DD148086A1

DD148086A1 - SPIN PUMP DRIVE SHAFT CLUTCH

Info

Publication number: DD148086A1
Application number: DD21792079A
Authority: DD
Inventors: Bernd Linshoeft
Original assignee: Bernd Linshoeft
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1981-05-06

Abstract

Spinnpumpen-Antriebswellenkupplung, vorzugsweise in Schmelzespinneinrichtungen einsetzbar zur Verhinderung von Antriebswellenbruechen und der Verkuerzung von Montagezeiten bei Spinnpumpenwechsel. Dazu war die Aufgabe gestellt, Torsionsspannungen im Bereich der Pumpenwellenspitze vor Erreichen der Bruchgrenze abzubauen und gleichzeitig die Pumpenwelle zeitweilig einzukuerzen. Erfindungsgemaesz wurde die Aufgabe geloest durch eine Zwischenhuelse mit vom Drehmoment abhaengigen Kugelsperren in mehreren axialen Ebenen mit definiertem Abstand zueinander und einem Gewinde in der Zwischenhuelse, in das sich bei geloester Kugelsperre der Antriebswellenstumpf eindreht und die Pumpenwellenspitze aus dem Eingriff in die Pumpennusz bringt.Spinning pump drive shaft coupling, preferably in melt spinning devices used to prevent drive shaft fractures and the shortening of assembly times in spinning pump change. For this purpose, the task was set to reduce torsional stresses in the pump shaft tip before reaching the fracture limit and simultaneously shorten the pump shaft temporarily. According to the invention, the object has been achieved by means of an intermediate sleeve with torque-dependent ball locks in a plurality of axial planes with a defined spacing from each other and a thread in the intermediate sleeve, into which the drive stub rotates when the ball lock is released and the pump shaft tip is brought out of engagement with the pump.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Spinnpumpe n~AntriebsweXlenlcu.pplu.ngSpinning pump n ~ AntriebweXlenlcu.pplu.ng

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Me Erfindung betrifft eine Spinnpumpen^Antriebswellen» kupplung, die insbesondere in Spinneinrichtungen bei der Herstellung von Hochpolymerenfädeη Anwendung finden«The invention relates to a spinning pump drive shaft coupling which is used in particular in spinning devices in the production of high polymer threads.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

JB_ei d,era Übertragen des Drehmomentes vom Getriebe-Motor über eine Zwischenwelle mit Pumpenwellenspitze zur Hoch« dxuck-Spinnpumpe, die mit 'hoher Präzision je Umdrehung rait BO - 140 kp/cM einige Kubikzentimeter Spinnschmelze fördert, ergeben sich des öfteren Wellenbrecher Sie haben ihre Ursachen hauptsächlich trotz mehrfacher Pilterung in Sahmelze~Verunreinigungeh₉ die in der mit geringen Passungstoleranaen gefertigten Pumpe Verklemmungen 'bewirken* Damit das Übertragungsgestänge selbst nicht bricht, sind SollbruGhstellen_s beispielsweise in Form von Scherstiften, im Gestänge angeordnet« Weiterhin sind einfache Einrichtungen (aum Beispiel axiale Längs-JB _e id, era Transferring the torque from the gearbox motor via an intermediate shaft with pump shaft tip to the high-pressure spinning pump that promotes some cubic centimeter of spinning melt with high precision per revolution BO - 140 kp / cM often results in breakwaters you have their causes mainly in spite of multiple Pilterung in Melting ~ impurity ₉ effect in the manufactured with low fitting tolerances pump deadlocks' * So that the transmission linkage itself does not break, SollbrugHstellen _s, for example in the form of shear pins, arranged in the linkage «Furthermore, simple facilities (for example axial longitudinal

- 2 - π ι /¥ZtJ .- 2 - π ι / ¥ ZtJ.

