Verfahren zum Schmieren einer Spinn- oder Zwirnspindel und gemäss dem Verfahren geschmierte Spindel

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft die Schmierung eines Lagers einer Spinn- oder Zwirnspindel, welche einen Spindalschaft (11) und ein fest montiertes Gehäuse (21) umfasst. Das Schmiermittel (28) wird in einem geschlossenen Kreislauf von einem Reservoir (13) zum erhöht angeordneten Lager (23) und wieder zum Reservoir zurück bewegt.
Erfindungsgemäss ist der Spindelschaft (11) mit dem Reservoir (13) rotationsverbunden, und es ist ein in das letztere eintauchendes, mit dem Gehäuse (21) festes Rohr (25) vorgesehen. Das Rohr ist an seinem in das Reservoir (13) eingetauchten Ende mit einer Oeffnung (26) versehen, gegen welche beim Beginn der Rotation des Reservoirs (13) das Schmiermittel strömt. Dadurch bildet sich an der Oeffnung (26) des Rohres (25) ein Staudruck aus, wodurch das Schmiermittel (28) einen geschlossenen Kreislauf bildend, im Rohr (25) hochgetrieben wird, aus der Ausmündung (27) desselben austritt und durch das Lager (23) wieder zum Reservoir zurückfliesst. Die Position des Rohres (25) bzw. der Oeffnung (26) ist in der Weise gewählt, dass sich die Oeffnung (26) beim Erreichen der maximalen Rotationsge- schwindigkeⁱt des Schmiermittels ausserhalb des durch die Fliehkraft an die Seitenwand des Reservoirs (13) hin verdrängten Schmiermittels (28) befindet.
Bei entsprechender Bemessung der Spindeldimensionen und der Schmiermittelmenge erhält man beim Start der Spindel eine kräftige Schmierung und als Folge der Fliehkraft bei voller Rotationsgeschwindigkeit einen vollständigen Unterbruch des Kreislaufs. Damit wird während des normalen Spinnvorgangs für Schmierzwecke keine zusätzliche (Antriebs-) Energie benötigt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schmieren eines Lagers einer Spinn- oder Zwirnspindel, welche einen Spindelschaft, ein fest montiertes Gehäuse und ein ein flüssiges Schmiermittel enthaltendes Reservoir umfasst, wobei das Lager am Gehäuse befestigt, von diesem umschlossen, und der Spindelschaft durch das Lager rotierbar gehalten ist, und das Schmiermittel sich in einem geschlossenen Kreislauf vom Reservoir zum bezüglich des letzteren erhöht angeordneten Lager und wieder zum Reservoir zurück bewegt.

[0002] Bei bekannten Methoden zum Schmieren von Spindeln wird das Schmiermittel von einem Reservoir nach oben gebracht und daraufhin beim wieder Hinunterfliessen zum Zweck des Schmierens über die zu schmierenden Teile geleitet. Es sind verschiedene Arbeitsweisen bekannt, um das Schmiermittel nach oben zu bringen:

Gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 155 356 steigt es an der Spindel empor, tritt am Ende eines oben angebrachten Lagers aus und gelangt wieder in ein Halslagergehäuse zurück. Gemäss der britischen Patentschrift Nr. 698 141 wird Oel durch Zentrifugalkräfte gegen die Innenwand eines Zylinders geschleudert. Dabei wird dieses nach oben gespritzt und gelangt dabei durch ein oberes und ein unteres Lager.

[0003] In der in der USA-Patentschrift Nr. 2 780 049 gezeigten Einrichtung wird bei Rotation eines Rohres Oel nach oben in einen ringförmigen Raum befördert. Dabei wird ein unteres Lager geölt. Mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit kann Oel bis zum oberen Lager hinauf getragen werden.

[0004] Die deutsche Patentschrift Nr. 455 211 zeigt eine Einrichtung mit einer sich nach oben erweiternden Spindelwelle, bei deren Rotation das Oel sich entlang der Welle nach oben bewegt. Das Zurückbewegen desselben erfolgt längs der Innenwand einer Bohrung.

[0005] Die deutschen Patentschriften Nr. 486 106, 538 624 und 654 948 betreffen Einrichtungen, bei denen Oel mittels einer Spiralnut bzw. Schraubennut nach oben gefördert wird.

