CN101959779A - 筒管架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于夹紧筒管(36)和接纳卷绕的长丝卷筒的筒管架，为此筒管架具有一可转动的驱动轴(1)，该驱动轴以支承端部与驱动装置(32)相连接，而在张紧端部上具有一用于张紧筒管的张紧机构(4)，张紧机构(4)在驱动轴(1)的周部上具有多个夹紧套(5.2、5.3)和位于它们之间的张紧环(6.1)。其中被引导在驱动轴自由端部(2)上的夹紧活塞(7)作用在夹紧套中的至少一个上，以便使张紧环变形。为了能够采用尽可能耐久的张紧环材料，根据本发明，张紧环在周部上具有一贯通的间隔缝(20)，该间隔缝在张紧环的两个相对的环端部(21.1、21.2)之间延伸，因此变形主要通过张紧环的张开来达到。

Description

筒管架

技术领域

本发明涉及一种用于张紧筒管和接收卷绕的长丝卷筒的筒管架。

背景技术

由US4,458,850已知一种这一类型的筒管架。

为了卷绕长丝，通常将所卷绕的长丝卷筒卷绕和保持在一筒管的周部上。其中筒管通过一筒管架保持和驱动，筒管架具有一可拆松的张紧机构，使得可以在过程开始和过程结束时方便地更换筒管。这里，特别是这种筒管架被证明是良好的，即在这种筒管架中筒管套在筒管架悬伸的自由端部上。在这种筒管架中用于固定筒管的张紧机构设置在驱动轴的周部上。

由US4,458,850已知一种这样的筒管架。形成在一驱动轴的周部上的张紧机构由多个夹紧套和张紧环构成，所述张紧环分别具有一环形的张紧凸缘，该张紧凸缘在夹紧套之间突出。保持在驱动轴端部上的夹紧套与一夹紧活塞连接，该夹紧活塞在驱动轴的一导向孔内被引导。为了固定被套装在夹紧套周部上的筒管，夹紧套借助于夹紧活塞在驱动轴周部上这样朝一止挡部移动，使得设置在夹紧套之间的张紧环变形，由此在筒管的内周上产生一卡紧力。为此，张紧环由一种可变形的非常软的材料、例如弹性体构成。

因此，在已知筒管架中，为了达到高的张紧力特别是用以固定带有卷绕的长丝卷筒的筒管，必须在张紧环上产生大的变形。因此，材料的由此易产生的疲劳现象仅允许筒管架的短的运行时间。在筒管架短的运行时间后便已由于材料磨损而需要更换张紧环。

发明内容

因此，本发明的目的是创造一种这一类型的筒管架，在这种筒管架中张紧机构能以长的使用寿命在驱动轴周部上可靠地反复张紧筒管。

按照本发明，这个目的通过这样的方法实现，使得张紧环在周部上具有一贯通的间隔缝，该间隔缝在张紧环两个对置的环端部之间延伸。

本发明有利的改进结构通过相应的从属权利要求的特征和特征组合来确定。

本发明由这样的原理来实现，即用于固定筒管的径向力仅由张紧环的材料变形来产生。本发明主要利用张紧环的几何特性以产生张紧筒管的径向力。为此，张紧环在周部上在一部位处切开，从而得到张紧环的在一间隔缝中相对的两个环端部。因此张紧环能够扩张和张开，使得主要的张紧力由张紧环几何形状的改变而来。因此对于张紧环可以采用比较坚固的和硬的材料，这些材料具有相当长的使用寿命。

为了即使在较高的周向速度时在筒管周部上也可以实现均匀的卷筒结构，根据本发明一种有利的改进结构，张紧环在与间隔缝相对的区域内至少配备有一质量平衡开口，以此可以使保持在驱动轴周部上的张紧环质量均匀分布，从而避免较大的不平衡现象。

