专利名称：纺线主轴用支承的制作方法
技术领域：
本发明涉及符合专利要求1上位概念的、环锭精纺机的纺线主轴用支承。
如今，通常投入使用的纺线主轴具有包括主轴，传动辊和主轴套筒的主轴上部，以及紧固于粗纺机上并支承放置主轴上部的主轴壳体。在此，主轴上部大多数由滚动轴承构成的径向颈轴承和通常由滑动轴承构成的，作为支承-和导向轴承使用的端轴承加以支撑。通常，其颈轴承刚性座落于主轴箱中的支承套筒内部，而其径向移动的端轴承配置在导向套筒中。把面向颈轴承的导向套筒端头与支承套筒刚性连接起来，并借助此种结构，构成使端轴承能执行径向运动的结构型式。通常，由一根钢管构成导向套筒，在支承套筒与端轴承的轴承座中的紧固之间范围内，这根钢管利用径向或者螺旋线状走向的槽被削弱，以便获得所期望的侧向柔度。
传动辊定中地环绕承放颈轴承的支承套筒配置并与主轴作永久性固定旋转连接。借助切向贴放在传动辊外表面上驱动皮带实现主轴的传动。此颈轴承排列在传动辊范围内近乎驱动皮带的高度中，主要承受由驱动皮带施加的径向力。传动辊的直径对纺线主轴传动需求力的大小有重大影响。在预给定主轴转速的情况下，传动辊的直径越大，被驱动的全部夹紧-和导向辊运转就越快。借助于径向颈轴承的外径以及环绕颈轴承的支承套筒的壁厚，确定传动辊最小可能的直径。由操作中预期的轴承负载，重新确定此颈轴承的外径。这主要取决于旋转的主轴上部的重量及其转速。主轴上部重量主要决定于其上缠绕线的主轴套筒或管线重量的大小。通常，管线重量大小标准化了，并且与后接的继续再加工编织机有关。
谋求尽可能高的主轴转速，在如今普通的管线成形情况下，其主轴最大转速为25000转/分。出自这种边界条件，求得操作中此颈轴承的负载，重新确定尺寸，特别是重新确定颈轴承的外径。在DE-A-4409 725中规定径向颈轴承的滚动体直接延长内表面，允许穿通的园柱形轴承外环在其上运行。在滚动体滚动面上连接的轴承外环段用于把径向轴承套装于主轴箱上。此园柱形外环通常通过压配合与支承套筒连接。在此，轴承外环的延伸段或压配在支承套筒的端头范围上，或压配在支承套筒的镗孔中。出于强度原因，此轴承外环在它的全部纵向延伸段上，都具有相对较大而均匀的壁厚。但是，出自滚动体范围内轴承外环预期稳定性和径向轴承压上或压入必需的延长段变形性原因，壁厚会有某种变化。在径向轴承压上或压入的时候，在滚动体范围内，此轴承外环的内表面会出现不希望的变形。这就对轴承质量造成负面影响，特别是对轴承的同心度造成负面影响，从而会使纺线主轴可获得的最大转速受到影响。
这种任务的解决方法存在于环锭精纺机用纺线主轴支承中，在专利要求1的特性标记章节中，提供了列举的特征。本发明的进一步构成和/或有利的实施方案就是有关要求的研究对象。
按照本发明构成的环锭精纺机的纺线主轴支承，特别是径向轴承，包括与其轴线方向套装的支承壳体连接，而且轴向突出的轴承外环。此轴承外环的内表面构成径向轴承滚动体用的滚动面。此轴承外环具有在轴线方向中套装的，园柱形，紧靠滚动体用滚动面的凸肩。
园柱形凸肩的壁厚小于滚动面范围内轴承外环壁厚的2/3。
与轴承外环连接的园柱形凸肩在滚动体的滚动面范围内，比此轴承外环具有小得多的壁厚。因此，大大地便于把此凸肩与支承壳体连接起来。在压配的情况下，此园柱形凸肩能在希望的范围内变形。但是，这种变形不会影响此轴承外环和滚动体用滚动面的同心度。因此，与技术现状比较，明显地改善了轴承质量，径向轴承的同心度和使用寿命。
当园柱形凸肩的厚度约为滚动体范围内轴承外环厚度的3/5至1/2时，已证实是有利的。在这种壁厚比例情况下，一方面便于此径向轴承在支承壳体处的装配，而另一方面使此轴承外环在滚动体用的滚动表面范围内有可能达到良好的稳定性。
