CN113373559B - 转矩传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及转矩传递装置、用于纺纱机的驱动装置以及纺纱机，转矩传递装置在纺纱机的驱动单元与回转构件之间传递转矩。为了提供以很小的不希望的拉应力和/或压应力和进而以很小的构件磨损实现轴驱动的转矩传递装置、驱动装置以及纺纱机，其中该装置以及该纺纱机特别可靠地运行以及很简单快速地维护和修理，规定了所述转矩传递装置具有带有用于接受来自驱动单元的转矩的齿结构的齿轮件和两个用于传递转矩分别至一个回转构件的轴，其中，该齿轮件在齿结构的两侧分别具有一个带有用于传递转矩至其中一个所述轴的圆锥形压紧面的轴向突起，每个所述圆锥形压紧面安置在其中一个所述轴的容槽内，同时形成压紧接合以在所述齿轮件和轴之间传递转矩。

Description

转矩传递装置
技术领域
本发明涉及在驱动单元与纺纱机的回转构件之间传递转矩的转矩传递装置、用于纺纱机的驱动装置以及具有转矩传递装置的纺纱机。
背景技术
纺纱机且尤其是环锭纺纱机通常具有许多彼此相同的且挨着布置的各有一个纺纱单元的工位，其中，该纺纱单元和/或连接至纺纱单元的构件通常通过纺纱机的同一个驱动装置被驱动。这种驱动装置一般具有一个或多个驱动单元，其中每个驱动单元直接地或至少间接地通过一个轴被联接至待驱动的构件例如设于纺纱单元前的牵伸装置的辊。在此，例如可以在所述驱动单元与轴之间设置传动单元。在轴特别长的情况下，大多沿着轴的走向设置多个驱动单元和/或辅助驱动单元以保证轴的均匀转动。为此，每个驱动单元的转矩被传递给所述轴，对此一般在纺纱机的两个工位之间在所述轴上固定有齿轮，该驱动单元作用于该齿轮。
但尤其在轴很长且连带有沿轴走向布置的分别被一个辅助驱动单元驱动的多个齿轮的情况下，经常在轴中以及在安置在其上的构件如牵伸装置辊上出现过大的拉应力和/或压应力，由此，构件磨损加剧并且出现了所述构件且尤其是固定在轴上的齿轮的损伤。另外，被固定在长轴内的齿轮的更换以便维护或修理是复杂且费时的，因为一般必须拆下该轴的至少一个较长部段，有时必须拆下整个轴，这导致了纺纱机运行的长期中断。
发明内容
因此，本发明基于以下任务，提供一种在纺纱机的驱动单元与回转构件之间传递转矩的转矩传递装置、一种用于纺纱机的驱动装置以及一种纺纱机，它们允许以很小的不希望的拉应力和/或压应力且进而以很小的构件磨损来驱动轴，其中该装置以及该纺纱机特别可靠的运行以及很容易快速维护以及修理。
根据本发明，该任务通过一种转矩传递装置、一种用于纺纱机的驱动装置以及一种纺纱机来完成。
根据本发明的在纺纱机或安置在其上的构件且尤其是牵伸装置的驱动单元与回转构件之间传递转矩的转矩传递装置具有带有用于承受来自驱动单元的转矩的齿结构的齿轮件和用于传递转矩分别至回转构件的两个轴，其中该齿轮件在齿结构的两侧分别具有带有用于传递转矩至其中一个轴的圆锥形压紧面的一个轴向突起，并且每个圆锥形压紧面安置在其中一个所述轴的容槽内，同时形成用于在所述齿轮件与轴之间传递转矩的压紧接合。
本发明还涉及一种用于纺纱机、尤其是纺纱机且在此尤其优选是环锭纺纱机的牵伸装置的驱动装置，具有马达驱动单元和在纺纱机或安置在其上的构件且尤其是牵伸装置的驱动单元与回转构件之间的本发明转矩传递装置。