本发明这样的方案特别有利，即在这种方案中质量平衡开口的大小和/或数量这样确定，使得在环端部张开的张紧环的张紧状态中在驱动轴周部上产生完全的质量平衡。在筒管架的任何运行状态中——不管是在开始卷绕长丝时驱动轴的转速非常高的情况下，还是在结束卷绕时具有相当大的卷筒重量的情况下——都避免了驱动轴周部上的不平衡，因此可以在筒管架周部上卷绕高质量的长丝卷筒。

为了使张紧环保持足够的稳定性，张紧环中的间隔缝优选做成轴向布置的，并做得具有＜2mm的缝高度。但是原则上也存在这样的可能性，即在张紧环中形成倾斜布置的间隔缝。

为了使环端部在张紧环轴向受载荷时张开，按照本发明有利的改进结构，张紧环优选设计成在张紧凸缘的两个端侧上分别具有一倾斜的夹紧面，该夹紧面与夹紧套的加压面协同工作。因此可以将比较高的用于使张紧环张开的径向作用力传入张紧凸缘内，这在筒管内部造成高的固定力。

为此，夹紧面相对于张紧凸缘的法线优选具有一在15°至45°之间的范围内的倾角。因此，由夹紧活塞产生的、用于夹紧张紧环的轴向力可以保持得较小。

按照本发明一种特别有利的改进结构，张紧环具有一内部的柱形保持板(Haltesteg)，该保持板在周部上在一中部区域内与张紧凸缘这样连接，使得保持板朝向端侧形成凸起。因此一方面可实现在驱动轴周部上的充分的导向，另一方面即使在张紧环断裂时也能使张紧环的所有部分都保持在驱动轴上。

为了不妨碍用于使环端部张开的张紧环弹性，保持板在周部上通过均匀分布在周向上的多个切口断开。因此即使在材料非常坚固时张紧环也能产生足够大的张紧环弹性，所述弹性使张紧环可以张开。

为了使保持在周部上的夹紧套移动，夹紧套中的一个优选做成带有一杯状端部并被直接引导在驱动轴的自由端部上。这时在驱动轴的导向孔内引导的活塞能以简单的方式方法在驱动轴的该端部上与夹紧套连接。

夹紧活塞在导向孔内优选借助于压簧的弹簧力保持在一夹紧位置上，在该夹紧位置夹紧套使张紧环张开。为了解除对筒管架周部上的筒管的张紧，夹紧活塞可以借助于一可选择性地输入的压力流体的流体力移到一松开位置。

为了实现通常保持在卷绕机内的筒管架的尽可能紧凑的布置结构，按照本发明一种优选结构，驱动轴在支承端部上与一电机转子连接，为此转子直接安装在驱动轴周部上，其中转子配设有一相对而置的电机定子。

这里驱动轴优选可以通过多个滚动轴承来支承，所述滚动轴承设置在转子两侧并保持在电机的电机壳体内。

附图说明

下面借助于一实施例参照附图详细说明本发明的筒管架。

附图示出：

图1示出本发明筒管架一实施例的示意剖视图。

图2和3示出按图1的筒管架的张紧环的多个视图。

具体实施方式

在图1中以剖视图示意性示出本发明筒管架的第一实施例。筒管架具有一驱动轴1，该驱动轴具有一支承端部2和一悬伸的张紧端部3。在驱动轴1悬伸的张紧端部3上保持有一张紧机构4，以便在驱动轴1的张紧端部3的周部上张紧一筒管36。

张紧机构4具有多个顺次布置在驱动轴1周部上的夹紧套5.1、5.2和5.3。在夹紧套5.1和5.2之间以及在夹紧套5.2和5.3之间分别设置有一张紧环6.1和6.2。其中张紧环6.1和6.2分别以一张紧凸缘17在夹紧套5.1、5.2和5.3之间突出。

