DE1685897B - Spinn- oder Zwirnspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinn- oder Zwirnspindel, die unabhängig vom Spindelantrieb stillsetzbar ist und zwischen dem Spindelschaft und dem Antriebswirtel eine lösbare Kupplung mit einer mit dem Wirtel umlaufenden Antriebsscheibe und einer mit dem Spindelschaft umlaufenden Abtriebsscheibe aufweist, die im normalen Betrieb der Spindel mit der Antriebsscheibe im Eingriff gehalten wird und mittels einer z. B. durch einen Fadenwächter betätigten Elektromagnetspule gegen die Kraft einer Feder aus dem Eingriff lösbar und an einer oberhalb davon angeordneten, ortsfesten Bremsfläche in Anlage zu bringen ist.

Spinn- oder Zwirnspindeln dieser Art sind u. a. aus den USA-Patentschriften 2 972 219 und 803 106 bekanntgeworden.

Die bekannten Spindeln besitzen mehrere ungünstige Konstruktionsmerkmale, die in erster Linie darin bestehen, daß der drehbare Spindelschaft lediglich mittels eines einzigen Fußlagers an der Spindelbank gelagert ist und daß der untere Abschnitt der Spindel zugleich ein zweites Lager für den durch einen Riemen angetriebenen Wirtel trägt.

Auf das Fußlagcr als einziges Lager der Spindel wirken demnach nicht nur große seitliche Kräfte ein, die auf eine Vibration der Spindel infolge einer Unwucht des Spulenkörpers sowie auf die beim Betrieb einer Spinnmaschine ohnehin vorhandene Vibration zurückgehen, sondern auch zusätzliche Kräfte, die durch den seitlichen Zug des Antriebsriemens am Wirtel bedingt sind, weil der Wirtel indirekt ja ebenfalls mittels des Fußlagers der Spindel gelagert ist. An dem Fußlager tritt hierdurch ein extrem

ίο hoher Verschleiß auf.

Auch die Lagerung des Wirteis auf der Spindel ist insofern sehr ungünstig, als das den Wirtel tragende Lager beim Betrieb der Maschine wechselnden Betriebszuständen ausgesetzt ist. Die eigentliche Lagerfunktion wird nur bei stillstehender Spindel und laufendem Wirtel ausgeübt, wenn eine Relativdrehung zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerring vorhanden ist. Im normalen Betrieb laufen beide Lagerringe dagegen gemeinsam um. Be-

ao sonders wichtig ist eine solche Rclativdrchung für die Lebensdauer von Wälzlagern, weil bei einem Fehlen der Relativdrehung, d. h. bei gemeinsamen Umlauf der Lagerringe die gehärteten Lagerkugeln infolge der ständig vorhandenen Vibration nach kurzer Zeit Druckstellen entstehen lassen, die zu einem raschen Verschleiß des Lagers führen. Der zuletzt erwähnte Nachteil gilt auch für eine aus der USA-Patentschrift 2 975 584 bekanntgewordene Spindel, die allerdings nicht mit Hilfe einer Elektromagnetspule sondern pneumatisch abgebremst wird.

Die bekannten Spindeln besitzen aber noch einen weiteren Nachteil, der darin liegt, daß zum Auswechseln eines Lagers und anderer beschädigter oder abgenutzter Bauteile die gesamte Spindel zerlegt und nach dem Zusammensetzen nach erfolgter Reparatur wieder neu justiert werden muß, was viel Zeit in Anspruch nimmt und daher zu längeren Stillstandszeiten und einem entsprechenden Produktionsausfall führt.

