Spindellagerung für Spinn-, Spul- und Zwirnspindeln. Der Gegenstand vorliegender Erfindung betrifft eine Spindellagerung für Spinn-, Spul- und Zwirnmaschinen. Es ist bekannt, das Halslager derartiger Spindeln als Gleit lager, Kugellager oder Rollenlager auszuhil- c'en. Die Nachteile -der mittelst Gleitlager ge lagerten -Spindel, der erhöhte Kraft- und Schmiermittelverhrauch sollte durch -die auf Kugeln gelagerte,Spindel vermieden werden.
Es hat sich gezeigt, dass die Kugellagemspin- del aber weitaus grössere Nachteile, zum Bei spiel das Einfressen der Kugeln, das Un- rund- und Eckigwerden der Kugeln, und da mit dann verbunden die Vergrösserung,der zu beseitigenden Mängel mit sich bringt. Es ist bekannt, dass zwischen der lTmrdrehungszahl, dem Eigengewicht und dem Garngewicht einer Spindel sehr enge Beziehungen be stehen.
Wird das Verhältnis gestört, so kommt die Spindel ins Schwirren, was für da.s Garn sehr nachteilig ist und vielfach die Spindel ausser Stand setzt einen Faden zu er zeugen. Gemäss Fig. 1 sollte dies bisher ,da- durch vermieden wenden, dass (der die !Spin del 1 umgebende Kugelkorb 2 vermittelst all- seitigangeordneter Federn 3 elastisch nach giebig in der Lagerebene gebettet ist. Durch diese Vorrichtung ist es jedoch nicht möglich den Fehler zu beheben.
In Fig. 2 ist in stark vergrössertem Massstake gezeigt, wie durch die ebene Verlagerungsmöglichkeit der Feh ler nicht !behoben werden kann. In der nor malen Lage steht,die Berührungse#hene b-b der Kugeln senkrecht zur Achse, die Drücke heben sich gegenseitig auf, die Spindel bleibt ruhig. Es ist nun bekannt, dass die Spindel- achse beim Durchgang durch die kritische Um,drehungs.zahl ausschwingt, und zwar theoretisch von plus unendlich nach minus unendlich.
Die Begrenzung erlaubt ider,Spin-- del ,die Ausschwingung nach plus und minus unendlich nicht, aber einer Verlagerung ist sie zugängig; -dadurch kommt aber 'die Plan verschiebung der Kugeln zur Geltung und die Berührungsebene b'-b' liegt nun nicht mehr senkrecht zur Spindelachse, sondern nähert sich der Achsenebene. Die Berüh rungspunkte 4 und 5 der Kugeln liegen ver schieden hoch. Die Kugeln greifen an ver schiedenen Hebelarmen 'an, die Spindel schwirrt.
Um diesen Übelstand zu vermeiden, wer- @den an Stelle (der Kugeln Rollen 6, 7 verwen det. Ist die Lagerung dieser Rollen fest, @so wird bei,der kritischen Geschwindigkeit eine Bremsung der Spindel eintreten. Die Spindel schwirrt ebenfalls. Wird das Lager elastisch nachgiebig gemacht, so ist 'dem Fehler keines wegs abgeholfen, weil beim Ausschwingen der ;Spinldel aus (der Achse die Rollenentfer nung s sich auf Rollenentfernung ä vergrö ssern müsste.
Damit würden aber die bei 'der Kugellagerung beim Verlagern 'des Lagers eintretenden Fehler sich in vergrössertem Masse zeigen.
Aus allem diesem geht hervor, idass eine Verlagerung,des Halslagers nur .dann- erfolg reich sein und zum Ziele führen kann, wenn bei dieser Verlagerung die Berührungspunkte der Rollen beizw. Kugeln in gleicher Lage zur Spi@ndelachse'bleiben, das heisst die Lager- ebene senkrecht zur Spindelachse bleibt. In folge .der :auftretenden Eigenschwingung der Spindel, dem bei ;
der kritischen Geschwindig keit auftretenden'Schwingungsbauch und der durch das giroskopische 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 8piüdel ist .dias Schwingungszentrum 19 bald höher bald tie fer zu legen (Fig. 4).
Dabei ist zu (beachten, dass der Spindelfuss 8 niemals .auf einem Punkt läuft-, sondern dass er in Hypo- zykloiden warndert, so dass ihm eine geringe Verlagerungsmöglichkeit gegeben werden muss.
