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Spinnspindel mit als Rollenlager ausgebildetem Halslager.
Der Gegenstand der Anmeldung betrifft eine Spindel für Spinn-und Zwirnmaschinen. Es ist bekannt, das Halslager derartiger Spindeln als Gleitlager, Kugellager oder Rollenlager auszubilden. Die Nachteile des Gleitlagers, der erhöhte Kraft- und Schmiermittel verbrauch, sollte durch die kugelgelagerte Spindel (Fig. 1) vermieden werden. Es hat sich gezeigt, dass die Kugellagerspindel aber weitaus grössere Nachteile, z. B. das Einfressen der Kugeln, das Unrund-und Eckigwerden der Kugeln und damit dann verbunden die Vergrösserung der zu beseitigenden Mängel, mit sich bringt. Es ist bekannt, dass zwischen der Umdrehungszahl, dem Eigengewicht und dem Garngewicht einer Spindel sehr enge Beziehungen bestehen.
Wird das Verhältnis gestört, so kommt die Spindel ins Schwirren, was für das Garn sehr nachteilig ist und vielfach die Spindel ausserstand setzt. beim Eintritt des Schwirrens einen Faden zu erzeugen.
Gemäss Fig. 1 soll dies dadurch vermieden werden, dass der die Spindel 1 umgebende Kugelkorb 2 vermittels allseitig angeordneter Federn 3 elastisch nachgiebig in der Lagerebelle gebettet ist. Durch diese Vorrichtung ist es jedoch nicht möglich, die Fehler zu beheben. In Fig. 2 ist in stark vergrössertem Massstabe gezeigt, wie durch die ebene Verlagerungsmöglichkeit der Fehler nicht behoben werden kann.
In der normalen Lage steht die Berührungsebene b-b der Kugeln senkrecht zur Achse, die Drücke heben sich gegenseitig auf, die Spindel bleibt ruhig. Es ist bekannt, dass die Spindelachse beim Durchgang durch die kritisehe Umdrehungszahl ausschwingt, und zwar theoretisch von plus unendlich nach minus unendlich. Die Begrenzung erlaubt der Spindel die Ausschwingung nach plus unendlich nicht, aber einer Verlagerung ist sie zugängig ; dadurch kommt aber die Planverschiebung der Kugeln zur Geltung. und die Berührungsebene b'-b'liegt nun nicht mehr senkrecht zur Spindelachse, sondern nähert sich der Achse. Die Berührungspunkte 4 und 5 der Kugeln liegen verschieden hoch. Die Kugeln greifen an verschiedenen Hebelarmen an, die Spindel schwirrt.
Werden an Stelle der Kugeln Rollen 6,7 verwendet und ist die Lagerung dieser Rollen fest, so wird bei der kritischen Geschwindigkeit eine Bremsung der Spindel eintreten. Es bilden sich Schwingungballen über und unter der Halslagerung. Die Spindel schwirrt ebenfalls. Wird das Lager in der Horizontalebene elastisch nachgiebig gemacht, so ist dem Fehler keineswegs abgeholfen, weil beim Ausschwingen der Spindel aus der Achse die Rollenentfernung a sich auf Rollenentfernung a'vergrössern müsste. Damit wurden aber die bei der Kugellagerung beim Verlagern des Lagers eintretenden Fehler sich in vergrössertem Masse zeigen.
Aus allem diesem geht hervor, dass eine Verlagerung des Halslagers nur dann erfolgreich sein und
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gleicher Lage zur Spindelachse bleiben, d. h. die Lagerebene senkrecht zur Spindelachse bleibt. Infolge der auftretenden Eigenschwingung der Spindel, dem bei der kritischen Geschwindigkeit auftretenden Schwingungsbauch und der dr. reh df. s gyroskopische Moment bedingten Achsenverlagerung ist es nicht angängig, die Spindel als ein Pendel anzusehen und um einen festen Fusspunkt 8 schwingen zu lassen.
