Die Erfindung betrifft eine Lagerung für Spindeln von Spinn-
oder Zwirnmaschinen mit einem drehbar gelagerten Schaft sowie mit einem Lagergehäuse,
welches ein Halslager, ein Spurlager und eine radial auslenkbare Fußlagerhülse
enthält, die in einem Ölbad angeordnet ist, wobei der Durchmesser des
Schaftes an der Fußlagerhülse kleiner ist als am Halslager.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die eingangs genannte Lagerung
derart zu verbessern, dass ein kleineres Lagerspiel als bisher in der Fußlagerhülse
dennoch möglich wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Durchmesser des Schaftes
an der Fußlagerhülse höchstens das 0,6-fache des Durchmessers am
Halslager beträgt.
Durch Verkleinerung des Durchmessers des Schaftes an der Fußlagerhülse
wird die Umfangsgeschwindigkeit des Schaftes an dieser Stelle reduziert. Es hat
sich überraschend gezeigt, dass mit dieser Maßnahme die Bläschenbildung
an der kritischen Stelle vermieden werden kann. Dadurch kann das absolute Lagerspiel
in der gewünschten Weise verkleinert werden, was dann zu einem ruhigeren Lauf
der Spindel führt. Vorteilhaft beträgt der Durchmesserunterschied zwischen
Schaft und Fußlagerhülse jetzt 0,015 bis 0,035 mm, bei einem Durchmesser
des Schaftes von ca. 3 bis 3,5 mm an dieser Stelle.
Es hat sich überraschend herausgestellt, dass mit den genannten
Maßnahmen obendrein die benötigte Antriebsleistung kleiner wird. Einsparungen
von etwa 1 Watt pro Spindel sind möglich.
Bei niedrigeren Spindeldrehzahlen, wenn der hydrodynamische Druck
die Lagerlast an der Fußlagerhülse nicht vollständig aufnimmt, das
Fußlager also im Mischreibungsbereich arbeitet, lassen sich weitere Verbesserungen
des Spindellaufes dann verzeichnen, wenn zwischen dem Schaft und der Fußlagerhülse
ein besonders enger Lagerspalt dadurch geschaffen wird, dass der Schaft an der Fußlagerhülse
leicht ballig ausgebildet wird. Da der Schaft in diesem Bereich ohnehin mit einer
speziellen Schleifscheibe geschliffen werden muss, führt das ballige Schleifen
nicht zu einer Kostenerhöhung.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung ist in der nachfolge den Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
Die erfindungsgemäße, vertikal angeordnete Spindel
1, beispielsweise für eine Ringspinnmaschine, enthält einen zu
Drehungen antreibbaren Schaft 2, der in einem als Rollenlager ausgebildeten
Halslager 3 sowie in einem zweiteiligen Fußlager 4 gelagert
ist. Das Halslager 3 und das Fußlager 4 befinden sich in
einem Lagergehäuse 5, welches einen geschlossenen Boden
6 aufweist.
Das Lagergehäuse 5 besteht im Wesentlichen aus einer
den Boden 6 enthaltenden Hülse 7 sowie einem das Halslager
3 aufnehmenden Lagerkopf 9, der mittels eines Presssitzes
8 in die Hülse 7 von oben eingesetzt ist. Im Innern des Lagergehäuses
5 befindet sich im Bereich des Fußlagers 4 ein Ölbad.
Das Fußlager 4 enthält eine die radialen Kräfte
aufnehmende Fußlagerhülse 11 sowie ein Spurlager 10
mit einer die axialen Kräfte aufnehmenden Spurplatte 12. Die Fußlagerhülse
11 ist in einem Zentrierrohr 13 gehalten, welches seinerseits
mittels eines Presssitzes 14 im Lagerkopf 9 befestigt ist. Das
Zentrierrohr 13 enthält eine wendelförmige Aussparung
15, welche das Zentrierrohr 13 in einem gewünschten Maß
biegeweich macht.
Zwischen der zylindrischen Innenkontur der Hülse 7 und
der zylindrischen Außenkontur des Zentrierrohres 13 befindet sich
ein Ringspalt, welcher in bekannter Weise eine Ölspirale 16 aufnimmt.
Die Ölspirale 16 ist insgesamt im Ölbad angeordnet. Durch Querbohrungen
18 im Zentrierrohr 13 steht der die Ölspirale 16
enthaltende Ringraum mit dem Ölbad des Fußlagers 4 in Verbindung.
Nach oben ist die Ölspirale 16 über eine Distanzhülse
17 abgestützt.
Die Spindel 1 ist zusammen mit einer Vielzahl weiterer nebeneinander
angeordneter Spindeln in einer nur strichpunktiert angedeuteten Spindelbank
19 in bekannter Weise befestigt. Der Spindel 1 ist ferner ein
nicht dargestellter Antriebswirtel zugeordnet, wobei sämtliche Antriebswirtel
von einem in Maschinenlängsrichtung durchlaufenden Antriebsriemen angetrieben
sind.
Mit Ausnahme des Durchmessers des Schaftes 2 im Bereich des
Fußlagers 4 entspricht die dargestellte Lagerung der heute üblichen
Praxis. So beträgt beispielsweise der Abstand von der Mitte des Halslagers
3 bis zur Spitze des Schaftes 2 an der Spurplatte 12
100 mm, bis zur Mitte der Fußlagerhülse 11 somit etwa 94 mm.
Der Durchmesser des Schaftes 2 am Halslager 3 beträgt üblicherweise
6,8 mm, der Durchmesser des Schaftes 2 kurz oberhalb der Fußlagerhülse
11, also vor der Verjüngung des Schaftes 2, etwa 6,3 mm.
Lagerungen mit diesen Abmessungen schienen ausgereizt, da sie sich millionenfach
bewährt hatten.
Es hat sich nun nach umfangreichen Versuchen herausgestellt, dass
das Laufverhalten der Spindel 1 verbessert werden kann, wenn der Durchmesser
des Schaftes 2 in der Fußlagerhülse 11 maximal 3 bis
3,5 mm beträgt. Dadurch lässt sich, bei gleichen Drehzahlen der Spindel
1 wie bisher, die Umfangsgeschwindigkeit des Schaftes 2 in der
Fußlagerhülse 11 verkleinern. Ein reduziertes absolutes Lagerspiel
führt dann nicht mehr zu einem Abreißen des Schmierfilmes in der Fußlagerhülse
11. Gleichzeitig verringert sich überraschend die erforderliche Antriebsleistung.
Insbesondere bei langsamen Drehzahlen der Spindeln 1 ist
es günstig, wenn der Spalt zwischen dem Schaft 2 und der Fußlagerhülse
11 besonders klein ist. Aus diesem Grund ist in weiterer Ausgestaltung
vorgesehen, dass der Schaft 2 an der Fußlagerhülse
11 leicht ballig ausgebildet ist.
Das Anordnen der Fußlagerhülse 11 in einem in der
Nähe des Halslagers 3 eingespannten flexiblen Zentrierrohr
13 ist für die Erfindung nicht zwingend. Vielmehr ist es in nicht
dargestellter Weise alternativ möglich, die Fußlagerhülse
11 in anderer Weise radial auslenkbar anzuordnen.