JP6180278B2 - スピンドル軸受装置の基部軸受ユニット、スピンドル軸受装置及び繊維機械 - Google Patents

Description

本発明は、スピンドルを支持するためのスピンドル軸受装置の基部軸受ユニットであって、該基部軸受ユニットは、スピンドルを軸方向において支持するスピンドルスラスト軸受エレメントと、スピンドルを半径方向において支持するスピンドルラジアル軸受エレメントとを有し、スピンドルスラスト軸受エレメント及びスピンドルラジアル軸受エレメントは、１つの共通の軸受ブシュエレメント内に保持されている、基部軸受ユニットに関する。

本発明はまた、スピンドル、特に紡績スピンドル、加撚スピンドル又は巻返しスピンドルを支持するためのスピンドル軸受装置であって、少なくとも該スピンドル軸受装置のハウジングスリーブ内に配置された、頸部軸受ユニット及び基部軸受ユニットを備えた、スピンドル軸受装置に関する。

本発明はさらにまた、少なくとも１つの紡績スピンドル、加撚スピンドル又は巻返しスピンドルを備えた繊維機械に関する。

特に、冒頭に述べた基部軸受ユニットは、繊維機械のスピンドル軸受装置において既に効果的に使用され、従って従来技術に基づいて極めて良く知られている。しかしながらこのような基部軸受ユニットは、その構造がしばしば極めて複雑であり、運転温度に応じてしばしば、そのばね特性及び緩衝特性において大きな相違を有する。

例えば、特許文献１に基づいて公知の、紡績スピンドル、加撚スピンドル又は巻返しスピンドルを支持するためのスピンドル軸受装置では、基部軸受及び頸部軸受は、スピンドル軸受装置のハウジング内に固定されている。基部軸受は外管及び内管を有し、内管内には、各スピンドルを軸方向及び半径方向において支持するために、ディスク形のスラスト軸受の他に、滑り軸受ブシュとして形成されたラジアル軸受も配置されている。内管と外管との間には、半径方向において作用する緩衝装置が、螺旋形エレメントとして形成されて、配置されており、この場合螺旋形エレメントの壁の間には、オイル又はグリスが存在する。さらにまた、ヘッド側において、螺旋形エレメントの両側には、追加的に、コイルばねとして形成された半径方向において作用するばねエレメントが、設けられている。基部軸受は、外管を介してスピンドル軸受装置のハウジングに堅く結合されている。この結合部はさらに、円形とは異なる横断面を有する外管によって補強することができる。このスピンドル軸受装置は確かに、種々異なったスピンドルを可変に支持することを可能にすると思われるが、しかしながらこのスピンドル軸受装置は、変化する運転温度に関連して、不都合に強く変化するばね弾性特性及び緩衝特性を有する。さらにこのスピンドル軸受装置は、特に別個の部材によって、半径方向に作用する緩衝装置に関して比較的高価である。

ＤＥ４４２７３１１Ｃ２

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べたスピンドル軸受装置を改良して、構造的に単純でかつ所要スペースを節減するスピンドル軸受装置を提供することにある。

この課題を解決するために本発明の構成では、スピンドルを支持するためのスピンドル軸受装置の基部軸受ユニットであって、該基部軸受ユニットは、スピンドルを軸方向において支持するスピンドルスラスト軸受エレメントと、スピンドルを半径方向において支持するスピンドルラジアル軸受エレメントとを有し、スピンドルスラスト軸受エレメント及びスピンドルラジアル軸受エレメントは、１つの共通の軸受ブシュエレメント内に保持されている、基部軸受ユニットにおいて、共通の軸受ブシュエレメントは、少なくとも１つの、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントを用いて、スピンドル軸受装置のハウジングスリーブに、軸方向及び半径方向で支持されて配置されている。

本発明によれば基部軸受ユニットの構造は、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントが、少なくとも部分的に、軸受ブシュエレメントの内部において該軸受ブシュエレメントの内壁と外壁との間における中間領域に配置されていることによって、さらに簡単化される。

一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントによって、好適に、前提部に記載されたスピンドル軸受装置の構造を、同じ耐用寿命で比較して著しく簡単に構成することに成功した。それというのは、本発明の構成では、特に、複雑もしくは高価に構成された半径方向緩衝装置を省くことができるからである。

この場合共通の軸受ブシュエレメントは、少なくともこの１つの一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントを用いて、ハウジングスリーブに、軸方向及び半径方向に可動に支持されて配置されている。

本発明による軸方向・半径方向支持エレメントによって、軸受ブシュエレメントを、ハウジングスリーブに対して単に半径方向で支持できるのみならず、同時に軸方向においても支持することができるので、好適に、追加的な軸方向支持エレメントを省くことができ、これによって基部軸受ユニットを、特に僅かな数の部材で実現することができる。そして別体の軸方向ばねエレメント及び半径方向緩衝エレメントを省くことができる。これによってまた故障の蓋然性及び保守の必要性を、著しく低減することができる。

この一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、該軸方向・半径方向支持エレメントがただ１つの一体に形成されたばね弾性及び緩衝エレメントとして形成されていると、例えば互いに別個の２つの機能部材に比べて、全体として安価に製造することができる。