[0006] Den bekannten Einrichtungen haftet der Nachteil an, dass bei der grössten Belastung des Antriebs der Spindeln, d.h. bei der höchsten Tourenzahl derselben, oder anders gesagt, während des normalen Wickelvorganges der Spindel, auch die durch das Zuführen des Schmiermittels bedingte Belastung des Spindelantriebs am grössten ist. Das Zusammenfallen dieser maximalen Belastungen ist für den Antrieb nachteilig, da es ein Mehraufwand an Energie bedeutet. Dieser Nachteil soll gemäss der Erfindung vermieden werden. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir mit dem Spindelschaft mitrotiert, dass ein am Gehäuse befestigtes, feststehendes Rohr in das Reservoir eintaucht und den vom letzteren zum Lager führenden Teil des Kreislaufs bildet, dass beim Beginn der Spindelrotation das Schmiermittel im Reservoir vor dem Erreichen seiner maximalen Rotationsgeschwindigkeit gegen eine am eingetauchten Ende des Rohres vorhandene Oeffnung strömt, so dass sich an der Oeffnung ein Staudruck bildet, und dass die Position des Rohres in der Weise gewählt wird, dass sich die Oeffnung beim Erreichen der maximalen Rotationsgeschwindigkeit des Schmiermittels ausserhalb des sich im Reservoir befindlichen, der Fliehkraft ausgesetzten Schmiermittels befindet.

[0007] Die Erfindung bezieht sich ausserdem auf eine Spinn-oder Zwirnspindel mit einem gemäss dem Verfahren geschmierten, den Spindelschaft rotierbar haltenden Lager, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Spindelschaft und das Reservoir miteinander verbunden und um eine gemeinsame Achse rotierbar sind, dass das Reservoir als ein nach oben offener Behälter ausgebildet ist, dessen Seitenwand mit einem oberen Rand versehen ist, welcher sich nach innen bis zum von oben in das Reservoir eintauchenden Gehäuse hin erstreckt und mit diesem einen Dichtungsspalt bildet, und dass der vom Reservoir zum Lager führende Teil des Kreislaufes durch ein vom Reservoir zum Lager führendes Rohr gebildet ist, welches eine oberhalb des Lagers befindliche Ausmündung besitzt.

[0008] Damit vermittelt die Erfindung insbesondere den Vorteil einer dem Spinnprozess speziell angepassten Schmiermethode: Beim Beginn des Erstellens einer Wicklung wird das mit dem Reservoir mitrotierende Oel durch das Lager getrieben. Dabei erhält man eine kräftige Schmierung des Lagers. In dem Masse als das Schmiermittel im Reservoir die volle Rotationsgeschwindigkeit erreicht, wird es durch die Zentrifugalkraft gegen die Seitenwand des Reservoirs gedrückt. Das Rohr ist im Reservoir in solchen Abständen von dessen Seitenwand und von dessen Boden positioniert, dass bei dieser vollen Rotationsgeschwindigkeit, d.h. bei normalem Betrieb der Spindel kein Oel mehr gegen das Rohr und damit gegen die am ins Reservoir eingetauchten Ende des Rohres vorhandene Oeffnung fliesst. Damit ergibt es sich, dass während des normalen Betriebes der Spindel kein Schmiermittel mehr in das Rohr gelangt und damit keine Bremswirkung mehr auf das rotierende Reservoir ausgeübt wird. Somit erhält man mit der erfindungsgemässen Spindel beim Beginn des Bewickelns einer Hülse eine sehr kräftige Schmierung, welche bis zur vollen Bewicklung derselben vollauf genügt; dabei ist während des normalen Wickelvorganges keine Energie für die Zirkulation eines Schmiermittels notwendig.

[0009] Im folgenden sei die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. In der letzteren zeigt die

Fig. 1 auf ihrer rechten Hälfte eine Seitenansicht und auf ihrer linken Hälfte einen Längsschnitt des unteren Teils einer Spindel, und die

Fig. 2 einen Schnitt des unteren Teils des in der Fig. 1 gezeigten Rohres 25 längs einer zur Zeichenebene senkrechten und in der Achse des Rohres 25 liegenden Ebene.

