DE918738C

DE918738C - Spinn- und Zwirnspindel

Info

Publication number: DE918738C
Application number: DEV3961A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinrich Fink; Josef Steichele
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1951-11-15
Filing date: 1951-11-16
Publication date: 1954-10-04

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 4. OKTOBER 1954

V 3961 VII/76 c

Schweinfurt

Spinn- und Zwirnspindel

Bei Spinn- und Zwirnspindeln wird unterschieden zwischen solchen, deren Hals- und Fußlager durch eine starre oder elastisch ausgebildete sowie meist nachgiebig in das Lagergehäuse eingesetzte Hülse verbunden sind, und solchen Spindeln, deren Lagerteile unabhängig voneinander im Lagergehäuse angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft eine Lagerung, bei der für das Halslager und für das Fußlager voneinander getrennte, in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachte Lagerteile vorgesehen sind und das Fußlager radial beweglich, aber gegen Drehen gesichert ist.

Es wurde erkannt, daß gerade die Ausgestaltung des Fußlagers von besonderer Bedeutung dafür ist, in welchem Maß nicht nur die Unwuehtsuhwingungen aufgenommen und gedämpft werden können, sondern auch zusätzlich eine gute Zentrierung der Spindeln zu gewährleisten ist.

Man hat schon an Fußlagern federnde Mittel angeordnet, deren Wirkungslinien mindestens von drei Umfangspunkten aus zur Spindelmitte gerichtet sind und so den auf das Fußlager wirkenden dynamischen Kräften einen mit wachsendem Ausschlag steigenden Widerstand entgegensetzen. Diese Federangsmittel wirken infolge unvermeidlicher Werkstofrverschiederiheiten und Fertigungstoleranzen zu* meist einseitig, so daß Hals- und Fußlager nicht so genau zuim Fluchten gebracht werden können, wie dies erforderlich ist, um übermäßig starke Seitendrücke durch den Spindelschaft und die Lagerung zu vermeiden, durch welche die verwendeten Rollenlager vorzeitig verschleißen und dann ersetzt werden müssen.

Es ist ferner bekannt, das Fußlager in eimern Lagerrohr unterzubringen, das nicht bis zum Halslager reicht, sondern durch eine Feder gegen das Gehäuse verspannt ist. Durch die hier wirkende Reibung beim Auslenken des Fußlagers wird eine gewisse Dämpfung erzielt; doch reicht diese nicht aus, uim bed großen Unwuchten einen flatterfreien Spindellauf zu sichern. Unvollkommen ist bei dieser Ausführung vor allem die Zentrierung, die ein ίο Schiefstellien des Spindelsahaftes nicht genügend zu verhindern vermag. Durch den Federdruek wird zwar auf das Lagerrohr eine Zentrierkraft ausgeübt, doch diese hat sich als unzureichend erwiesen, um gegen die Reibungskraft eine Bewegung der Spindel in die Mittellage zu erzwingen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Unvollkornrnenheiten bei einfachster baulicher Gestaltung der Lagerungsteile wirksam zu beheben und' darüber hinaus sowohl die Zentrier- als auch die Dämpfungsfähigkeit der Lagerung so wesentlich zu verbessern, daß auch 'eine Beherrschung außergewöhnlicher Unwuchten, selbst bei hohen Drehzahlen, gewährleistet wird. Dabei sollen die Lagerteile für den Spindelfuß leicht 'ein- und ausgebaut werden können, so daß die Wartung der Spindelreihen einer Maschinenanlage besonders wirtschaftlich durchführbar ist.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Spindelfußlager in einem nahezu über seine ganze Länge von einem an sich bekannten Dämpfungsmittel, z. B. einer Spiralfeder, umgebenen Lagerrohr sitzt und von einem unterhalb des Fußlagers angeordneten Widerlager zentriert wird.

Bei einer Ausgestaltung der Lagerung nach der Erfindung ruht die kegelförmig· gestaltete untere Stirnfläche des Fußlagers unmittelbar auf der entsprechend kegeligen oberen Stirnfläche des Widerlagers auf, und das gegen Drehen gesicherte Lagerrohr stützt sich über einen nachgiebigen Körper,. z. B. über eine Feder, gegen eine Anschlagfläche im oberen Gehäuseteil ab.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, 'daß die untere Stirnfläche des Fußlagers gegen einen kegelförmig eingezogenen Teil des vom oberen Gehäuseteil aus federbelasteten Lagerrohrs anliegt, der sich gegen die entsprechend kegelige obere Stirnfläche des Widerlagers abstützt und mit diesem gegen Drehen gesichert verbunden ist.

