DE4207678A1 - Lagerung fuer einen schaft einer hohlspindel, insbesondere einer doppeldrahtspindel einer spinn- oder zwirnmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für einen Schaft einer Hohlspindel, insbesondere einer Doppeldrahtspindel einer Spinn- oder Zwirnmaschine, mittels zweier Kugellager, deren Kugeln außen in Laufrillen einer beiden Kugellagern gemeinsamen Lagerhülse und innen in Laufrillen einer Lagerwelle geführt sind, die mit einem freien Ende drehfest mit einer Hohlwelle verbunden ist, die zusammen mit der Lagerwelle den Schaft bildet.

Bei einer Lagerung dieser Art (deutsches Gebrauchsmuster 79 28 339) wird der Schaft der Hohlspindel aus zwei Hohlspindelteilen gebildet, die durch einen beide Teile durch Preßsitz in sich haltenden Antriebswirtel miteinander verbunden sind. Der eine Hohlspindelteil ist eine im Lagergehäuse gelagerte Lagerwelle, der andere Hohlspindelteil ist der Träger für eine Spule, die durch im Antriebswirtel sitzende Kuppelstifte drehfest mit der Hohlspindel verbunden ist. Die zwei Hohlspindelteile ermöglichen es, dem Lagergehäuse Hohlspindelteile, welche die Spule tragen, unterschiedlicher axialer Länge und/oder Gestalt zuzuordnen, damit so das gleiche Lagergehäuse für unterschiedliche Bedarfs­ fälle verwendet werden kann.

Das Verbinden der zwei Hohlspindelteile mittels des Antriebswir­ tels kann erst nach einer Montage der zwei Kugellager vorgenommen werden, also wenn der Schaft im Lagergehäuse gelagert ist. Es besteht dann die Gefahr, daß die zwei Hohlspindelteile, die zueinander koaxial sein sollen, nicht genau zueinander fluchten, da zwei unterschiedliche Preßsitze vorhanden sind. Es besteht somit die Gefahr, daß die zwei Hohlspindelteile etwas unrund laufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Lagerung der eingangs genannten Art die Gefahr von Rundlauffehlern zu verrin­ gern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Hohlwelle einen hülsen­ artigen Fortsatz aufweist, in den das freie Ende der Lagerwelle eingreift.

Dadurch, daß nur eine einzige Passung für das Ineinanderfügen von Lagerwelle und Hohlwelle erforderlich ist, kann ein ausreichend genauer Rundlauf gewährleistet werden, zumal ja die Länge der Passung den Erfordernissen angepaßt werden kann. Die Kugellager können in herkömmlicher Weise montiert werden, und zwar jeweils ein Kugellager von einer Seite der Lagerhülse. Beim anschließen­ den Aufschieben der Hohlwelle auf das freie Ende der Lagerwelle wird die in der Lagerhülse bereits gelagerte Lagerwelle entgegen der Kraftrichtung des Aufschiebens der Hohlwelle durch eine geeignete Vorrichtung unterstützt, so daß die Lager nicht in axialer Richtung unzulässig belastet werden.

Vorteilhaft ist das freie Ende der Lagerwelle mit Preßsitz in dem hülsenartigen Fortsatz der Hohlwelle geführt. Zwar wäre auch eine Verbindung der zwei Bauteile durch ein Gewinde oder eine Feder- Nut-Verbindung möglich, doch hat sich ein Preßsitz als die einfachste Lösung herausgestellt.

Zweckmäßig beträgt die Länge des Preßsitzes ca. zwei Drittel des Abstandes der zwei Kugellager. Bei einer derartigen Dimensionie­ rung ergibt sich ein guter Preßsitz.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Lagerwelle als Vollwelle ausgebildet. Sofern es sich anwendungsgemäß um eine Doppeldraht­ spindel handelt, braucht die für das Spinnen oder Zwirnen erfor­ derliche Längsbohrung der Hohlwelle nicht auch durch die Lager­ welle hindurchzugehen. Das Teilen des Schaftes in eine Hohlwelle und eine Lagerwelle führt somit auch zu einer Vereinfachung des Herstellungsaufwandes der Hohlspindel.