Hinsichtlich der Lagerabnutzung wesentlich günstiger ist eine aus der deutschen Patentschrift 1 131 573 bekanntgewordene, über eine Reibungskupplung angetriebene Spindel, bei welcher der Spindelschaft und das Antriebsorgan unabhängig voneinander, und zwar übereinander gelagert sind. Im Lager des Antriebsorgans ist daher ungeachtet dessen, ob die Spindel läuft oder stillsteht, stets eine Relativdrehung vorhanden, was sich günstig auf die Lebensdauer des Lagers auswirkt. Ein Nachteil der bekannten Spindel liegt allerdings darin, daß das Antriebsorgan kein durch einen Riemen angetriebener Wirtel, sondern eine durch ein Schraubenrad in Drehung versetzte Hohlwelle ist. Mit anderen Worten, die bekannte Spindel besitzt einen starren Antrieb, der insofern nachteilig ist, als er trotz der voneinander unabhängigen Lagerung des Spindelschaftes und des Antriebsorgans Vibrationen über das Maschinengestell von einer Spindel zur anderen überträgt.

Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß zur Durchführung einer Reparatur die gesamte Spindelanordnung zerlegt und nach dem Zusammenbau insgesamt neu justiert werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile zu beseitigen und eine Spinn- oder Zwirnspindel zu schaffen, bei welcher insbesondere das Lager des Antriebsorgans optimalen Laufbedingungen ausgesetzt ist, und bei welcher sich zur Durch-

rührung von Reparaturen keine längeren Stillstandszeiten ergeben, weil nach erfolgtem Zusammenbau keine Neujustierung der gesamten Spindel erforderlich ist. Darüber hinaus soll auch Vorsorge getroffen sein, daß Schwingungen des Maschinengestells weitgehend von der Spindel ferngehalten werden.

Die Aufgabe wird bei einer Spindel der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Spindelschaft im oberen Abschnitt eines Spindellagergehäuses und der Antriebswirtel in an sich bekannter Weise unabhängig vom Spindeischaft in einem vom oberen Abschnitt getrennten unteren Gehäuseabschnitt gelagert ist, welcher eine den Antriebswirtel, die lösbare Kupplung mit der ihr zugeordneten Elektromagnetspule sowie die ortsfeste Bremsfläche aufnehmende, abnehmbare Baueinheit bildet.

Durch die unabhängige Lagerung des Spindelschaftes und des Loswirteis ergeben sich besonders für das Wirtellager äußerst günstige Laufeigenschaften, weil sowohl bei stillstehendem als auch bei laufendem Spindelschaft eine Relativdrehung zwischen den Lagerringen vorhanden ist. Der größte Vorteil der Spindel liegt aber darin, daß der Antriebswirtel in einem vom oberen Abschnitt des Spindellagergehäuses getrennten und von diesem als Ganzes lösbaren unteren Gehäuseabschnitt gelagert ist, welcher eine Baueinheit bildet und außer der Lagerung für den Wirtel auch die gesamte elektromagnetische Kupplungs- und Bremseinrichtung aufnimmt.

In dem abnehmbaren unteren Gehäuseabschnitt befinden sich demnach die dem meisten Verschleiß ausgesetzten Teile, nämlich das Wirtellager, der den Antrieb vom Wirtel auf den Spindelschaft übertragende Reibbelag und die stationäre Bremsfläche. Beim Abnehmen des unteren Gehäuseabschnittes wird aber auch die die Kupplungsscheibe beaufschlagende Feder freigelegt, die in der Praxis häufiger bricht als allgemein angenommen wird.

Durch die Lagerung des Spindelschaftes und des Antriebswirteis in zwei voneinander lösbaren Gehäuseabschnitten wird erreicht, daß nach Durchführung von Reparaturen nicht alle Teile der Spindel neu justiert werden müssen, sondern nur die Teile desjenigen Gehäuseabschnittes, in welchem Teile ausgetauscht wurden.

Die Auftrennung des Spindelgehäuses in zwei gelrennte Gehäuseabschnitte bringt insgesamt natürlich noch den Vorteil mit sich, daß vom Marohinengestell oder von den Spindeln ausgehende Schwingungen nur in begrenztem Ausmaß weitergeleitet werden, weil der Spindelschaft und die Antriebsteile gewissermaßen voneinander isoliert sind.