最后，本发明还涉及一种纺纱机尤其是纺纱机的且在此优选是环锭纺纱机的牵伸装置，其具有多个彼此相同的工位以及至少一个在纺纱机或安置在其上的构件尤其是牵伸装置的驱动单元和回转构件之间的本发明转矩传递装置，其中在驱动位置上且尤其是至转矩传递装置的齿轮件的转矩传递在两个工位之间居中进行。
在两侧将齿轮件分别连接至一个轴以使纺纱机的整个轴由几个单独的轴段和至少一个设于其间的齿轮件构成以及借助压紧接合将所述构件相互固定一方面允许可靠传递转矩，另一方面也允许容易快速地将齿轮件与轴分离，从而可以快速且不会长久中断运行地执行维护或修理。另外，压紧接合允许单独构件没有不希望的拉应力和压应力地抵靠布置，从而该装置以及整个纺纱机可以磨损很小地运行。
转矩传递装置原则上可以是任何单元，其具有用于在一个地点接受转动或转矩的构件以及用于将转动或转矩转送至另一个地点的构件。在此，该装置可以不变地传递转矩，也可以改变转矩且为此例如具有至少一个传动级或引起变速的其它构件。但优选的是该转矩传递装置不变地传递转矩，但在这里，在该装置之前和/或之后可以设置至少一个传动装置。另外，该转矩传递装置可以具有任何其它功能，但在这里，该转矩传递装置例如同时可以形成轴的至少一侧的轴支承。
根据本发明，该转矩传递装置被构造成将驱动单元的、尤其是驱动装置的驱动单元的转矩传递给回转构件。驱动装置的驱动单元在此首先是如下装置，其提供回转驱动力或者说转矩，在这里，作为驱动单元而优选电动机。来自驱动单元的转矩传递原则上可以直接地或也可以间接地例如通过至少一个传动单元和/或至少一个轴来进行。尤其优选地，在驱动单元和转矩传递装置之间的转矩传递以形状配合的方式尤其借助齿轮或轴齿轮进行。
具有至少一个驱动单元的所述驱动装置原则上设置用于通过同一个轴驱动纺纱机的至少一个构件且优选是纺纱机的多个构件。更尤其优选地，该驱动装置通过一个轴驱动设于纺纱机的每个工位上的构件。此时，驱动装置可以是主驱动装置，它优选具有设置在待驱动的轴的一端上的一个驱动单元和/或多个沿轴走向布置的驱动单元。或者，该驱动装置也可以是优选用于纺纱机的至少一个牵伸装置辊、尤其是牵伸装置下辊的辅助驱动装置，它尤其是布置在一个轴的中间区域中。在此，辅助驱动装置尤其优选设置用于辅助主驱动装置和/或防止很长的轴扭曲。但在此也可以想到不带主驱动装置而只具有辅助驱动装置的设计方案。优选地，该驱动装置也具有至少一个传动单元、尤其是主传动装置和/或至少一个分动装置。尤其优选地，在驱动装置的每个驱动单元处设置一个主传动装置和两个分动装置。
纺纱机原则上可以是用于生产和/或加工纺织纤维或由纺织纤维构成的纱线的任何机器。该纺纱机优选是环锭纺纱机，并且尤其优选地在纺纱机上或纺纱机构件例如牵伸装置或卷绕装置上布置至少一个本发明转矩传递装置且尤其优选是多个尤其是彼此相同的转矩传递装置。纺纱机在此优选具有多个各有一个纺纱单元的工位，其中，每个工位尤其优选具有自己的牵伸装置或者说在每个纺纱单元前面分别设有一个牵伸装置。
尽管本发明的转矩传递装置可安置在纺纱机的任意部位处，但优选只在两个工位之间居中进行传递转矩至回转构件，在这里，尤其优选在回转构件上不设置端侧的驱动装置。也尤其优选的是，分别设有一个本发明转矩传递装置的多个驱动位置分别设置在纺纱机的多个工位中的两个工位之间。但此时原则上不必在各自相邻的工位之间有一个驱动位置。但这也可能就是这种情况，在这里尤其优选的是，至少分别在每两个工位之间居中或者说在相邻工位的每个第二连接处未设置这样的驱动位置。
