DE4406309A1 - Lagerung für den Schaft einer Spinn- oder Zwirnspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für den Schaft einer Spinn- oder Zwirnspindel mit einem Spindelgehäuse zur Aufnahme eines Halslagers und eines Fußlagers, welches eine die radialen Kräfte aufnehmende Fußlagerhülse enthält, die zum einen mittels einer radial federnde Zungen aufweisenden Zentrierfeder radial beweglich abgestützt ist und zum anderen mittels einer Sicherungshülse gegen Verdrehen gesichert ist.

Bei einer Lagerung dieser Art (Deutsche Offenlegungsschrift 17 85 061, Fig. 3) sitzt die Fußlagerhülse in einer gegen Verdrehen gesicherten Sicherungshülse und stützt sich radial beweglich auf einem Stützbolzen ab. Die Fußlagerhülse wird durch eine als Korbfeder ausgebildete, radial nachgiebige Federzungen aufweisende Zentrierfeder zentriert. Die Zentrierfeder ihrerseits ist auf den Stützbolzen aufgeschoben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lagerung der eingangs genannten Art hinsichtlich des Herstellungsaufwandes zu vereinfachen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zentrierfeder Bestandteil der Sicherungshülse ist und zusammen mit dieser eine Zentrierhülse bildet.

Gemäß der Erfindung sind die Funktionen der bekannten Zentrierfeder und der bekannten Sicherungshülse in einem gemeinsamen Bauteil zusammengefaßt, was zu einer Verminderung der Bauteile der Spindel führt und somit die Herstellung vereinfacht.

Bevorzugt weist die Zentrierhülse an ihren beiden Enden jeweils federnde Zungen auf, die sich direkt oder indirekt an der Innenwandung des Spindelgehäuses abstützen. Durch die an beiden Enden der Zentrierhülse angebrachten federnden Zungen wird zum einen eine breite Basis für den Federweg geschaffen, während es zum anderen möglich ist, die Innenwandung des Spindelgehäuses selbst für die Zentrierung zu benutzen.

Zweckmäßig erstreckt sich die Zentrierhülse von einem Bereich unterhalb des Fußlagers bis in die Nähe des Halslagers. Es wird somit weitgehend die gesamte Länge des Spindelgehäuses ausgenutzt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zentrierhülse mit einem mittleren Bereich drehfest von außen an der Fußlagerhülse anliegt. Dieser drehfeste Bereich kann beispielsweise zwei an der Zentrierhülse angebrachte Nocken enthalten, die in entsprechende Aussparungen der Fußlagerhülse eingreifen.

Vorteilhaft ist die Zentrierhülse gewickelt und in dem mittleren Bereich durch eine hülsenartige, den Schaft mit Abstand umgebende Verlängerung der Fußlagerhülse gestützt. Die Zentrierhülse läßt sich fertigungsgünstig aus einem etwa rechteckigen Blechzuschnitt wickeln, der an seinen beiden Enden bereits die federnden Zungen aufweist, wobei die Zentrierhülse nach dem Wickeln längs einer Mantellinie eine offene Trennfuge aufweist. Die hülsenartige Verlängerung der Fußlagerhülse trägt dazu bei, daß die gewickelte Zentrierhülse nach dem Einbau in das Spindelgehäuse vollständig rund ist.

Vorteilhaft liegt die Zentrierhülse in ihrem mittleren Bereich an einer sie außen umgebenden Dämpfungsspirale an. Dadurch wird auch der Bereich der Zentrierhülse, welcher zwischen den federnden Zungen liegt, zum Erzielen guter Spindellaufeigenschaften herangezogen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die dem Halslager zugewandten freien Enden der federnden Zungen mittels eines an der Innenwandung des Spindelgehäuses anliegenden Führungsringes gegen Verdrehung gesichert sind. Die dem Zentrieren des Schaftes dienenden federnden Zungen werden somit zusätzlich zum Erzielen der Verdrehsicherung herangezogen. Der Führungsring kann dabei mit einer an der Innenwandung des Spindelgehäuses anliegenden, das Halslager von unten axial abstützenden Stützhülse verankert sein. Die Stützhülse hat ihrerseits den Vorteil, daß das Spindelgehäuse im Bereich des Halslagers eine glatt durchlaufende Innenwandung haben kann.

