DE4006117C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elastisch aufgehängte Spindelhülsen für Spinn- oder Zwirnspindeln gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Es hat sich gezeigt, daß die Anordnung, Auswahl und Dimensionierung der elastischen Aufhängung bei sehr hohen Drehzahlen der Spindeln eine immer größere Bedeutung erhält, weil die Wirkungen von Unwuchten am Spindeloberteil quadratisch mit der Drehzahl zunehmen. Bekannte elastisch aufgehängte Spindelhülsen bauen die durch Unwuchten hervorgerufenen Lagerkräfte beispielsweise so ab, daß die Spindelhülsen in einem starren Verbindungsrohr sind und dieses zur Spindelbank elastisch aufgehängt ist.

Damit sind sowohl Parallelverschiebungen als auch Neigungen der Spindel bei Unwuchtkräften möglich, was den beabsichtigen Schutz der Spindelhülsen bewirkt. Begleiterscheinung dieser elastischen Aufhängung sind jedoch Auslenkungen der Spindel durch die Riemenandruckkraft aus der Lagerachse und damit aus dem Zentrum des Spinnringes. Eine bekannte elastisch aufgehängte Spinn- oder Zwirnspindel (DE-AS 21 14 779) hat dieses Problem nicht berücksichtigt bei dem vorgeschlagenen Ersatz von gummielastischen Ringen durch Metallfedern am starren Lagerrohr. Bei einer anderen bekannten Spinn- oder Zwirnspindel wird versucht, die im Spindeloberteil zu größeren Auslenkungen führende Neigung der Spindel zu verhindern und nur eine Querverschiebung deren Spindelhülse zuzulassen (DE-PS 23 48 908). Unter der Wirkung einer auf den Wirtel ausgeübten Riemenkraft soll der obere Abschnitt des Lagerrohres und das Halslager nicht umgelenkt werden, sondern sich im wesentlichen nur achsparallel versetzen. Bei dieser bekannten Spinn- und Zwirnspindel führt eine vom Antrieb ausgehende Seitenkraft lediglich zu einer Querverschiebung der Spindel und damit auch aus dem Zentrum des Spinnringes. Zu diesem noch verbleibenden Nachteil kommt der große Durchmesser des Wirtels, der größer ist als das Halslager, hinzu.

Die in der DE-PS 2 50 835 beschriebenen elastischen Hals- und Fußlager verursachen parallele Verschiebungen und auch Neigungen der Spindelachse. Das führt besonders im Spindeloberteil zu unzulässigen Auslenkungen der Spindelachse aus dem Mittelpunkt des Spinnringes; ein Ausgleich von parallelen Verschiebungen und Neigungen der Spindel im Spindeloberteil wird durch das Fehlen eines starren Verbindungselementes zwischen beiden Lagern verhindert.

Die bei den bekannten elastisch aufgehängten Spindelhülsen noch auftretende Auslenkung der Rotationsachse des Spindeloberteiles aus der Mitte des Spinnringes führt zu Ringläuferverschleiß und einer Verschlechterung des Spinn- oder Zwirnergebnisses, der große Wirtel bedingt hohe Riemengeschwindigkeiten.

Mit der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung wird nun die Aufgabe gelöst, unter Beibehaltung der Freiheitsgrade von bekannten elastisch aufgehängten Spindelhülsen für Spinn- oder Zwirnspindeln stets auch die Spindelzentrizität zu erreichen und für die Spindel im gesamten Drehzahlbereich einen effektiven Betrieb mit guten Spinn- oder Zwirnqualitäten bei geringen Riemengeschwindigkeiten und damit geringer Leistungsaufnahme zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird mit dem Aufbau und der Abstimmung der Elemente der elastisch aufgehängten Spindelhülsen so gelöst, daß ein starres Verbindungselement für Fuß- und Halslager der Spindel am Spindelfuß in bekannter Weise elastisch aufgehängt und gedämpft ist, aber in seinem oberen Bereich über das fest eingesetzte Halslager hinaus und über den oberhalb vom Halslager an der Spindel befindlichen Wirtel hinweg verlängert ist. Dieses verlängerte starre Verbindungselement ist an einem oberen Federelement, das direkt oder indirekt von der Spindelbank getragen wird, befestigt. Damit ist die Spindelhülse unten und oben elastisch aufgehängt und gedämpft. Da anders als in den bekannten Spindelhülsen der Wirtel auch noch oberhalb des Halslagers ist, kann sein Durchmesser kleiner als der des Halslagers sein und so bei höchsten Drehzahlen der Spindeln einen energieärmeren Riemenantrieb ermöglichen, weil im Vergleich zur Lösung gemäß DE-PS 23 48 908 bei gleicher Spindeldrehzahl die Riemengeschwindigkeit auf ca. 50% gesenkt werden kann.

Die jeweiligen Abstände der beiden Federelemente bis zu dem zwischen beiden liegenden Wirtel sind Ausgang für eine entsprechende Festlegung der jeweiligen Federsteifigkeiten zur Kompensation am oberen Spindelende der resultierenden Auslenkungen aus Neigung und Parallelversatz der Spindel bei unterschiedlichen Riemenandruckkräften. So wird das Spindeloberteil immer in gleicher Position gehalten. Damit erreicht diese Spindelhülse einen Lauf des oberen Endes der Spindel stets im Zentrum ihres Spinnringes. Mit der erzielten Zentrizität wird auch der Ringläuferverschleiß gesenkt, weil während des Läuferumlaufes um das obere Ende der Spindel unterschiedliche Zugverhältnisse und abrupte Erhöhungen und Verzögerungen der Läufergeschwindigkeiten vermieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Spindelhülse mit Spinnspindel und Spinnring;

