AT225276B - Antriebsvorrichtung für Spinntöpfe - Google Patents

Description

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  Antriebsvorrichtung für Spinntöpfe 
Bei der Herstellung von Kunstseidenfäden werden bekanntlich sogenannte   Spinntöpfe   verwendet, die durch einen Elektromotor in Drehung versetzt werden. Dabei treten durch Unwuchten imSpinntopfund im Spinnkuchen Schwingungen auf, die zur Erzielung eines gleichmässigen Fadens und zur Entlastung der
Lager gedämpft werden müssen. Dieses   Dämpfungsproblem   wird umso schwieriger, je höher die Umdre- hungsgeschwindigkeiten und die Durchmesser der Spinntöpfe werden. Bisher wurden Motoren verwendet, in deren starr gelagerter Läuferwelle eine den Spinntopf tragende elastische Welle mit ihrem unteren Ende fest eingesetzt ist, wobei der Motor in Gummipuffern gelagert ist, welche die auftretenden Schwingungen dämpfen.

   Diese Anordnung genügt jedoch den gesteigerten Anforderungen nicht mehr, und es wurde deshalb in   derUSA-PatentschriftNr. 2, 571, 267 vorgeschlagen, die   Innenwelle nicht fest in die hohle Läufer- welle einzusetzen, sondern über eine elastische Kupplung mit dieser zu verbinden und an ihrem unteren. aus der Hohlwelle herausragenden Ende mit einem Dämpfungselement zu versehen. Damit erreicht man zwar eine Verbesserung der Schwingungsdämpfung, doch ist die Innenwelle über die-wenn auch elastische - Kupplung fest mit der Hohlwelle und damit mit dem Motor verbunden, so dass bei einem notwendig werdenden Auswechseln der Innenwelle oder auch der Kupplung letztere vollkommen ausgebaut werden muss.

   Vor allem aber ist die Innenwelle nicht oder nur ganz geringfügig axial-beweglich, und weiterhin befindet sich die Kupplung oberhalb des Motors, was hinsichtlich der Abmessungen des Antriebes sowie der Lagerschmierung keine besonders vorteilhafte Lösung ist. 



   Die vorliegende Erfindung bezweckt unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine weitere Verbesserung einer solchen Antriebsvorrichtung und erreicht dies dadurch, dass die Innenwelle über einen Wulst od. dgl. gegen die Hohlwelle anliegt, so dass sie um den dadurch gebildeten Gelenkpunkt gegen- über der Hohlwelle winkelbeweglich sowie axial frei beweglich ist. Die Kupplung zwischen Innen-und Hohlwelle zur Übertragung bildet man zweckmässig als Klauenkupplung od. ähnl. aus, so dass sie die Beweglichkeit der Innenwelle in keiner Weise stört, wodurch eine weitgehende Schwingungsdämpfung durch das am unteren Ende der Innenwelle angeordnete Dämpfungselement erzielbar ist. Ferner hat die Axialbeweglichkeit der Welle den Vorteil, dass das Ausschwingen des Spinntopfes in einer annähernd   waagrech -   ten Ebene stattfinden kann. 



   Um eine federnde Rückstellung der Innenwelle in ihre Mittellage zu erzielen, sieht man ein eine zentrierende Kraft erzeugendes elastisches Element vor, wobei es besonders vorteilhaft ist, dieses zwischen Hohl-und Innenwelle anzuordnen, da beide Teile mit der gleichen Drehzahl umlaufen. Dieses   Rückstell -   element besteht zweckmässig aus einer Schraubenfeder und diese kann gemäss einem weiteren Erfindungsgedanken gleichzeitig als Kupplung zwischen Hohl- und Innenwelle zur Übertragung des Drehmomentes auf letztere dienen. Auf diese Weise erspart man ein besonderes Übertragungselement. 



