DE4234434A1 - Ringspinn- bzw. Zwirnspindel, die von Tangentialriemen oder einem Vierspindelbandantrieb angetrieben wird - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hochtourige Ringspinn- bzw. Zwirnspindel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Herkömmliche Ringspinn- bzw. Zwirnspindeln, ausgerüstet mit einem soge­ nannten Halslager (Rollenlager) und einem Fußlager (Gleitlager), sind in einer Vielzahl bekannt. Dabei bildet das starre Halslager, das mit einer sehr leicht ausgebildeten Büchse mit dem Fußlager verbunden ist, den Kippunkt der Spindel. Um diesen Spindeln einen zentrischen Lauf zum jeweiligen Spinn- bzw. Zwirnring zu ermöglichen, sind bereits große An­ strengungen unternommen worden (s. DE 21 14 779, DE 23 48 908 C2, DE 37 23 556 A1 sowie DE 39 34 152 A1). Diese Schriften behandeln alle Spindeln, welche mit der zuvor genannten Lagerkombination, also Halsla­ ger und Fußlager, ausgerüstet sind und beschreiben hierzu entsprechende Dämpfungen, die vorwiegend als sogenannte Zentrierrohre bezeichnet sind. Eine gesicherte Zentrierung zum Spinn- bzw. Zwirnring konnte bisher nicht erreicht werden, da die Lage des Kippunktes im Halslager fest­ liegt. Es ist jedoch so, daß nicht alleine die Dämpfung der kritische Punkt dieser Spindelausführung ist. Vielmehr liegt der gravierende Nachteil im Gesamtaufbau der Spindel. Bedingt durch das starr aufge­ hängte Halslager, welches naturgemäß über eine, im Gegensatz zu einer Kugel relativ breite Rollenauflage verfügt, wird hier einerseits zum Fußlager und andererseits zur Spindel spitze der bereits genannte Kipp­ punkt erzeugt. Dieser Kippunkt ist unverrückbar und bewirkt eine Pendel­ bewegung der Spindel um diesen Punkt.

Die Folge hiervon ist, daß die Spindel nie zentrisch laufen kann, son­ dern immer mit mehr oder weniger großen Ausschlägen der Spindelspitze behaftet ist. Durch diese Spindelausschläge wird der Spinn- oder Zwirn­ prozeß ganz erheblich beeinflußt und Fadenbrüche sind keine Seltenheit. Um diesem Mangel wenigstens in etwa gegenüberzutreten, sind in letzter Zeit Spindeln bekannt geworden, die über eine Spezialscheibe unterhalb der Spindelbank durch Radialverschiebung die Neigung der Spindeln ver­ ändern können. Hierzu muß jedoch die Befestigungsmutter der Spindel ge­ löst und die Scheibe sodann entsprechend verschoben werden. Der Betreiber ist also gezwungen, seine Spindeln immer wieder neu einzustellen, wodurch er naturgemäß sehr viel Zeit und damit Produktionsausfall in Kauf nehmen muß.

In der DE 21 14 779 wird eine Spinn- oder Zwirnspindel mit einem Hals- und einem Fußlager gezeigt, wobei das Mantelrohr in horizontaler Richtung durch je ein radialsymmetrisches elastisches oberes und unteres Ver­ bindungsstück gegenüber dem Lagergehäuse abgestützt ist. Auch hier ist das Halslager als Rollenlager und das Fußlager als Gleitlager ausgebil­ det. Insbesondere die Gleitlager sind für hohe Drehzahlen ungeeignet. Die Schwierigkeiten mit den als radialsymmetrisch elastischen Verbin­ dungsstücken bezeichneten Zentrierhülsen in Verbindung mit der bereits beschriebenen Lagerung wurden schon genannt. Für den einwandfreien zent­ rischen Lauf zu den Spinn- bzw. Zwirnringen müssen diese Spindeln immer wieder neu justiert werden, was nicht nur sehr zeitaufwendig ist, sondern auch den Stillstand der Maschine und damit Produktionsausfall bedingt.

Weitere Schriften wie die DE 23 48 908 C2 oder die DE 37 23 556 A1 so­ wie die DE 39 34 152 A1 behandeln in ähnlicher Art die zuvor genannten Probleme. Bei der zuletzt genannten Schrift wird als Fußlager ein halb­ integriertes Rillenlager mit einem geteilten Außenring vorgesehen, wobei das Halslager wiederum über eine sehr leicht ausgebildete Hülse mit diesem verbunden ist. Ansonsten werden auch hier die an sich bekannten Zentrierhülsen zur radialen Dämpfung der Spindel aufgeführt.