Der Vollständigkeit halber sei im Zusammenhang hiermit jedoch erwähnt, daß mehrteilige Spindellagergehäuse als solche bekannt sind (deutsche Patentschriften 164 483 und 1 126 785), wobei bei den bekannten Ausführungsformen jedoch nicht von der vorteilhaften Maßnahme Gebrauch gemacht wird, in einem Gehäuseteil lediglich den Spindeischaft, in einem zweiten Gehäuseteil getrennt davon die Lagerung für das Antriebsorgan und die Kupplungs- und Bremseinrichtung anzuordnen.

Da sich die Bremsfläche einer Spindelbremse mit der Zeit abnutzt, andererseits aber die genaue Breite des Luftspaltes zwischen dem abzubremsenden Teil und der ortsfesten Bremsfläche für die Funktion der Bremse entscheidend ist, wenn es sich um eine elektromagnetisch betätigte Bremse handelt, kann gemäß Erfindung vorgesehen sein, daß der zwischen der Antriebsscheibe der Kupplung und der darüber angeordneten Bremsfläche vorhandene Luftspalt von außen einstellbar ist, so daß sehr rasch eine Nachjustierung vorgenommen werden kann, bevor die Bremsfläche endgültig erneuert werden muß.

Gemäß Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß das dem Antriebswirtel zugeordnete Lager mit seinem Außenring an der Innenwandung des unteren Gehäuseabschnittes und mit seinem Innenring an einer Nabe des Antriebswirteis befestigt ist. Auf diese Weise ist der stationäre Lagerring in einem Teil mit größerem Durchmesser aufgenommen, was für die Vibrationsdämpfung günstiger ist als das Aufziehen eines stationären inneren Lagerringes auf eine verhältnismäßig dünne Nabe, wie dies z. B. bei einer Spindel nach der britischen Patentschrift 981 394 der Fall ist. Für das zuletzt erwähnte Merkmal wird trotzdem kein Elementenschutz beansprucht, weil eine im Prinzip ähnliche Anordnung aus der weiter oben erwähnten deutschen Patentschrift 1 131 573 bekannt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Zwirnspindel mit dieser zugeordneten Lieferspulen,

F i g. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch die Spindel nach der Linie 2-2 der F i g. 1 und

F i g. 3 teilweise geschnitten den eine Baueinheit bildenden unteren Abschnitt der Spindel nach Fig. 2.

In F i g. 1 ist die erfindungsgemäße Anordnung einer Zwirnspindel insgesamt mit 10 bezeichnet. Hierzu gehören mehrere Lieferspulen 12, von denen der Faden 14 abgezogen und durch die insgesamt mit 16 bezeichneten Fadenwächter hindurchgeleitet wird. Jeder Fadenwächter 16 besteht aus einem schwenkbar angeordneten Fadenführer 18, der durch die während des Aufwickelvorganges auftretende Fadenspannung in seiner Arbeitsstellung gehalten wird. Bei einer unerwünschten Änderung der Fadenspannung oder bei gebrochenem oder aufgebrauchtem Faden wird der Fadenführer 18 durch eine Feder 20 verstellt und an einem elektrischen Kontakt 22 zur Anlage gebracht, so daß sich ein Stromkreis schließt und eine in der Spindel angeordnete Elektromagnetspule mit Strom gespeist wird, was nachstehend näher beschrieben ist.

Nach ihrem Durchtritt durch die Fadenwächter 16 laufen die zu vereinigenden Einzelfäden zwischen den als Klemmwalzen ausgebildeten Lieferwalzen 24 der Zwirnmaschine hindurch, wobei sie zu einem Doppelfaden vereinigt werden, der durch einen weiteren Fadenwächter 16 hindurchgeführt wird. Von da r.'is läuft der Doppelfaden 10 durch den Läufer 26 des Ringes 28 der Zwirnmaschine hindurch und auf den umlaufenden Garnkörper 30 auf. Selbstverständlich können beliebig viele Fäden doubliert und beliebig ausgebildete, herkömmliche Fadenwächter zur Anwendung kommen.