一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントを、軸受ブシュエレメントの中間領域に配置することは、例えば、軸方向・半径方向支持エレメントが軸受ブシュエレメントの内部に位置するセンタリング及び／又は保持心棒部分に差し嵌められ、ひいては構造的に簡単に軸受ブシュエレメントの内部に配置されることによって、簡単に達成される。また同時に、スピンドルの最適な半径方向における戻りもしくは復元性を可能にする構造も、スペースを節減して得ることができる。

一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、好適には、中実体エレメントとして簡単に構成することができ、この場合この中実体エレメントは、内部に位置するセンタリング及び／又は保持心棒部分を少なくとも部分的に収容する盲孔を有する。

本発明の好適な態様では、軸受ブシュエレメントの内壁又は外壁と軸方向・半径方向支持エレメントとの間に、緩衝液剤のための間隙が設けられている。緩衝液剤としては、例えばオイルを使用することができる。間隙内における緩衝液剤は、スピンドルの半径方向における戻りを、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントによって最適に緩衝するのに役立つ。

特に長寿命でかつ保守が容易な態様では、一体にかつ弾性的に形成された２つの軸方向・半径方向支持エレメントが、軸方向で互いに間隔をおいて、少なくとも部分的に軸受ブシュエレメントの内部に配置されている。このように構成されていると、スピンドル装置のハウジングスリーブ内における基部軸受ユニットの特に安定的な支持を達成することができる。

この場合好適には、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、スリーブ体エレメントとして、かつスピンドルを収容するための材料切欠きを備えて構成されており、このように構成されていると、軸方向・半径方向支持エレメントを、軸受ブシュエレメントの、スピンドルとは反対側の端部においてのみならず、軸受ブシュエレメントの、スピンドルに向いた側の端部においても、好適には配置することができる。

択一的に、軸受ブシュエレメントの、スピンドルとは反対側の端部に、ピン体エレメントが、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントとして盲孔を備えて又は盲孔なしに設けられていてもよい。

このように構成されていると、重いスピンドルの使用時においても、粘度の低いオイルを好適に使用することができる。

特に好適な態様では、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントが、スリーブ体エレメントとして形成されている。しかしながらまた、ピン体エレメントとして形成された態様は、相応に構成された軸受ブシュエレメントにおいて好適であるとも言える。

「スリーブ体エレメント」という概念は、本発明では、内部が好適には連続して中空の、従って実質的に管状のエレメントを意味する。しかしながらまた軸受ブシュエレメントの構造に応じて、スリーブ体エレメントは部分的にだけ中空に形成されていてもよい。

このスリーブ体エレメントには、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントとして、好適に、ばね弾性特性と緩衝特性とが軸方向及び半径方向において内在しており、この場合軸方向は、基部軸受ユニットの長手方向長さによって、かつ特に支持されるスピンドルの配置方向によって表されている。相応に半径方向は、この軸方向に対して横方向に延びる。

「軸受ブシュエレメント」という概念は、本発明では、内部にスピンドル軸受装置のスピンドルスラスト軸受エレメントとスピンドルラジアル軸受エレメントとが一緒に配置されているブッシュエレメントのことを意味する。

好ましくは、本発明による軸受ブシュエレメントは、オイルを用いて半径方向において緩衝作用を有する軸受ブシュエレメントであり、この軸受ブシュエレメントでは、特に、ハウジングスリーブと軸受ブシュエレメントとの間のオイル間隙内に、軸受ブシュエレメントの周囲に、緩衝作用を有する緩衝液剤が収容されている。

本発明においてスピンドルスラスト軸受エレメントは好ましくは、焼入れされた鋼から製造され、スピンドルラジアル軸受エレメントは好ましくは、銅合金から製造されている。

軸受ブシュエレメントは、好適には、プラスチック又はコンパウンドから成る緩衝軸受ブシュエレメントを有することができ、このように構成されていると、軸受ブシュエレメント自体に、追加的に有利な緩衝特性を内在させることができる。さらにプラスチック製の軸受ブシュエレメントは、特に安価に製造することができる。

従って本発明による軸受ブシュエレメントは、極めて簡単化された構造と改善された特性とによって傑出しているので、本発明による軸受ブシュエレメントは、本発明のその他の特徴なしでも、従来の基部軸受ユニットを好適にさらに改良したものである。

もちろん軸受ブシュエレメントは、例えば金属のような他の材料から製造されていてもよい。このことが難なく可能であるのは、本発明において緩衝作用は主としてオイルの押し退けによって得られるからである。

構造上極めて簡単な本発明による基部軸受ユニットの態様では、軸方向・半径方向支持エレメントは、半径方向に張り出したカラー部分を備えた円筒形のベース体を有し、カラー部分は、軸受ブシュエレメントのヘッド側において軸方向及び半径方向で、軸受ブシュエレメントを越えて突出している。

本発明の特に好適な態様では、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、スピンドル軸受装置運転温度の上昇に連れて、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントの復元力性能と基部軸受ユニットの緩衝液剤の緩衝性能とが、互いに比例して低下可能に形成されているように、構成されている。

これによって、本発明の別の観点によれば、復元力性能と緩衝性能との間における良好に調整された比もしくは関係が、まったく又は問題にならないほどしか変化しない、という利点が得られる。

