DE4226007A1 - Doppeldrahtzwirnspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppeldrahtzwirnspindel mit einem drehbaren Spindelschaft, auf dem ein gegen Verdrehen gesichertes Spulenträgerlagergehäuse gelagert ist, das einen Spulenträger trägt und mit diesem durch Mittel zum Dämpfen der radialen Bewegungen des Spulenträgerlagergehäuses verbunden ist.

Bei Doppeldrahtzwirnspindeln ruhen eine oder mehrere Vorlagespu­ len auf einem Spulenträger, der gegen die Mitnahme durch den rotierenden Spindelschaft gesichert ist und während des Zwirnbe­ triebes stillsteht. Radiale Bewegungen des rotierenden Spindel­ schaftes können, sofern nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, an den Spulenträger weitergegeben werden, was zu erheb­ lichen Belastungen und zu einer Störung des Betriebes führen kann.

Aus der DE-PS 8 75 624 sind Maßnahmen bekannt, die zu einer Dämpfung der Ausschläge des rotierenden Spindelschaftes führen sollen. Bei der bekannten Vorrichtung ist der Spulenträger so angeordnet, daß er das Spulenträgerlagergehäuse unter Belassung eines Ringspaltes mit Abstand umgibt. In dem Ringspalt sind zwei ringförmige Stoßdämpfer angeordnet, die aus Kautschuk bestehen und in axialer Richtung im Abstand voneinander angebracht sind. Da der Spulenträger nur durch die beiden elastomeren Stoßdämpfer mit dem Spulenträgerlagergehäuse verbunden ist, werden radiale Ausschläge, die von dem rotierenden Spindelschaft ausgehen und eine radiale Bewegung des auf dem Spindelschaft gelagerten Spulenträgerlagergehäuses zur Folge haben, abgedämpft und in geringerem Ausmaß auf den Spulenträger übertragen.

Es hat sich gezeigt, daß die bekannten elastomeren Dämpfungsmit­ tel bei Doppeldrahtzwirnspindeln keine zufriedenstellende Dämp­ fungswirkung haben. Insbesondere werden radiale Mikrobewegungen nicht ausreichend abgedämpft.

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer P 41 34 784.6 wird vorgeschlagen, in dem zwischen dem Spulenträgerlagergehäuse und dem es umgebenden Spulenträger gebildeten Ringspalt ein metallisches Federelement anzuordnen. Dieses metallische Federelement ist nicht Bestandteil das Spulenträgers oder des Spulenträgerlagergehäuses, sondern ein separates, nicht einstückig mit dem Spulenträgerlagergehäuse herstellbares Bauteil, das innerhalb des genannten Ringspaltes als zwischengeschaltetes Federelement angeordnet ist und an dem Spulenträger und dem Spulenträgerlagergehäuse angreift. Es besitzt einen hülsenartigen Bereich, der an dem Spulenträgerla­ gergehäuse anliegt. In axialer Verlängerung des hülsenartigen Bereiches sind blattfederartige Federelemente angeordnet, die radial nach außen abragen und sich federnd an dem Innenumfang des Spulenträgers abstützen. Das Spulenträgerlagergehäuse und der Spulenträger sind nur durch das metallische Federelement mitein­ ander verbunden, das, wie erwähnt, mit seinem hülsenartigen Bereich an dem Spulenträgerlagergehäuse und mit den blattfederartigen Federelementen an dem Spulenträger angreift.

Die blattfederartigen Elemente sind hierbei so angeordnet, daß zwei in axialem Abstand zueinander liegende, ringförmig verlau­ fende Verbindungsstellen mit dem Spulenträger erhalten werden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, Dämpfungsmittel bei einer Doppeldrahtzwirnspindel aufzuzeigen, mit denen der Spulenträger möglichst wirksam gegen radiale Ausschläge des rotierenden Spindelschaftes geschützt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mittel zum Dämpfen ein biegeelastisches, metallisches Verbindungselement enthalten, das Bestandteil des biegesteifen Spulenträgerlagergehäuses ist und sich von einer in dem biegesteifen Bereich des Spulenträgerla­ gergehäuses liegenden Anschlußstelle zu einer Anschlußstelle des biegesteifen Spulenträgers erstreckt.