   Der Schraubenfeder gibt man zweckmässig einen unrunden Querschnitt und lagert ihre Enden in Ausnehmungen bzw. Ansätzen in der Hohlwelle, deren Bohrungen den gleichen oder annähernd gleichen Querschnitt besitzen wie die Feder. Auf der Innenwelle sieht man eine oder mehrere Verstärkungen vor, die einen dem Innenquerschnitt der Feder gleichen od. ähnl. Querschnitt besitzen, so dass also die Innenwelle über die Feder von der Hohlwelle mitgenommen wird. Eine solche Anordnung erspart aber weiterhin auch ein besonderes axiales Lager für die Innenwelle, indem auf dieser ein oder mehrere Querstifte vorgesehen 

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 werden, die in die Schraubenfeder eingreifen, so dass diese gleichzeitig die Innenwelle mit dem Spinn- topf trägt. 



   Weitere Erfindungsgedanken sind in einem bzw. mehreren an Hand der Zeichnungen im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen enthalten. Dabei zeigen :   Fig. 1   einen Schnitt durch den erfindungsgemässen Motor, Fig. 2 die Kupplung zwischen Hohl- und
Innenwelle als Einzelteile, Fig. 3 ebenfalls einen Schnitt durch eine etwas andere Ausführungsart, Fig. 4 wiederum einen Schnitt durch eine weitere Ausführung und Fig. 5 einen Querschnitt durch die   Rückstellfe -   der nach Fig. 4. 



   In Fig. 1 ist mit 1 der Läufer eines stehenden Elektromotors bezeichnet, der auf einer Hohlwelle 2 sitzt, die aber Kugellager 3 in dem Lagergehäuse 4 gelagert ist. Gemäss der Erfindung enthält die Hohl- welle 2 eine Innenwelle 5, welche den nicht mit dargestellten Spinntopf trägt. Diese Innenwelle ist so- wohl axial als auch radial bzw. winkelbeweglich in der Hohlwelle 2 durch die aus den Teilen 6,7 und 8 bestehende Kupplung gelagert, Der Teil 6 in Form einer Hülse sitzt fest in der Hohlwelle 2, während der
Teil 8 ebenfalls in Form einer Hülse fest auf der Innenwelle 5 sitzt.

   Zwischen diesen beiden Teilen 6 und 8, die mit gegeneinander versetzten Zapfen 9 bzw. 10 versehen sind, sitzt auf der Innenwelle lose ein ebenfalls   hülsenförmiger   Teil 7, welcher mit Ausnehmungen 11 und 12 versehen ist, die den Zapfen
9 und 10 entsprechen und in welche diese Zapfen eingreifen. Die Innenwelle 5 wird auf diese Weise von der Hohlwelle 2 mitgenommen, ist jedoch dieser gegenüber, wie schon gesagt, axial und winkelbeweg-   lich.   



   In Höhe des oberen Kugellagers 3 sitzt auf der Innenwelle 5 ein Ring 13, welcher die Innenwelle zen- triert und gleichzeitig einen Gelenkpunkt bildet, um den sie eine Winkelbewegung ausführen kann. Statt des Ringes 13 kann auch ein Wulst auf der Innenwelle oder auch eine Einschnürung in der Hohlwelle bzw. dem Teil 6 vorgesehen werden. 



   Auf dem unteren Ende der Innenwelle 5 sitzt ein Gleitlager 14, an dem eine Reibfläche 15 befestigt ist, die gegen eine feste Reibfläche 16 anliegt, welche ihrerseits unter der Wirkung einer Feder 17 steht. 



   Dieser Reibungsdämpfer bildet das Dämpfelement, welches die durch den Spinntopf auf die Innenwelle 5 übertragenen Schwingungen dämpft. 



     In Höhe des Motorläufërs   ist auf der Innenwelle 5 eine Feder 18 vorgesehen, welche sich gegen Schul- tern 19 der Hohlwelle 2 so abstützt, dass sie sich zwischen diesen Schultern frei durchbiegen kann. Auf der
Innenwelle befindet sich ein Ring 20, der innen gegen die Feder 19 anliegt und die Innenwelle elastisch zentriert. 