特にこれによって、本発明による基部軸受ユニットもしくはスピンドル軸受装置の運転特性が、スピンドル軸受装置温度及び／又はオイル温度とは無関係にほとんどもしくは無視できるほど僅かしか変化しない、というおそれを、著しく減じることができる。

特に半径方向における緩衝は、前提部に記載されたスピンドル軸受装置においてはしばしば大部分が、オイルである緩衝液剤を用いて行われる。しかしながらこのことには、スピンドル軸受装置の運転温度に達するまで、さらにまたスピンドル軸受装置の運転温度の上昇に連れて、オイルの粘度が低下し、その結果オイルによって得られる緩衝性能が部分的に臨界的に減少し、しかしながらばね弾性エレメントの復元性能は等しいまま、又はほとんど変化しない、つまりほとんど低下しない、という欠点がある。この欠点は、本発明による一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントによって好適に排除される。

さらに、特に半径方向における緩衝が、本発明におけるように、もっぱらオイルを用いて行われると、特に有利である。

また、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントが、エラストマばね弾性体エレメントを有すると、この軸方向・半径方向支持エレメントを構造上特に好適に準備することができる。

特にこのようなエラストマばね弾性体エレメントを用いて基部軸受ユニットにおいて、復元性能と緩衝性能との間における良好に調整された比もしくは関係がまったく又は問題にならないほどにしかずれない、ということを、構造上簡単に保証することができる。

このようなエラストマばね弾性体エレメントは、従来使用されている金属ばねエレメントに比べて、著しく安価に製造することができる。

さらに、このようなエラストマばね弾性体エレメントは、コイルばねを備えた従来使用されている構成において緩衝コイルばねエレメントの端部に必要である形状結合部（嵌合のような形状に基づく結合部）に関連した特別な処置が必要ないので、好適である。

エラストマばね弾性体エレメントの軟質の特性に基づいて、特に、製造誤差に対する要求のレベルを低くすることができ、これによって基部軸受ユニットを構造上さらに簡単化することができる。

「エラストマばね弾性体エレメント」という概念は、本発明では、形状安定性ではあるが弾性変形可能なプラスチックによって傑出していて、該プラスチックのガラス転移温度が使用温度を下回っている、エラストマから成るばね弾性エレメントを意味する。

従って一体にかつ弾性的に形成された本発明による軸方向・半径方向支持エレメントのガラス転移温度は、６０℃を、理想的には８０℃を上回っている。

好適に、エラストマばね弾性体エレメントは累積的に緩衝作用をも発揮することができる。

一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントがエラストマばね弾性体エレメントとして形成されているにもかかわらず、従来の８年〜２５年の耐用寿命は、問題なく達成することができ、この場合、より短い耐用寿命は、１８０００分⁻¹ 〜２５０００分⁻¹ の高いスピンドル回転数で運転されるスピンドル軸受装置に対しても言える。このような高いスピンドル回転数は、特に、細い糸を加工する場合に生じる。

従って本発明による課題は、スピンドル、特に紡績スピンドル、加撚スピンドル又は巻返しスピンドルを支持するためのスピンドル軸受装置であって、該スピンドル軸受装置のハウジングスリーブ内に配置された、頸部軸受ユニット及び基部軸受ユニットを備えた、スピンドル軸受装置によっても、解決され、この場合スピンドル軸受装置は、上に述べた特徴のうちの１つを備えて構成された基部軸受ユニットによって傑出している。

例えば、本発明による一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントでは、熱可塑性のポリウレタンのような熱可塑性のエラストマから成るエラストマばね弾性体を、好適に使用することができる。

これに関連して本発明の好適な態様では、軸方向・半径方向支持エレメントは、２０℃から６０℃へのスピンドル軸受装置運転温度の上昇時に、これに伴って生じる、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントの復元力の低下が、前記運転温度上昇時に同様に生じる、緩衝液剤の緩衝性能の低下に対して、２０％未満しか、好ましくは１０％未満しか、相違しないように構成されている。ただこのことによって、運転特性を、従来の基部軸受ユニットに対して好適に改善することができる。このことは、特に本発明におけるエラストマばね弾性体エレメントによって問題なく達成することができる。

さらに別の好適な態様では、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、２０℃から６０℃へのスピンドル軸受装置運転温度の上昇に連れて、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントのショア硬度値が、１０％よりも大きく、好ましくは２０％よりも大きく、理想的には３０％低下するように、構成されている。これによって、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントをその物質上の構成特性に関して、特に好適に次のように、すなわちスピンドル軸受装置における温度上昇中に、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントの復元力性能が可能な限り、緩衝液剤の緩衝性能と同じ程度で低下するように、設計することができる。このこともまた、特に、本発明におけるエラストマばね弾性体エレメントによって問題なく達成することができる。

従って、使用される緩衝液剤が、２０℃から６０℃へのスピンドル軸受装置運転温度の上昇に連れて、使用される緩衝液剤の粘度値が、４５％よりも大きく、好ましくは５５％よりも大きく、理想的には６５％、低下可能であるように構成されていると、好適である。

特に良好な使用特性を得ることができる好適な態様では、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、４０ショアＡと９０ショアＡとの間におけるショア硬度値、好ましくは５５ショアＡと８０ショアＡとの間におけるショア硬度値、を有するエラストマばね弾性体エレメントを有する。