schlitze) vorgesehen., die durch eine axiale Verschiebung der Antriebswelle das Ausheben beziehungsweise Einführen der Puapenwellenspitze in die pumpenseitige Antriebswelle bei der Montage möglich machen© Da die Demontage und Reparatur dieser Sollbruchstellen umständlich und zeitaufwendig ist_$ spezielle Ausziehwerkzeuge für das Auswechseln der verformten Scherstifte erfordern, wurden befriedigendere Lösungen gesucht· . Bekannt ist hierzu die DE-PS 2731733, in der eine Drehmomentkupplung für Werkzeugmaschinen beschrieben wird« Hier nimmt ein Gehäuse eine Klauenkupplung, eine drehmomentabhängige Raste und, mit ihr funktionell verbunden, eine axiale Ausrückeinrichtung für die Klauenkupplung auf« Die Ausrückvorrichtung ist nox-ma!erweise so vorgespannt daß die Kupplungsklauen ineinand.ergreifen_e Eine in einer Querschnittsebene angeordnete Anzahl Kugeln, die in wannenförmigen Sitzen liegen, werden durch eine axial verschiebbare, die Kugeln mit einem keilförmigen Bund von außen umfassende Scheibe in diese Sitze gedrückt« Der Anpreßdruck ist durch Veränderung d.es die Scheibe belastenden Pederdruckes einstellbar· Übersteigt das zu übertragende Drehmoment das eingestellte, so pressen die Kugeln gegen den keilförmigen Bund, drücken diese Scheibe gegen die federkraft zurück und treten selbst aus den Sitzen, so daß eine Relativbewegung zwischen treibendem und angetriebenen Teil möglich wird,, die ein^Eingriff stehendes Trapezgewinde, d.essen Schraubenteil mit dem Abtrieb und d.essen Mutternteil mit dem Antrieb verbunden istj so in Relativbewegung zueinander versetzt, d.aß die Kupplungsklauenebenen in axialer Richtung bis zum Freilauf auseinanderrücken« Die Lage d.er An«· und Abtriebswellen wird dadurch nicht geänderte Die vorliegende Lösung erscheint jedoch für d.en zielgerichteten Einsatz im Spinnpuinpenantrieb sehr aufwendig«Slits) provided by an axial displacement of the drive shaft, the lifting or inserting the Puapenwellenspitze in the pump-side drive shaft during assembly possible © Since the disassembly and repair of these predetermined breaking points is cumbersome and time-consuming _$ special extraction tools for the replacement of the deformed shear pins require more satisfactory solutions were sought ·. This is known from DE-PS 2731733, in which a torque coupling for machine tools is described here «takes a housing a dog clutch, a torque-dependent catch and, functionally connected to it, an axial disengagement device for the dog clutch on« The disengaging device is nox-ma! legally so biased that the clutch claws ineinand.ergreifen _e a arranged in a cross-sectional plane number of balls lying in the trough-shaped seats, are pushed by an axially displaceable, the balls with a wedge-shaped collar from the outside comprehensive disk in these seats "the contact pressure is by changing If the torque to be transmitted exceeds the set pressure, then the balls press against the wedge-shaped collar, push this disc back against the spring force and exit the seats themselves, so that a relative movement between the driving and driven part is possible is, which is a 'engaging trapezoidal thread, its screw part connected to the output and d.essen nut part to the drive j so offset in relative motion to each other, d.rein the clutch claw planes in the axial direction apart to the freewheeling back position «d. However, the present solution does not appear to be very complex for the purposeful use in spinning-pinned propulsion. "

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Mehrere funktionell miteinander gekoppelte Systeme mit mehr als sechszig Bauelementen erscheinen für einen Einsatz in gleichartigen Maschinenreihen zu aufwendig und wartungsintensiveSeveral functionally coupled systems with more than sixty components appear to be too complex and maintenance-intensive for use in similar machine series

Einen wesentlichen Faktor^ bei Drehmoraentüberschreitung den Antriebswellenstrang zwecks einfacher Auswechselung der Pumpenwellenteile zu verkürzen_s kann durch die bekannte Anordnung nicht erfüllt werden*A significant factor in shortening the torque to shorten the drive shaft train for the purpose of simple replacement of the pump shaft parts _s can not be met by the known arrangement *

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat zum Ziel, Pumpenwellen-Brüche und die damit verbundenen wirtschaftlichen Nachteile auszuschließen,,The invention aims to exclude pump shaft fractures and the associated economic disadvantages,

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung war die Aufgabe gestellt, in der ßpinnpumpenwelle auftretende Torsionsspannungen, insbesondere solche an der Pumpenwellenspitze, vor dem Erreichen der Bruchgrenae abzufangen und dabei gleichzeitig die Kopplung mit der Spinnpumpe völlig zu lösen«The object of the present invention was to absorb torsional stresses occurring in the spinning spindle shaft, in particular those at the pump shaft tip, before they could reach the breaking point while at the same time completely releasing the coupling with the spinning pump.