In F i g. 2 ist die Spindel insgesamt mit 40 bezeichnet. Die Spindel ist in der üblichen Weise in der gestrichelt angedeuteten Spindelbank 42 befestigt. Zu den Befestigungsteilcn gehören ein Befestigungsring 44 mit Ringsitz 45, der an der Unterseite der Spindelbank 42 befestigt ist. In der Spindelbank 42

ist das Spindellagergehäuse 46 einstellbar festgelegt. von einem Abstandsring 88 umgriffen, dessen Höhe Es besteht aus einer äußeren, mit Ansätzen 49 im so gewählt ist, daß sich ein angemessener Abstand Ringsitz 45 einstellbar befestigten Buchse 48, einer des Gehäuses 62 vom Flansch 51 ergibt. Zur Spule inneren Buchse 50, die mit einem radial nach aus- 86 gehören die üblichen Polstücke 89, 90, welche wärts gerichteten Flansch 51 versehen ist, sowie einer 5 die von der Spule erzeugten Kraftlinien übertragen, Zwischenbuchse 52 aus elastischem Material, die so daß die magnetisierbare Abtriebsscheibe 82 der sich zwischen den Buchsen 50 und 48 befindet und Kupplung angezogen wird. Die Polstücke sind dazu dient, Stöße und Vibration der laufenden Spin- zweckmäßigerweise durch Zapfen 91 an der Madel zu dämpfen. gnetspule 86 befestigt. Sie sind durch einen Zwi-

Innerhalb der inneren Buchse 50 des Spindellager- io schenraum 92 voneinander getrennt, um den Abbau gehäuses 46 befindet sich der Spindelschaft 54 mit der Magnetkraft zu beschleunigen, wenn die Spule einem Spulenmitnehmer 55. Der Spindelschaft 54 ist 86 stromlos wird.

mittels eines oberen Lagers 56 bzw. eines unteren Wie bereits erwähnt, befindet sich zwischen der

Lagers 58, die sich zwischen der Innenwandung der Oberseite der Abtriebsscheibe 82 und der Bremsinneren Buchse 50 und dem Spindelschaft 54 befin- 15 fläche 87 an der Unterseite der Spule 86 ein Luftden, im Spindellagergehäuse drehbar gelagert. An spalt 93. Der Luftspalt ist insofern wichtig, als eine dem radial nach außen gerichteten, unteren Flansch Veränderung des Abstandes zwischen diesen beiden 51 der inneren Buchse 50 ist beispielsweise mittels Flächen die Zeitspanne bestimmt, die zum vollstän-Schrauben 60 ein ortsfestes Gehäuse 62 befestigt, digen Stillsetzen des Spindelschaftes 54 erforderlich in welchem der insgesamt mit 64 bezeichnete Wirtel to ist. Die Veränderung des Luftspaltes erfolgt in eindrehbar gelagert ist. fächer und zweckmäßiger Weise dadurch, daß man

Der Wirtel 64 besteht aus einer inneren Nabe 66, lediglich den Wirtelzapfen 76 gegenüber der inneren die sich innerhalb des ortsfesten Gehäuses 62 befin- Nabe 66 des Wirteis verdreht, um den Wirtelzapfen det. Der drehbaren Lagerung des Wirteis 64 dient 76 und die ihm zugeordnete Antriebsscheibe 78 je ein Wälzlager 67 mit einem an der Innenwand des 25 nach Wunsch axial auf die Bremsfläche 87 zu oder Gehäuses 62 befestigten Außenring 68 und einem von dieser weg zu bewegen.