上に述べたショア硬度値は、２３℃＋／−２Ｋの検査温度範囲に関連している。

上に述べたショア硬度値は、例えばエラストマばね弾性体エレメントによって、特にこのエラストマばね弾性体エレメントが例えば熱可塑性のエラストマから製造されていると、問題なく得ることができる。

既に述べた理由からだけでも、エラストマばね弾性体エレメントは、既に述べたように、従来の基部軸受ユニットを本発明の別の観点によれば、著しく有利にさらに改良しており、その結果これに関連した特徴は、本発明のその他の特徴なしでも、好適である。

択一的に、本発明による一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、該軸方向・半径方向支持エレメントが硬質プラスチック又はコンパウンドから製造されていると、好適に準備することができる。

温度に関連したＥモジュールの、これに関する影響は、ゴム材料に関しても、例えばアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）又はこれに類したもののようなプラスチックに関しても得ることができる。

温度の上昇に連れて、Ｅモジュールの値も低下する。一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントの相応な幾何学的な構成によって、より硬質のプラスチックを使用した場合でも同様な効果を得ることができる。

一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、該軸方向・半径方向支持エレメントが、緩衝液剤のための液体通路を有していると、特に好適に温度調整可能である。液体通路を用いて、この一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、特に良好に、その周囲に緩衝液剤を流すことができ、かつこの際に加熱することができる。

しかしながらまた、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、運転されるスピンドル軸受装置において発生する熱によっても、加熱され、特に、周囲温度、粘弾性でかつ粘性の変形成分に関する内部摩擦、及び軸受摩擦に関する外部摩擦によって、加熱される。またスピンドル軸受装置の運転時における振動作用も、温度上昇に寄与する。

スピンドル軸受装置の通常運転時に、多くの場合、２０℃〜６０℃のスピンドル軸受温度が得られる。

従って本発明による基部軸受ユニットは、温度上昇に関連して復元力を低下させる装置によって傑出している。

これに関連した好適な態様では、液体通路は、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントの半径方向に張り出したカラー部分において、半径方向及び軸方向に延在するように配置されている。

また、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントの周囲における流れを大幅に改善することができる態様では、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、該軸方向・半径方向支持エレメントの周方向において半径方向外側の環状のカラー部分で、スピンドル軸受装置のハウジングスリーブの内側面に、部分的にしか接触していない。

上に述べたような液体通路を設けることは、特に、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントが少なくとも部分的にオイル浴内に位置している場合に、極めて好適である。

従って本発明の好適な態様では、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントは、緩衝液剤室内に配置されている。

特に従来の繊維機械は、本発明による基部軸受ユニットもしくは本発明によるスピンドル軸受装置によって好適に改良することができるので、本発明の課題は、上に述べたスピンドル軸受装置を有することを特徴とする、少なくとも１つの紡績スピンドル、加撚スピンドル又は巻返しスピンドルを備えた繊維機械によっても解決される。

これによって、最適な緩衝作用を、運転開始時から運転温度に達するまで得ることができる。さらにこの場合、最適な緩衝作用は、周囲温度、スピンドル回転数又はそのための運転条件とは無関係に得ることができる。

本発明による基部軸受ユニットは、構成グループとして、脱落を防止して、前組立てされて、場合によってはばら売りのために、準備することができる。

本発明の別の利点、目的及び特性については、以下において、図面を参照しながら述べるが、図面及び以下の記載では、繊維機械のスピンドル軸受装置の本発明による基部軸受ユニットが、実施形態として挙げられている。

エラストマばね弾性体エレメントとして形成されたスリーブ体エレメントを、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメントとして備えた、基部軸受ユニットを有する、紡績スピンドルを支持するためのスピンドル軸受装置を示す縦断面図である。 図１に示したスピンドル軸受装置の基部軸受ユニットの硬度・粘度・温度線図である。 スピンドルスラスト軸受エレメント及びスピンドルラジアル軸受エレメントを有する、基部軸受ユニットの軸受ブシュエレメントに関して、図１に示したスピンドル軸受装置の第１の組立て状態を示す図である。 互いに間隔をおいて配置された２つのエラストマばね弾性体エレメントを装着された、基部軸受ユニットの軸受ブシュエレメントに関して、図１に示したスピンドル軸受装置の第２の組立て状態を示す図である。 組立てが終わった、スピンドル軸受装置の基部軸受ユニット及びハウジングスリーブに関して、図１に示したスピンドル軸受装置の第３の組立て状態を示す図である。 ハウジングスリーブ内に挿入された基部軸受装置と、スピンドル軸受装置のスペーサリングエレメントに関して、図１に示したスピンドル軸受装置の第４の組立て状態を示す図である。 ハウジングスリーブ内に挿入された基部軸受ユニット及び該基部軸受ユニットに挿入されたＯリングエレメント並びにスピンドル軸受装置の頸部軸受ユニットに関して、図１に示したスピンドル軸受装置の第５の組立て状態を示す図である。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１，図３〜図７に示された、図示されていないスピンドルを支持するための、本発明による基部軸受ユニット１を備えたスピンドル軸受装置２は、ハウジングスリーブ３を有し、このハウジングスリーブ３内には、基部軸受ユニット１のみならず、さらに頸部軸受ユニット４が少なくとも部分的に配置されている。

