kraft dagegen gedrückt werden. Um die Spindel stabil in ihrer vertikalen Position zu halten, sind die Federelemente 11, 12 einer jeden, in der gleichen Ebene liegendenden Gruppe gleichmäßig in winkelmäßigem Abstand voneinander angeordnet, wobei vorzugsweise Federelemente sich jeweils einander gegenüberliegen.

Die Federelemente können beliebig ausgebildet sein, wie sie zum Beispiel im Falle der Fig. 1 durch Schrauben­ federn dargestellt sind. Trotzdem wird deutlich, daß anstelle der Federn auch Klötze oder Puffer aus elasto­ merem Material verwendet werden können, wie zum Beispiel Natur- oder Synthetikgummi oder ein anderes zu diesem Zweck geeignetes Material.

Im Falle der Fig. 1 wurden sechs Federelemente verwendet, und zwar in jeder Gruppe jeweils zu zweit gegenüber­ liegend. Trotzdem ist offensichtlich, daß es möglich ist, eine beliebige Zahl von Federelementen und eine be­ liebige andere radiale Anordnung anzuwenden, wobei die Federelemente einer jeden Gruppe mit ihren radial orien­ tierten Längsachsen jeweils in einer zu der Achse der Spindel rechtwinkligen Ebene liegen. Jedes Federelement 11, 12 ist außerdem in einen entsprechenden Sitz in dem zylindrischen Körper 7 eingesetzt. Ein jeder Sitz wird aus einer radialen Bohrung 13, 14 gebildet, die sich zum Inneren des Körpers 7 hin wie auch nach außen hin öffnet. Ein jedes Federelement 11, 12 liegt daher auf der einen Seite an dem Einsatz 9 an, und auf der anderen äußeren Seite wird es durch ein herausnehmbares Sicherungselement gehalten, wie z. B. von einem geteilten Ring 15, 16, der durch eine Schraube 17 oder ein anderes Befestigungs­ mittel an dem Körper 7 festgezogen oder davon gelöst werden kann.

Aus diesem Beispiel wird deutlich, daß die Spindel 1 in ihrer geraden Position gehalten wird, und ihre Vibra­ tionen werden wirksam durch das doppelte System von radialen Federelementen als Stützen gedämpft. Außerdem wird das Gewicht der Spindel und der Spule vorwiegend auf das erste System der oberen Federelemente übertragen, z. B. indem jedes Federelement 11 ein wenig weiter in die Bohrung 8 des Körpers 7 herausragt und in einen Sitz oder eine Bohrung 18 eindringt, die in den Einsatz 9 eingearbeitet ist. Auf diese Weise wird eine Art von elastisch nachgebender Verbindung geschaffen, die aber trotzdem durch die Wirkung der sich gegenüberliegenden Federelemente 11 die zentrale Position des Einsatzes 9 in der Bohrung 8 beibehält. Daher dienen die darunter­ liegenden Federelemente 12 zum Dämpfen der Vibrationen und dazu, die Spindel gerade zu halten, indem sie sich der Tendenz der Spindel, unter ihrem Eigengewicht und dem der getragenen Spule umzukippen, entgegensetzen.