Zweckmäßig ist vorgesehen, daß die Stützhülse die Dämpfungsspirale von außen umfaßt. Dadurch wird es möglich, die Zentrierhülse zusammen mit der Dämpfungsspirale und der Stützhülse zu einer vormontierten Baueinheit zusammenzufassen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Stützhülse mit einem Anschlag zum axialen Festlegen der Dämpfungsspirale versehen. Beispielsweise kann aus der Wandung der Stützhülse ein federnder Finger nach innen herausgebogen sein, der die Dämpfungsspirale nach oben abstützt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Zentrierhülse einen konstanten Durchmesser auf, dem ein ebenfalls konstanter Durchmesser des Schaftes zugeordnet ist. Damit werden bei den wichtigsten Bauteilen der Spindel jegliche Durchmesser­ sprünge vermieden, was zu einer besonders kostengünstigen Her­ stellung führt. Der konstante Durchmesser des Schaftes kann sich dabei zweckmäßig zumindest über den gesamten Bereich zwischen dem Halslager und dem Fußlager erstrecken.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Bereich der erfindungsgemäßen Lagerung für den Schaft einer Spinn- oder Zwirnspindel,

Fig. 2 den Zuschnitt für die erfindungsgemäße Zentrierhülse vor deren Wickeln,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Fig. 1 auf den die Verdrehsicherung bewirkenden Führungsring.

Der Schaft 1 der erfindungsgemäßen Spinn- oder Zwirnspindel weist im Bereich seiner Lagerung einen konstanten Durchmesser auf. Er ist in einem Spindelgehäuse 2 gelagert, das einen geschlossenen Boden 3 aufweist, der einen Stützbolzen 4 aufnimmt, gegen den sich das Schaftende 5 in Form einer Spurlagerung in axialer Richtung abstützt. Abweichend vom leicht ballig ausgeführten Schaftende 5 ist die Stützfläche 6 des Stützbolzens 4 plan geschliffen und gehärtet.

Das Spindelgehäuse 2, welches mit Ausnahme des Bereiches des Schaftendes 5 eine Innenwandung 7 konstanten Durchmessers aufweist, nimmt in seinem oberen Bereich unmittelbar, das heißt ohne Zwischenschaltung eines Lagerkopfes, ein Halslager 8 und im unteren Bereich ein Fußlager 9 auf. Neben der bereits erwähnten Spurlagerung enthält das Fußlager 9 eine Fußlagerhülse 10, welche die radialen Kräfte aufnimmt und welche in noch zu beschreibender Weise radial beweglich geführt ist.

Das Spindelgehäuse 2 ist außen in bekannter Weise mit einem Flansch 11 und mit einem Außengewinde 12 zur Befestigung an einer nicht dargestellten Spindelbank versehen.

Oberhalb des Halslagers 8 ist an dem Schaft 1 ein Antriebswirtel 13 angebracht, der den Bereich des Halslagers 8 von außen glockenförmig übergreift und an den sich bei Betrieb ein nicht dargestellter Antriebsriemen anlegt, der den Schaft 1 zu Drehungen antreibt.

Das Halslager 8 ist als Rollenlager ausgebildet, welches direkt in einem hülsenartigen Fortsatz 14 des Spindelgehäuses 2 gehalten ist. Zwischen dem Fortsatz 14 und den Lagerrollen 15 gibt es lediglich einen Lageraußenring 16. In axialer Richtung ist das Halslager 8 durch zwei Bordscheiben 17 und 18 geführt.

Die untere Bordscheibe 17 ist in axialer Richtung durch eine Stützhülse 19 abgestützt, die ihrerseits an einem Ringbund 20 der Innenwandung 7 des Spindelgehäuses 2 anliegt.