Vorteilhaft reicht der hülsenartige Fortsatz der Hohlwelle bis nahe an die Lagerhülse heran. Dabei kann vorgesehen sein, daß das der Lagerhülse zugewandte Ende des hülsenartigen Fortsatzes als Dichtelement zwischen Lagerhülse und Lagerwelle ausgebildet ist. Eine zusätzliche Abdichtung des Lagergehäuses in diesem Bereich erübrigt sich daher.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eines der Kugellager im wesentlichen als Radiallager und das andere Kugellager im wesentlichen als Axiallager ausgebildet. Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem die Aufteilung der Lagerkräfte in radialer und axialer Richtung undefiniert ist, sind erfindungsgemäß die auf die Kugellager wirkenden Kräfte genau definiert, so daß die Kugellager so klein wie möglich dimensoniert werden können. In radialer Richtung ergeben sich damit besonders kleine Abmessungen, die bei modernen Hohlspindeln erwünscht sind.

Zweckmäßig trägt der hülsenartige Fortsatz der Hohlwelle einen Antriebswirtel für einen den Schaft antreibenden Antriebsriemen. Der Antriebswirtel kann dabei, abweichend von dem Stand der Technik, bereits vor dem Verbinden der Hohlwelle mit der Lager­ welle auf der Hohlwelle montiert sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Antriebswirtel mit einem hülsenartigen Bereich die Lagerhülse übergreift. Dadurch läßt es sich ermöglichen, daß das als Radiallager ausgebildete Kugellager etwa auf der Kraftwir­ kungslinie des Antriebsriemens angeordnet ist. Die in erster Linie durch den Antriebsriemen hervorgerufenen Radialkräfte lassen sich somit unmittelbar durch ein einziges Kugellager aufnehmen. Das andere Kugellager wird dann für die Aufnahme der axialen Kräfte ausgebildet, wobei die axialen Kräfte in erster Linie durch eine von der Hohlwelle getragene Spule herrühren.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Lagerhülse mit einem vorzugsweise als Druckgußteil ausgebildeten Halter verbun­ den, der an einer die Hohlspindel tragenden Spindelbank anbringbar ist. Durch diese zwischengeschaltete Halterung ergibt sich eine weitere Herstellungsvereinfachung für die Lagerhülse, wobei die für das Anbringen an der Spindelbank benötigten komplizierteren Konturen auf das Druckgußteil verlagert werden.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt auch darin, daß die Lagerwelle in axialer Richtung sehr kurz gestaltet und als ausgesprochenes Massenteil kostengünstig gefertigt werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, welches einen Axialschnitt durch die Lagerung einer erfindungsgemäßen Hohlspindel zeigt.

Der in noch zu beschreibender Weise mehrteilig ausgebildete Schaft 1 einer Hohlspindel 2 enthält eine vorzugsweise vertikal angeordnete Lagerwelle 3, die mittels zweier Kugellager 4 und 5 in einer beiden Kugellagern 4 und 5 gemeinsamen Lagerhülse 6 gelagert ist. Die Kugeln 7 und 8 der Kugellager 4 und 5 sind außen in Laufrillen 9 und 10 der Lagerhülse 6 und innen in Laufrillen 11 und 12 der Lagerwelle 3 geführt.

Die Kugellager 4 und 5 lassen sich jeweils von dem zugeordneten äußeren Ende der Lagerhülse 3 her in gewohnter Weise montieren. Während dieser Montage ist die Lagerwelle 3 noch nicht mit den übrigen Bauteilen des Schaftes 1 verbunden.

Nach der Montage wird die Lagerwelle 3 von unten her mit einer geeigneten, nicht dargestellten Vorrichtung unterstützt, damit für die weitere Montage die Kugellager 4 und 5 nicht unnötig belastet werden. Das freie Ende 13 der Lagerwelle, welches nach oben aus der Lagerhülse 6 herausschaut, wird nun mittels eines geeigneten Preßsitzes 16 in eine Bohrung eines hülsenartigen Fortsatzes 14 einer Hohlwelle 15 eingeführt. Die Länge L des Preßsitzes 16 beträgt dabei etwa zwei Drittel des Abstandes A der Kugellager 4 und 5. Damit wird nach der Montage ein guter Rund­ lauf des aus der Hohlwelle 15 und der Lagerwelle 3 bestehenden Schaftes 1 erreicht.