根据本发明，该转矩传递装置具有带有用于接受来自驱动单元的转矩的齿结构的齿轮件。在此，接受来自驱动单元的转矩不仅可以直接由驱动单元、尤其是由驱动单元输出轴进行，或者间接地通过一个或多个构件例如至少一个传动单元和/或另一个轴进行。概括地讲，该齿轮件原则上是一个用于形状配合地传递转矩的构件，并为此最好具有齿结构、尤其是外齿结构。尤其优选地，该齿轮件的齿结构延伸经过齿轮件的整个周面。尤其优选地，该齿轮件可以具有齿轮和/或主轴小齿轮。也优选地，该齿结构布置在齿轮件的中心，尤其优选参照齿轮件的中心纵轴线或轴向。根据本发明，该齿轮件布置在两个轴之间，其中，该齿轮件的和该轴的中心纵轴线尤其优选相互平行且更尤其优选地完全重合地布置。
为了将转矩从齿轮件传递至两个轴之一，该齿轮件根据本发明具有两个轴向突起。突起此时沿着齿轮件的中心纵轴线和/或沿着齿结构的转动轴线延伸。优选地，每个轴向突起紧邻具有齿结构的齿轮件部分。同样优选的是，每个轴向突起具有圆柱形部分和圆锥形部分，其中，该圆柱形部分尤其最好紧邻具有齿结构的部分。
根据本发明，两个轴向部分均具有圆锥形压紧面，其优选由在圆锥形部分中的齿轮件外表面形成。还优选的是，圆锥形压紧面延伸经过齿轮件的整个周面和/或具有旋转对称形状。该圆锥形压紧面优选分别布置在轴向突起的端头处或端部中，其中该圆锥形压紧面的直径朝向轴向突起的端头递减。
根据本发明，该转矩传递装置具有两个轴，其中，第一轴安置在齿轮件的第一侧，第二轴安置在第二侧，并且其中所述两侧优选对置和/或布置在齿轮件的一端区域中。所述轴原则上可以首先是用于将来自驱动单元的转动或转矩经由该转矩传递装置传递至纺纱机的另一个构件的任何构件或任何组件，其中，任何其它装置且尤其是传动装置可以布置在其间。两个轴均优选设置用于驱动一个牵伸装置辊、尤其是牵伸装置下辊或牵伸装置滚筒。为此，牵伸装置辊尤其优选直接和/或抗转动地安置在该轴上。更尤其优选的是，该轴与回转构件且尤其是牵伸装置辊一件式构成。但此外所述轴也可以是纺纱机的用于转矩传递或用于回转构件驱动的任何其它构件。
根据本发明，各有一个轴向突起以圆锥形压紧面被固定在轴的具有对应的圆锥形状的容槽中以便传递转矩，其中第一圆锥形压紧面布置在第一轴的容槽中，第二圆锥形压紧面布置在第二轴的容槽中。在此，该容槽优选布置在该轴的一个端面中和/或沿轴向或沿着该轴的转动轴线延伸。在此，该容槽具有圆锥形形状，其中，该容槽优选比齿轮件的圆锥形压紧面长。尤其是，每个容槽具有与圆锥形压紧面对应的形状以形成压紧接合，从而可以实现转矩从齿轮件传递至该轴。
根据本发明，分别有一个轴向突起安置在一个轴的容槽中，其中，轴向突起的具有圆锥形压紧面的整个部分安置在该容槽中。在此，为了将转矩从齿轮件传递至轴，在圆锥形压紧面与容槽的对应表面之间形成压紧接合。压紧接合在此原则上是至少部分、优选完全的传力配合的接合，此时该圆锥形压紧面通过摩擦力与该轴的容槽接合。在此，它例如可以是圆锥形接合。尤其优选不存在作为传力配合连接的补充的形状配合连接和/或材料接合连接。另外，优选只在圆锥形压紧面区域内获得该齿轮件和各自一个轴的联接。