Je nach den Abmessungen der Spindel ist das Schwingungszentrum 19 bald höher bald tiefer zu legen
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lager ausgebildete Halslager 14 befindet sich in einer Kappe 16 und wird von einer in einem Innengewinde 17 eingeschraubten Spiralfeder 18 zusammen-und festgehalten. Das andere Ende der Spiralfeder 18 ist
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die Anordnung, falls die Spindel ohne Hemd laufen soll. Bei dem Durchgang durch die kritische Geschwindigkeit, d. h. wenn die Spindelachse aus ihrer normalen Achsenrichtung ausschwingt, verlagert sich das Halslager unter Zusammenpressen bzw.
Auseinanderziehen der Feder 18 räumlich, wobei die Berühmngs- ebenen der Rollenpunkte mit der Spindel stets senkrecht zur Achse bleiben, gleichgfiltig, welche Neigung die Spindelachse besitzt. Der Fusspunkt 22 der Spindel ist dabei in seiner Bewegungnicht eingeschränkt. Einige Tausendstel Spiel im Fusslager genügen, um der Wanderungin den zulässigen Grenzen Reehnungzu tragen.
Bei der Anordnung mit Spindelhemd 23 (Fig. 6) ist die Feder 18 mit dem Hemd 23 verschraubt und dieses durch einen Spannring 24 in der Spindelhülse 15 befestigt. Auch hier ist der räumlichen Verlagerung des Halslagers 14 Rechnung getragen und ausserdem einer gewissen elastischen Einstellung der Spindel in die Schwingungsaehse Vorschub geleistet.
Die mit einem glockenförmigen Wirtel 20 versehene Spindel 12 bei der Anordnung nach den Fig. 7
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das Rollenlager 25, gegen welches sich das das Fusslager 18 enthaltende Hemd 23 der Spindel abstützt.
Das Hemd 23 wird gegen das Rollenlager 25 durch eine Schraubenfeder 18 gepresst, wobei diese Schraubenfeder 18 gleichzeitig zur allseitig federnd abgestützten Befestigung des Hemdes und damit der Spindellagerung in dem Lagerkörper 26 dient. Der Lagerkörper 26 stützt sich vermittels seines Flansches 27 gegen die Spindelbank ab und wird von der Mutter 28 in seiner Lage gehalten.
Das Halslagergehäuse 16 besitzt ein Innengewinde und einen oberen ausgesehliffenen Teil. In diesen oberen ausgeschliffenen Teil wird ein geschliffener Ring 27 eingelegt ; über diesen Ring werden die Rollen 30 mit ihrem Rollenkorb 31 gebracht. Das Ganze wird durch einen Abschlussring 32, der ebenfalls geschliffen ist, verschlossen und durch Zudrücken der Halslagerhülse 16 befestigt. Gegen den Ring 29 stützt sich das an seinem oberen Ende 33 kegelförmig erweiterte Hemd 23 ab, wobei dieses Hemd gegen den Ring 29 von der Feder 18 elastisch nachgiebig gepresst wird. In dem Unterteil des Hemdes 23 ist das Fusslager 13 frei eingeschoben. Da der untere Teil des Hemdes entsprechend dem Fusslager ballig kegelförmig zuläuft, kann sich das Fusslager in selbsttätiger Weise in die richtige Lage bringen.
Die Spindel 12 hat im Fusslager selbst etwas seitliches Spiel, um der Verlagerung der Rotationsachse folgen zu können. Die für sick herstellbare Halteeinrichtung wird in die Spindelhülse 26 eingebracht und durch Herunterdrehen befestigt. Hiebei laufen die Windungen der Feder 18 in einem Innengewinde 19 des Lagerkörpers 26. Durch diese Anordnung ist eine weiche'elastische und allseitig in besonders hohem Masse nachgiebige Spindel geschaffen worden, die allen Anforderungen gerecht wird, indem ihre normale Achse
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Halslager, zum andernmal ein zu diesem beweglichen Halslager bewegliches Hemd, drittens ein zu den beiden genannten wiederum bewegliches und einstellbares Fusslager und viertens eine allgemein bewegliche Gesamthalteeinrichtung besitzt. Selbst ruckweise auftretende, ungleichartige Belastungen, wie z.