Bei einer Ausführungsforni der Erfindung sitzt das Fußlager, das mit der Spindelhülse einen homogenen Bauteil bilden kann, in einem Schraubenfederrohr, dessen unteres Ende in fester Verbindung mit einem ringscheibenfärmigen Widerlager steht. Gemäß der Erfindung ist das freie Gehäuseende durch 'eine das Widerlager abstützende Kappe abgeschlossen, die gegebenenfalls von unten her in das Spimdellagergehäu'se eingeschraubt oder auf dieses aufgeschraubt ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. ι den Längsschnitt durch den unteren Teil des Spinidellagergehäuses bei eimer Ausführungsform mit unmittelbar auf einer Kegelstirnfläche des Widerlagers aufsitzendem, als Spurlager ausgebildetem -Fußlager,

Fig. 2 den Längsschnitt durch den unteren Spindellagergehäuseteil einer Ausführungsform, bei der eine mittelbare Zentrierung des Fußlagers auf der Widerlager'kegelfiäche über 'einen kegelig eingezogenen Teil des Lagerrobrs erfolgt, und

Fig. 3 den Längsschnitt durch den unteren Spindellagergehäuseteil einer Aus führuingsform, bei der das Fußlager von einem Spiralfederrohr erfaßt wird, dessen unteres Ende mit einem ringscheibenförmigen Widerlager in fester Verbindung steht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. ι ist das den Lagerzapfen 2 der Spindel 3 aufnehmende Fußlager ι in ein Lagerrohr 4 eingesteckt. Die kegelige Stirnfläche 5 des Fußlagers 1 sitzt auf der entsprechend kegelig gestalteten Stirnfläche 6 des Widerlagers 7 auf. - Dieses Widerlager 7 ist in die Bohrung 8 dös Spindellagergehäuses 9 eingepaßt und wird durch die das Gehäuseende abdeckende Gewindekappe 10 festgeklemmt. Ein Nasenansatz 11 am Lagerrohr 4, der in 'eine Durchgangsöffnung 12 des Widerlagers 7 eingreift, verhindert eine Drehbewegung des Fußlagers i. Das Lagerrohr 4 trägt oben eine Federscheibe 13. Zwischen dieser Federscheibe 13 und -einer Anschlagfläche 14 im Spindellagergehäuse 9 erstreckt sich eine Druckfeder 15. Der in der Gehäusebohrung 8 durch das Lagerrohr 4 gebildete Ringraum nimmt ein Dämpfungsmittel in Form einer spiralig gewundenen Bandfeder 16 auf.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ruht das Fußlager 1 auf 'einem kegelig eingezogenen Teil 17 des Lagerrohrs 26. Dieser Lagerrohrteil 17 liegt gegen die kegelförmige Stirnfläche 6 des Widerlagers 27 an. Ein Ansatz 18 des Lagerrohrs 4 ragt in die Bohrung 19 des Widerlagers 27 hinein, und ein in das Widerlager eingesetzter Stift 20 bewirkt in Verbindung mit Aussparungen 21 des Ansatzes 18 die Sicherung des Lagerrohrs 26. gegen Drehen. Das untere Ende des Spindellagergehäuses 30 wird durch eine Verschlußkappe 22 abgeschlossen, gegen deren Bodenteiü. sich das Widerlager 27 abstützt.

Wenn bei laufender Spindel das Fußlager 1 durch radiale Kräfte aus der Mittellage ausgelenkt wird, no so verschieben sicih die Kegelfläcben gegeneinander unter Reibung, die der Auslenkung entgegenwirkt. Die von der Druckfeder 15 über den Federring 13 bzw. 32 auf das Lagerrohr 4 und damit auf das Fußlager ι ausgeübte Federkraft bringt die Kegelflächen in ihre ursprüngliche Lage zurück.