Durch die Verwendung von metallischen, biegeelastischen Verbin­ dungselementen anstelle der bekannten elastomeren Dämpfungsele­ mente wird erreicht, daß auch radiale Mikrobewegungen gedämpft werden. Das als Biegefeder ausgebildete Verbindungselement verbindet das Spulenträgerlagergehäuse und den Spulenträger miteinander. Es hat eine geringere Biegesteifigkeit als der Spulenträger und das Spulenträgerlagergehäuse und ist Bestandteil des Spulenträgerlagergehäuses. Das Spulenträgerlagergehäuse selbst ist also Biegeträger, das aus einem biegesteifen Bereich sowie einem biegeelastischen Bereich besteht, der von du Ver­ bindungselement gebildet wird. Das biegeelastische Verbindungs­ element erstreckt sich, ausgehend von einer Anschlußstelle bei dem biegesteifen Bereich des Spulenträgerlagergehäuses, zu einer Anschlußstelle bei dem insgesamt biegesteifen Spulenträger. Radiale Ausschläge, insbesondere Mikrobewegungen, des Spindel­ schaftes werden auf das Spulenträgerlagergehäuse übertragen und von diesem an das Verbindungselement weitergegeben. Infolge seiner Trägheit macht der biegesteife Spulenträger die Bewegungen nicht mit, diese werden vielmehr von dem biegeelastischen Verbindungselement aufgefangen. Durch die erfindungsgemäße Dämpfung wird erreicht, daß eine Fadenbremse, die auf dem Spu­ lenträger aufgesetzt werden kann, mit sehr geringen Vibrationen betrieben werden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Verbin­ dungselement einstückig mit dem Spulenträgerlagergehäuse herge­ stellt. Das biegesteife Spulenträgerlagergehäuse geht dann bei der Anschlußstelle in den von dem Verbindungselement gebildeten biegeelastischen Bereich über. Durch die einstückige Ausbildung kann der Fertigungsaufwand weiter verringert und die Dämpfungs­ wirkung weiter verbessert werden, weil ein bei der Anschlußstelle infolge von Fertigungsungenauigkeiten mögliches Spiel vermieden wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Verbindungs­ element als separates Bauteil zu fertigen und an der Anschluß­ stelle möglichst spielfrei, beispielsweise durch Preßsitz, mit dem Spulenträgerlagergehäuse zu verbinden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird das Verbindungsele­ ment einstückig mit dem Spulenträger hergestellt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbindungsstelle des Spulenträgers axial versetzt zu der Ver­ bindungsstelle des Spulenträgerlagergehäuses angeordnet. Hier­ durch wird die Dämpfungswirkung weiter verbessert.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Federelement so gestaltet werden, daß es durch einen metallischen Fortsatz gebildet wird, der sich in axialer Richtung an das Stirnende des Spulenträgerlagergehäuses anschließt und bei einer in der axialen Verlängerung des Spulenträgerlagergehäuses liegenden Stelle mit du Spulenträger verbunden ist, wobei dieser Fortsatz eine geringere Biegesteifigkeit als der Spulenträger und das Spulen­ trägerlagergehäuse aufweist. Bei dieser Bauweise werden an das Spulenträgerlagergehäuse abgegebene radiale Ausschläge über dessen Stirnende auf den Fortsatz übertragen und infolge von dessen kleinerer Biegesteifigkeit abgefedert und somit nicht an den Spulenträger weitergegeben.

Der Fortsatz ist zweckmäßigerweise so gestaltet, daß er in einem Teilbereich seiner axialen Ausdehnung einen kleineren Durchmesser als das Spulenträgerlagergehäuse hat. Hierdurch kann auf kon­ struktiv und fertigungstechnisch einfache Weise die gewünschte Biegeelastizität erhalten werden. Die Dämpfungswirkung ist bei dieser Gestaltung besonders günstig.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung werden bei dem Spulen­ träger und/oder dem Spulenträgerlagergehäuse Mittel zum Begrenzen der radialen Bewegung des Spulenträgerlagergehäuses vorgesehen. Wenn die radiale Bewegung des Spulenträgerlagergehäuses zu groß ist, kann sich dies nachteilig auf den Betrieb der Doppeldraht­ zwirnspindel auswirken. Es ist daher günstig, wenn der radiale Ausschlag begrenzt wird. Zum Begrenzen des radialen Ausschlages kann ein ringförmiger Vorsprung des Spulenträgers und/oder des Spulenträgerlagergehäuses vorgesehen werden. Im Falle einer sehr starken radialen Bewegung gelangt das Spulenträgerlagergehäuse im Bereich des ringförmigen Vorsprungs gegen den Spulenträger.