基部軸受ユニット１はこの場合一方の側で、ハウジングスリーブ３の底部領域５に載設され、これによって基部軸受ユニット１は、スピンドル軸受装置２の中心軸線６に関して軸方向７で底部領域５に固定されている。

他方の側において基部軸受ユニット１にはスペーサリングエレメント８が接続されており、このスペーサリングエレメント８は、ハウジングスリーブ３内において基部軸受ユニット１と頸部軸受ユニット４との間に配置されている。頸部軸受ユニット４はハウジングスリーブ３内に圧入されて固定されているので、従ってスペーサリングエレメント８及び基部軸受ユニット１は、頸部軸受ユニット４のスリーブ管９と底部領域５との間において軸方向に固定されて、スピンドル軸受装置２のハウジングスリーブ３内に配置されている。

基部軸受ユニット１は、軸受ブシュエレメント１０を有し、この軸受ブシュエレメント１０は、図示の実施形態では好ましくは、形状安定性のプラスチックから製造されており、これによって、正確なスピンドル軸受座を保証することができ、かつ振動減衰作用を損失なしに緩衝媒体に伝達することができる。さらにプラスチックは、射出成形法によって安価に製造可能であり、しかも、例えば貫通孔を備えた形状を構成することができ、これらの貫通孔は、充填時に空気を逃がすことができ、かつオイルの循環を可能にする。

軸受ブシュエレメント１０には、スピンドルスラスト軸受エレメント１１とスピンドルラジアル軸受エレメント１２とが収容されており、これらの軸受エレメント１１，１２を用いてスピンドル（図示せず）は、基部軸受ユニット１に回転確実に軸方向及び半径方向において支持されている。スピンドルスラスト軸受エレメント１１及びスピンドルラジアル軸受エレメント１２としては、好ましくは汎用の軸受エレメントを使用することができるので、これらについて、ここで詳しく述べることは省く。

この場合スピンドルスラスト軸受エレメント１１及びスピンドルラジアル軸受エレメント１２は、軸受ブシュエレメント１０の軸受エレメント収容室１３内に配置されていて、この軸受エレメント収容室１３は、軸受ブシュエレメント１０の中央部分１４から、軸受ブシュエレメント１０の保持心棒部分１５（特に図３も参照）内にまで延びている。保持心棒部分１５と、軸受ブシュエレメント１０の、中央部分１４から延びる第１の壁ウェブ１６との間に、中心軸線６を同心的に取り囲む環状の中間領域１７Ａが生じる。

保持心棒部分１５は、中間領域１７Ａに対する内壁であり、第１の壁ウェブ１６は、中間領域１７Ａに対する外壁である。

さらに軸受ブシュエレメント１０は、中央部分１４から延びる第２の壁ウェブ１８を有し、この第２の壁ウェブ１８は、軸受ブシュエレメント１０の他方の内部領域１９を半径方向において画定する。この他方の内部領域１９には、さらにセンタリング管片２０が位置している。この場合壁ウェブ１８は、中間領域１７Ｂの外壁であり、センタリング管片２０は、中間領域１７Ｂの内壁である。

スピンドル（図示せず）はさらに、スピンドル軸受装置２の頸部軸受ユニット４において、ころ軸受２１によって公知の形式で支持されている。このころ軸受２１は、頸部軸受ユニット４のスリーブ管９内に圧入されている。

従って、このように支持されたスピンドルは、極端に高い回転数でもスピンドル軸受装置２の中心軸線６を中心にして回転することができる。これにより中心軸線６は、図示されていないスピンドルの回転軸線６Ａをも形成する。

さらに基部軸受ユニット１は、本発明によれば、好ましくはスリーブ体エレメントとして形成された一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａによって傑出しており、この場合基部軸受ユニット１は図示の実施形態では、このように一体にかつ弾性的に形成された２つの軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂを有する。従って軸受ブシュエレメント１０は２つのスリーブ体エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）によっても、ハウジングスリーブ３に対して好適に支持される。

一体にかつ弾性的に形成された両軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂは、軸受ブシュエレメント１０の中央部分１４によって、軸方向において互いに間隔をおいてスピンドル軸受装置２の内部に配置されており、これによって基部軸受ユニット１を特に好適にハウジングスリーブ３に支持することができる。

一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂによって、軸受ブシュエレメント１０は、構造上特に簡単に、軸方向可動にかつ半径方向可動に、スピンドル軸受装置２のハウジングスリーブ３内にばね弾性的に、しかも緩衝作用をもって支持されている。

一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂは、内部にそれぞれ１つの一貫した中空室２３を有し、この中空室２３を通して、図示されていないスピンドルを案内することができるか（スリーブ体エレメント２２Ｂ参照）、又は、中空室２３内に、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａに関する場合のように、保持心棒部分１５が位置するか、又は、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂに関する場合のように、センタリング管片部分２０が位置する。

従って、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂは、一方の側に、スピンドル及びセンタリング管片収容室２４（スリーブ体エレメント２２Ｂ）を取り囲み、かつ他方の側で保持心棒部分収容室２５を取り囲み、これによって基部軸受ユニット１の構造は、好適にさらに簡単になる。