Bei der Ausführungsfoarm nach Fig. 3 besteht das den Zapfen 2 der Spindel 3 aufnehmende Fußlager 24 mit dem Lagerrohr 25 aus einem Stück und ist in ein Schraubenfederrohr 23 'eingesetzt. Das untere Ende dieses Schraubenfederrohrs 23 steht in fester Verbindung mit dem ringscheibenförmigen Widerlager 28, das mittels der Gewindekappe 31 im Gehäuse 29 festgehalten wird. Das Schraubenfederrohr 23 führt im Zusammenwirken mit dem Widerlager 28 das Fußlager 24 bei Auslenken in die Mittellage zurück

und dämpft gleichzeitig auftretende Unwuchtschwingungen.

An Stelle des Schraubenfederrohrs 23 können auch noch andere Zentriermittel verwendet werden, wie z. B. membranartige, federnd nachgiebig ausgebildete Mittel und biegungselastische Rohre (Wellrohre).

Die im Ringraum zwischen dem Lagerrohr 4 bzw. 25 und der Wandung des Gehäuses 9 bzw. 29 bzw. 30 erfindungsgemäß bei allen Ausführungsformen untergebrachte Spiralfeder 16 ergibt eine wesentliche Steigerung der Zentrierungskraft und der Dämpfungswirkung, die auf der Halterung des Fußlagers 1 bzw. 24 in bezug auf das Widerlager 7 beruhen. Die Gänge der Spiralfeder 16 liegen mit geringem Abstand aneinander, und das bei Schwingungsausschlägen durch die schmalen Spalten hindurehgepreßte Schmieröl vernichtet einen großen Teil der Schwingungsenergie, wodurch sich eine wirksame Dämpfung ergibt. Die federnden Windungen der Spiralfeder 16 setzen außerdem noch dem Auslenken des Fußlagers 1 bzw. 24 aus der Mittellage eine im Maß der die Spindel auslenkenden 'Unwuchtsohwingungen wachsende Kraft entgegen.

Eb hat sich gezeigt, daß auch bei hohen Spindeldrehzahlen und beim Bilden schwerer Kopse ein flatterfreies Laufen der Spindeln erreichbar ist, und man könnte Drehzahlen erreichen, mit denen wegen anderer Umstände heute noch nicht gesponnen werden· kann.

Claims

PATENTANSPBUCHE:

I. Spinn- und Zwirnspindel, bei der das Halslager und das Fußlager voneinander getrennt in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, wobei das Fußlager unabhängig vom Halslager radial beweglich, aber gegen Drehen gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußlager (1 oder 24) in einem nahezu über seine ganze Länge von einem an sich bekannten Dämpfungsmittel, z.B. einer Spiralfeder (16), umgebenen Lagerrohr (4) sitzt und von einem unterhalb des Fußlagers angeordneten Widerlager (7 oder 27 oder 28) zentriert wird.
2. Spinn- und Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmig gestaltete untere Stirnfläche (5) des Fußlagers (1) unmittelbar auf der entsprechend kegeligen oberen Stirnfläche (6) des Widerlagers (7) ruht und daß sich das gegen Drehen gesicherte Lagerrohr (4) über einen nachgiebigen Körper (Feder 15) gegen eine AnscHagfläche (14) im oberen Gehäuseteil (9) abstützt.
3. Spinn- und Zwirnspindel nach Anspruch 1, ■dadurch gekennzeichnet, daß die untere Stirnfläche des Fußlagers (1) gegen einen kegelförmig eingezogenen Teil (17) des vom oberen Gehäuseteil (9) aus feder belasteten Lagerrohrs (4) anliegt, der sich gegen die entsprechend kegelige obere Stirnfläche (6) des Widerlagers (7) abstützt und mit diesem gegen Drehen gesichert verbunden ist.
4. Spinn- und Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußlager (24), beispielsweise mit der Spindelniilse (25) einen homogenen Bauteil bildend, in eimern Schraubenfederrohr (23) sitzt, dessen unteres Ende in fester Verbindung mit einem rings cheibenförmigen Widerlager (28) steht.
5. Spinn- und Zwirnspindel nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Gehäusecnde durch eine das Widerlager (7 oder 27 oder 28) abstützende Kappe (10 oder 22 oder 31) abgeschlossen ist, die gegebenenfals van unten her in das Spindellagergehäuse (29) eingeschraubt oder auf dieses (9) aufgeschraubt ist.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 460195, 664783; schweizerische Patentschrift Nr. 247205;
französische Patentschrift Nr. 803 454.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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