为了阐述张紧环6.1和6.2，首先参看图2和3，图中以多个视图示意示出张紧环之一6.1。只要没有具体指明某个图形，下面的说明就对这两个图形都适用。

张紧环6.1具有一环形张紧凸缘17。张紧凸缘17在周向的一部位处通过一间隔缝20完全断开。间隔缝20在相对的环端部21.1和21.2之间延伸。环端部21.1和21.2之间的距离构成间隔缝20的高度，该高度在图2中用小写字母h来表示。间隔缝20的高度做得非常窄，优选做得小于2mm。

在张紧凸缘17上、在间隔缝20的对置侧上加工有多个质量平衡开口22，质量平衡开口的数量和大小根据张紧环的几何形状来设计，质量平衡开口的所述数量和大小在受载荷时在环端部21.1和21.2的张开状态下来设定。在张紧环6.1的张开状态下，间隔缝20中的环端部21.1和21.2彼此离开较大的距离，使得在驱动轴的周部上在间隔缝这一侧由于间隔缝20而形成较大的质量损失。为了补偿所述质量损失，在间隔缝的对置侧上形成多个质量平衡开口22，使得张紧环6.1在驱动轴周部上不产生不平衡。

如由图3所见，在张紧环的张紧凸缘17上形成有两个相对的夹紧面18.1和18.2。夹紧面18.1和18.2相对于法线具有一倾角α。在两个夹紧面18.1和18.2中倾角α做得一样并且优选在15°至45°的范围内。如后面还要说明的，在工作状态中夹紧面18.1和18.2与夹紧套5.1、5.2和5.3的加压面25协同工作。

在张紧环6.1内部形成有一环形的柱形保持板19，该保持板向张紧环6.1的每个端侧分别形成一凸起24。保持板19在中部区域内与张紧凸缘17连接。

如由图2中的图示所见，保持板19以及张紧凸缘17在周向的多个部位处通过切口23断开。切口23均匀分布在保持板19的周向上。因此保持板19分割成多个分段。切口23的大小和形状这样确定，使得尽管采用坚固的材料例如硬塑料，张紧环仍具有足够的弹性以使环端部21.1和21.2张开。

在图1中示出处于用于固定筒管36的张开位置时的张紧环6.1和与张紧环6.1做得一样的张紧环6.2。张紧环6.1和6.2通过夹紧套5.1、5.2和5.3来保持。朝向驱动轴1支承端部2的夹紧套5.1优选固定在驱动轴1的周部上，并以一突出的凸肩形成一止挡部29。在朝向张紧环6.1的端部上夹紧套5.1具有一加压面25以及一凹洼部26，以便可以面接触并紧贴在张紧环6.1上。

相邻接的夹紧套5.2可以在驱动轴1的周部上移动，并在两个端部上各具有一加压面25和一凹洼部26。夹紧套5.2以其左加压面25紧贴在张紧环6.1上，并以右加压面25紧贴在张紧环6.2上。

在驱动轴1的端部上被引导的夹紧套5.3同样具有一做在张紧环6.2对面的加压面25和凹洼部26，在夹紧套5.3的对置的端侧上形成有一杯形端部14，使得夹紧套5.3杯形地包围驱动轴1的自由端部。

夹紧套5.1、5.2和5.3在驱动轴1的周部上具有多个材料缺口28。因此特别是对于夹紧套5.2和5.3可以相对于驱动轴1的周部实现小的滑动面。此外还避免在驱动轴1周部上的不必要的材料累积。

夹紧套5.3的端部14通过一固定元件35与一夹紧活塞7连接。夹紧活塞7做成多级活塞并在一驱动轴1的自由的端侧端部上的导向孔8内移动。为此夹紧活塞7具有一导向段11，该导向段压力密封地在导向孔8内被引导。通过一设置在导向段11周部上的密封件12，在导向孔8的封闭端部处形成一压力腔37，该压力腔作用在导向段11的端面上。压力腔37通过一流体通道15与设置在驱动轴1支承端部2上的流体连接部16连接。

为了实现较大的活塞面，可选地，还存在这样的可能性，即密封件12装在夹紧套5.3上，从而使形成在驱动轴1的张紧端部3与夹紧套5.3之间的间隙被密封。在这种情况下，压力腔37一直延伸到夹紧套5.3的封闭端部14。