Ein weiterer Nachteil, der auf alle hier erwähnten bzw. bekannten Spin­ delausführungen zutrifft, liegt in der Schmierung durch Öl. Dieses Öl muß spätestens nach einem halben Jahr erneuert werden. Für diesen Vor­ gang benötigen drei versierte Personen pro Maschine ca. 8 bis 10 h. Auch diese Zeit geht in der Produktion verloren.

Zusammenfassend muß festgestellt werden, daß bis heute alle diese An­ strengungen nicht zu dem erwünschten Erfolg, nämlich der absolut zent­ rischen Stellung der Spindel zum Spinn- bzw. Zwirnring auf Dauer, geführt haben.

Die nicht zu eliminierenden Einflüsse auf die Maschine und damit auf die Spindeln, wie Unwucht, Wärme und Vibrationen infolge der unter­ schiedlichen Beschaffenheit der Maschinenhallen mit diversen Bodenbe­ lägen machen es erforderlich, daß die Spindeln immer wieder neu zum Spinn- bzw. Zwirnring einjustiert werden müssen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine hochtourige Ringspinn- bzw. Zwirn­ spindel, die für den Antrieb durch Tangentialriemen bzw. einen Vier­ spindelbandantrieb geeignet ist, vorzustellen, die alle diese Nachteile überwindet, mithin eine exakte, auch auf Dauer gesehen gute Zentrizi­ tät zum Spinn- bzw. Zwirnring aufweist, eine extrem lange Standzeit er­ bringt, hohe Betriebsdrehzahlen ermöglicht und wartungsfrei bzw. wartungsfreundlich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Ansprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.

Die Erfindung macht sich zunutze, daß ein einwandfreier zentrischer Lauf einer Spindel, und hier insbesondere bei einer Ringspinn- bzw. Zwirnspindel, über den sogenannten Kippunkt und die Federkennlinie der elastischen Dämpfungselemente erzielt werden kann. Hierbei hat es sich als notwendig herausgestellt, daß die Lagerelemente innerhalb des Dämp­ fungsaufbaues angeordnet sind, d. h. je nach Spindeldrehzahl und Bela­ stung der Spindel muß der Kippunkt veränderbar sein. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß eine vollintegrierte Lagerung, wobei der Außenring als stabiles Mantelrohr ausgebildet ist, zwischen mindestens je einem Dämpfungselement, die in einem bestimmten axialen Abstand zueinander angeordnet sind, eingebracht ist. Diese Dämpfungselemente besitzen erfindungsgemäß unterschiedliche Volumen und damit auch unter­ schiedliche Federkennlinien. Die Dämpfung der Spindel erfolgt also von dem stabil ausgebildeten Außenring (Mantelrohr) zum Lagergehäuse. Bei kurzem axialen Abstand der Dämpfungselemente, d. h. das untere Dämpfungselement ist nahe dem unteren Lager eingebracht, verschiebt sich der Kippunkt in Richtung obere Lagerung. Dies bedeutet wiederum, daß die Spindelspitze einen bestimmten Ausschlag auf die Hauptträgheits­ achse durchfährt, d. h. es entsteht ein großer Spindelspitzenausschlag. Über die erfindungsgemäße Verstellung des unteren Dämpfungselementes kann der Ausschlag und damit die Annäherung an die Hauptträgheitsachse so genau eingestellt werden, daß eine spätere Nachjustierung der Spin­ del nicht mehr erforderlich ist. Dies bedeutet, daß eine mit vorgegebe­ nen Leistungsdaten, wie Betriebsdrehzahl, Spulengewicht und Unwucht etc. konzipierte Spindel so ausgelegt ist, daß jegliche Nachjustierungen überflüssig sind.

Ein weiterer Vorteil ist die erfindungsgemäße vollintegrierte Lagerung. Diese ist mit einer Lebensdauerschmierung ausgestattet, die praktisch als wartungsfrei anzusehen ist.

Die Erfindung soll anhand von Beispielen und Diagrammen noch näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Ringspinn- bzw. Zwirnspindel im Schnitt,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Ringspinn- bzw. Zwirnspindel mit nachver­ stelltem Dämpfungselement im Schnitt,

Fig. 3 die Schwingamplituden des Spindelschaftes einer herkömmlichen Ringspinn-Zwirnspindel,

Fig. 4 die Schwingamplituden des Spindelschaftes der erfindungsgemäßen Ringspinn-Zwirnspindel.