[0010] Die Fig. 1 zeigt einen hohlzylindrischen Spindelschaft 11, welcher um eine Achse 12 rotierbar ist. Ein Reservoir 13 ist fest auf dem Spindelschaft 11 aufgesetzt und mit diesem um die Achse 12 rotierbar. Das Reservoir 13 ist mit einem zum Antreiben vorgesehenen Wirtel 14 versehen. Ausserdem ist ein Klemmring 15 fest auf dem Schaft 11 aufgesetzt und ebenfalls mit diesem rotierbar. Zwischen dem auf dem Spindelschaft 11 aufsitzenden, zylindrischen Teilstück des Klemmringes 15 und einer von diesem getragenen Dichtung 16 ist eine Hülse 17, welche beispielsweise zum Aufwickeln eines Fadens dient, aufsteckbar. Am oberen Ende des Spindelschaftes 11 und in der Zeichnung nicht gezeichnet, befindet sich ein Spindelkopf, welcher ebenfalls zum Halten der aufgesteckten Hülse 17 dient. Die Seitenwand des Reservoirs 13 ist mit einem oberen Rand 18 versehen, welcher sich nach innen erstreckt, im Reservoir 13 befindet sich ein flüssiges Schmiermittel 28, z.B. Oel.

[0011] Ein Gehäuse 21 ist, z.B. mittels Schrauben, an einer Spindelbank 22 befestigt. Es ist im wesentlichen von hohlzylindrischer Form und koaxial zur Achse 12 angeordnet. Am Gehäuse 21 sind ein Halslager 23 und ein Fusslager 24 befestigt. Der Spindelschaft liegt an diesen Lagern 23, 24 an und ist von diesen rotierbar gehalten. Das Gehäuse 21 umschliesst die Lager 23 und 24. Ausserdem bildet es einen sich zwischen den letzteren erstreckenden, umschlossenen Raum. Ein senkrecht angeordnetes Rohr 25 ist fest am Gehäuse 21 befestigt.

[0012] An seinem unteren Ende ist das Rohr 25 mit einer Oeffnung 26 versehen, welche sich in bezug auf die Rotationsrichtung des Reservoirs 13 auf der vorderen Seite des Rohres 25 befindet.

[0013] Um im Betrieb einen Faden oder eine Lunte auf eine Hülse 17 aufzuwickeln, wird eine solche, wie in der Fig. 1 gezeigt, auf die Spindel aufgesetzt. Daraufhin werden mittels eines den Wirtel 14 antreibenden Antriebsriemens das Reservoir 13 und der Spindelschaft 11 in Rotation versetzt. Dadurch werden auch der Klemmring 15 und die Hülse 17 mitgenommen. Die Rotation erfolgt in einem solchen Drehsinn, dass sich die in der Zeichnung links der Achse 12 angeordnete Hälfte des Reservoirs 13 vom Betrachter der Zeichnung weg nach hinten bewegt. Da die Oeffnung 26 sich auf der gegen den Betrachter hin gerichteten Seite des Rohres 21, d.h. sich in bezug auf die Rotationsbewegung des Reservoirs 13 auf der vorderen Seite des Rohres 25 befindet, so fliesst das Schmiermittel 28 mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit zunehmend stärker gegen die Oeffnung 26. Dabei bildet sich an dieser ein Staudruck, durch welchen Schmiermittel 28 beginnt, im Rohr 25 aufzusteigen, um schliesslich aus der Ausmündung 27 oder der oberen Oeffnung des Rohres 25 auszufliessen. Es gelangt von der Ausmündung 27 zum Halslager 23, durchfliesst dieses und fliesst anschliessend längs den Wänden der Teile 11, 21 und 25 nach unten und durch das Fusslager 24 hindurch zurück in das Reservoir 13. Durch das auf diese Weise in einem Kreislauf fliessende Schmiermittel 28 erhält man somit, insbesondere beim Beginn der Hülsenrotation, eine kräftige Schmierung der Lager 23 und 24.

[0014] Mit der weiteren Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit des Schmiermittels 28 im Reservoir 13 wird dieses als Folge der Fliehkraft immer stärker an die Seitenwand des Reservoirs 13 gedrückt, so dass es dieser Wand entlang in die Höhe steigt. Damit ergibt es sich, dass, nachdem die Spindel ihre bei normalem Betrieb vorhandene Rotationsgeschwindigkeit erreicht hat, das Schmiermittel 28 ungefähr entsprechend der strichlinierten Kurve 31 im Reservoir 13 verteilt ist. Es ist ersichtlich, dass unter diesen Umständen kein Schmiermittel 28 mehr gegen das Rohr 25 und die Oeffnung 26 und damit auch im Rohr 25 kein Schmiermittel mehr in die Höhe fliesst, so dass die Zufuhr von solchem aufhört. Das Schmiermittel 28, welches durch das Rohr 25 den Lagern 23, 24 zugeführt wurde, genügt jedoch vollständig, bis die Hülse voll bewickelt sein wird und wieder ausgewechselt werden muss, oder bis die Spindel sonstwie zum Stillstand kommt. Mit dem Aufhören der Zirkulation des Schmiermittels muss auch keine Antriebsenergie für eine solche Zirkulation mehr erbracht werden. Der Rand 18 verhindert, dass Schmiermittel 18 oben aus dem Reservoir 13 hinaus fliesst. Diese Abdichtung wird noch dadurch verbessert, dass der Rand 18 mit dem Gehäuse 21 einen Dichtungsspalt bildet. Ein solcher verhindert zudem eine Verschmutzung des Schmiermittels 28 durch Faserflug.