   Fig. 3 zeigt eine etwas andere Ausführungsform, u. zw. insbesondere in bezug auf das   Dampfungsele-   ment. Dieses besteht hier aus einem sogenannten Spaltdämpfer, der aus mehreren mit Spiel ineinander- gesteckten Hohlzylindern bestehen kann oder aus einer aufgewickelten Spirale 21. Diese sitzt innerhalb 
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 einer Dämp-fungsflüssigkeit, also hier in Öl. Das Lager 24 der Dämpfvorrichtung bildet man zweckmässig so aus, dass zwischen den beiden Lagerstellen 25 und 26 ein Raum 27 entsteht, der mit dem Ölvorrat über die genannten Lagerstellen sowie über eine Bohrung 28 in Verbindung steht.

   Bei einer axialen Verschiebung der Innenwelle ändert sich das Ölvolumen im Raum 27, und da diese Volumenänderung durch die Lagerstellen 25 und 26 und die feine Bohrung 28 vor sich geht, erfolgt dabei eine Dämpfung der axialen Schwingungen, so dass also die Dämpfvorrichtung eine doppelte Wirkung besitzt bzw. ausübt. 



   In Fig. 4 bezeichnet 29   den Motorläufer, der   auf der Hohlwelle 30 sitzt. Letztere ist mittels Kugellagern 31 in einem Gehäuse 32 aufrechtstehend gelagert und enthält eine Innenwelle, welche aus den Teilen 33 und 34 besteht und den nicht dargestellten Spinntopf trägt. Auf dem unteren Ende der Innenwelle   33   ist wiederum ein Spaltdämpfer 35 vorgesehen, den ein Ölvorrat 36 umgibt. Zentriert ist die Innenwelle 33 in der Hohlwelle 30 mittels eines kugeligen Wulstes 37, welcher eine Winkelbewegung der Innenwelle bei erfolgenden Schwingungen des Spinntopfes ermöglicht. Um dabei die   Innenwelle wieder   in ihre Mittellage rückzustellen, ist eine Schraubenfeder 38 zwischen Hohl- und Innenwelle vorgesehen, welche sich seitlich durchbiegen kann. 



     Gemäss   dem weiteren Erfindungsgedanken wird diese Schraubenfeder 38 gleichzeitig als drehmoment- übertragende Kupplung verwendet, indem man ihr einen unrunden Querschnitt, beispielsweise wie in Fig.   5.   dargestellt, gibt. Die Enden der Feder lagert man in in der Hohlwelle 30 festsitzenden Ringen 39 und 40, deren Bohrungen entsprechend dem Federquerschnitt ebenfalls unrund sind. Ferner ist auf der Innenwelle 33 eine wulstartige Verstärkung 41 vorgesehen, die wiederum dem Federquerschnitt entsprechend unrund ist. Die Feder sitzt also unverdrehbar in der Hohlwelle sowie auf der Innenwelle bzw. deren Verstärkung 41 und dient somit als Kupplung zwischen den beiden Wellen. 

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   In   derVerstärkung41 der Innenwelle   ist ein Querstift 42 eingebracht, dessen freies Ende zwischen die
Windungen der Feder 38 greift, wodurch die Feder die Innenwelle trägt und sich ein besonderes axiales
Lager erübrigt. Selbstverständlich können auch mehrere solcher Stifte 42 vorgesehen werden. Um ein
Herausschleudern des Stiftes durch Zentrifugalkraft zu verhindern-sofern der Stift nicht eingeschraubt   ist-wählt   man seinen in der Innenseite sitzenden Teil in bezug auf den Durchmesser grösser als den zwi- schen die Federwindungen greifenden Teil. 