在本发明的转矩传递装置的一个优选设计中，为了在两个轴上轴向固定该齿轮件而设有拉杆，拉杆在两端带有螺纹，螺纹分别可固定或被固定在拉杆容槽中的对应螺纹中，由此，可以实现齿轮件在各自轴上的可靠且无应力的固定且同时保证转矩的可靠传递。在此，拉杆优选是两头带螺纹的杆状构件。拉杆的螺纹尤其优选是外螺纹，更尤其优选的是拉杆的两个螺纹是彼此反向构成的。带螺纹的拉杆端至少也优选具有保持不变的直径或圆柱形状。尽管拉杆原则上可以由任意多的构件以组件形式构成，但优选一件式构造的拉杆。该拉杆容槽优选在轴的轴向上比拉杆端更深或带螺纹的拉杆部段长。该轴的拉杆容槽尤其优选是一个孔，该孔尤其优选具有保持不变的直径。也优选地，该拉杆容槽具有与拉杆螺纹对应的内螺纹。
在本发明的转矩传递装置的一个优选设计中，在该轴内的拉杆容槽与用于轴向突起的容槽同轴地尤其布置在该齿轮件的圆锥形压紧面区域中，由此可以实现很可靠的、对准方向的且无应力的布置。也优选的是，所述拉杆容槽居中地和/或沿着转动轴线延伸地和/或沿该轴的中心纵轴线布置。
根据本发明的转矩传递装置的一个有利改进方案，该拉杆安置在该齿轮件的拉杆孔内，其中该拉杆孔优选以沿齿轮件的中心纵轴线和/或转动轴线延伸的孔的形式构成，由此可以获得所述齿轮件相对于拉杆的特别简单且同时无应力的布置。总体讲，该拉杆优选穿过齿轮件布置。该拉杆孔可以首先具有任何形状，在这里，其直径在长度上保持不变的圆柱形状是优选的。为了更容易旋入和/或张紧拉杆，轴的至少一个表面且尤其优选的是每个轴的表面尤其在容槽上方的表面部段中或靠外地在容槽上方具有粗糙的表面结构。
所述齿轮件和拉杆在此尤其优选地是两个单独的构件。为了获得齿轮件在两个轴上的尽量无应力的安置，该拉杆优选在齿轮件的拉杆孔内可轴向移动地安置和/或可自由回转，由此，有效阻止在构件之间出现和/或传递应力。尤其优选的是所述拉杆和/或齿轮件和/或至少其中一个所述轴、尤其最好是两个轴沿着同一条中心纵轴线布置。另外，在具有螺纹的端头处的拉杆直径小于拉杆孔的直径。尤其优选的是，或许抛开一个或多个支承部不算，拉杆直径至少在设于拉杆孔内的区域中小于拉杆容槽的直径。更尤其优选的是，该拉杆在要安置在齿轮件的拉杆孔内的区域中具有至少两个且尤其优选是正好两个支承部。每个支承部优选具有圆柱形形状，或者是拉杆的圆柱形部段，其尤其最好具有与拉杆孔相同的直径，从而获得拉杆在拉杆孔内的径向固定，但同时保持径向活动性和/或可回转性。
根据本发明的一个有利改进方案，在齿轮件上设有至少一个、优选两个轴承用于在纺纱机上安置齿轮件尤其是安置整个转矩传递装置，其中每个轴承尤其优选在局部被嵌入齿轮件中，更尤其优选地在局部安置在该齿结构下方，由此可获得运行平稳的、无应力的结构和工作以及同时获得轴承保护。优选地，所述轴承在两侧安置在齿轮件上，尤其是在两侧和/或关于齿轮件中心对称地布置，尤其沿中心纵轴线。替代地或附加地，该轴承优选也完全或至少局部布置在齿结构的两侧。还优选的是，该轴承在齿轮件的表面、优选在圆柱形的表面部段上并且尤其优选在每个轴向突起上被固定。此外，每个轴承优选在齿轮件中在轴承宽度的10％至90％之间、尤其优选在25％至75％之间、更尤其优选在40％至60％之间、尤其优选轴承宽度的50％被嵌入齿结构之中或嵌入齿结构下方。
尽管每个所述轴承可以任意设计，但优选的是，该轴承分别是一个向心轴承(Radial bearing)且尤其优选是一个向心推力轴承并且同时更尤其优选的是不仅支承到其中一个轴上，也支承到纺纱机的一个构件上，由此可以获得该齿轮件在纺纱机上和/或相对于轴的无间隙且无应力的安置。该向心轴承原则上可以任意设计，其中，该向心轴承、尤其是向心推力轴承的向心轴承部最好是滚动轴承且尤其优选是桶形滚子轴承。在此，作为向心推力轴承构成的轴承尤其优选地在轴向上抵靠该轴且尤其是该轴的一侧面。向心推力轴承中的向心轴承在此最好作为滑动轴承构成。