Die nach der vorliegenden Erfindung beanspruchte Lösung erweist sich als vorteilhaft aus folgenden Gründen: Die gesamte Spindel 1 mit dem Einsatz 9 kann leicht entfernt und/oder ausgetauscht werden, indem einfach die Schrauben 17 der beiden Ringe 15 und 16 gelöst werden, wodurch der Druck der Federelemente 11, 12 aufgehoben wird und letztere auf diese Weise das Entfernen der Spindel durch einfaches Herausziehen aus der zylindrischen Bohrung 8 erlauben. Außerdem ist es möglich, eine Spindel gegen eine andere auszutauschen, ohne dabei enge Bearbeitungs­ toleranzen an dem Innendurchmesser der Bohrung 8 und dem Außendurchmesser des Einsatzes 9 berücksichtigen zu müssen, da eventuelle kleine Differenzen automatisch durch die elastischen Stützmittel und durch das Vorhan­ densein der ringförmigen Kammer 10 ausgeglichen werden. Ein weiterer Vorteil der Haltevorrichtung nach der vor­ liegenden Erfindung besteht in der Möglichkeit, bei einer oder jeder der beiden Gruppen die Federelemente eines Typs gegen Federelemente eines anderen Typs auszu­ tauschen, die in der Lage sind, stärkere Belastungen auszuhalten, falls dies erforderlich sein sollte. Zu diesem Zweck genügt es, die Ringe 15, 16 zu lockern und zu verschieben, die vorhandenen Federelemente herauszu­ ziehen und sie gegen andere von einem gewünschten Typ auszutauschen, dann die Ringe wieder zu positionieren und deren Schrauben 17 erneut festzudrehen.

Aus dem, was in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt ist, geht also deutlich hervor, daß die Erfindung auf einen neuen Typ von elastischer Halterung für Spindeln in Textilmaschinen und ähnlichem ausgerichtet ist, bei dem die Verwendung von Systemen mit Federn oder elasti­ schen Puffern, die radial auf verschiedenen Ebenen ange­ ordnet sind, ein leichtes und schnelles Entfernen und/oder Austauschen der Spindel wie auch der Federele­ mente selbst ermöglicht, um jedem beliebigen Wunsch oder Anforderung des Benutzers zu entsprechen und/oder sich dieser anzupassen, und zwar ohne ein langes und umständ­ liches Eingreifen und mit vergleichbar niedrigeren Kosten. Außerdem erlaubt die Anordnung des Einsatzes 9 selbst, der die Lager zum Drehen der Spindel enthält, im Inneren einer offenen Bohrung des zylindrischen Körpers 7 eine wirksame Kühlung durch Luft eben dieses Einsatzes und der darin enthaltenen Lager, ohne daß die Wärme sich auf andere Maschinenteile oder auf die Garnspule selbst aus­ dehnt, welche beschädigt werden könnte, wenn es sich um Garne aus thermoplastischen Fasern oder Harzen handeln sollte.

Die Fig. 3 der Zeichnungen zeigt eine zweite Ausführungs­ form, ähnlich wie die erste, bei der anstelle der Federn 13 und 14 in den beiden Serien von Federelementen elasti­ sche Puffer 20, 21 von zylindrischer Form verwendet werden, die stets mit ihren Längsachsen in radialen Bohrungen 23 im Stützkörper 7 angeordnet sind. Die Vorrichtung aus Fig. 3 unterscheidet sich ferner von der aus den vorange­ gangenen Figuren durch die Verwendung von Einstellmitteln für den Druck, der von den einzelnen elastischen Puffern in Richtung und auf den Einsatz 9 der Spindel ausgeübt wird. Die Möglichkeit, den Druck eines jeden elastischen Puffers auf den Einsatz 9 zu verändern und auf grund­ sätzlich kontinuierliche Weise abzustufen, erweist sich aus zwei Gründen als vorteilhaft: Erstens ist eine gute Auswuchtung der Spindel gegeben, indem eben diese Drücke in den beiden Serien von Federelementen zum Stützen einzeln eingestellt werden; zweitens erlaubt sie den Aus­ tausch einer Spindel gegen eine andere bzw. dieselbe Spindel zum Tragen von Spulen mit einem anderen Gewicht anzupassen, indem die Drücke der verschiedenen elasti­ schen Puffer entsprechend eingestellt werden.