除导向段11外，夹紧活塞7还具有一直径较小的保持段13，该保持段以其自由端部从导向孔8中伸出并与夹紧套5.3的端部14固定连接。在保持段13的周部上在导向孔8内保持有一压簧10，该压簧一端支承在夹紧活塞7的导向段11和保持段13之间的直径台阶上，另一端通过一固定在导向孔8上的保持环/止动环9来保持。保持环9在中心具有一开孔，夹紧活塞7的保持段13穿过此开孔。

驱动轴1在支承端部2上与一电机32连接，为此在驱动轴1的周部上固定有一转子33，该转子与电机32的相对而置的定子34协同工作。在电机壳体30内，在转子33的侧旁分别保持有一滚动轴承31.1和31.2，驱动轴1以支承端部2支承在所述滚动轴承31.1和31.2内。为此，驱动轴1的支承端部2配备有多个直径台阶。

为了在卷绕过程开始时将筒管36推套在筒管架的周部上并张紧，张紧机构4保持在一未张紧状态中。为此，通过流体连接部16将压力流体引入流体通道15和压力腔37中。作用在夹紧活塞7的导向段11的端侧上的压力流体产生一流体力，该流体力抵抗压簧10(的作用)向驱动轴1自由端部的方向将夹紧活塞7推到一松开位置。由此使夹紧套5.3同样向驱动轴1的自由端部移动，从而使张紧环6.1和6.2从其夹紧中被松开。张紧环6.1和6.2的张开被消除，并且相应的环端部21.1和21.2相互间距离很小地围贴在驱动轴1的周部上。在这种状态下，更换筒管架上的筒管36。

一旦将筒管36推套在筒管架悬伸端部上直至抵达止挡部29，便使张紧机构4处于张紧状态。将压力腔37内的压力流体转变成无压力状态，从而使夹紧活塞7通过压簧10的弹簧力朝向支承端部2的方向移动到夹紧位置。这时夹紧套5.3通过夹紧活塞7同样朝向止挡部29的方向移动，使得夹紧套组5.1、5.2和5.3连同位于它们之间的张紧环6.1和6.2被夹紧。经由夹紧套5.1、5.2和5.3的各加压面25和张紧环6.1、6.2的相应夹紧面18.1、18.2传入的轴向力在张紧环6.1和6.2上导致相应环端部21.1和21.2的张开，这时张紧环6.1和6.2的相应的张紧凸缘17径向向外地压靠在筒管36上。现在筒管36通过张紧环6.1和6.2固定在筒管架上。

为了将长丝卷绕在筒管周部上，驱动轴1连同张紧机构4通过电机32来驱动。

图1中所示的实施例、特别是在图2和3中所示的张紧环的结构是举例性的，原则上，可以用类似形状的张紧环来实现这种张紧机构，其中这里重要的是，径向张紧力主要通过张紧环环端部的径向张开来产生。

附图标记列表：

1             驱动轴        14         端部

2             支承端部      15         流体通道

3             张紧端部      16         流体连接部

4             张紧机构      17         张紧凸缘

5.1、5.2、5.3 夹紧套        18.1、18.2 夹紧面

6.1、6.2      张紧环        19         保持板

7             夹紧活塞      20         间隔缝

8             导向孔        21.1、21.2 环端部

9             保持环        22         质量平衡开口

10            压簧          23         切口

11            导向段        24         凸起

12            密封件        25         加压面

13            保持段        26         凹洼部

28         材料缺口        33    转子

29         止挡部          34    定子

30         壳体            35    固定元件

31.1、31.2 滚动轴承        36    筒管

32         电机            37    压力腔

Claims (13)