还优选的是，该齿轮件的两个圆锥形压紧面彼此相同地构成和/或在整个长度上尤其在齿轮件的轴向上尤其相对于齿轮件的中心纵轴线具有保持不变的角度，由此可以实现特别简单的齿轮件制造以及齿轮件相对于两个轴的与方向无关的布置，从而不会因错误安装而出现应力。这两个圆锥形压紧面优选具有彼此相同的长度、宽度和/或在压紧面的起点和/或终点处的彼此相同的直径。还尤其优选的是至少该拉杆和/或该齿轮件且最好是整个装置具有镜像对称结构。该构件的或整个装置的结构此时尤其优选关于一个平面是镜像对称的，所述平面关于该构件的或该装置的中心纵轴线居中和/或正交布置。
为了能获得两个轴尽量无应力的相互连接而有利的是，在转矩传递装置内相互挨近地设置尽量少的构件，尤其是可相对运动，因而存在尽量少的在此会出现应力的连接部位。因此尤其优选的是该拉杆或该齿轮件呈一件式构成。尤其优选的是所述拉杆和齿轮件分别呈一件式构成。
附图说明
以下，参照附图来详述本发明的转矩传递装置的一个实施例，附图示出：
图1示出转矩传递装置的示意图。
附图标记列表
1 转矩传递装置
2 齿轮件
3 齿结构
4a,4b 轴
5a,5b 轴向突起
6a,6b 圆锥形压紧面
7a,7b 容槽
8 拉杆
9 拉杆的螺纹
10 拉杆容槽的螺纹
11 拉杆容槽
12 拉杆孔
13 轴承
14 支承部
具体实施方式
如图1所示的转矩传递装置1的实施方式具有一个齿轮件2及两个轴4a、4b。齿轮件2呈一件式以中心纵轴线为中心旋转对称地构成。在中间部内，齿轮件2具有用于接收另一个构件且尤其是驱动单元如电动机的转矩的齿结构3。
在齿结构3的两侧，紧接有轴向突起5a、5b，它们具有空心圆柱形形状。分别在两个轴向突起5a、5b的端头上设有一个具有朝向端头缩小的外径的圆锥形区域，从而该轴向突起5a、5b的表面在此区域中形成圆锥形的压紧面6a、6b。在此，整个齿轮件2关于两个轴向突起5a、5b之间的中心径向对称地构成。
两个轴4a、4b均具有用于齿轮件2的轴向突起5a、5b的一端的容槽7a、7b，其中，容槽7a、7b具有圆锥形形状，其适配于齿轮件2的圆锥形压紧面6a、6b，使得各有一个轴向突起5a、5b可被压入容槽7a、7b中并且在那里形成摩擦配合的抗转动接合以便在齿轮件2与轴4a、4b之间直接传递转矩。
为了将轴4a、4b轴向固定在齿轮件2上以及产生用于齿轮件2的圆锥形压紧面6a、6b与在轴4a、4b的容槽7a、7b内的表面之间的压紧接合的压力，设置有拉杆8。在此，拉杆8在两端区域中具有外螺纹9并且所述轴4a、4b具有带有内螺纹10的拉杆容槽11，使得拉杆8可以与每个所述轴4a、4b螺纹联接。
拉杆8安置在齿轮件2的拉杆孔12内的外螺纹9之间的中间区域内，其中，拉杆8相对于齿轮件2不仅可轴向移动，也可以在拉杆孔12内回转。为了在拉杆孔12内无间隙地固定拉杆8，拉杆8具有两个支承部14，支承部具有圆柱形状并且其外径基本上对应于拉杆孔12的内径。
为了一方面相对于轴4a、4b轴向支承齿轮件2且另一方面能在径向上相对于纺纱机的另一个构件固定该齿轮件2，两个向心推力轴承13安置在轴向突起5a、5b上。在此，每个向心推力轴承13比如在其宽度的一半在齿结构3下方嵌入齿轮件2地布置。此外，如此安置每个向心推力轴承13，即，它在轴向上在一侧支承到齿轮件2上并且在另一侧支承到轴4a、4b的外表面上。