In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform erreicht man die Einstellung des von den elastischen Puffern 20, 21 ausgeübten Druckes, indem man Gewindezapfen oder -stifte 22 betätigt, die in eine entsprechende Gewinde­ bohrung in einem jeden äußeren Ring oder Manschette 15, 16 eingeschraubt werden, wobei sie in die radiale Bohrung 23 zur Aufnahme des elastischen Puffers ein­ dringen und von hinten gegen den entsprechenden Puffer drücken. Der einstellbare Gewindezapfen 22 wird in der gewünschten Position beispielsweise durch eine Mutter 24 oder auf andere geeignete Weise festgelegt. Es wird deut­ lich, daß beim Lockern der Mutter 24 und Drehen des Gewindezapfens 22 mit einem einfachen Schraubenzieher es möglich ist, den durch die elastischen Puffer 20, 21 auf den Einsatz ausgeübten Druck zu verändern und auf den ge­ wünschten Wert einzustellen. Diese Lösung ist auch bei Verwendung von Schraubenfedern nach dem erstgenannten Beispiel praktikabel.

Die Fig. 4 und 5 der Zeichnungen zeigen eine dritte Lösung, die eine andere Anordnung der elastischen Puffer vorsieht. Wie man sehen kann, werden in diesem Falle elastische Puffer 25, 26 verwendet, die längs oder mit paralleler Achse zu der Achse des Einsatzes 9 der Spindel­ halterung angeordnet sind. Die Puffer 25 und 26 sind in jeder Gruppe in entsprechenden zylindrischen Sitzen 27 angeordnet, die sich zu der inneren zylindrischen Ober­ fläche von konischen Abschnitten 28 hin öffnen, in diesem Falle drei, welche sich rund um den Einsatz 9 in ent­ sprechenden konischen Sitzen 29 an einem jeden Ende des Stützkörpers 7 befinden. Die zylindrischen Puffer 25 und 26 ragen also in das Innere der konischen Abschnitte 28 hinein und weisen eine größere Länge auf als die der konischen Abschnitte 28, so daß sie an der ringförmigen Schulter anliegen, die durch den Boden 30 der Sitze 29 beschrieben wird.

Wenn nun die zylindrischen Puffer 25, 26 axial gedrückt werden, z. B. durch die Deckel 31 und die Schrauben 32, übt man eine doppelte Preßwirkung der zylindrischen Puffer gegen den Einsatz 9 aus, d. h. eine erste axiale Kompression, die dazu neigt, die Puffer radial zu ver­ dicken, welche durch das Entgegenwirken der äußeren konischen Abschnitte die axiale Kompression in einen axialen Druck gegen den Einsatz 9 umwandeln, sowie eine zweite radiale Kompression, hervorgerufen durch das Laufen der konischen Abschnitte 28 entlang an den koni­ schen Oberflächen ihres Sitzes 29. Um auch eine geeignete Abstufung und Einstellung des von den Puffern 25, 26 gegen den Einsatz 9 ausgeübten Druckes zu ermöglichen, weisen die Abschnitte 28, die einer jeden Serie von elastischen Puffern entsprechen, in Umfangsrichtung einen bestimmten Abstand 31 voneinander auf, so daß ein gegenseitiges Annähern und Gleiten entlang der konischen Oberfläche ihres genannten Sitzes ermöglicht wird.

Im dargestellten Falle hat man drei unabhängige Ab­ schnitte benutzt, es wird jedoch offensichtlich, daß die Zahl der Abschnitte einer jeden Gruppe von Puffern auch eine andere sein kann, bzw. könnte anstelle derselben ein geteilter Ring verwendet werden, wobei in allen Fällen die Möglichkeit beibehalten wird, sei es den Druck der Puffer mit Hilfe von radialen und/oder axialen Kompressionsmitteln der Federelemente einzustellen, um den Druck der elastischen Puffer gegen den Einsatz 9 abzustufen, indem z. B. die Schließkraft der Schrauben verändert wird, sei es die Spindel selbst leicht und schnell zu entfernen und/oder auszutauschen, wie in den vorangegangenen Fällen gezeigt wurde.