在本发明的方案中，此园柱形凸肩与滚动面范围内轴承外环具有基本上相同的外径。园柱形凸肩与此轴承外环构成整体结构。在套装的状态中，园柱形凸肩搭接此支承壳体。园柱形凸肩相对具有较大壁厚的轴承外环过渡处的台阶用于此支承壳体端头的止档。
在可供选择的结构型式方案中，可预先考虑园柱形凸肩具有其内径等于或者小于在滚动面范围内此轴承外环的内径。在这种结构型式方案中，园柱形凸肩构成压配到支承壳体孔中的套装段。在从园柱形凸肩到具有较大壁厚的轴承外环过渡处，有一个构成支承壳体端头所用的轴向止档。
在本发明有利的结构型式方案中，此园柱形凸肩具有其内径小于在滚动面范围内此轴承外环的内径。由此而形成的环状凸肩用作径向轴承下凸缘盘的支承面或者本身构成一只组合的凸缘盘。
为了使此支承的结构类型尽可能地紧凑些，此支承壳体的轴向紧靠轴承外环的轴向端截面。
具有与滚动面范围内轴承外环相同的外径是适当的。借此，才能使传动辊的外径与轴承外环的外径实现最佳相称。
构成滚动面的轴承外环段带有突出的薄壁，园柱形环状凸肩。在此形成的台阶用作紧靠么向轴承的上凸缘盘的支承面并防止污物进入。
在放入上凸缘盘之后，把园柱形环状凸肩的轴向端头段向内卷边。借此，固定夹持上凸缘盘。
在本发明有利的方案中，滚动体的滚动面淬硬，而园柱形凸肩和或许环状凸肩不淬硬。借此保证在装配到支承壳体时的园柱形凸肩和卷边时的环状凸肩容易变形。反之使承受较高应力的滚动面具有较大的硬度。此支承的滚动体可能具有园柱形或者稍凸起的滚动面。此滚动体主要采用园柱形支承滚子。园柱形支承滚子的较大支承面积提供了更高的耐磨强度。
在套装于支承壳体中的纺线主轴情况下，与主轴一起固定旋转连接的传动辊与轴承外环如此搭接，使设置于传动辊外表面处驱动皮带啮合面或者类似啮合面在滚动体的滚动面处于相同高度中运移。借助于驱动皮带在滚动体范围内的对中作用，得到更好支承并能更好地支撑倾覆力矩。
从下面纺线主轴支承结构型式示例的描述中，得出本发明的其它优点和特征。在概略的局部轴向截面图示中显示出这些优点。
具体实施例方式
图1表明技术现状的纺线主轴101，在它的使用位置中，装于环锭精纺机的粗纺机B处。在此，主轴箱108具有法兰116，并借助紧固螺母M螺纹连接在主轴箱108的外螺纹上，紧固于粗纺机B处。在主轴箱108中，安置有支承壳体109，在粗纺机上方的端头段中，压入了构成滚子轴承的径向颈轴承110。此颈轴承110具有一排滚子或者辊子112，由一只园柱形外环111限位。园柱形外环111压配在支承壳体109的端头段之内。支承壳体109包括和携带形成侧向松动的导向套筒113。此导向套筒通常由钢制成，设有螺旋线状走向的槽114。在颈轴承110变位端头处，此导向套筒113带有端轴承115，此端轴承通常构成滑动轴承结构型式。
主轴箱108携带主轴上部102，主轴上部包括主轴103，传动辊104和主轴套筒107。在纺线主轴101装配状态中，主轴103放入主轴箱108中，由端轴承115作轴向支撑。主轴103由颈轴承110的滚子112作径向支撑。传动辊104与主轴103一起作固定旋转连接，并围绕轴向突出主轴箱108的支承壳体109旋转。而传动辊的内壁106处于支承壳体109外壁的紧邻轴中。驱动皮带切向贴放在传动辊104的外表面105处，旋转中的纺线主轴101可在其上移动。正如图示中显而易见，从颈轴承110需要承载能力引起的支承壳体109的尺寸和壁厚出发，求得传动辊的外径，颈轴承110压入支承壳体端头段中。
主轴箱通常注入油，用于润滑和减震。也能附装其它减震元件，与油一起组合作用，用以抑制主轴103的侧向可偏转性。
