[发明专利]用于在卷绕头的卡盘中使用的轴系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在卷绕头的卡盘中使用的轴系统，该轴系统带有至少一根驱动轴或从动轴以及与驱动轴或从动轴共轴地布置的至少一个心轴或其它的轴，其中，这些构件中的至少一个被构造成空心轴或空心心轴，并且另外的构件至少部分容纳在空心轴或空心心轴中以及相对于空心轴或空心心轴借助至少一个轴承支撑。此外，本发明涉及带有这种轴系统的用于纺纱机卷绕头的卡盘以及纺纱机的卷绕头和用于合成纤维的纺纱装置。

背景技术

在此所述的例如在用于合成纤维的纺纱机的卷绕头卡盘中使用的这类轴系统，为了支承驱动轴或从动轴而普遍具有凹槽球轴承、滚子轴承和/或主轴轴承。由DE 30 45 486A1公知了同类型的轴系统，在该轴系统中，借助凹槽球轴承相对于具有壳体功能的心轴支撑绕线轴，其中，将该心轴与绕线轴共轴地布置。该心轴被构造成空心心轴，绕线轴至少部分容纳在该空心心轴中。

由于这样的嵌套轴系统的共轴彼此交错布置的轴，可用于轴承结构的在径向上的结构空间非常受限。因此，若使用凹槽球轴承，那么与该受限的结构空间匹配的轴承尺寸的承载量过小。与此相反，可使用的滚子轴承具有过短的润滑脂使用寿命并且必须在短暂的运行时间之后进行更换。此外，应用主轴轴承来支承驱动轴或从动轴相对昂贵。

发明内容

本发明基于如下的任务，即，提供一种具有本文开头所述特征的轴系统，尽管该轴系统的在径向上的结构空间受限，但它仍具有高的径向承载能力，并且该轴系统的轴承结构相对成本低廉。此外，还提供了一种用于纺纱机的相应的卡盘和一种带有这样的卡盘的卷绕头。

为解决该任务，提供了一种具有权利要求1所述特征的轴系统。有利的改进方案在从属权利要求中述及。

依据本发明的轴系统特别适合使用在纺纱机-卷绕头、尤其是高速卷绕头的卡盘中，如同它们例如在用于化学纤维制造的纺纱设备中所应用的那样。轴系统具有至少一根驱动轴或从动轴和关于驱动轴或从动轴共轴地布置的至少一个心轴或其它的轴。在此，这些构件中的至少一个被构造成空心轴或空心心轴，并且另外的构件至少部分容纳在该空心轴或空心心轴中并且相对于空心轴或空心心轴借助至少一个轴承进行支撑。按照本发明，驱动轴或从动轴相对心轴或其它的轴的这样的布置被表示为嵌套轴布置方式或嵌套轴系统。依据本发明设置至少一个被构造成球形滚子轴承的轴承。

通过该结构，轴系统的轴承结构具有在径向比至今所使用的轴承明显更高的承载能力，从而能实现具有相对高的刚性的轴系统。由于球形滚子轴承的相对于常规球轴承的球更为细长的滚动体，在轴承宽度相同时，提供了更多的润滑脂空间，从而由其在快速转动的嵌套轴系统中显著地延长了这样的轴承结构的润滑脂使用寿命。与传统的借助凹槽球轴承的轴承结构相比，在结构尺寸相同的情况下使用的球形滚子轴承允许实现径向更高负载的轴系统，或倘若负载大小相同，则允许实现存在所谓的缩小化的结构。

按照本发明，轴(Welle)被理解为用于传递转动运动和扭矩以及用于支承旋转部件的机器元件。按照本发明，心轴(Achse)被理解为用于承载和支承能转动的构件的机器元件。与轴不同的是，心轴不传递扭矩。

根据本发明的第一设计方案如下地设置，即，球形滚子轴承具有用于球形滚子的一件式保持架。由此，该轴系统特别适合用于高转速。在此，保持架优选应构造成钢保持架，因为由此特别牢固地构造了保持架，并且就此而言尤其在特别高转速情况下实现了用于改善轴承结构的进一步的措施。

根据本发明的作为第一设计方案的备选的设计方案如下地设置，球形滚子轴承具有用于球形滚子的夹式保持架。由此成本低廉地实现了针对轴系统的低转速至中转速的轴承结构。在此，如果根据本发明的设计方案，夹式保持架由适用的合成材料、例如聚酰胺制成，那么就获得了成本优势。

根据本发明的其它设计方案如下地设置，即，球形滚子轴承径向向内布置在能转动的轴的外周上并且径向向外则布置在静止不动的心轴的内周上。

适合的是，球形滚子轴承具有在约5°和约30°之间的压力角(Druckwinkel)。由此，实现了待支承的驱动轴或从动轴高度的平静运转。球形滚子轴承应优选具有约15°的压力角。因此，能以特别高度的平静运转实现轴系统的运行。

本发明的设计方案也旨在改善平静运转，据此，球形滚子轴承被轴向预紧。

如果轴系统承受最高的径向负载，那么合适的是，将球形滚子轴承构造成多行式、例如两行式。

依据另外的变型方案可以如下地设置，即，将球形滚子轴承不带分开的内圈地构造，并且用于球形滚子的径向内置的各个滚道被构造在径向内置的能转动的轴上。