ここで挿入された、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂは、特に、それぞれ円筒形のベース体２６（単に例として符号２２Ｂに関連して示し、特に図４参照）によって傑出し、このベース体２６の一方の端部２７には、一体にかつ弾性的に形成された各軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ；２２Ｂの、半径方向２８に張り出したカラー部分２９Ａ；２９Ｂが成形されており、この各カラー部分２９Ａ；２９Ｂは、組み立てられた状態において、軸受ブシュエレメント１０の両ヘッド側３０，３１（例えば図３、図４参照）において、少なくとも軸方向７で軸受ブシュエレメント１０を越えて突出している。

この場合一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａは、中間領域１７Ａに、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂは、軸受ブシュエレメント１０の他方の内部領域１９に、差し込まれて配置されている。

一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａは、中間領域１７Ａにおいて第１の軸方向支持面３２に支持され、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂは、他の内部領域１９において別の軸方向支持面３３に支持されている（特に図３、図４参照）。

第１の軸方向支持面３２はこの場合、中間領域１７Ａにおいて中心軸線６に対して垂直に延びる。

別の軸方向支持面３３は、他の内部領域１９において同様に中心軸線６に対して垂直に延びる。

一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂ内にはそれぞれ、液体通路３５（ここでは単に例として符号が付けられ、特に図４参照）が設けられており、これによって一体にかつ弾性的に形成された各軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂの周りを、オイルのような緩衝剤液（図示せず）が、好適に流れることができる。

これらの液体通路３５は、特に、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂの半径方向に張り出したカラー部分２９Ａ，２９Ｂにそれぞれ設けられている。

これによって、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂはそれぞれ、該一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂの周方向において半径方向２８外側の環状のカラー部分２９Ａ；２９Ｂによって、スピンドル軸受装置２のハウジングスリーブ３の内側面に単に部分的にしか接触しない。

液体通路３５によってオイルは、一体にかつ弾性的に形成された両軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂの周りを、極めて良好に流れることができ、これによって、両軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂはより迅速かつ効果的に、その都度のスピンドル軸受装置運転温度に適合することができる。

このことは特に、本発明の別の観点に関して好適である。なぜならば、一体にかつ弾性的に形成された両軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂは、図示の実施形態では、スピンドル軸受装置の運転温度の上昇に連れて、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂの復元力性能と緩衝液剤の緩衝性能とが、互いに比例して低下可能になるように、構成されているからである。これによって復元力性能と緩衝性能との間における良好に調整された比もしくは関係が、まったく又は問題にならない程度しかずれず、その結果、スピンドル軸受装置２における良好な運転特性が得られる。

本発明の他の観点によれば、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂは、該軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ、５５〜８０ショアＡのショアＡ硬度を有する熱可塑性のポリウレタンから成るエラストマばね弾性体エレメント４０として形成されていると、構造上特に好適に準備することができる。

これによって、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂはこの実施形態では、各エラストマばね弾性体エレメント４０のショアＡ硬度が、２０℃から６０℃にスピンドル軸受装置の運転温度が上昇するに連れて３０％低下するように構成されている。

基部軸受ユニット１の領域におけるオイルの循環は、さらに軸受ブシュエレメント１０における循環スリット３６（特に図３参照）によって改善することができる。それというのは、このオイルはハウジングスリーブ３の内部において著しく良好に分配されることになり、その結果このオイルは、スピンドルスラスト軸受エレメント１１及びスピンドルラジアル軸受エレメント１２の良好な潤滑のために役立つのみならず、さらにハウジングスリーブ３に対する軸受ブシュエレメント１０の傑出した半径方向緩衝作用のためにも役立つことができるからである。

これらの循環スリット３６は、縦長形状をもって、中心軸線６の方向に延びており、かつ保持心棒部分１５の周囲においてこの中心軸線６の周りに同心的に配置されている。

軸受ブシュエレメント１０とハウジングスリーブ３との間における良好な緩衝を目的としたオイル供給を保証できるようにするために、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂと軸受ブシュエレメント１０のヘッド側３０；３１との間には、それぞれさらに１つの、同心的に延在する環状のオイル間隙３７Ａが位置している。この場合オイル間隙３７Ｂは、軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａ，２２Ｂと外壁１６，１８との間の領域に位置している（単に例として示し、特に図５も参照）。

図５の図示からは、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａの半径方向に張り出したカラー部分２９Ａのための設置部分４１と、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂの半径方向に張り出したカラー部分２９Ｂのための設置部分４１とが、さらに良く分かる。この場合両設置部分４１の間にはさらに、緩衝液剤部分４２が配置されており、この緩衝液剤部分４２は、そこにおいてハウジングスリーブ３が、両設置部分４１の領域におけるよりも幾分大きな内径を有することによって、傑出する。これによって軸受ブシュエレメント１０は、緩衝液剤部分４２において良好に形成可能なオイルフィルムによって、特に良好な半径方向緩衝作用を得る。