   Die Feder 38 kann selbstverständlich auch jeden andern unrunden Querschnitt besitzen und sie kann auch von unrundem Querschnitt sein, wobei dann allerdings geeignete Zwischenelemente, wie beispiels- weise gewindeähnliche Buchsen vorgesehen werden müssen, welche die Feder sowohl mit der Hohlwelle als auch mit der Innenwelle kraftschlüssig verbinden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Antriebsvorrichtung für Spinntöpfe, mit einer den Anker eines Elektromotors tragenden senkrechten
Hohlwelle, in der eine den Spinntopf od. dgl. tragende Innenwelle beweglich und an ihrem unteren, aus der Hohlwelle herausragenden Ende mit einem schwingungsdämpfenden Element versehen sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwelle (5) über einen Wulst (13) od. dgl. gegen die Hohlwelle (2) anliegt, so dass sie um den dadurch gebildeten Gelenkpunkt gegenüber der Hohlwelle winkelbeweglich sowie axial frei beweglich ist.

Claims (1)

1. 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, mit einem federnden Rückstellelement für die Innenwel- le, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement aus einer zwischen Hohl- und Innenwelle axial angeordneten Schraubenfeder (18) besteht.

   3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Schraubenfeder (18) gegen Innenschultern (19) der Hohlwelle anliegen, während sie in etwa ihrer Mitte innen gegen einen auf der Innenwelle sitzenden Ring (20) anliegt.

   4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (38) gleichzeitig als Kupplung zwischen Hohl- und Innenwelle (30,33) zur Übertragung des Drehmomentes auf letztere dient.

   5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (38) einen unrunden Querschnitt besitzt und in Ausnehmungen der Hohlwelle (30) von ebenfalls unrundem Querschnitt fixiert ist, während die Innenwelle (33) mit einer dem Innenquerschnitt der Feder (38) entsprechenden unrunden Verstärkung (Wulst 41) oder deren mehreren versehen ist.

   6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zwei fest in der Hohlwelle (30) sitzende Ringe (39,40) oder Ansätze mit dem Federquerschnitt entsprechenden unrunden Bohrungen zur Aufnahme der Federenden.

   7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (38) einen in drei radialen Richtungen symmetrisch unrunden Querschnitt besitzt.

   8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (38) mit- tels geeigneter Zwischenelemente, wie beispielsweise gewindeähnlicher Buchsen, sowohl mit der Hohl- als auch mit der Innenwelle kraftschlüssig verbunden ist.

   9. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwelle (33) tiber einen oder mehrere in ihr vorgesehene, in die Feder (38) eingreifende Stifte (42) von dieser ge- tragen wird.

   10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Stifte (42) In die Verstärkung (41) der Innenwelle (33) eingesetzt sind.

   11. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Querstiftes (42) grösser ist als der Abstand zweier Federwindungen und dass er in seinem zwischen die Federwindungen eingreifenden Teil entsprechend dem Windungsabstand abgeflacht oder abgesetzt ist.

   12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausserhalb der Hohlwelle zwischen der Innenwelle und einem feststehenden, beispielsweise am Gehäuse befestigten Teil Elemente für eine federnde Rückstellung der Innenwelle in ihre Mittellage vorgesehen sind.

   13. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass als schwingungsdämpfendes Element eine an sich bekannte Reibungsdämpfung (15,16) vorgesehen ist.

   14. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als schwingungsdämpfendes Element ein in einer Dämpfungsflüssigkeit sitzender, an sich bekannter Spaltdämpfer vorgesehen ist, der aus mit Spiel ineinandergesteckten Hohlzylindern oder einer gewickelten Spirale (21) besteht. <Desc/Clms Page number 4>

   15. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 14. dadurch gekennzeichnet, dass das die Dämpfungskraft übertragende Lager (24) der Innenwelle (5) einen diese umgebenden Ölraum (27) besitzt, der mit dem Ölvorratsraum (23) in Verbindung steht und durch Veränderung seines Ölvolumens bei axialer Verschiebung der Innenwelle (5) diese Verschiebungen dämpft.

   16. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mehrteilige Innenwelle.