Claims (14)

1. Spindelhaltevorrichtung für Spinn-, Zwirn- oder Umwindespindeln, in der eine Spindel drehbar von Lagern getragen wird, die im Innern eines zylindrischen Ein­ satzes angeordnet sind, der in einer Bohrung eines äußeren Stützkörpers gegenüber diesem radial beweglich von Federelemen­ ten gehalten wird, die in axialem Abstand zueinander zwischen dem Stützkörper und dem Einsatz angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrung (8) in dem Stützkörper (7) an beiden Enden offen ist und zusammen mit der Umfangsfläche des Einsatzes (9) einen ringförmigen Kühlluftkanal (10) begrenzt, die Feder­ elemente (11, 12) radial zwischen dem Einsatz (9) und dem Stütz­ körper (7) eingespannt und stützkörperseitig durch lösbare Sicherungsvorrichtungen (15, 16; 22, 28) abgestützt sind.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannten Federelemente aus Puffern (20, 21, 25, 26) aus elastomerem Material bestehen.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannten Federelemente aus Schrauben­ federn (11, 12) bestehen.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federelemente (11, 12, 20, 21) in Sitzen untergebracht sind, die aus durchgehenden radialen Boh­ rungen (13, 14, 23) in dem Stützkörper (7) bestehen, die mit ihren Achsen in winkelmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind und sich auf rechtwinkeligen Ebenen zu der Achse der Spindel (1) befinden.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innenliegenden Enden der Federelemente (11, 12) von wenigstens einer der Serien in entsprechende Sitze (18) in dem Einsatz (9) der Spindel (1) eindringen.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sicherungsvorrichtungen der Federele­ mente (11, 12) jeweils aus einer abnehmbaren Manschette (15, 16) bestehen, die außen an dem Stützkörper (7) um die Bohrungen (13, 14) zur Aufnahme der Federelemente (11, 12) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie Einstellvorrichtungen (15, 16, 22, 28, 29, 31, 32) enthält, um den radialen Druck, der auf ein jedes Federelement (20, 21, 25, 26) in Richtung und auf den Ein­ satz (9) der Spindel (1) ausgeübt wird, verändern zu können.

8. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 4 und 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtungen für den Druck der Federelemente einen verschiebbaren Zapfen (22) enthalten, der in die radiale Bohrung (23) zur Auf­ nehme eines jeden Federelementes (20, 21) eindringt, sowie Mittel (24), um den Druckzapfen (22) in einer be­ liebigen, gewünschten Position festlegen zu können.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der genannte Zapfen (22) in eine Gewinde­ bohrung in einer äußeren, abnehmbaren Manschette (15, 16) einschraubbar ist.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannten Federelemente aus zylindri­ schen Puffern (25, 26) aus elastomerem Material bestehen, die mit ihrer Längsachse parallel zu der Achse der Spin­ del (1) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtungen für den Druck axiale (28, 31, 32) und/oder radiale (22) Kom­ pressionselemente für die elastischen Puffer (25, 26, 20, 21) enthalten.

12. Vorrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radialen Kompressionselemente der ela­ stischen Puffer aus einem geteilten Ring bestehen, der durch eine konische äußere Oberfläche begrenzt wird, welche sich einem konischen Sitz (29) im Inneren des Körpers (7) anpaßt.

13. Vorrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radialen Kompressionselemente der elastischen Puffer (25, 26) aus konischen Abschnitten (28) bestehen, die in einem konischen Sitz (29) im Inneren des Stützkörpers (7) angeordnet sind, und daß jeder elastische Puffer (25, 26) sich über seinen ent­ sprechenden Sitz (27) hinaus in Richtung gegen eine ring­ förmige Schulter (30) des Außenkörpers (7) erstreckt, daß ein axiales Schubelement (31) vorgesehen ist, das auf die elastischen Puffer (25, 26) und den geteilten Ring wirkt, um den auf die elastischen Puffer (25, 26) ausgeübten Druck zu regulieren.

14. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrung (8) in dem Körper (7) zur Auf­ nahme des Einsatzes (9) einen größeren Durchmesser als der Einsatz (9) selbst aufweist und mit diesem zusammen eine ringförmige Kammer (10) bildet, die an ihren Enden offen ist, um die Zirkulierung von Kühlluft zu ermög­ lichen.