Die Fußlagerhülse 10 ist von außen drehfest von einer Sicherungshülse 21 umfaßt. Diese Sicherungshülse 21 ist, wie Fig. 2 zeigt, aus einem im wesentlichen rechteckförmigen Blechzuschnitt gewickelt, so daß nach dem Wickeln längs einer Mantellinie 22 einen Trennfuge verbleibt. Um Fehler infolge etwaiger Unrundheit zu vermeiden, ist die Fußlagerhülse 10 nach oben mit einer hülsenartigen Verlängerung 23 versehen, welche in diesem Bereich den Schaft 1 mit einem deutlichen Ringspalt 24 gibt. Die hülsenartige Verlängerung 23 stützt die gewickelte Sicherungshülse 21 von innen ab und verleiht ihr eine gute Rundheit.

Die Sicherungshülse 21 enthält zwei gegen die hülsenartige Verlängerung 23 gerichtete Nocken 25, die in entsprechende äußere Aussparungen der hülsenartigen Verlängerung 23 eingreifen und somit die Fußlagerhülse 10 gegenüber der Sicherungshülse 21 undrehbar halten.

An beiden Enden der Sicherungshülse 21 sind jeweils Zentrierfe­ dern 26 und 27 angebracht. Diese Zentrierfedern 26 und 27 bilden zusammen mit der Sicherungshülse 21 eine Zentrierhülse 28.

Die Zentrierfedern 26, 27 der Zentrierhülse 28 weisen jeweils mehrere, beispielsweise acht, radial federnde Zungen 29 und 30 auf. Die jeweiligen freien Enden 31 und 32 der Zungen 29 und 30 stützen sich nach dem Einbau in das Spindelgehäuse 2 mit einer definierten Vorspannung direkt oder indirekt an der Innenwandung 7 der Spindelgehäuses 2 ab. Die federnden Zungen 29 und 30 haben somit das Bestreben, über den mittleren Bereich 33 der Zentrier­ hülse 28 die Fußlagerhülse 10 und somit den Schaft 1 zu zentrie­ ren und nach etwaigen Auslenkbewegungen den Schaft 1 immer wieder in seine ideale Achse zurückzubringen.

Zwischen der an der hülsenartigen Verlängerung 23 der Fußlager­ hülse 10 sowie der Fußlagerhülse 10 selbst anliegenden Zentrier­ hülse 28 und der an der Innenwandung 7 des Spindelgehäuses 2 anliegenden Stützhülse 19 befindet sich eine in Öl laufende Dämpfungsspirale 34. Diese verleiht der Spindel insgesamt ver­ besserte Laufeigenschaften. Die Dämpfungsspirale 34 stützt sich unten, zusammen mit der Stützhülse 19, gegen den Ringbund 20 des Spindelgehäuses 2 ab und wird nach oben durch einen Anschlag 35 gesichert, der als federnder Finger aus der Hülsenwandung der Stützhülse 19 nach innen herausgebogen ist. Da auch die Stützhülse 19 aus einem Blechzuschnitt gewickelt ist, läßt sich im Bereich der späteren Stoßkante ein solcher Finger leicht anbringen.

Während die unteren federnden Zungen 29 sich direkt gegen einen Ringbund 36 der Innenwandung 7 des Spindelgehäuses 2 anlegen, sind die oberen federnden Zungen 30 mit ihren freien Enden 32 von außen in einem Führungsring 37 geführt. Dieser Führungsring 37 besteht zweckmäßig aus Kunststoff und übernimmt die Verdrehsi­ cherung der Zentrierhülse 28 gegenüber dem Spindelgehäuse 2.