Der Nachgiebigkeit der ',Spinidellagerung, dem sogenannten Spindelhemd, gegenüber der Einwirkung des Schnurzuges wurde bisher durch eine -einseitig wirkende Felder Rech nung getragen.. Andere, nach andern Rich tungen wirkende Kräfte fanden keine nach giebige Lagerung und die Einwirkung dieser Kräfte ,auf die Dauer war meistens von einer !bleibenden Formänderung ÜerSpindel be gleitet.
Als so einwirkende Kräfte muss das einseitige Abbremsen der Spinedeln zum An setzen, das Abziehen oder vollen und Auf stecken .der neuen Spulen angesprochen wer den.
Eine weitere grosse Schwierigkeit bei der Herstellung rderSpindeln war das genaue Zentrieren ödes Spindelhalsl.a@gers zum Fuss lager, was ausserdem die Herstellungskosten einer ;Spindel in sehr hohem Masse verteuerte.
Bei,der :Spindellagerung gemäss 'der Erfin dung wird nun in einfacher Weise eine all seitige Beweglichkeit ider (Spiudel un'd eine Selbsteinstellung @derselben in die Rotations- axe.daidurch erreicht"dass die ISpinid.,el in Rol len so gelagert ist,
dass die Lagerung sowohl am 'Spin'delhals als auch am Spindelfuss der Verschiebung -der 8pindelachse folgt.
Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist in verschiedenen beispielsweisen Ausfüh rungsformen auf den beiliegenden Zeichnun gen veranschaulicht, und es stellt dar: Fig. 1 :eine bisher bekannte Lagerung der Spindel, Fig. 2 eine schematische Erläuterungs skizze, Fig. 3 eine weitere schematische Erläute rungsskizze, Fig. 4 eine !dritte schematische Erläute rungsskizze, Fig. 5 eine Ausführungsform des Erfin- ,dungsgegenstandes, Fig. 6 einen Einzelteil,
der Fig. 5, Fig: 7 eine Ausführungsform, bei welcher das Zylinderhemd durch die Feder selbst er setzt wird, Fig. 8 und 9 eine besondere Form der Ausführung gemäss Fig. 7, bei welcher die Drahtspiralen nach unten verjüngt sind und ia dem abschnaubbaren Ölbecher liegen.
In Fig. 5 und 6 ist je ein Ausführungs beispiel des in Fig. 4 schematisch veranschau lichten Erfindungsgedanken gegeben. An Stelle der Schwingungsstützen 10, 11 ist hier eine Spiralfeder vorgesehen. Die Spindel 12 ruht in dem Fusslager 13 und dem Halslager 14,der Spindelhülse 1.5. Das als Rollenlager ausgebildete Halslager 14 befindet sich in einer Kappe 16 und wird von einer in einem Innengewinde der Kappe eingeschraubten oder sonstwie befestigten Schraubenfeder 17 zusammen- und festgehal ten.
Der andere Teile der Schraubenfeder 17 ist in ein Innengewinde 19 in der Spindel hülse 15 eingeschraubt, und gewährleistet dem Halslager 14 den räumlich beweglichen Sitz. Über die Kappe 16 greift die Wirtel- blocke 20 mit dem Wirtel 21.
Beidem Durch gang durch die kritische Geschwindigkeit, das heisst wenn die Spindelachse aus ihrer normalen Achsenrichtung ausschwingt, ver lagert sich das Halslager unter Zusammen pressen bezw. Auseinanderziehen der Feder 17 räumlich, wobei die Berührungsebenen der Rollenpunkte mit der Spindel stets senk recht,zur Achse bleiben, gleichgültig welche Neigung .die Spindelachse besitzt. Der Fuss punkt 22 der .Spindel ist dabei in seiner Be wegung nicht eingeschränkt. Einige Tausend stel Millimeter Spiel im Fusslager genügen, um der Wanderung in den zulässigen Gren zen Rechnung zu tragen.
Das Halslager 14 ist ein Rollenlager und besteht aus ,den Rollen 23, dem obern Schul terring 24 und dem untern Schulterring 24a, gegen welchen sich das Spindelhemd 15 mit seinem Wulst 27 anlegt. Das Hemd 15 wird gegen den untern Halslagerring 24a,des Rol lenlagers durch die Schraubenfeder 17 ge- presst, wobei diese Schraubenf eder 17 gleich zeitig zur allseitig federnd abgestützten Be festigung des Hemdes 15 und damit der Stüt zung der Spindel im Lagerkörper 2'5 dient.
Der Lagerkörper 25 wird vermittelst eines Flansches und einer Gegenmutter an der Spindelbank befestigt. Das Halslagergehäuse 16 besitzt ein Innengewinde und einen. obern ausgeschliffenen Teil. In diesen obern au sge- schliffenen Teil wird der untere Schultrin:g24a eingelegt und über diesen Ring die Rollen 2'3 mit ihrem Rollenkorb gebracht.