In der Fig. 1 wird die erfindungsgemäße Ringspinn- bzw. Zwirnspindel 1 im Schnitt dargestellt. Die Lagerungen 4 und 5 sind in dem starr und stabil ausgebildeten Mantelrohr bzw. Außenring 2 angeordnet, wobei der Spindelschaft den Innenring 3 bildet. Oberhalb des oberen Lagers 4 sind die Dämpfungselemente 6 in dem Lagergehäuse 8 eingebracht, die sich gegen den Außenring 2 abstützen. Über den Spezialzapfen 9, der unterhalb des unteren Lagers 5 im Außenring 2 befestigt ist, wird das untere Dämpfungselement 7 in die Spindel 1 eingesetzt und mit der Ringmutter 10 im Außenring 2 sowie der Ringmutter 11 auf dem Spezialzapfen 9 axial befestigt. Die Ringspinn- bzw. Zwirnspindel 1 ist maschinenseitig in einer Spindelbank 16 über eine Distanzbüchse 14 mittels der Spindel­ mutter 15 befestigt. Der Spinn- bzw. Zwirnring 17 ist strichpunktiert dargestellt.

Die Fig. 2 stellt die erfindungsgemäße Ringspinn- bzw. Zwirnspindel 1 mit dem verstellten unteren Dämpfungselementen 7 dar. Mittels der Zwi­ schenstücke 12 und 13 wird das Dämpfungselement 7 nach unten um den ge­ wünschten Abstand verlegt und wiederum mit den Ringmuttern 10 und 11 im Außenring 2 bzw. auf dem Spezialzapfen 9 befestigt. Die weiteren Posi­ tionen der Spinn- bzw. Zwirnspindel 1 erfahren keine Veränderungen.

In der Fig. 3 wird der Schwingweg d in µm des Spindelschaftes darge­ stellt. Die Messungen wurden bei einer herkömmlichen Ringspinn-Zwirn­ spindel an den Meßpunkten 1 bis 9 vorgenommen. Es wurden 3 Spindelge­ schwindigkeiten, und zwar 15 000-20 000 und 25 000 min^-1, durchfahren.

Unter den gleichen Bedingungen wurde die erfindungsgemäße Ringspinn- Zwirnspindel gemessen und ist in der Fig. 4 dargestellt. Zudem sind auf der schematisch dargestellten Spinn-Zwirnspindel die Meßpunkte ange­ zeigt, die sowohl bei der Fig. 3 und auch bei der Fig. 4 abgefahren wurden.

Bezugszeichenliste

 1 Ringspinn- bzw. Zwirnspindel
 2 Außenring bzw. Mantelrohr
 3 Spindelschaft bzw. Innenring
 4 Oberes Lager
 5 Unteres Lager
 6 Oberes Dämpfungselement
 7 Unteres Dämpfungselement
 8 Lagergehäuse
 9 Spezialzapfen
10 Ringmutter außen
11 Ringmutter innen
12 Zwischenstück innen
13 Zwischenstück außen
14 Distanzbüchse
15 Spindelmutter
16 Spindelbank
17 Spinn-Zwirnring

Claims (6)

1. Ringspinn- bzw. Zwirnspindel, die von einem Tangentialriemen oder einem Vierspindelbandantrieb angetrieben wird, mit einem in der Spindelbank angeordneten Lagergehäuse sowie einem Mantelrohr, welches Lagerungen aufweist und unter Zwischenfügen eines Dämpfungselementes mit dem Lagergehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung (4, 5) axial gesehen zwischen den Dämpfungselementen (6, 7) angeordnet sind und der Spindelkippunkt (0) durch axiales Verschieben mindestens eines Dämpfungselementes (6, 7) und/oder Verändern der Feder­ kennlinie des Dämpfungselements (6, 7) axial verlagerbar ist.

2. Ringspinn- bzw. Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ortsbestimmung des Spindelkippunktes (0) die Lage bzw. die Federkennlinie der Dämpfungselemente (6, 7) abhängig von Drehzahl und Belastung der Ringspinn- bzw. Zwirnspindel (1) einstellbar sind.

3. Ringspinn- bzw. Zwirnspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im oberen (4) und unteren Lagerbereich (5) wenigstens ein Dämpfungselement (6, 7) angeordnet ist.

4. Ringspinn- bzw. Zwirnspindel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungselemente (6, 7) unterschiedliche Volumen und radiale Federkennlinien aufweisen.

5. Ringspinn- bzw. Zwirnspindel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anzahl der Dämpfungselemente (6, 7) im oberen (4) und unteren Lagerbereich (5) unterschiedlich ist.

6. Ringspinn- bzw. Zwirnspindel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das starre Mantelrohr (2) als Lageraußenring und der Spindelschaft (3) als Lagerinnenring ausgebildet sind, wobei das obere Dämpfungselement (6) auf dem Lageraußenring (2) oberhalb des oberen La­ gers (4) und das untere Dämpfungselement (7) axial verschiebbar unter­ halb des unteren Lagers (5) auf einem im Lageraußenring (2) eingebrachten Spezialzapfen (9) angeordnet sind.