Nach der Montage ist das dem Kugellager 4 zugewandte Ende 17 des hülsenartigen Fortsatzes 14 der Hohlwelle 15 sehr nahe an das Kugellager 4 herangeführt, so daß sich zwischen dem hülsenartigen Fortsatz 14 der Hohlwelle 15 und der Lagerhülse 6 ein ausreichend enger Dichtungsspalt ergibt. Die Lagerhülse 6 und die Hohlwelle 15 bilden somit selbst das Dichtungselement 18 oberhalb des Kugellagers 4.

Noch vor der Montage wurde auf den hülsenartigen Fortsatz 14 der Hohlwelle 15 ein Antriebswirtel 19 aufgeschoben, der nach der Montage mit einem hülsenartigen Bereich 20 die Lagerhülse 6 übergreift. Durch diese Ausgestaltung kann ein am Antriebswirtel 19 anlaufender Antriebsriemen 21 mit seiner Kraftwirkungslinie P direkt auf das obere Kugellager 4 wirken, welches somit im wesentlichen als reines Radiallager ausgebildet ist. Das andere Kugellager 5 übernimmt dann die Axialkräfte, die vorrangig durch eine nicht dargestellte, von der Hohlspindel 2 getragene Spule herrühren.

Wie aus der Figur ersichtlich, sind die Laufrillen 9 und 10 der Lagerhülse 6 sowie 11 und 12 der Lagerwelle 3 so ausgebildet, daß die Kugellager 4 und 5 als Radial- bzw. Axiallager fungieren können. Man erkennt, daß die Laufrillen 9 und 10 der Lagerhülse 6 einen geringfügig kleineren Abstand zueinander aufweisen als die Laufrillen 11 und 12 der Lagerwelle 3. Dadurch wird es möglich, daß die Druckpunkte des oberen Kugellagers 4 im wesentlichen auf einer Horizontalebene liegen, so daß dieses Kugellager 4 als Radiallager wirkt. Beim anderen Kugellager 5 entstehen durch diese Gestaltung Druckpunkte, deren Verbindungslinien gegenüber der Achse der Lagerwelle 3 deutlich geneigt sind, so daß das Kugellager 5 in der Lage ist, die Axialkräfte aufzunehmen.

Im Bereich des unteren Kugellagers 5 ist die Lagerhülse 6 durch Preßsitz mit einem hülsenartigen Halter 22 verbunden, der vor­ zugsweise als Aluminium-Druckgußteil ausgebildet ist. Diese Trennung von Lagerhülse 6 und Halter 22 machen es möglich, die Lagerhülse 6 als für eine Massefertigung geeignetes einfaches Bauteil herzustellen. Der Halter 22 dient der Befestigung der Hohlspindel 2 an einer Spindelbank 23, die in bekannter Weise in Längsrichtung durch die Spinn- oder Zwirnmaschine hindurchläuft und an der eine Vielzahl von Hohlspindeln 2 befestigt wird.

Der hülsenartige Halter 22 setzt die Lagerhülse 6 nach unten fort und ist unterhalb des Kugellagers 5 mit einem Verschlußstopfen 24 verschlossen. Der Halter 22 ist in dem Bereich unterhalb des Verschlußstopfens 24 mit einem Außengewinde 25 zur Aufnahme einer Befestigungsmutter 26 versehen. Der Halter 22 wird mit einer radialen Führungsfläche 33 durch eine angepaßte Bohrung 34 der Spindelbank 23 hindurchgesteckt, wobei sich der Halter 22 in axialer Richtung mit einer planen Fläche 35 auf der Spindelbank 23 abstützt. Auf der der planen Fläche 35 abgewandten Seite wird die Befestigungsmutter 26 unter Zwischenschaltung einer Unterleg­ scheibe 27 angezogen, wodurch der die Hohlspindel 2 tragende Halter 22 fest in der Spindelbank 23 eingespannt wird.