B. das Anhalten der Spindeln an der Spindelspitze, wie es die Spinnerin allgemein beim Ansetzen gerissener Fäden macht, oder das Abziehen gefüllter Spulen, vermag nichts an der Spindel zu deformieren, weil die Spindelhalteeinrichtung auch als solche nachgiebig ist. Hiedurch können keine Formänderungen durch Verbiegen der Spindel, die ein Schlagen der Spindel hervorrufen, eintreten. Die Spindel kann aber auch sich zu jeder Zeit in die Rotationsachse frei einstellen, wobei es gar nicht notwendig ist, dass Spindelachse und Rotationsachse stets zusammenfallen müssen, wodurch das Sehwirren vermieden wird. In herstellungstechnischer Hinsicht birgt diese neue Spindellagenmg sehr grosse Vorteile, da das Fusslager stets mit dem Halslager übereinstimmt, was beiden bisherbekannten Lagerungen nie völlig zu erreichen war.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Spinnspindel mit als Rollenlager ausgebildetem Halslager, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenkäfig derart nachgiebig gelagert ist, dass er bei Lageänderungen der Spindel stets senkrecht zur Spindelachse bleibt.
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Spinning spindle with neck bearing designed as a roller bearing.
The subject of the application relates to a spindle for spinning and twisting machines. It is known to design the neck bearing of such spindles as plain bearings, ball bearings or roller bearings. The disadvantages of the plain bearing, the increased power and lubricant consumption, should be avoided by the ball-bearing spindle (Fig. 1). It has been shown that the ball bearing spindle has far greater disadvantages, e.g. B. the erosion of the balls, the out-of-round and angular development of the balls and, associated with this, the enlargement of the defects to be eliminated. It is known that there are very close relationships between the number of revolutions, the dead weight and the thread weight of a spindle.
If the relationship is disturbed, the spindle starts to whir, which is very disadvantageous for the yarn and often disables the spindle. to create a thread at the start of the buzz.
According to FIG. 1, this is to be avoided in that the spherical cage 2 surrounding the spindle 1 is elastically resiliently embedded in the bearing reel by means of springs 3 arranged on all sides. However, this device does not make it possible to correct the errors. In Fig. 2 it is shown on a greatly enlarged scale how the error cannot be eliminated by the planar displacement possibility.
In the normal position, the contact plane b-b of the balls is perpendicular to the axis, the pressures cancel each other out, the spindle remains calm. It is known that the spindle axis swings out when passing through the critical number of revolutions, theoretically from plus infinity to minus infinity. The limitation does not allow the spindle to oscillate towards plus infinity, but it is amenable to displacement; however, the plan shift of the balls comes into play. and the plane of contact b'-b 'is no longer perpendicular to the spindle axis, but rather approaches the axis. The points of contact 4 and 5 of the balls are at different heights. The balls attack different lever arms, the spindle whizzes.
If rollers 6, 7 are used instead of the balls and the bearing of these rollers is fixed, the spindle will brake at the critical speed. Vibration balls form above and below the neck support. The spindle also buzzes. If the bearing is made elastically flexible in the horizontal plane, the error is in no way remedied because when the spindle swings out of the axis, the roller distance a would have to increase to the roller distance a '. With this, however, the errors occurring in the ball bearing when moving the bearing were shown to a greater extent.
From all this it can be seen that a relocation of the neck bearing can only be successful and
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remain in the same position to the spindle axis, d. H. the bearing plane remains perpendicular to the spindle axis. As a result of the inherent vibration of the spindle, the anti-vibration that occurs at the critical speed and the dr. deer df. Because of the axial displacement caused by the gyroscopic moment, it is not acceptable to regard the spindle as a pendulum and to let it swing around a fixed base point 8.
