DE4004046A1 - Lagerung fuer eine spinn- oder zwirnspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für eine Spinn- oder Zwirn- Spindel, deren Schaft mit einem Halslager und mit einem Fußlager gelagert ist, das eine Fußlagerhülse enthält, die mit einer in­ neren Lagerfläche und einer gegenüberliegenden Lagerfläche des Schaftes ein Gleitager bildet und die in radialer Richtung mit­ tels eines Zentrierrohres gehalten ist, das zum Gestatten von Kippbewegungen des die Fußlagerhülse aufnehmenden Abschnittes in axialem Abstand zum Halslager einen elastisch verformbaren Bereich aufweist.

Lagerungen der eingangs genannten Art sind durch den Stand der Technik vielfach bekannt (beispielsweise DE-A 16 85 976, DE-A 19 60 224, DE-A 21 47 244) und haben sich auch in der Praxis vielfach bewährt.

Bei modernen Spinn- oder Zwirnmaschinen werden immer höhere Drehzahlen der Spindeln angestrebt, wobei allerdings Kopse oder Spulen mit geringerem Gewicht erzeugt werden. Zu diesem Zweck wird angestrebt, die Spindeln und ihre Lagerungen entsprechend kleiner und leichter zu bauen. Überraschend hat sich jedoch ge­ zeigt, daß Lagerungen der eingangs genannten Art, die bei leichteren und vor allem kürzeren Spindelschäften eingesetzt wurden, einem erhöhten Verschleiß, insbesondere im Bereich der Fußlager, unterliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Verschleiß, ins­ besondere im Bereich der Fußlagerhülse, vermindert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Lösung dadurch gelöst, daß die Ränder der Lagerfläche der Fußlagerhülse und/oder die Enden der Lagerfläche des Schaftes verrundet sind.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß aufgrund der unterschiedlichen Kippachsen des Spindelschaftes und des Zentrierrohres, die in einem axialen Abstand zueinander liegen, relative Kippbewegungen zwischen der Lagerfläche des Spindel­ schaftes und der Lagerfläche der Fußlagerhülse auftreten, die bei einer Fußlagerhülse, die zwar eine ausreichende Abmessung zum Aufnehmen der Lagerkräfte aufweist, zu einem Verschleiß an den Rändern der Fußlagerhülse und den gegenüberliegenden Lager­ flächen des Spindelschaftes führen. Dieser Verschleiß kann we­ sentlich dadurch vermindert werden, daß entsprechende Verrun­ dungen vorgenommen werden, so daß ein Einlaufen wesentlich ver­ ringert wird.

Bei einer zweiten Lösung wird vorgesehen, daß die Fußlagerhülse kippbeweglich in dem Zentrierrohr gehalten ist. Dadurch wird erreicht, daß sich die Fußlagerhülse unabhängig von der Kippbe­ wegung des Zentrierrohres weitgehend konzentrisch zu dem Schaft einstellt, so daß damit ein Anlaufen der Ränder der Fußlager­ hülse an dem Schaft vermieden werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Axial­ schnittes durch eine Spindellagerung, an der das auftretende Problem erläutert wird,

Fig. 2 zeigt eine erste Lösung mit verrundeten Rändern der Lagerfläche der Fußlagerhülse,

Fig. 3 eine Ausführungsform mit verrundeten Enden der Lagerfläche des Schaftes und

Fig. 4 eine Ausführungsform mit einer kippbeweglich in einem Zentrierrohr gehaltenen Fußlagerhülse.

In Fig. 1 ist das Spindelunterteil einer Spinn- oder Zwirnspin­ del dargestellt. Diese Spindel weist einen Schaft (2) auf, der in einem Spindellagergehäuse (1) mittels eines Halslagers (3) und eines Fußlagers gelagert ist. Das Halslager (3) ist in üb­ licher Weise als ein Rollenlager ausgebildet, dessen Lageraußen­ ring in dem Spindellagergehäuse (1) gehalten ist. Das Fußlager ist zweigeteilt. Es besteht aus einer radiale Lagerkräfte auf­ nehmenden Fußlagerhülse (4) und einer Spurplatte (9), auf der sich das ballige Ende (10) des Schaftes (2) abstützt. Die Spur­ platte (9) liegt lose auf einem Verschlußdeckel (11) auf, der in das untere Ende eines Zentrierrohres (5) eingesetzt ist. Das Zentrierrohr (5) ist im Bereich des Lageraußenringes des Hals­ lagers (3) gelagert. Das Zentrierrohr (5) trägt außerdem im Be­ reich seines unteren Endes die Fußlagerhülse (4), die in das Zentrierrohr (5) eingepreßt ist. Die Fußlagerhülse (4) ist mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten axialen Stegen (8) auf der Spurplatte (9) abgestützt.