Ex'findungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Pumpenwellenstrang zwischen Getriebe und Pumpenwellenspitze auf dem Pumpenwellenstumpf ein Steilgewinde angeordnet ist, das in das entsprechende Gegengewinde einer Gewindehülse unter Einhaltung des Abstandes A eingreift und die Wandung der Gewindehülse in Höhe des glatten Teils des Puapenwellenstuispfes mit mindestens zwei_$ am Umfang der Gewindehülse gleichmäßig verteilten, axial versetzten radialen Bohrungen versehen ist_s in der j^e Ex'findungsgemäß the object has been achieved in that a coarse thread is arranged in the pump shaft strand between the gear and pump shaft tip on the pump shaft stub, which engages in the corresponding mating thread of a threaded sleeve while maintaining the distance A and the wall of the threaded sleeve at the level of the smooth part of Puapenwellenstuispfes _s is provided at least two _$ at the periphery of the threaded sleeve uniformly distributed, axially offset radial bores in the j ^e

eine Stellschraube₉ eine Druckfeder und. eine, einer Kugelpfanne im glatten Teil des Wellenstumpfes angepaßte Sperrkugel angeordnet ist.an adjusting screw ₉ a compression spring and. a, a ball socket in the smooth part of the stub shaft adapted locking ball is arranged.

Die Sperrkugel sitzt dabei zwecks sicheren Ansprechend beim überschreiten d.es eingestellten Drehmomentes Üblicherweise nur zu einem Drittel ihres Durchmessers in der entsprechendem an den Rändern angesenkten Kugelpfanne· Sind, größere Drehmomente zu übertragen, besteht bei nur einer Sperrkugel die Gefahr d.es Überschreitens der zulässigen Scherkräfte« Die Anordnung mehrerer solcher Sperrkugeln zweoka Kräfteaufteilung ist erforderlich. Da eine Anordnung mehrerer Sperrkugeln in einer einzigen Ebene eine Querschnitt sschwächung ergibt, ist vorteilhafter eine Anordnung in mehreren axialen Ebenen_s wobei der Abstand, dieser Ebenen voneinander in der Art dimensioniert werden muß, d.aß unter Berücksichtigung der Gewindesteigung P bei einer oder mehrerer Drehungen der Pumpenwelle keine der Sperrkugeln in eine der Kugelpfannen, auch nur teilweise, einrasten kann» Hierbei würd.en sich stoßartige Torsionsspannungen ergeben, die die Bruchgefahr an d.er Pumpenwellenspitze vergrößern« Auch zur Aufteilung der Kräfte an d.er Gewindebuchse soll vorteilhaft eine gleichmäßige Verteilung mehrerer Bohrungen auf d.en Umfang erfolgen, so d.aß die Sperrkugeln sowohl axial als auch radial räumlich getrennt angeordnet sind«The locking ball is seated for the purpose of safe response when exceeding d.es set torque usually only one-third of its diameter in the corresponding countersunk on the edges ball socket · Are to transmit larger torques, with only one locking ball the risk d.es exceeding the permissible Shearing forces «It is necessary to arrange a number of such locking balls in order of force distribution. Since an arrangement of a plurality of locking balls in a single plane results in a cross-section weakening, is advantageously an arrangement in several axial planes _s wherein the distance, these levels must be dimensioned from each other in the nature, d.aß taking into account the pitch P in one or more rotations The pump shaft can not, even partially, latch one of the locking balls into one of the ball sockets »This would produce shock-like torsional stresses which increase the risk of breakage at the pump shaft tip Distribution of several bores on the circumference, so that the locking balls are arranged both axially and radially spatially separated