Fig. 2 ein Federelement, an das das verlängerte Verbindungselement der Spindelhülse befestigt ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Spindel 1 sitzt in einem Fußlager 2 und Halslager 3, die starr in einem Verbindungselement 4, welches zusammen mit den Lagern 2, 3 die Spindelhülse 5 bildet, befestigt sind. Die Spindelhülse 5 ist im Gehäuse 13 elastisch zur Reduzierung oder Isolierung radialer Lagerkräfte aufgehängt, dazu dienen die Federelemente 7, 8 an der Spindelhülse 5. Die elastische Aufhängung und Dämpfung am unteren Ende der Spindel 1 erfolgt in bekannter Weise. Das starre Verbindungselement 4 ist über das starr darin befestigte Halslager 3 und auch über den oberhalb des Halslagers 3 an der Spindel 1 befindlichen Wirtel 9 hinaus verlängert und erst dort elastisch an einem oberen Federelement 8, das indirekt oder direkt an der Spindelbank 6 arretiert ist, aufgehängt.

Die durch diese Anordnung möglichen kleinen Durchmesser des Wirtels 9 gestatten eine effektive Anwendung der Spindelhülse 5 auch für höchste Spindeldrehzahlen unter Vermeidung hoher Riemengeschwindigkeiten und damit Energieverlusten und hohen Laufgeräuschen. Weiterhin verlagert sich das elastische Zentrum gegenüber bekannten elastischen Spindelhülsen so oberhalb des Halslagers 3, daß durch genau angepaßte Federsteifigkeiten und Abstände vom oberen und unteren Federelement 7, 8 bis zum Wirtel 9 sich beide Auslenkungen der Spindel 1 in ihren Wirkungen im oberen Ende 10 der Spindel 1 gerade kompensieren. Damit wird das obere Ende 10 der Spindel 1 immer in der gleichen Position gehalten, obwohl unterschiedliche Riemenkräfte am Wirtel 9 die Spindel 1 auslenken. Der Parallelversatz wird durch die Neigung der Spindel 1 an deren oberen Ende 10 kompensiert. Somit wird gerade in der schwingungstechnisch kritischen Phase in der Mitte des Spinnringes 11 gesponnen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das obere Federelement 8 zentrierend einstellbar aufgebaut. Damit können noch nach Einbau und Betrieb der Spindelhülse 5 Zentrierungen der Rotationsachse des Spindeloberteils zum Zentrum des Spinnringes 11 hin erfolgen und maschinenbedingte Abweichungen der Spindel 1 aus dem Zentrum des Spinnringes 11 mit dem oberen Federelement 8 ausgeglichen werden. Das einstellbare obere Federelement 8 kann ein Stanzteil in Form einer Ringfeder sein. Der Vorteil eines einstellbaren oberen Federelements 8 besteht auch darin, daß dadurch die Anforderungen an die Ebenheit der Spindelbank gering sind, weil nachträglich das obere Ende 10 der Spindel 1 zum Zentrum des Spinnringes 11 mittels des oberen Federelements 8 zentriert werden kann.

In der Fig. 2 ist das obere Federelement 8 einzeln als Stanzteil mit einem Paar Löcher 16 für die Befestigungselemente 15 und einem Loch 18 für ein Befestigungselement 14 sowie mit einem Paar Löcher 17 für den Eingriff eines stabförmigen Werkzeuges zur Verschiebung des Federelements 8 dargestellt. Die Befestigungselemente 15 haben einen kleineren Durchmesser als die zugehörigen Löcher 16 zwecks radialer Verschiebbarkeit des Federelements 8 zur Einstellung der Spindelhülse 5 mit der darin gelagerten Spindel 10 zum Zentrum des Spinnringes 11.

Claims (5)

1. Spindelhülse für Spinn- oder Zwirnspindel, elastisch an Federelementen in einem auf der Spindelbank befestigten Gehäuse aufgehängt, mit einem starren Verbindungselement zwischen Hals- und Fußlager und mit einem das Verbindungselement umgebenden Dämpfungselement im Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Verbindungselement (4) über das Halslager (3) und über einen darüber an der Spindel (1) befindlichen Wirtel (9) hinaus verlängert und dort an einem oberen Federelement (8), das direkt oder indirekt von der Spindelbank (6) getragen wird, befestigt ist, und daß das obere Ende (10) der Spindel (1) bei unterschiedlichen Riemenkräften stets in gleicher Position durch entsprechende Festlegung der Federsteifigkeiten in Abhängigkeit von den jeweiligen Abständen der beiden Federelemente (7, 8) bis zum Wirtel (9) geführt ist, und daß der Wirtel (9) zwischen Halslager (3) und oberem Federelement (8) angeordnet und sein Durchmesser kleiner als der vom Halslager (3) ist.

2. Spindelhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Federelement (8) mit dem daran aufgehängten Verbindungselement (4) einstellbar in seiner radialen Position zur Bohrung in der Spindelbank (6) befestigt ist.

3. Spindelhülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Federelement (8) ein Stanzteil, beispielsweise eine Ringfeder, ist.

4. Spindelhülse nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Federelement (8) mit Befestigungselementen (15), deren Durchmesser kleiner als der der zugehörigen Löcher (16) im oberen Federelement (8) ist, einstellbar ist und zur radialen Einstellung ein Werkzeug, das von oben durch Löcher (17) im oberen Federelement (8) greift und sich dabei im darunter befindlichen Gehäuse (13), beispielsweise in Sacklöchern, abstützt, vorgesehen ist.

5. Spindelhülse nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Befestigungselementen (15) und oberem Federelement (8) Elemente, die das obere Federelement (8) mit Vorspannung auf dem Gehäuse (13) halten, vorgesehen sind.