Auf seiner der Lagerhülse 6 abgewandten Seite weist der An­ triebswirtel 19 einen Flansch mit Befestigungslöchern 28 auf. Diese dienen dem Anschrauben einer für das Doppeldrahtzwirnen erforderlichen Speicherscheibe 29, die lediglich strichpunktiert angedeutet ist.

Die Hohlwelle 15 ist mit einer Längsbohrung 31 versehen, die dank der Teilung des Schaftes 1 als Durchgangsbohrung ausgeführt werden kann, also bis in die Bohrung des hülsenartigen Fortsatzes 14 durchläuft. Kurz vor dem hülsenartigen Bereich 14 ist die Längsbohrung 31 mit einer Radialbohrung 30 verbunden, die sich in bekannter Weise auch in der Speicherscheibe 29 fortsetzt und die dem Durchtreten des gezwirnten Fadens dient.

Oberhalb der Radialbohrung 30 ist die Hohlspindel 2 in bekannter Weise mit zwei nur strichpunktiert angedeuteten Lagern 32 zur Aufnahme einer Spule versehen, die im Falle einer Doppeldraht­ spindel eine einen gefachten Faden enthaltende Vorlagespule ist. Die Funktionsweise des Doppeldrahtzwirnes ist dem Fachmann bekannt, so daß hierauf nicht eingegangen zu werden braucht.

Die Aufteilung des Schaftes 1 in eine Lagerwelle 3 und eine Hohlwelle 15 führt nicht nur zu einer erleichterten Montage und einem anschließenden guten Rundlauf, sondern auch zu einer vereinfachten Fertigung. Die Lagerwelle 3 kann so kurz wie möglich gehalten werden und als besonders einfaches, für eine Massenfertigung geeignetes Bauteil hergestellt werden. Die Hohlwelle 15 hingegen kann in günstiger Weise durchgehend mit der Längsbohrung 31 versehen werden.

Claims (11)

1. Lagerung für einen Schaft einer Hohlspindel, insbesondere einer Doppeldrahtspindel einer Spinn- oder Zwirnmaschine, mittels zweier Kugellager, deren Kugeln außen in Laufrillen einer beiden Kugellagern gemeinsamen Lagerhülse und innen in Laufrillen einer Lagerwelle geführt sind, die mit einem freien Ende drehfest mit einer Hohlwelle verbunden ist, die zusammen mit der Lagerwelle den Schaft bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (15) einen hülsenartigen Fortsatz (14) aufweist, in den das freie Ende (13) der Lagerwelle (3) eingreift.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (13) der Lagerwelle (3) mit Preßsitz (16) in dem hülsenartigen Fortsatz (14) der Hohlwelle (15) geführt ist.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des Preßsitzes (16) ca. zwei Drittel des Abstandes (A) der zwei Kugellager (4, 5) beträgt.

4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerwelle (3) als Vollwelle ausgebildet ist.

5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der hülsenartige Fortsatz (14) der Hohlwelle (15) bis nahe an die Lagerhülse (6) heranreicht.

6. Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das der Lagerhülse (6) zugewandte Ende (17) des hülsenartigen Fort­ satzes (14) der Hohlwelle (15) als Dichtelement (18) zwischen Lagerhülse (6) und Lagerwelle (3) ausgebildet ist.

7. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eines der Kugellager (4) im wesentlichen als Radiallager und das andere Kugellager (5) im wesentlichen als Axiallager ausgebildet ist.

8. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der hülsenartige Fortsatz (14) der Hohlwelle (15) einen Antriebswirtel (19) für einen den Schaft (1) antreibenden Antriebsriemen (21) trägt.

9. Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswirtel (19) mit einem hülsenartigen Bereich (20) die Lagerhülse (6) übergreift.

10. Lagerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das als Radiallager ausgebildete Kugellager (4) etwa auf der Kraft­ wirkungslinie (P) des Antriebsriemens (21) angeordnet ist.

11. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerhülse (6) mit einem vorzugsweise als Druckgußteil ausgebildeten Halter (22) verbunden ist, der an einer die Hohlspindel (2) tragenden Spindelbank (23) anbringbar ist.