图2中所显示的为具有附带参考代号1，在普通使用场合中，带有本发明颈轴承的整体纺线主轴的结构型式示例。在此，局部剖面图示限于理解纺线主轴1所需的组成部份。此外，此图仅表明带标记A对称轴线的左侧上组成部份。这被理解成在涉及旋转对称件的组成部份情况下，对在行的观察者而言，无需进一步对相同形式的A对称轴线的右侧轴向剖面图示作补充。连以下所解释的区别在内，纺线主轴1与依据图1表述的技术现状的纺线主轴具有原理上相同的结构。用主轴上部2和主轴箱6组合的方法表述纺线主轴1。
主轴上部2又包括主轴3和与其固定连接旋转的传动辊4。此图示中的主轴套筒是看不见的。
主轴3套装在主轴箱6中并通过带10标记的导向套筒延伸。在此，主轴3轴向支承于装于导向套筒10处的端轴承处，在图2中未作表示。端轴承优先构成为滑动轴承。此导导向套筒10由塑料制成，举例来说，由耐油的PVC制成。由塑料制成的导向套筒10附加起着减震作用，并造成纺线主轴1的静音运转。在端轴承范围内，导向套筒10构成少量侧向松动。导向套筒10装在支承套筒7中，支承套筒7围绕导向套筒10周围，并在延伸法兰轴线方向中突出主轴箱6。支承套筒7的端头段8携带主要作为滚子轴承构成的颈轴承11。在图2中，通过紧靠在主轴3处的滚子14表示此颈轴承。
由轴向凸出支承套筒7的端头段8并与其一起固定旋转的园柱形轴承外环12径向限制颈轴承11。轴承外环12的内壁构成径向颈轴承11的滚子14用的滚动面13。滚子14用的滚动面13要特别地淬硬。在支承套筒7的方向，从轴承外环12起伸出一个园柱形凸肩15，在滚动体14用的滚动面范围内，此凸肩的厚度w小于轴承外环12厚度的2/3。园柱形凸肩15主要部份的厚度w约为轴承外环厚度的3/5至1/2。园柱形凸肩15的长度1约为滚动面13轴向长度的1至5倍。
园柱形凸肩15用于颈轴承11在支承套筒7端头段处固定旋转紧固。在图2中表述的结构型式示例情况下，园柱形凸肩15具有轴承外环12在滚动面13范围内近似相同的外径o。支承套筒7的端头8具有相对于普通壳体稍小些的外径。因此，园柱形凸肩15能压配到支承套筒7的端头8上。在此，园柱形凸肩15环绕支承套筒7的端头8周围。在此园柱形凸肩15之内，支承套筒7的端头端面位于从园柱形凸肩15到轴承外环12的滚动面13过渡的邻接轴中。用一只预先考虑有中心孔的凸缘盘19支撑支承套筒7端头8的端面9处并携带颈轴承11的滚子14。
在园柱形凸肩15相对侧处，从轴承外环12起，伸出一个其壁厚明显小于轴承外环12壁厚的环状凸肩16。在由此构成的环状凸台17上，支撑了设有中心孔的，防护污物进入颈轴承11的上凸缘盘18。为了固定保持凸缘盘18位置，此环状凸肩16的环状自由端卷边。
在图3中表述的本发明的其它结构型式示例基本上与图2中结构型式一致，并具有相同的结构件。与图2相比，它所带参考代号约增加20个。其主要区别在于支承套筒27和颈轴承31的端头段28。此外，从颈轴承31的外环32起伸出一个园柱形凸肩35，在滚子34用的滚动面33范围内，园柱形凸肩35的壁厚w小于轴承外环的壁厚。按照表述的结构型示例，此园柱形凸肩35具有内径小于轴承外环32在其滚动面33处的测量内径。与此相应，园柱形凸肩35也具有比颈轴承31的轴承外环32小的外径。支承套筒27的端头段28具有缩减的外径。这就使园柱形凸肩35有可能压配到支承套筒27的端头段28中。
园柱形凸肩37在颈轴承31的外环32中的过渡台肩便于颈轴承31的装配和定中。颈轴承31的轴承外环32从环状凸肩36起又伸出能自由卷边的端环。在环状凸肩36之内，用一只设有中心孔的上凸缘盘38封闭颈轴承31。在从园柱形凸肩35的内径到轴承外环的滚动面33过渡处，构成环状台肩40。这只台肩用作下凸缘盘的支承面或者构成在其侧向支撑轴承辊子34的组合凸缘盘。