1.一种用于张紧筒管(36)和用于接纳卷绕的长丝卷筒的筒管架，具有一能转动的驱动轴(1)，该驱动轴在支承端部(2)上与一驱动装置(32)相连接，而在自由端部(3)上支承有一张紧机构(4)，其中所述张紧机构(4)在所述驱动轴(1)的周部上具有多个夹紧套(5.2、5.3)和至少一个设置在所述夹紧套(5.2、5.3)之间的张紧环(6.1)，其中所述张紧环(6.1)做成能变形的，并以一环形张紧凸缘(17)在所述夹紧套(5.2、5.3)之间突出，其中被引导在所述驱动轴(1)的所述自由端部上的夹紧活塞(7)作用在所述夹紧套中的至少一个(5.3)上，该所述夹紧套中的至少一个能在所述驱动轴(1)的周部上移动以使所述张紧环(6.1)变形。

其特征为：

所述张紧环(6.1)在周部上具有一贯通的间隔缝(20)，该间隔缝在所述张紧环(6.2)的两个相对的环端部(21.1、21.2)之间延伸。

2.按权利要求1所述的筒管架，

其特征为：

所述张紧环(6.2)在与所述间隔缝(20)对置的区域内至少具有一质量平衡开口(22)。

3.按权利要求2所述的筒管架，

其特征为：

所述质量平衡开口(22)的大小和/或数量确定成使得在环端部张开的张紧环(6.2)的张紧状态中能(21.1、21.2)在所述驱动轴(19)周部上产生完全的质量平衡。

4.按权利要求1至3之任一项所述的筒管架，其特征为：

所述张紧环(6.2)中的所述间隔缝(20)轴向布置并在未张紧状态下具有＜2mm的缝高度。

5.按权利要求1至4之任一项所述的筒管架，

其特征为：

所述张紧环(6.2)在所述张紧凸缘(17)的两个端侧上分别具有一倾斜的夹紧面(18.1、18.2)，所述夹紧面与所述夹紧套(5.2、5.3)的加压面(25)协同工作。

6.按权利要求5所述的筒管架，

其特征为：

所述夹紧面(18.1、18.2)相对于所述张紧凸缘(17)的法线具有一在15°至45°之间的范围内的倾角(α)。

7.按权利要求1至6之任一项所述的筒管架，

所述张紧环(6.2)具有一内部的柱形保持板(19)，该保持板在周部上在一中部区域内与所述张紧凸缘(17)这样连接，使得所述保持板(19)朝所述张紧环(6.2)的端侧形成凸起(24)。

8.按权利要求7所述的筒管架，

其特征为：

所述保持板(19)在周部上通过多个切口(23)断开，所述切口布置成在所述张紧环(6.2)的周向上均匀分布。

9.按上述权利要求之任一项所述的筒管架，

其特征为：

所述夹紧套中的一个(5.3)做得带有一杯形端部(14)并覆盖所述驱动轴(1)的所述自由端部，所述夹紧套(5.3)的所述杯形端部(14)与所述夹紧活塞(7)相连接，该夹紧活塞在所述驱动轴(1)的一导向孔(8)内被引导。

10.按权利要求9所述的筒管架，

其特征为：

所述夹紧活塞(7)在所述导向孔(8)内借助于压簧(10)的弹簧力保持在一夹紧位置，并借助于能选择性地被输入的压力流体的流体力保持在一松开位置。

11.按权利要求10所述的筒管架，

其特征为：

所述驱动轴(1)具有一流体通道(15)，该流体通道与所述驱动轴(1)支承端部(2)上的流体连接部(16)相连接并通入所述驱动轴(1)的所述导向孔(8)内。

12.按权利要求1至11之任一项所述的筒管架，

其特征为：

所述驱动轴(1)在支承端部(2)处在周部上支承有一电机(32)的转子(33)，该转子与该电机(32)的相对而置的定子(34)协同工作以驱动所述驱动轴(1)。

13.按权利要求12所述筒管架，

其特征为：

所述驱动轴(1)通过多个滚动轴承(31.1、31.2)来支承，所述滚动轴承设置在所述转子(33)两侧并保持在所述电机(32)的电机壳体(30)内。

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