両設置部分４１と緩衝液剤部分４２との間における移行部もしくは設置部分４１とスリーブ管設置部分４３との間における移行部は、符号４４によって示されている。

図１からさらに良好に分かるように、スピンドル軸受装置２は緊締機構４５を用いて、繊維機械４７の保持装置４６内に固定されている。

図２に示した、本発明によるスピンドル軸受装置２の硬度・粘度・温度線図５０では、横軸５１にスピンドル軸受装置２の運転温度が℃でとられ、縦軸５２には、エラストマばね弾性体エレメント４０のショアＡ硬度５３と、スピンドル軸受装置２において使用される緩衝液剤（オイルＩＳＯＶＧ１０）の粘度５４とがとられている。

約２０℃の運転温度において、選択された緩衝液剤は、２０ｍｍ²／ｓの粘度を有し、選択されたエラストマばね弾性体エレメント４０は、約３５ショアＡの硬度を有し、この場合これらの値は、約６０℃に運転温度が上昇すると、緩衝液剤に関しては約７ｍｍ²／ｓの値に低下し、エラストマばね弾性体エレメント４０に関しては約２５ショアＡの値に低下する。

この場合エラストマばね弾性体エレメント４０に関するショアＡの値は、ほぼ直線的に低下し、これに対して緩衝液剤に関する粘度値は、対数的に低下し、これによってエラストマばね弾性体エレメント４０の復元力と緩衝液剤の緩衝性能とは、特にこの温度範囲においては、ほぼ互いに比例した特性を有する。

図３〜図７には、スピンドル軸受装置２の好適な組立て過程が示されており、この場合図面を見易くするために、すべての図面において、すべての符号を記載することは省いた。

図３には、軸受ブシュエレメント１０、スピンドルスラスト軸受エレメント１１及びスピンドルラジアル軸受エレメント１２が示されている。軸受ブシュエレメント１０には、中心軸線６とほぼ合致する組立て方向６０で、初めにスピンドルスラスト軸受エレメント１１が挿入され、次いでスピンドルラジアル軸受エレメント１２が挿入されて、軸受エレメント収容室１３内に配置される。

図４に示す次のステップにおいて、一体にかつ弾性的に形成された第１の軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａは、既に中間領域１７Ａに導入されていて、この第１の軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａは、軸受ブシュエレメント１０によって確定された第１の軸方向支持面３２に接触している。この場合、軸受ブシュエレメント１０のヘッド側３１において、軸受ブシュエレメント１０と、一体にかつ弾性的に形成された第１の軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａの半径方向に張り出したカラー部分との間には、オイル間隙３７Ａが残され、かつ軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａと壁ウェブ１６との間には、オイル間隙３７Ｂが残されている。一体にかつ弾性的に形成された第２の軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂに関しても同様なことが言え、この第２の軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂは、組立て方向６０で軸受ブシュエレメント１０の内部領域１９内に導入され、この導入動作は、第２の軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂがヘッド側３０の領域において軸受ブシュエレメント１０の別の軸方向支持面３３に接触するまで、行われ、そしてこの接触時には、軸受ブシュエレメント１０と第２の軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂとの間に、同様にオイル間隙３７Ａが残される。そして軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂと壁ウェブ１８との間には、オイル間隙３７Ｂが残される。

このようにして予め組み立てられた基部軸受ユニット１は、図５に示すように組立て方向６０で、スピンドル軸受装置２のハウジングスリーブ３内に差し込まれ、この差込み動作は、基部軸受ユニット１が、一体にかつ弾性的に形成された第１の軸方向・半径方向支持エレメント２２Ａで、軸方向においてハウジングスリーブ３の底部領域５に載着するまで、行われる。

基部軸受ユニット１が図６に示すように差し込まれると、次いでスペーサリングエレメント８が同様にハウジングスリーブ３内に導入され、この導入動作は、スペーサリングエレメント８が、一体にかつ弾性的に形成された第２の軸方向・半径方向支持エレメント２２Ｂに載着するまで、行われる。

最後に、頸部軸受ユニット４が、スリーブ管９の環状のウェブ６１のところまでハウジングスリーブ３内に圧入され、これによって、最終的に、使用準備完了状態のスピンドル軸受装置２（図１参照）が完全に組み立てられたことになる。この場合スリーブ管９はスペーサリングエレメント８に載置され、これによってスペーサリングエレメント８及び基部軸受ユニット１はハウジングスリーブ３内において固定されている。

もちろん、上に述べた実施形態は、単に、繊維機械におけるスピンドル軸受装置の本発明による基部軸受ユニットの第１の態様に過ぎない。従って、本発明の構成は、図示の実施形態に制限されるものではない。