[0015] Gemäss vorliegender Erfindung liegt somit ein Schmiervorgang vor, bei welchem beim Anlaufen automatisch eine kräftige Zufuhr eines Schmiermittels eintritt, welche ohne weiteres für die Zeitdauer des Aufspulens einer Hülse reicht. Die Zufuhr von Schmiermittel 28 ist beim Erreichen des normalen Betriebszustandes beendigt, so dass während des normalen Betriebes für die Zirkulation eines Schmiermittels überhaupt keine Energie mehr beansprucht wird.

[0016] Im gezeigten Beispiel befindet sich am in das Reservoir 13 eingetauchten Ende des Rohres 25 die Oeffnung 26, an welcher sich ein Staudruck bildet und durch welche das Schmiermittel 28 in das Rohr 25 eintritt. Eine etwas andere Ausführungsform ist in der Fig. 2 dargestellt. In dieser sind wiederum das Reservoir 13, der Wirtel 14, ein Teil des Trägers 21 und das Rohr 25 gezeigt. Gemäss diesem Beispiel umfasst das Rohr 25 an seinem sich im Reservoir 13 befindlichen Ende ein Rohrendstück 34. Das mit dem Reservoir 13 mitrotierende Schmiermittel trifft im wesentlichen von der in Fig. 2 linken Seite her auf die Oeffnung 26 auf, erzeugt an dieser einen Staudruck und wird durch diese in das Rohr 25 und in diesem hochgetrieben. Das Rohrendstück 34 ist somit in der Weise abgebogen, dass es sich entgegen der Rotationsrichtung des Reservoirs 13 vom Rohr 25 weg erstreckt. Es vermittelt eine allmählichere Umleitung des Schmiermittels 28 aus seiner horizontalen Bewegung nach oben, als dies beim Vorsehen einer einfachen Oeffnung gemäss Fig. 1 der Fall ist. Damit ist der Strömungswiderstand für das Schmiermittel kleiner als beim Vorliegen von nur einer Oeffnung. Das Einfliessen des Schmiermittels kann noch weiter erleichtert werden, indem die durch das Rohrendstück 34 gebildete Einmündung, wie dies durch die strichlinierten Linien gezeigt ist, trichterförmig geformt wird.

[0017] Um dafür zu sorgen, dass kein Schmiermittel 28 nach aussen gelangen kann, was bekanntlich im Umgang mit textilen Erzeugnissen von besonderer Bedeutung ist, empfiehlt es sich, oberhalb der Stelle, an welcher das Schmiermittel aus der Ausmündung 27 des Rohres 25 austritt, um zum Halslager 23 zu gelangen, einen Oelspritzring bzw. Schleuderring 32 vorzusehen, durch welchen ein weiteres Hochsteigen des Schmiermittels 28 unterbunden wird. Damit das vom Ring 32 wegspritzende Oel wieder zum Reservoir 13 zurückgelangt, muss sich der Ring 32 innerhalb des vom Gehäuse 21 umschlossenen Raumes befinden.

[0018] Die durch das Rohr 25 fliessende Menge des Schmiermittels 28 kann veränderbar gestaltet und damit den gegebenen Umständen angepasst werden. Dies wird beispielsweise erreicht, indem man den Durchflussquerschnitt des Rohres 25 beispielsweise mittels eines Ventiles oder durch Quetschen des Rohres 25 veränderbar ausführt. Anderseits kann man das Rohrenstück 33 mehr oder weniger genau gegen die Strömung des Schmiermittels richten, d.h. mehr oder weniger genau bezüglich der Rotation des Reservoirs 13 in die tangentiale Richtung positionieren. Anderseits kann durch die Bemessung der Rotationsgeschwindigkeit des anlaufenden Reservoirs 13 die geförderte Schmiermittelmenge variiert werden. Diese wird beispielsweise gross, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Schmiermittels 18 relativ lange auf dem Wert gehalten wird, bei welchem es gerade noch voll auf die Oeffnung 26 auftrifft.