Der Führungsring 37 ist auf seinem Außenumfang mit einer Vielzahl radialer Vorsprünge 38 versehen, deren Höhe gerade der Wandstärke der Stützhülse 19 entspricht. Diese Vorsprünge 38 greifen in entsprechend geformte Aussparungen 39 der Stützhülse 19 ein und sichern somit den Führungsring 37 gegen Verdrehen gegenüber dem Spindelgehäuse 2. Am Innenumfang weist der Führungsring 37 eine Mehrzahl von Aussparungen 40 auf, deren Anzahl und Abmessungen den federnden Zungen 30 der Zentrierhülse 28 entsprechen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die freien Enden 32 der federn­ den Zungen 30 in den Aussparungen 40 geführt, wodurch der Füh­ rungsring 37 die Zentrierhülse 28 insgesamt gegen Verdrehen sichert.

Es ist wichtig, daß die radial federnden Zungen 29 und 30 zwi­ schen den freien Enden 31 und 32 einerseits und dem mittleren Bereich 33 der Zentrierhülse 28 andererseits auf beiden Seiten frei liegen, damit ein radiales Ausschwenken gewährleistet ist.

Da der Schaft 1 zwischen dem Halslager 8 und dem Fußlager 9 rein zylindrisch ausgebildet ist und einen konstanten Durchmesser aufweist, soll ein Herausziehen des Schaftes 1 aus dem Spindel­ gehäuse 2 vermieden werden. Aus diesem Grund ist das Spindelge­ häuse 2 im Bereich des Flansches 11 mit einer Schmieröffnung 41 versehen, durch welche Öl nachgefüllt werden kann und die bei Betrieb mit einem Stopfen 42 verschlossen ist.

Claims (12)

1. Lagerung für den Schaft einer Spinn- oder Zwirnspindel mit einem Spindelgehäuse zur Aufnahme eines Halslagers und eines Fußlagers, welches eine die radialen Kräfte aufnehmende Fußla­ gerhülse enthält, die zum einen mittels einer radial federnde Zungen aufweisenden Zentrierfeder radial beweglich abgestützt ist und zum anderen mittels einer Sicherungshülse gegen Verdrehen gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierfeder (26; 27) Bestandteil der Sicherungshülse (21) ist und zusammen mit dieser eine Zentrierhülse (28) bildet.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (28) an ihren beiden Enden jeweils federnde Zungen (29, 30) aufweist, die sich direkt oder indirekt an der Innen­ wandung (7) des Spindelgehäuses (2) abstützen.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zentrierhülse (28) von einem Bereich unterhalb des Fußlagers (9) bis in die Nähe des Halslagers (8) erstreckt.

4. Lagerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (28) mit einem mittleren Bereich (33) drehfest von außen an der Fußlagerhülse (10) anliegt.

5. Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (28) gewickelt ist und in dem mittleren Bereich (33) durch eine hülsenartige, den Schaft (1) mit einem Ringspalt (24) umgebende Verlängerung (23) der Fußlagerhülse (10) gestützt ist.

6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zentrierhülse (28) in ihrem mittleren Bereich (33) an einer sie außen umgebenden Dämpfungsspirale (34) anliegt.

7. Lagerung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dem Halslager (8) zugewandten freien Enden (32) der federnden Zungen (30) mittels eines an der Innenwandung (7) des Spindelgehäuses (2) anliegenden Führungsringes (37) gegen Verdrehen gesichert sind.

8. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (37) mit einer an der Innenwandung (7) des Spindel­ gehäuses (2) anliegenden, das Halslager (8) von unten axial abstützenden Stützhülse (19) verankert ist.

9. Lagerung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützhülse (19) die Dämpfungsspirale (34) von außen umfaßt.

10. Lagerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützhülse (19) mit einem Anschlag (35) zum axialen Festlegen der Dämpfungsspirale (34) versehen ist.

11. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zentrierhülse (28) einen konstanten Durchmesser aufweist, dem ein ebenfalls konstanter Durchmesser des Schaftes (1) zugeordnet ist.

12. Lagerung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich der konstante Durchmesser des Schaftes (1) zumindest über den gesamten Bereich zwischen Halslager (8) und Fußlager (9) er­ streckt.