Das Zentrierrohr (5) ist mit einem Dämpfungselement in der Form einer spiralig gewickelten Blattfeder (7) umgeben, die das Zen­ trierrohr (5) umgibt und die sich gegen die Innenwand des Spin­ dellagergehäuses (1) abstützt. In dem Bereich der Feder (7) ist das Spindellagergehäuse (1) mit einer Ölfüllung versehen.

Der Spindelschaft (2) ist in nicht näher dargestellter Weise mit einem Spindeloberteil versehen, das einen Wirtel aufweist, der den Bereich des Halslagers (3) umgreift und über den die Spindel mit einem Riemenantrieb o. dgl. angetrieben wird. Das Spindeloberteil ist außerdem mit einer Aufnahme für eine Spule versehen.

Während des Betriebes wird die Spindel durch Unwuchten oder sonstige Kräfte zu Kippbewegungen veranlaßt, die um eine im Be­ reich des Halslagers (3) liegende Kippachse zu einem Kippen des Spindelschaftes (2) führen, der dann im Bereich der Spule und auch im Bereich des Fußlagers, d. h. der Fußlagerhülse (4) und der Spurplatte (9) kreisende Bewegungen ausführt. Die Zentrier­ hülse (5) ist in axialem Abstand zu dem Halslager (3) im Bereich des oberen Endes der Feder (7) mit einer Schwachstelle (6) in Form einer Ringnut versehen, in deren Bereich die Zentrierhülse (5) elastisch verformt werden kann, so daß sie die Kippbewe­ gungen des Schaftes (2) mit ausführen kann. Diese Kippbewegun­ gen werden elastisch durch die Feder (7) begrenzt, wobei die Ölfüllung in dem Bereich der Feder (7), der sogenannten Dämp­ fungsspirale, auch eine Schwingungsdämpfung bewirken. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, liegt die Kippachse (16) der Zentrier­ hülse (5) im Bereich der Schwachstelle (6). Aufgrund einer (in Fig. 1 übertrieben groß dargestellten) Kippbewegung der Spin­ delachse (18) in die Position (18′) um die Kippachse (14) wird die Achse (17) der Zentrierhülse (5) in die Stellung (17′) aus­ gelenkt, so daß dann die Spindelachse (18′) des Schaftes (3) und die Achse (17) der Zentrierhülse (5) nicht mehr zusammen­ fallen. Dies führt zu einem Verkanten der Fußlagerhülse (4), die die Bewegung des Zentrierrohres (5) mit ausführt. Dadurch besteht die Gefahr, daß die Ränder (12, 13) der Fußlagerhülse (4) sich mit relativ großen Kräften gegen die Lagerfläche des Schaftes (2) anlegen, so daß in diesem Bereich ein Schmierfilm zerstört und ein Verschleiß sowohl an der Fußlagerhülse (4) als auch an der Lagerfläche des Schaftes (2) auftritt.