通过颈轴承的轴承外环的外径确定支承壳体-颈轴承部件的外部尺寸。在组装状态中，其外表面紧贴驱动皮带的传动辊以其内表面配置于颈轴承的轴承外环直接紧邻的轴。借此，不必对颈轴承的尺寸作修改，就可使纺线主轴保持紧凑的结构类型。从轴承外环起伸出的园柱形凸肩具有明显比轴承外环小的壁厚。因此，在颈轴承压配到支承套筒上的时候，它就能在希望的尺寸进行变形。这种变形被限制于园柱形凸肩上。在此，具有比较大壁厚的轴承外环不被夹紧或者不受影响。借此，使颈轴承滚子用的滚动面获得需要的同心度。这会对纺线主轴的运行性能和颈轴承的使用寿命带来有利的影响。
权利要求
1.环锭精纺机的纺线主轴所用的支承，特别是径向轴承，在其轴线方向中连接有套装的支承套筒(7；27)，而且这种轴承轴线方向凸出，并在此轴承外环的轴线范围内的内表面为此轴承外环(12；32)之内所配置的滚动体(14；34)构成滚动面(13；33)，其特征在于轴承外环(12；32)具有园柱形凸肩(15；35)，其轴向紧靠在滚动体(14；34)所用的滚动面(13；33)处，而且具有壁厚(w)小于滚动面(13；33)范围内轴承外环(12；32)的2/3的壁厚。
2.根据权利要求1所述的支承，其特征在于，园柱形凸肩(15；35)的壁厚总计约为滚动面(13；33)范围内轴承外环(12；32)壁厚的3/5至1/2。
3.根据权利要求1或者2所述的支承，其特征在于，园柱形凸肩(15)具有与滚动面(13)范围内轴承外环(12)基本上相同的外径(a)。
4.根据权利要求1或者2所述的支承，其特征在于，园柱形凸肩(35)的内径(i)等于或者小于滚动面(33)范围内轴承外环(32)的内径。
5.根据权利要求4所述的支承，其特征在于，园柱形凸肩(35)的内径(i)小于滚动面(33)范围内轴承外环(32)的内径，并且由此产生的环状台阶(40)用作下凸缘盘的支承面或者其本身构成凸缘盘。
6.根据权利要求4或者5所述的支承，其特征在于，直接紧靠于轴承外环(32)处的支承套筒(27)的端头段(28)具有与滚动面(33)范围内轴承外环(32)基本上相同的外径。
7.根据上述权利要求所述的支承，其特征在于，在形成上凸缘盘(18；38)支承面情况下，构成滚动面的轴承外环(12；32)段突出薄壁的园柱形环状凸肩(16；36)。
8.根据权利要求7所述的支承，其特征在于，园柱形环状凸肩(18；38)的轴向端头段向内卷边。
9.根据上述权利要求所述的支承，其特征在于，滚动体(14；34)所用的滚动面(13；33)要淬硬。
10.根据上述权利要求所述的支承，其特征在于，与传动辊(4；24)固定旋转连接的，套装在主轴箱(6；26)中纺线主轴与支承套筒(7；27)如此方式搭接传动辊(4；24)的外表面处设有的，为驱动皮带或者类似件所用的啮合面(5；25)配置在滚动体(14；34)所用滚动面(13；33)的近似高度中。
全文摘要
环锭精纺机的纺线主轴用的支承，特别是径向轴承(11)，包括与在轴线方向中套装的支承套筒(7)连接的轴承外环(12)和这只径向轴承都轴向突出。轴承外环(12)的内表面构成径向轴承(11)的滚动体(14)所用的滚动面(13)。轴承外环(12)具有在其轴线方向中套装的圆柱形凸肩(15)，此圆柱形凸肩(15)紧靠在滚动体(14)所用的滚动面(13)上。圆柱形凸肩(15)的壁厚(w)小于滚动面(13)范围内轴承外环(12)的2/3的壁厚。
文档编号F16C19/22GK1442523SQ0310200
公开日2003年9月17日 申请日期2003年1月24日 优先权日2002年3月1日
发明者斯塔来克尔·汉斯, 赫尔曼·汉斯 申请人:工业参股控股股份有限公司