Depending on the dimensions of the spindle, the center of oscillation 19 is soon to be higher or lower
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The neck bearing 14 formed in a bearing is located in a cap 16 and is held together and held in place by a spiral spring 18 screwed into an internal thread 17. The other end of the coil spring 18 is
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the arrangement if the spindle is to run shirtless. In passing through the critical speed, i. H. if the spindle axis swings out of its normal axis direction, the neck bearing is displaced under compression or
Spatially pulling the spring 18 apart, the planes of contact between the roller points and the spindle always remaining perpendicular to the axis, regardless of the inclination of the spindle axis. The movement of the base 22 of the spindle is not restricted. A few thousandths of a play in the foot bearing are sufficient to carry the migration within the permissible limits.
In the arrangement with a spindle shirt 23 (FIG. 6), the spring 18 is screwed to the shirt 23 and this is fastened in the spindle sleeve 15 by a clamping ring 24. Here, too, the spatial displacement of the neck bearing 14 is taken into account and, in addition, a certain elastic adjustment of the spindle in the oscillation axis is provided.
The spindle 12 provided with a bell-shaped whorl 20 in the arrangement according to FIG. 7
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the roller bearing 25, against which the shirt 23 of the spindle containing the foot bearing 18 is supported.
The shirt 23 is pressed against the roller bearing 25 by a helical spring 18, this helical spring 18 serving at the same time for fastening the shirt with elastic support on all sides and thus for the spindle bearing in the bearing body 26. The bearing body 26 is supported by means of its flange 27 against the spindle bank and is held in its position by the nut 28.
The neck bearing housing 16 is internally threaded and has an upper grinded portion. A ground ring 27 is inserted into this upper ground part; The rollers 30 with their roller cage 31 are brought over this ring. The whole is closed by a closing ring 32, which is also ground, and fastened by pressing the neck bearing sleeve 16 shut. The shirt 23, which is widened conically at its upper end 33, is supported against the ring 29, this shirt being pressed against the ring 29 by the spring 18 in an elastically flexible manner. In the lower part of the shirt 23, the foot bearing 13 is freely inserted. Since the lower part of the shirt tapers in a spherical, conical shape corresponding to the foot bearing, the foot bearing can automatically bring itself into the correct position.
The spindle 12 has some lateral play in the foot bearing itself in order to be able to follow the displacement of the axis of rotation. The holding device that can be manufactured for sick is introduced into the spindle sleeve 26 and fastened by turning it down. The turns of the spring 18 run in an internal thread 19 of the bearing body 26. This arrangement creates a soft, elastic spindle which is particularly flexible on all sides and which meets all requirements by virtue of its normal axis
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Neck bearing, on the other hand a shirt that can be moved to this movable neck bearing, thirdly has a foot bearing that is in turn movable and adjustable in relation to the two mentioned ones, and fourthly has a generally movable overall holding device. Even jerky, uneven loads, such as
B. stopping the spindles at the spindle tip, as the spinner generally does when attaching torn threads, or pulling off filled bobbins, cannot deform anything on the spindle because the spindle holding device is also flexible as such. As a result, no changes in shape due to bending of the spindle, which could cause the spindle to hit, can occur. The spindle can, however, also freely adjust itself to the axis of rotation at any time, whereby it is not at all necessary that the axis of the spindle and the axis of rotation always have to coincide, so that the visual confusion is avoided. From a manufacturing point of view, this new spindle position harbors very great advantages, since the foot bearing always coincides with the neck bearing, which could never be fully achieved with either of the previously known bearings.
PATENT CLAIMS:
1. Spinning spindle with a neck bearing designed as a roller bearing, characterized in that the roller cage is supported so resiliently that it always remains perpendicular to the spindle axis when the spindle changes position.