[0019] Falls es sich als wünschenswert erweist, z.B. bei der Verwendung eines dünnflüssigen Oeles, dessen Durchflussgeschwindigkeit zu verlangsamen, so können halbdurchlässige Dichtungsscheiben 33 im Durchflussbereich der Lager 23, 24 angebracht werden.

Ansprüche

l. Verfahren zum Schmieren eines Lagers einer Spinn-oder Zwirnspindel, welche einen Spindelschaft, ein fest montiertes Gehäuse und ein flüssiges Schmiermittel enthaltendes Reservoir umfasst, wobei das Lager am Gehäuse befestigt, von diesem umschlossen, und der Spindelschaft durch das Lager rotierbar gehalten ist, und das Schmiermittel sich in einem geschlossenen Kreislauf vom Reservoir zum bezüglich des letzteren erhöht angeordneten Lager und wieder zum Reservoir zurückbewegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (13) mit dem Spindelschaft (11) mitrotiert, dass ein am Gehäuse (21) befestigtes, feststehendes Rohr (25) in das Reservoir (13) eintaucht und den vom letzteren zum Lager (23) führenden Teil des Kreislaufs bildet, dass beim Beginn der Spindelrotation das Schmiermittel (28) im Reservoir (13) vor dem Erreichen seiner maximalen Rotationsgeschwindigkeit gegen eine am eingetauchten Ende des Rohres (25) vorhandene Oeffnung (26) strömt, so dass sich an der Oeffnung (26) ein Staudruck bildet, und dass die Position des Rohres (25) in der Weise gewählt wird, dass sich die Oeffnung (26) beim Erreichen der maximalen Rotationsgeschwindigkeit des Schmiermittels (28) ausserhalb des sich im Reservoir (13) befindlichen, der Fliehkraft ausgesetzten Schmiermittels (18) befindet.

2. Spinn- oder Zwirnspindel mit einem gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1 geschmierten, den Spindelschaft rotierbar haltenden Lager, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelschaft (11) und das Reservoir (13) miteinander verbunden und um eine gemeinsame Achse (12) rotierbar sind, dass das Reservoir (13) als ein nach oben offener Behälter ausgebildet ist, dessen Seitenwand mit einem oberen Rand (18) versehen ist, welcher sich nach innen bis zum von oben in das Reservoir (13) eintauchenden Gehäuse (21) hin erstreckt und mit diesem einen Dichtungsspalt bildet, und dass der vom Reservoir (13) zum Lager (23) führende Teil des Kreislaufes durch ein vom Reservoir (13) zum Lager (23) führendes Rohr (25) gebildet ist, welches eine oberhalb des Lagers (23) befindliche Ausmündung besitzt.

3. Spindel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelschaft (11) durch ein Hals- (23) und ein Fusslager (24) um eine senkrecht stehende Rotationsachse (12) drehbar gehalten ist, dass die Ausmündung (27) des Rohres (25) sich oberhalb des Halslagers (23) befindet und der Kreislauf innerhalb eines vom Gehäuse (21) umschlossenen Raumes vom Hals- (23) zum Fusslager (24) verläuft und anschliessend zum Reservoir (13) zurückführt.

4. Spindel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (25) an seinem im Reservoir (13) befindlichen Ende ein Rohrendstück (34) umfasst, welches in die horizontale Richtung abgebogen ist, sich entgegen der Rotationsrichtung des Reservoirs (13) vom Rohr (25) weg erstreckt und an dessen freiem Ende sich die Oeffnung (26) befindet.

5. Spindel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Rohr (25) fliessende Schmiermittelmenge durch Verändern des Rohrquerschnittes, z.B. mittels eines Ventils oder durch Quetschen des Rohres (25), veränderbar ist.

6. Spindel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Beginn der Rotation derselben die Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit den Bedürfnissen der Schmierung angepasst ist.

7. Spindel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verlangsamen des Durchfliessens des Schmiermittels (28) durch das Hals- (23) und/oder Fusslager (24) im Durchflussbereich der/des Lagers (23,24) je eine halbdurchlässige Dichtungsscheibe (33) vorgesehen ist.

8. Spindel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Gehäuse (21) umschlossene Raum sich über das Halslager (23) hinaus erstreckt und oberhalb der Ausmündung (27) des Rohres (25) ein sich innerhalb des umschlossenen Raumes befindlicher, auf den Spindelschaft (11) aufgesetzter und mit diesem fester Schleuderring (32) vorgesehen ist.

Zeichnung