Um diesen Verschleiß zu vermeiden, wird bei der Ausführungsform nach Fig. 2 vorgesehen, daß die Ränder (12, 13) der Fußlager­ hülse (24) derart verrundet sind, daß sie mit einer Rundung (r) an die im wesentlichen zylindrische innere Lagerfläche anlie­ gen. Dadurch wird vermieden, daß die Fußlagerhülse (24) mit ei­ ner scharfen Kante gegen den Schaft (2) anläuft und entspre­ chend einen Verschleiß verursacht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist vorgesehen, daß die La­ gerfläche des Schaftes (2) durch umlaufende Nuten (19, 20) be­ grenzt ist, die mit einer Rundung (r) in die zylindrische La­ gerfläche des Schaftes (2) übergehen. Auch auf diese Weise wird vermieden, daß eine Anlage mit scharfen Kanten zwischen der Spurlagerhülse (4), die gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 unverändert ist, und dem Schaft (2) auftreten kann. Anstelle der Nut (20) kann dann in Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 3 auch vorgesehen werden, daß der Schaft (2) anschließend an die Verrundung (r) mit gleichbleibendem, geringerem Quer­ schnitt sich bis zu seinem balligen Ende erstreckt.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 ist auch weiterhin vorgesehen, daß die Fußlagerhülsen (4, 24) in das Zentrierrohr (5) eingepreßt sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird vorgesehen, daß die Fußlagerhülse (44) kippbeweglich in dem Zentrierrohr (5) gehal­ ten ist, so daß sie sich konzentrisch zu der Achse (18) des Schaftes (2) einstellt, auch wenn das Zentrierrohr (5) eine un­ terschiedliche Neigung zu der Achse (18) des Schaftes (2) ein­ nimmt. Die Fußlagerhülse (44) ist auf ihrer Außenseite mit einem Ringwulst (25) versehen, dessen Außenfläche einen Kugel­ abschnitt bildet. Die Fußlagerhülse (44), die in dem übrigen Bereich ein radiales Spiel (21) zu der Innenwand des Zentrier­ rohres (5) einhält, ist in axialer Richtung mittels der Stege (8) auf der Spurplatte (9) abgestützt. Sie wird ferner durch eine Sicherungslasche (22) in axialer Richtung gesichert, die unter Belassung eines Axialspiels in eine Aussparung (23) der Fußlagerhülse (44) eingreift. Diese in die Aussparung (23) ein­ greifende Lasche (22) bildet außerdem eine Verdrehsicherung für die Fußlagerhülse (44). Die Fußlagerhülse (44) ist mit ihrem Ringwulst (25) mit einem Gleitsitz in das Zentrierrohr (5) ein­ geführt. Die Fußlagerhülse (44) kann somit relativ zu dem Zen­ trierrohr (5) Kippbewegungen ausführen, so daß damit Winkelab­ weichungen in der Achse (18) des Schaftes (2) und der Achse des Zentrierrohres (5) derart selbsttätig ausgeglichen werden, daß die Fußlagerhülse (44) sich immer zentrisch zu dem Schaft (2) einstellt.

In Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 4 wird zusätzlich vorgesehen, daß der Ringwulst (25) in einer kugelkalottenarti­ gen Ausnehmung des Zentrierrohrs (5) geführt ist, so daß damit die Lage der Kippachse der Fußlagerhülse (44) zu dem Zentrier­ rohr (5) in allen Fällen exakt definiert ist.

Claims (7)

1. Lagerung für eine Spinn- oder Zwirnspindel, deren Schaft mit einem Halslager und mit einem Fußlager gelagert ist, das eine Fußlagerhülse enthält, die mit einer inneren Lagerfläche und einer gegenüberliegenden Lagerfläche des Schaftes ein Gleitlager bildet und die in radialer Richtung mittels eines Zentrierrohres gehalten ist, das zum Gestatten von Kippbewegun­ gen des die Fußlagerhülse aufnehmenden Abschnittes in axialem Abstand zum Halslager einen elastisch verformbaren Bereich auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (12, 13) der La­ gerfläche der Fußlagerhülse (24) und/oder die Enden der Lager­ fläche des Schaftes (2) verrundet sind.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) anschließend an die Lagerfläche mit Ringnuten (19, 20) versehen ist, die mit einem runden Übergang an die zy­ lindrische Lagerfläche anschließen.

3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (12, 13) der Lagerhülse (24) mit Aufweitungen verse­ hen sind, die mit einer Rundung (r) in die zylindrische Lager­ fläche übergehen.

4. Lagerung für eine Spinn- oder Zwirnspindel, deren Schaft mit einem Halslager und mit einem Fußlager gelagert ist, das ei­ ne Fußlagerhülse enthält, die mit einer inneren Lagerfläche und einer gegenüberliegenden Lagerfläche des Schaftes ein Gleitla­ ger bildet und die in radialer Richtung mittels eines Zentrier­ rohres gehalten ist, das zum Gestatten von Kippbewegungen des die Fußlagerhülse aufnehmenden Abschnittes in axialem Abstand zum Halslager einen elastisch verformbaren Bereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußlagerhülse (44) kippbeweg­ lich in dem Zentrierrohr (5) gehalten ist.

5. Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußlagerhülse (44) außen mit einem Ringwulst (25) versehen ist, mit dem sie in dem Zentrierrohr (5) geführt ist.

6. Lagerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen der Fußlagerhülse (44) und dem Zentrierrohr (5) Mittel (22, 23) zum Begrenzen von Relativbewegungen in axi­ aler und/oder in Umfangsrichtung vorgesehen sind.

7. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schaft (2) in axialer Richtung gegen eine Spurplatte (9) abgestützt ist, die von dem Zentrierrohr (5) ge­ halten ist.