In vorteilhafter Ausgestaltung werden der Spulenträger und das Spulenträgerlagergehäuse so zueinander angeordnet, daß ein Ringspalt zwischen ihnen gebildet wird.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den zu den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigen

Fig. 1 eine Doppeldrahtzwirnspindel mit einem als Federelement dienenden biegeelastischen Fortsatz des Spulenträgerlagergehäuses im Längsschnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches des biegeela­ stischen Fortsatzes der Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführung des biegeelastischen Fortsatzes der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Die in Fig. 1 dargestellte Doppeldrahtzwirnspindel besitzt einen Spindelschaft 1, der in eine Spindellagergehäuse 2 mittels eines Halslagers 4 und eines Fußlagers 5 drehbar gelagert ist. Das Spindellagergehäuse 2 ist an einer Halterung 3, die eine Mehrzahl von Doppeldrahtzwirnspindeln in Reihe nebeneinander aufnehmen und sich in Längsrichtung einer Zwirnmaschine erstrecken kann, befestigt. Der Spindelschaft 1 ist im Bereich des Spindelfußes mit einem Wirtel 10 drehfest verbunden, der durch einen anlie­ genden Tangentialriemen 11 in eine Drehbewegung versetzt wird. Das Spindellagergehäuse 2 hat die Gestalt einer Hülse und nimmt beide Lager, also das Halslager 4 und das Fußlager 5, auf. Das Halslager 4 und das Fußlager 5 sind als integrierte Lagerungen ausgestaltet. Die äußeren Laufrillen der beiden Lager 4 und 5 sind also in die Innenwand des hülsenartigen Spindellagergehäuses 2 eingearbeitet, während die inneren Laufrillen S bzw. 9 in die Umfangsfläche des Spindelschaftes 1 eingearbeitet sind. Die kugelförmigen Wälzkörper 6 bzw. 7 des Halslagers 4 bzw. des Fußlagers 5 laufen also unmittelbar auf der Innenwand des hül­ senartigen Spindellagergehäuses 2 und auf du Umfang des Spin­ delschaftes 1, und zwar innerhalb der in das Spindellagergehäuse 2 bzw. den Spindelschaft 1 eingeformten Laufrillen.

Auf dem oberen Teil des Spindelschaftes 1 ist ein Spulenträger­ lagergehäuse 12 mittels zweier in axialem Abstand zueinander angordneter Wälzlager 14 und 15 gelagert, so daß der Spindel­ schaft 1 innerhalb des Spulenträgerlagergehäuses 12 gedreht werden kann. Das Spulenträgerlagergehäuse 12 ist gegen Verdrehen gesichert, was weiter unten noch beschrieben wird.

Das Spulenträgerlagergehäuse 12 trägt einen Spulenträger 16. Es ist mit ihm nur durch einen biegeelastischen, metallischen Fortsatz 19, der sich in axialer Richtung an das Stirnende 66 (siehe Fig. 2) des Spulenträgerlagergehäuses 12 anschließt, verbunden. Hierbei wird ein Ringspalt 17 zwischen dem Spulen­ träger 16 und dem Spulenträgerlagergehäuse 12 gebildet. Auf den Spulenträger 16 ist eine aus einer Spulenhülse 21 und einer Garnwicklung 22 bestehende Spule aufgeschoben, die als Vorlage­ spule für den Zwirnvorgang dient. Die Vorlagespule ist von einem Schutztopf 23 umgeben, der an seiner geschlossenen unteren Stirnseite mit dem Spulenträger 16 verbunden ist. Sofern nicht, wie bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel, zwei Fäden in gefachter Lage auf der Vorlagespule abgelegt sind, wird eine zweite Vorlagespule oberhalb der ersten Vorlagespule auf dem Spulenträger 16 angeordnet. Diese letztgenannte Ausführungsform ist in Fig. 1 nicht dargestellt.