Das Ganze wird durch meinen Abschluss- oder obern Schulterring 24, der ebenfalls geschlossen ist, abgeschlossen und durch Zudrückender Hals lagerhülse 15 gesichert. Die Rollen laufen einerseits auf der nackten .Spindel und ander seits gegen die Innenwandung,der Kappe. In besonderen Fällen ist es zweckmässig, die Innenwandung der Kappe durch einen ge härteten :Stahlring zu verkleiden, wodurcb dann ein leichter Lauf der Rollen gewähr leistet wird.
Gegen den untern Schulterring, 24a stützt sich Idas an seinem obern Ende 27 kegelförmig erweiterte Hemd 15 ab, wobei dieses Hemd gegen den ;Schulterring 24a von der Feder 17 elastisch nachgiebig gepresst wird. Im Unterteil des Hemdes 15 ist das Fusslager 13 eingeschoben und da ;der untere Teil 26 :des Hemdes entsprechend idem Fuss lager kegelförmig zuläuft, so ist es nur mög lich, das Fusslager 13 von oben her in das Hemd einzuführen. Es bringt sich dadurch in selbsttätiger Weise in -die richtige Lage. Die Spindel selbst hat im Fusslager 13 seit liches .Spiel, um der Verlagerung :der Rota tionsachse folgen zu können.
Die für sich herstellbare 3pindellageruug wird in Iden Lagerkörper 25 eingebracht und durch Herunterdrehen befestigt. Hierbei lau fen die Windungen der Feder 17 in einem Innengewinde 19 des Lagerkörpers.
Durch diese Anordnung ist eine weiche elastische und ,allseitig in besonders hohem Masse nach giebige Spindel geschaffen worden, die allen Anforderungen gerecht wird, indem ihre nor male Achse sich jederzeit in (die erforderliche Rotationsachse 'einstellen kann, weil die Spin del einmal ein :bewegliches Halslager, -zum andernmal ein zu diesem beweglichen Hals lager bewegliches H:emid;
drittens ein zu Iden beiden genannten wiederum bewegliches und einstellbares Fusslager und viertens eine all gemein bewegliche GesamIlbefestigung be- sitzt.,Selbst ruckweise auftretende, ungleich artige Belastungen, wie zum Beispiel dass An halten,der Spindeln an der Spindelspitze, wie es die Spinnerin allgemein beim Ansetzen ge rissener Fäden macht,ader Idas Abziehen ge füllter Spulen, vermag nichts an der Spindel zu deformieren,
weil die iSpinidellagerung auch als solche nachgiebig ist. Hierdurch können keine Formenänderungen durch Ver biegen .der ,Spindel, die ein Schlagen der Spindel hervorrufen, eintreten. Die Spindel kann aber auch sich zu jener Zeit in,die Ro tationsachse frei einstellen., wobei es gar nicht notwendig ist, dass 3pindelachse und Rota tionsachse stets zusammenfallen müssen, so dass hierdurch das Schwirren vermieden wird.
In herstellungstechnischer Hinsicht birgt diese neue Spindellagerung sehr grosse Vor teile, üa das Fusslager stets mit idem Hals lager übereinstimmt, was bei den bisher be kannten Lagerungen nie völlig zu erreichen war.
Die in Fig. 7 veranschaulichte Spindel- lagerumg sieht nunmehr den Ersatz des Spindelhemdes 26 durch die Feder 17, die hier als vollständiges Spindelhemd wirkt, vor. Durch diese neue Gestaltung hat,die Spindel nicht allein eine allseitige Verlagerungsmög lichkeit, sondern auch auftretenden Stössen in Richtung der .Spindelachse beim Aufstecken oder Abziehender Hülse bezw. Kopse wirkt sie elastisch entgegen, indem sich hierb ei die Feder dehnt.
Die mit einem glockenförmigen Wirtel 21 versehene Spindel 12 ruht in einem Hals lager 14 und- einem Fusslager 13. Sowohl Hals- wie Fusslager werden von der (Schrau benfeder 17 getragen, .die durch Gewinde mit demLagerkörper allseitig federnd verbunden ist. Der Lagerkörper 25 stützt sich vermit telst eines Flansches gegen die Spindelbank und wird von einer Mutter in seiner Lage ge halten.
Das Halslager ist gleich ausgebildet wie beim .ersten Beispiel.
Es ist frei beweglich und wird nur ver mittelst des Gewindes seines untern Teils von der Schraubenfeder 17 getragen.