an der Nabe 66 des Wirteis befestigten und mit die- Das Wirtellagergehäuse 62 und der an diesem mitsein umlaufenden Innenring 70. Der Wirtel 64 er- tels Preßsitz befestigte Abstandsring 88 bilden ein fährt seinen Antrieb in bekannter Weise durch einen zusammengesetztes Gehäuse für die in F i g. 3 wiekontinuierlich laufenden Antriebsriemen 71 (Fi g. 1). 30 dergegebene Baueinheit, die sich als Ganzes vom Der Wirtel 64 weist ferner einen unteren Flansch 72 Spindelschaft 54 und dem diesem zugeordneten Spinauf, an den sich die Lauffläche 74 für den Antriebs- dellagergehäuse 46 trennen läßt, ohne daß hierdurch riemen anschließt, die koaxial zur Nabe 66 angeord- die Justierung der Spindel 54 beeinflußt wird. Die net ist und das ortsfeste Gehäuse 62 umgreift. In der Hauptteile der in F i g. 3 dargestellten Baueinheit Nabe 66 des Wirteis ist ein mit dem Wirtel 64 kon- 35 sind das zusammengesetzte Wirtellagergehäuse 62, tinuierlich umlaufender Zapfen 76 befestigt, an des- der Wirtel 64, das Lager 67, der Wirtelzapfen 76, die sen oberem Ende eine Antriebsscheibe 78 befestigt Kupplungsscheiben 78, 82 und die Elektromagnetist. Der Wirtelzapfen 76 ist in für den Zweck ge- spule 87. Bei den bisher bekannten Spindeln dieser eigneter Weise innerhalb der Nabe 66 einstellbar, Art mit von der Spindel abkuppelbarem Loswirtel ist beispielsweise mittels eines Gewindes und einer zu- 4° ein Abnehmen dieser Hauptteile als vollständige Baugeordneten Mutter 80. Die Gründe hierfür sind weiter einheit nicht möglich. Wenn bei einer bekannten Spinunten ausführlicher dargelegt. del dieser Art daher eine Störung auftritt, so muß

Über der Antriebsscheibe 78 der Kupplung be- zur Ausführung der Reparatur die gesamte Spindelfindet sich eine Abtriebsscheibe 82 aus ferromagne- einheit von der Spindelbank abgenommen werden, tischem, d. h. vorübergehend magnetisierbarem Ma- 45 Hierzu ist es notwendig, die schwierigen und zeitterial, die beispielsweise mittels eines Keiles am Spin- raubenden Arbeitsgänge des Zusammensetzens und delschaft 54 in der Weise befestigt ist, daß sie mit Justierens der Spindel beim Wiedereinsetzen der dem Spindelschaft 54 umläuft, diesem gegenüber je- Spindeleinheit zu wederholen, wodurch sich für die doch axial ein Stück verschiebbar ist. An der Un- Spindel der Produktionsverlust beträchtlich erhöht, terseite der Abtriebsscheibe 82 der Kupplung ist ein 50 Die beschriebene Verbesserung stellt einen wichtigen Reibbelag 83 befestigt, der normalerweise an der Vorteil der Erfindung dar.

kontinuierlich umlaufenden Antriebsscheibe 78 an- Im normalen Betrieb befinden sich die Scheiben 78,

liegt, wodurch der Abtriebsscheibe 82 eine Dreh- 82 der Kupplung im Eingriff, und die Elektromagnetbewegung erteilt wird. Üblicherweise wird die Ab- spule 86 ist stromlos. Der Antrieb wird von dem kontriebsscheibe 82 durch eine konische Feder 84 an 55 tinuierlich umlaufenden Wirtel 64 auf den Spindelder Antriebsscheibe 78 in Anlage gehalten. Die Fe- schaft 54 und den auf diesem festgehaltenen Garnder 84 befindet sich zwischen dem Lager 58 und der körper 30 übertragen. Wenn jedoch einer der Fäden Oberseite der Abtriebsscheibe 82, auf welche sie eine gebrochen oder aufgebraucht ist oder wenn die auf nach unten gerichtete Kraft ausübt, um den Ein- den zur Verarbeitung kommenden Faden einwirgriff mit der Antriebsscheibe 78 herzustellen. 60 kende Spannung übermäßig schwankt, bewegt sich