Die axialen Abstände A der Kugelebenen sind dabei abhängig von der Gewindesteigung P in der Gewind.ehülse und. der Bingriffslänge L der Pumpenwellenspitze in die Pumpennuß· Setzt man L>A„ so laufen die ausgeraateten Sperrkugeln dann auf dem 'glatten Teil der Pumpenwelle, wenn A= 2 L festgelegt wird«The axial distances A of the ball levels are dependent on the pitch P in the Gewind.ehülse and. the engagement length L of the pump shaft tip into the pump nut · If L> A "is used then the corrugated locking balls will run on the 'smooth part of the pump shaft when A = 2 L is set«

Eine in der erfindungsgemäßen Porm ausgestaltete Spinnpumpen-Antriebswellenkupplung zeigt ihre Punktion beiA spinning pump drive shaft coupling designed in accordance with the invention displays its puncture

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einem Ausfall der Spinnpumpe, beispielsweise durch Verklemmen oder Zahnradbruch, in der Weise, daß bei Überschreitung des eingestellten Drehmoments die Überlastsicherung anspricht dadurch, daß die in der Pumpenwelle angeordneten Kugelpfannen mit den Pfannenrändern unter Überwindung des eingestellten Pederdrucks gegen die Sperrkugeln drücken, heben sie aus dem Sitz, bis sie auf dem glatten Teil der sich drehenden Pumpenwelle, in den Bohrungen der Hülse geführt, weiterrollen oder -gleiten« Gleichzeitig schraubt sich das Gewinde am Pumpenwellenstumpf in die Gewindehülse ein und, hebt sie, einschließlich der in die Pumpennuß eingreifenden Pumpenwellenspitze, soweit an_s bis letztere außer Eingriff kommt und sich aufgrund der noch vorhandenen Reibkraft der Sperrkugeln auf den glatten Teil des V/ellenstumpfes mit ihm dxeht „a failure of the spinning pump, for example, by jamming or gear breakage, in such a way that when exceeding the set torque, the overload protection responds by the fact that the arranged in the pump shaft ball pans with the pan edges, overcoming the set Peder pressure against the locking balls, they lift from the Seat until they roll on the smooth part of the rotating pump shaft, guided in the holes of the sleeve. At the same time, the thread on the pump shaft stub screws into the threaded sleeve and raises it, including the pump shaft tip engaging into the pump nut _s until the latter is disengaged and due to the still existing frictional force of the locking balls on the smooth part of the stub mit dxeht with him "

Gegenüber den bekannten lösungen weist die Erfindung Vorteile auf«, Eine Überlastsicherung mit Scherstiften, auch solchenj die angekerbt sind, weist naturgemäß eine zu große Anspre.chbreite aus« Die Demontage der abgescherten Hälften aus den Drehteilen ist aufwendig, da die Stifthälften während der Kräfteaufnahme verformt werd.en und, meist klemmen«, Ein Auswechseln d.er Spinnpumpenwellenspitze erfordert eine Reihe Demontage- und Montageschritte, während, bei der erfind.ungsgemäßen Lösung lediglich die Gewindehülse in die Ausgangslage zurückgedreht werd.en muß» Die vorstehende Lösung ist einfach im Aufbau und den Bedingungen der Massenfertigung auf Automaten atigepaßt, so d.aß die Umstellung ganzer Spinnlinien beziehungsweise ihre Neuausrüstung möglich wird«Compared with the known solutions, the invention has advantages, "An overload protection with shear pins, even those that are notched, of course, too large Anspre.chbreite from« The disassembly of the sheared halves of the turned parts is expensive, since the pin halves deformed during the force absorption Replacing the spin pump shaft tip requires a series of disassembly and assembly steps, while, in the inventive solution, only the threaded sleeve must be turned back to the starting position. The above solution is simple in construction and adapted to the conditions of mass production on machines, so that the conversion of entire spinning lines or their re-equipment becomes possible «

.6.6

m» Q BM tllB m » Q BM tllB

AasfUhrangsbeispielAasfUhrangsbeispiel

Die Erfindung soll anhand, eines AusfUhrungsbeispiels näher erläutert werden« Dazu zeigt dieThe invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment

Pig* 1 einen Längsschnitt durch die Gewindehülse mit eingeschraubtem Antriebswellenstumpf in Hormalstellung und'schematisch dargestellter PumpennußPig * 1 a longitudinal section through the threaded sleeve with screwed drive stub shaft in Hormalstellung and'schematisch shown pump nut

Eine Spinnpusjpen-Antriebswelle 1 mit Gewinde am Pumpenweliensturapf 2 wurde in eine Gewindehülse 3 so eingeschraubt, daß der Abstand K der Stirnseite des Purapenwellenstumpfes 2 zum Boden der Gewindehülse 3 größer blieb als die Länge L des in die Pumpennuß 4 eingreifenden Zapfens 5 der Pumpenwellenspitze 6_e Die Gewindesteigung wurde mit 4 mm gewählte Der Durchmesser der Sperrkugeln. 7 war mit B biss gegeben_s die in angepaßte_s schwach angesenk=· ten Kugelpfannen 8 durch die Federn 9 und die Stellschrauben gedrückt wurden«, Der axiale Abstand A der Sperrkugelebenen war festgelegt mit A= 2 L* Sobald im Produktionsbetrieb ein Klemmen der Spinnpumpe, die liber die Spinnpumpenwelle 1 mit 54 U/min angetrieben wurde, auftrat, löste sich nach 2,5 Umdrehungen, also nach 2,8 Sekunden der mit L = 10 mm in die Pumpennuß 4 eingreifende Zapfen5 aus dem Eingriff und verhinderte den Bruch des Zapfens der Pumpenwellenspitze 6,A Spinnpusjpen drive shaft 1 with thread on Pumpenweluri 2 was screwed into a threaded sleeve 3 so that the distance K of the front side of the Purapenwellenstumpfes 2 to the bottom of the threaded sleeve 3 remained larger than the length L of engaging in the pump nut 4 pin 5 of the pump shaft tip 6 _e The thread pitch was chosen with 4 mm The diameter of the locking balls. 7 was with B bit, where _{s is} the angesenk weak adapted _s = · ten ball sockets 8 by the springs 9 and the set screws have been pressed, "The axial distance A between the check ball levels was set at A = 2 L * Once in production jamming of the spinning pump , which was driven by the spinning pump shaft 1 with 54 U / min, occurred dissolved after 2.5 revolutions, ie after 2.8 seconds with L = 10 mm in the pump nut 4 engaging pin 5 out of engagement and prevented the breakage of Spigot of the pump shaft tip 6,

I¹Ur den Ausbau der Spinnpumpe erwies sich der aus der Pumpennuß 4 gehobene Zapfen 5 als vorteilhaft, lach der Montage einer neuen Spinnpumpe wurde der Zapfen 5 durch Rlickdrehen der Gev/indehülse 3 (bis zum Einrasten der Sperrkugeln 7) in die Pumpennuß 4 eingeschoben* Damit war die kraftschlüssige Verbindung wieder hergestellt.I ¹ Ur the expansion of the spinning pump, the raised from the pump nut 4 pin 5 proved to be advantageous, lach the assembly of a new spin pump, the pin 5 by Rlickdrehen the Gev / indehülse 3 (until the locking balls 7 engage) in the pump nut 4 inserted * This was the frictional connection restored.

- 7- 7

Claims

"7 ff. Inventions claim

1 * 'Spinn.pumpen .-- A nt rubbed swell e with torque-dependent overload protection, angeord.net in a Zv / chenchenhülse, d.ad.urch characterized, d.ass that on the Pumpenwelletistumpf (2) a coarse thread is arranged, in the threaded sleeve (3) while maintaining the Abstand.es K> L used, the wall of the threaded sleeve (3) at the level of the smooth part of the spinning pump drive shaft (1) with at least two, on the circumference d.er Threaded sleeve (3) uniformly distributed, axially offset radial bores is ver ~ see, each a set screw (10), a compression spring (9) and a, a ball socket (8) is smooth part of the spinning pump drive shaft (1) adapted barrier « ball (7) »take«.

2 * Spinnpurapen drive shaft according to item 1, d.ad.urch characterized in that d.er the distance. A corresponds to the double-length locking ball ebony L of the pin engaging in the pump nut «

Hieizu // page. Drawing.