１ 基部軸受ユニット、 ２ スピンドル軸受装置、 ３ ハウジングスリーブ、 ４ 頸部軸受ユニット、 ５ 底部領域、 ６ 中心軸線、 ６Ａ 回転軸線、 ７ 軸方向、 ８ スペーサリングエレメント、 ９ スリーブ管、 １０ 軸受ブシュエレメント、 １１ スピンドルスラスト軸受エレメント、 １２ スピンドルラジアル軸受エレメント、 １３ 軸受エレメント収容室、 １４ 中央部分、 １５ 保持心棒部分、 １６ 第１の壁ウェブ、 １７Ａ 中間領域、 １７Ｂ 中間領域、 １８ 第２の壁ウェブ、 １９ 内側領域、 ２０ センタリング管片、 ２１ ころ軸受、 ２２Ａ 一体にかつ弾性的に形成された第１の軸方向・半径方向支持エレメント、 ２２Ｂ 一体にかつ弾性的に形成された第２の軸方向・半径方向支持エレメント、 ２３ 中空室、 ２４ スピンドル及びセンタリング管片収容室、 ２５ 保持心棒部分収容室、 ２６ 円筒形のベース体、 ２７ 端部、 ２８ 半径方向、 ２９Ａ 張り出したカラー部分、 ２９Ｂ 張り出したカラー部分、 ３０ 第１のヘッド側、 ３１ 第２のヘッド側、 ３２ 第１の軸方向支持面、 ３３ 別の軸方向支持面、 ３５ 液体通路、 ３６ 循環スリット、 ３７Ａ オイル間隙、 ３７Ｂ オイル間隙、 ４０ エラストマばね弾性体エレメント、 ４１ 設置部分、 ４２ 緩衝液剤部分、４３ スリーブ管設置部分、 ４４ 移行部、 ４５ 緊締機構、 ４６ 保持装置、 ４７ 繊維機械、 ５０ 硬度・粘度・温度線図、 ５１ 横軸、 ５２ 縦軸、 ５３ ショアＡ硬度値、 ５４ 粘度値、 ６０ 組立て方向、 ６１ 環状のウェブ

Claims (11)

1. スピンドルを支持するためのスピンドル軸受装置（２）の基部軸受ユニット（１）であって、該基部軸受ユニット（１）は、前記スピンドルを軸方向において支持するスピンドルスラスト軸受エレメント（１１）と、前記スピンドルを半径方向において支持するスピンドルラジアル軸受エレメント（１２）とを有し、前記スピンドルスラスト軸受エレメント（１１）及び前記スピンドルラジアル軸受エレメント（１２）は、１つの共通の軸受ブシュエレメント（１０）内に保持されている、基部軸受ユニット（１）において、
   前記共通の軸受ブシュエレメント（１０）は、少なくとも１つの、一体にかつ弾性的に形成された軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）を用いて、前記スピンドル軸受装置（２）のハウジングスリーブ（３）に、軸方向及び半径方向で支持されて配置されており、かつ前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）は、少なくとも部分的に、前記軸受ブシュエレメント（１０）の内部において該軸受ブシュエレメント（１０）の内壁（１５，２０）と外壁（１６，１８）との間における中間領域（１７Ａ，１７Ｂ）に配置されていることを特徴とする、基部軸受ユニット（１）。
2. 前記内壁（１５，２０）又は前記外壁（１６，１８）と前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）との間に、緩衝液剤のための間隙（３７Ｂ）が設けられている、請求項１記載の基部軸受ユニット（１）。
3. ２つの軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）が、軸方向（７）で互いに間隔をおいて、少なくとも部分的に前記軸受ブシュエレメント（１０）の内部に配置されている、請求項１又は２記載の基部軸受ユニット（１）。
4. 前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）は、半径方向に張り出したカラー部分（２９Ａ，２９Ｂ）を備えた円筒形のベース体（２６）を有し、前記カラー部分（２９Ａ，２９Ｂ）は、前記軸受ブシュエレメント（１０）のヘッド側（３０，３１）において少なくとも軸方向（７）で、前記軸受ブシュエレメント（１０）を越えて突出している、請求項１から３までのいずれか１項記載の基部軸受ユニット（１）。
5. 前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）は、エラストマばね弾性体エレメント（４０）を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の基部軸受ユニット（１）。
6. 前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）は、２０℃から６０℃へのスピンドル軸受装置の運転温度の上昇に連れて、前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）のショア硬度値が、１０％よりも大きく低下するように、構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の基部軸受ユニット（１）。
7. 前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）は、４０ショアＡと９０ショアＡとの間におけるショア硬度値を有するエラストマばね弾性体エレメント（４０）を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の基部軸受ユニット（１）。
8. 前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）は、緩衝液剤のための液体通路（３５）を有し、この場合該液体通路（３５）は、前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）の半径方向に張り出したカラー部分（２９Ａ，２９Ｂ）において、半径方向（２８）及び軸方向（７）に延在するように配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の基部軸受ユニット（１）。
9. 前記軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）は、該軸方向・半径方向支持エレメント（２２Ａ，２２Ｂ）の周方向において半径方向外側の環状のカラー部分（２９Ａ，２９Ｂ）で、前記スピンドル軸受装置（２）の前記ハウジングスリーブ（３）の内側面に、部分的にしか接触していない、請求項１から８までのいずれか１項記載の基部軸受ユニット（１）。
10. スピンドル、紡績スピンドル、加撚スピンドル又は巻返しスピンドルを支持するためのスピンドル軸受装置（２）であって、該スピンドル軸受装置（２）のハウジングスリーブ（３）内に配置された、頸部軸受ユニット（４）及び基部軸受ユニット（１）を備えた、スピンドル軸受装置（２）において、
    請求項１から９までのいずれか１項記載の基部軸受ユニット（１）を特徴とする、スピンドル軸受装置（２）。
11. 少なくとも１つの紡績スピンドル、加撚スピンドル又は巻返しスピンドルを備えた繊維機械であって、請求項１０記載のスピンドル軸受装置（２）を特徴とする、繊維機械（４７）。

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