Mit geringem Abstand von der Oberseite der Ab- der Fadenwächter 16 unter der Wirkung der Feder 20 triebsscheibe 82 ist eine Elektromagnetspule 86 her- in eine Stellung, in welcher der Stromkreis für die kömmlicher Art angeordnet, deren Unterseite mit Elektromagnetspule 86 geschlossen und diese mit \

einer geeigneten Bremsfläche 87 versehen ist, an der Strom gespeist wird. Dadurch zieht die Spule 86 die j

die Oberseite der Abtriebsscheibe 82 der Kupplung 65 Abtriebsscheibe 82 der Kupplung an, hebt diese ent- j

zur Anlage kommt, wenn diese bei Speisung der gegen der Kraft der Feder 84 nach oben und bringt \

Elektromagnetspule durch deren Magnetkraft nach sie an der Bremsfläche 87 zur Anlage. Die Antriebs- f

oben gezogen wird. Die Elektromagnetspule 86 wird verbindung zwischen Wirtel 64 und Spindelschaft 54 f

wird hierbei unterbrochen; die Abtriebsscheibe 82, der Spindelschaft 54 und der Garnkörper 30 werden sofort stillgesetzt, so daß kein fehlerhafter Faden auf den Garnkörper 30 aufgewickelt wird. Während der Spindelschaft 54 stillsteht, laufen der Wirtel 64, der Wirtelzapfen 76 und die Antriebsscheibe 78 weiterhin im normalen Betrieb um.

Es sei darauf hingewiesen, daß infolge der erfindungsgemäßen Anordnung des Wirteis 64 unterhalb des unteren Endes des Spindelschaftes 54 das Lager 67 stets unter den gleichen Betriebsbedingun-

gen arbeitet, wobei zwischen den Lagerringen stet: eine gleichmäßige Relativbewegung vorhanden ist ungeachtet dessen, ob die Spindel im normalen Be trieb arbeitet oder stillgesetzt ist. Hieraus ergibt sich wie bereits früher erwähnt, daß die Erfindung eir Problem löst, das lange Zeit bei bekannten Spindel! dieser Art bestand, daß nämlich eine übermäßig« Abnutzung und eine Beschädigung des Lagers aus geschaltet wird, die sonst auf Grund einer plötz liehen Änderung der Arbeitsweise desselben bein Stillsetzen und Anlaufen der Spindel auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spinn- oder Zwirnspindel, die unabhängig vom Spindelantrieb stillsetzbar ist und zwischen dem Spindelschaft und dem Antriebswirtel eine lösbare Kupplung mit einer mit dem Wirtel umlaufenden Antriebsscheibe und einer mit dem Spindelschaft umlaufenden Antriebsscheibe aufweist, die im normalen Betrieb der Spindel mit der Antriebsscheibe im Eingriff gehalten wird und mittels einer z. B. durch einen Fadenwächter betätigten Elektromagnetspule gegen die Kraft einer Feder aus dem Eingriff lösbar und an einer oberhalb davon angeordneten, ortsfesten Bremsfläche in Anlage zu bringen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelschaft (54) im oberen Abschnitt (46) eines Spindellagergehäuses und der Antriebswirtel (64) in an sich bekannter Weise unabhängig vom Spindelschaft (54) in einem vom oberen Abschnitt (46) getrennten unteren Gehäuseabschnitt (62) gelagert ist, welcher eine den Antriebswirtel (64), die lösbare Kupplung (82, 83) mit der ihr zugeordneten Elektromagnetspule (86) sowie die ortsfeste Bremsfläche (87) aufnehmende, abnehmbare Baueinheit bildet.

2. Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Antriebsscheibe (82) der Kupplung und der darüber angeordneten Bremsfläche (87) vorhandene Luftspalt (93) von außen (76, 80) einstellbar ist.

3. Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Antriebswirtel zugeordnete Lager (67) mit seinem Außenring (68) an der Innenwandung des unteren Gehäuseabschnittes (62) und mit seinem Innenring (70) an einer Nabe (66) des Antriebswirteis (64) befestigt ist.