Der Spindelschaft 1 ist in seinem oberen Teil mit einer Axial­ bohrung 13 versehen, die in axialer Richtung an dem oberen Stirnende des Spindelschaftes 1 mit einer Mündungsöffnung 68 (vergleiche Fig. 2) versehen ist. Hieran schließt sich in axialer Verlängerung des Spindelschaftes 1 eine weitere Axial­ bohrung 20 an, die durch den Fortsatz 19 und den oberen Teil des Spulenträgers 16 hindurchläuft und in der Eingangsöffnung 32 mündet. Unterhalb des Spulenträgerlagergehäuses 12 ist eine Fadenspeicherscheibe 28 drehfest mit dem Spindelschaft 1 verbun­ den. Innerhalb der Fadenspeicherscheibe 28 befindet sich eine Radialbohrung 29, die mit der Axialbohrung 13 des Spindelschaftes 1 verbunden ist und in der Ausgangsöffnung 33 mündet. Auf der Fadenspeicherscheibe 28 liegt drehfest ein Zwirnteller 27 auf, der mit einem nach oben gebogenen Rand versehen ist.

An dem unteren Ende des Spulenträgerlagergehäuses 12 ist eine Ringscheibe 25 befestigt, die in bekannter Weise mehrere Permanentmagnete 26 aufweist, die in einer Ringreihe nebeneinan­ der liegen.

Die Halterung 3 besitzt einen scheibenartigen Bereich 31, an du ebenfalls Permanentmagnete 30 angeordnet sind, die in Ringreihe nebeneinander liegen. Die Permanentmagnete 30 der Halterung 3 liegen den Permanentmagneten 26 der mit dem Spulenträgerlagerge­ häuse 12 verbundenen Ringscheibe 25 gegenüber, wobei die drehfest mit dem Spindelschaft 1 verbundene Fadenspeicherscheibe 28 innerhalb des zwischen den Permanentmagneten 26 und den Perma­ nentmagneten 30 gebildeten Zwischenraums frei gedreht werden kann. Die Fadenspeicherscheibe 28 ist aus einem Material herge­ stellt, das den Durchtritt magnetischer Feldlinien nicht behin­ dert. Durch die zwischen den Permanentmagneten 26 einerseits und den Permanentmagneten 30 andererseits wirkende magnetische Kraft wird das Spulenträgerlagergehäuse 12 an der Mitnahme durch den Spindelschaft 1 gehindert.

Zum Zwirnen werden zwei gefachte Fäden von der Vorlagespule abgezogen, durch die Eingangsöffnung 32 der Axialbohrung 20 und durch die Axialbohrung 13 und die Radialbohrung 29 geführt, bis sie an der Ausgangsöffnung 33 die Fadenspeicherscheibe 28 ver­ lassen und als gezwirntes Garn auf eine nicht dargestellte Aufwickelspule gewickelt werden. Im Bereich der Eingangsöffnung 32 kann eine zeichnerisch nicht dargestellte Fadenbremse an dem Spulenträger 16 befestigt sein.

Während der Rotation des Spindelschaftes 1 kann es zu Ausschlägen in radialer Richtung kommen, die über die Wälzlager 14 und 15 an das Spulenträgerlagergehäuse 12 weitergegeben werden. Damit diese radialen Schläge nicht an den Spulenträger 16 weitergegeben werden, ist zwischen Spulenträgerlagergehäuse 12 und Spulenträger 16 ein metallisches Federelement angeordnet. Da eine Verbindung zwischen Spulenträger 16 und Spulenträgerlagergehäuse 12 nur durch das metallische Federelement besteht, werden insbesondere hochfrequente radiale Ausschläge durch dieses metallische Federelement weitgehend aufgefangen.

Das metallische Federelement wird durch den Fortsatz 19 gebildet, der eine geringere Biegesteifigkeit als das Spulenträgerlagerge­ häuse 12 und der Spulenträger 16 hat. Bei radialen Ausschlägen des Spindelschaftes 1 wird das Spulenträgerlagergehäuse 12 zusammen mit dem Spindelschaft 1 verschwenkt, wobei infolge der Biegeelastizität des metallischen Fortsatzes 19 die Schwenk­ bewegung nicht an den Spulenträger 16, der wegen des hohen Gewichts der Vorlagespule und des Schutztopfes 23 eine relativ große Masse hat, weitergegeben wird.