Das Fusslager 13 wind ebenfalls von @ der Schraubenfeder 17 getragen, die es dem Fuss lager 13 jederzeit gestattet einer Verlagerung der Rotationsachse der Spindel 12 zu folgen. ' Die für sich herstellbare Spindellagerung wird in das Spindelgehäuse 25 gebracht und durch Herunterdrehen befestigt. Hierbei -lau- fen -die Windungen der Feder 17 in einem Innengewinde des Lagerkörpers 25.
Durch diese Anordnung ist eine weiche elastische und allseitig in besonders hohem 1Vhass nach, aiebige Spindel geschaffen worden, die allen Anforderungen gerecht wird, inidem ihre nor male Achse sich jederzeit in die erforderliche Rotationsachse einstellen kann, weil die !Spin del sowohl einbewegliches Halslager als auch ein zu diesem beweglichen Halslager beweg liches, einstellbares Fusslager und ausserdem ein allgemein bewegliche Gesamtbefesti- gung besitzt.
Selbst ruckweise auftretende, ungleichartige Belastungen, wie zum Beispiel -der Spindel zu deformieren, weil die ?Spindel spitze, wie es die @Spinnerin a1lgemein beim Ansetzen gerissener Fäden macht oder das Abziehen gefüllter Spulen vermag nichts an dem Spindel zu deformieren, weil idie Spindel befestigung auch als solche nachgiebig ist. Hierdurch können keine Formäniderungen durch Verbiegen der Spindel, -die ein Schla gen der Spindel hervorrufen, eintreten..
Die .Spindel kann aber auch sich zu jederzeit in die Rotationsachse frei einstellen, wobei es gar nicht notwendig ist, .d@ass @Spindeiachse und Rotationsachse stets zusammenfallen müssen, so dass hierdurch,das Schwirren ver mieden wird.
Die Fig. b und 9 stellt eine :Spindel dar. bei welcher die Gewindegänge der Feder 17 sich nach unten hin verjüngen und das Fuss lager 13 aufnehmen. Dadurch wird erreicht, dass zum Befestigen der Spindellagerung in der Spindelhülse oder im Lagerkörper einmal nicht so viele Umdrehungen zu machen sind, sondern nur .die kurzen Gewindegänge, die notwendig zum Halt sind, eingeschraubt wer den brauchen;
zum ändernmal wird dadurch erreicht, @dass der untere Teil der Feder in den abschraubbaren Ölbecher 29 eintreten kann. Die Bauart -der Spindel ist im übrigen sehr einfach. Die eigentliche Spindel 12 be sitzt etwa in ihrer Mitte den glockenförmigen Wirtelteil 21, in dessen Höhlung die Hals lagerung untergebracht wird. Der Lagerkör per 25 wird in bekannter Weise mittelst Flansch und Gegenmutter an der Spindel- Bank befestigt. Gegen das Herausfallen tder Spindel aus ihrer Lagerung, das sogenannte Steigen, dient der federnde Widerhaken 30.
Diese Spindellagerung 25 weist in ihrem un tern Teile den durch Gewindegänge 31 anzu schraubenden Ölbecher 32 und die Röhre 33 auf, die durch einen Spannring 34 in der Kappe gehalten wird. Das Spirndelgehäuse 25 besitzt in bekannter Weise in seinem In nern Gewindegänge 19, in welche das aus den Drahtspiralen gebildete .Spindelhemd einge schraubt wird. In seinem obern Teil ist das Spindelgehäuse ausgeschliffen und macht so der obern Spindellagerung 16 im Gehäuse Platz, so dass sich diese in die Aussparung einbettet.
Im untern Teile 35 verjüngt sich die federnde Spindelhülse 17 konisch, um dann erneut in die zylindrische Form 36 über zugehen, in welcher es das Fusslager 13 auf- r_i.mmt. Durch diese Verjüngung wird eine Verringerung des Durchmessers erreicht, so da.ss der Unterteil der Spindel bequem in den Hals des Ölbechers hereinpasst und .die ge samte Lagerung schneller eingeschraubt wer den kann.
Am Ende .der eingeschraubten Stellung springt eine am Unterrande der Kappe vor gesehene Nase in eine Aussparung, Höhlung oder Nut im Gehäuse ein, wodurch die Lage der Feder gesichert ist. Die Verschraubung der Feder kann dann nur dadurch gelöst werden, dass beim Aufschrauben zuerst ein kleiner Zug in Richtung der Spindelachse nach aufwärts unter gleichzeitigem @ück- wärtsdrehen erfolgt.