Claims (12)

1.一种在纺纱机的驱动单元与回转构件之间传递转矩的转矩传递装置(1)，所述转矩传递装置(1)具有：
- 齿轮件(2)，所述齿轮件(2)具有用于接收来自所述驱动单元的转矩的齿结构(3)，以及
- 两个轴(4a,4b)，所述两个轴(4a,4b)用于将转矩传递至各自的一个回转构件，其中，
- 所述齿轮件(2)在所述齿结构(3)的两侧分别具有一个轴向突起(5a,5b)，所述轴向突起(5a,5b)带有用于将转矩传递至其中一个所述轴(4a,4b)的圆锥形压紧面(6a,6b)，使得所述齿轮件(2)在所述两侧的每一侧上连接至所述轴，
- 每个所述圆锥形压紧面(6a,6b)被安置在其中一个所述轴(4a,4b)的容槽(7a,7b)内且同时形成压紧接合以在所述齿轮件(2)与所述轴(4a,4b)之间传递转矩。
2.根据权利要求1所述的转矩传递装置，其特征在于，为了在所述两个轴(4a,4b)上轴向固定所述齿轮件(2)而设有拉杆(8)，所述拉杆在两端具有螺纹(9)，所述螺纹分别能被固定在所述轴(4a,4b)的拉杆容槽(11)内的对应螺纹(10)中。
3.根据权利要求2所述的转矩传递装置，其特征在于，所述轴(4a,4b)内的所述拉杆容槽(11)与用于所述齿轮件(2)的轴向突起(5a,5b)的所述容槽(7a,7b)同轴布置。
4.根据权利要求2所述的转矩传递装置，其特征在于，所述拉杆(8)设置在所述齿轮件(2)的拉杆孔(12)内，其中，所述拉杆孔(12)以沿着所述齿轮件(2)的中心纵轴线和/或转动轴线延伸的孔的形式构成。
5.根据权利要求2所述的转矩传递装置，其特征在于，所述拉杆(8)以可轴向移动的方式安置在所述齿轮件(2)的所述拉杆孔(12)内和/或所述拉杆(8)能在所述齿轮件(2)的所述拉杆孔(12)内自由回转。
6.根据权利要求1所述的转矩传递装置，其特征在于，在所述齿轮件(2)上设置有两个轴承(13)以便将所述齿轮件(2)安置在所述纺纱机上，其中，每个轴承(13)在局部布置在所述齿结构(3)的下方。
7.根据权利要求6所述的转矩传递装置，其特征在于，所述轴承(13)分别是向心推力轴承并且不仅被支承到其中一个所述轴(4a,4b)上还被支承到所述纺纱机的一个构件上。
8.根据权利要求1所述的转矩传递装置，其特征在于，所述齿轮件(2)的两个圆锥形压紧面(6a,6b)彼此相同地构成和/或在整个长度上具有保持不变的角度。
9.根据权利要求1所述的转矩传递装置，其特征在于，整个所述转矩传递装置(1)具有镜像对称结构。
10.根据权利要求2所述的转矩传递装置，其特征在于，所述拉杆(8)和/或所述齿轮件(2)分别是一件式构成的。
11.一种用于纺纱机的驱动装置，所述驱动装置具有马达驱动单元和根据权利要求1至10中任一项所述的在纺纱机的驱动单元与回转构件之间传递转矩的转矩传递装置(1)。
12.一种纺纱机，所述纺纱机具有多个彼此相同的工位以及至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的在纺纱机的驱动单元与回转构件之间传递转矩的转矩传递装置(1)，其中在一个驱动位置上的转矩传递在两个工位之间的中心进行。
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