Der Fortsatz 19 besitzt in seinem mittleren Bereich 24 einen kleineren Durchmesser als das Spulenträgerlagergehäuse 12, wodurch die geringere Biegesteifigkeit erhalten wird. Der Fort­ satz 19 ist in die Innenwandung 37 (vergleiche Fig. 2) des Spulenträgerlagergehäuses 12 eingepreßt und liegt gegen dessen Stirnfläche 35 an. Auf seiner - in axialer Richtung gesehen - anderen Seite ist der Fortsatz 19 in einen hohlzylindrischen Bereich des Spulenträgers 16 eingepreßt und liegt gegen eine radial verlaufende Fläche 34 sowie gegen eine in axialer Richtung verlaufende zylindrische Fläche 36 des Spulenträgers 16 an.

Bei einer abgewandelten, zeichnerisch nicht dargestellten Aus­ führungsform wird zusätzlich vorgesehen, den Ringspalt 17 mit einem elastomeren Dämpfungsmittel auszufüllen.

Zum Begrenzen der radialen Bewegung des Spulenträgerlagergehäuses 12 ist innerhalb des Spaltes 17 ein ringförmiger Vorsprung 18 bei dem Spulenträger 16 vorgesehen, der - ausgehend von der Innenwand des Spulenträgers 16 - in den Spalt 17 in Richtung zu dem Spu­ lenträgerlagergehäuse 12 hineinragt. Der ringförmige Vorsprung dient zum Schutz vor einer Überbiegung des Fortsatzes 19.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform entspricht weitgehend der Ausführungsform der Fig. 2. Sie unterscheidet sich von ihr dadurch, daß der Fortsatz 39 einstückig mit dem Spulenträgerla­ gergehäuse 38 hergestellt ist. Dieses geht bei einer an seinem Stirnende 67 gelegenen Stelle 65 in den Fortsatz 39 über.

Claims (9)

1. Doppeldrahtzwirnspindel mit einem drehbaren Spindelschaft, auf dem ein gegen Verdrehen gesichertes Spulenträgerlagergehäuse gelagert ist, das einen Spulenträger trägt und mit diese durch Mittel zum Dämpfen der radialen Bewegungen des Spulenträgerla­ gergehäuses verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Dämpfen ein biegeelastisches, metallisches Verbindungselement (19; 39) enthalten, das Bestandteil des biegesteifen Spulen­ trägerlagergehäuses (12; 38) ist und sich von einer in dem biegesteifen Bereich des Spulenträgerlagergehäuses (12; 38) liegenden Anschlußstelle (35, 37; 65) zu einer Anschlußstelle (34, 36) des biegesteifen Spulenträgers (16) erstreckt.

2. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungselement (39) einstückig mit dem Spulenträgerlagergehäuse (38) ausgebildet ist.

3. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (19; 39) einstückig mit dem Spulenträger (16) ausgebildet ist.

4. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstelle (34, 36) des Spulenträgers (16) in axialem Abstand zu der Anschlußstelle (35, 37; 65) des Spulenträgerlagergehäuses (12; 38) angeordnet ist.

5. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement durch einen sich an das Stirnende (66; 67) des Spulenträgerlagergehäuses (12; 38) an­ schließenden Fortsatz (19; 39) gebildet wird, der in axialem Abstand zu dem Stirnende (66; .67) des Spulenträgerlagergehäuses (12; 38) mit dem Spulenträger (16) verbunden ist und eine ge­ ringere Biegesteifigkeit als der Spulenträger (16) und das Spulenträgerlagergehäuse (12; 38) aufweist.

6. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fortsatz (19; 39) wenigstens in einu Teilbe­ reich (24) seiner axialen Ausdehnung einen kleineren Durchmesser als das Spulenträgerlagergehäuse (12; 38) hat.

7. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei du Spulenträger (16) und/oder dem Spulenträgerlagergehäuse (12; 38) Mittel (18) zum Begrenzen der radialen Bewegung des Spulenträgerlagergehäuses (12; 38) ange­ ordnet sind.

8. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel zum Begrenzen durch einen ringförmigen Vorsprung (18) des Spulenträgers (16) und/oder des Spulenträger­ lagergehäuses (12; 38) gebildet werden.

9. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (16) das Spulenträgerlager­ gehäuse (12; 38) mit Abstand unter Bildung eines Ringspaltes (17) umgibt.