DE10130735A1 - Spulenhülsenaufnahme an einer Spinn-oder Zwirnspindel - Google Patents

Abstract

Eine Spulenhülsenaufnahme an Spinn- oder Zwirnspindeln besitzt mehrere axial voneinander beabstandete Hülsensitze, an denen eine Spulenhülse an einem Spindeloberteil anliegt. Einer der Hülsensitze ist als Mehrpunktanlage mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten Anlagepunkten ausgebildet. Das Spindeloberteil ist im oberen Bereich, wo sich die Mehrpunktanlage befindet, - im Querschnitt - als gleichseitiges Polygon ausgebildet, dem entsprechende Nocken am Innenumfang der Spulenhülse zugeordnet sind. Hierdurch wird eine formschlüssige Mehrpunktanlage erreicht. Ein anderer Hülsensitz ist als kegelförmige Sitzfläche des Spindeloberteils für die Spulenhülse ausgebildet. Die kegelförmige Sitzfläche befindet sich im unteren Bereich des Spindeloberteils. DOLLAR A Bei der erfindungsgemäßen Spulenhülsenaufnahme wird die Spulenhülse von dem Spindeloberteil ohne die Anwendung zusätzlicher beweglicher Kupplungselemente zentriert und mitgenommen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Spulenhülsenaufnahme an einer Spinn- oder Zwirnspindel mit axial voneinander beabstandeten Hülsensitzen, an denen eine Spulenhülse an einem Spindeloberteil der Spinn- oder Zwirnspindel anliegt, wobei ein Hülsensitz eine Mehrpunktanlage mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten Anlagepunkten bildet.
• Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche, unterschiedlich wirkende Einrichtungen zum Mitnehmen und Zentrieren der Spulenhülse an einer Spinn- oder Zwirnspindel bekannt. Es ist beispielsweise bekannt, die Spulenhülse durch federnde Elemente zu zentrieren und gleichzeitig mitzunehmen. Es ist ferner bekannt, die Zentrierung und Mitnahme der Spulenhülse durch Kupplungsglieder unter Einwirkung der Fliehkraft zu erreichen.
• Die genannten Lösungswege haben den Nachteil, dass eine exakte Zentrierung der Spulenhülse nicht gewährleistet ist, da sich die Spulenhülse auf Grund von Unwuchten und der wirkenden Fliehkraft an einer Seite der Spindel anlegt. Durch diesen außermittigen Sitz vergrößern sich die Unwuchtkräfte auf der Spindellagerung.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile ist durch das DDR-Patent 102 169 eine Spulenhülsenaufnahme der eingangs genannten Art bekannt geworden. Dabei wird die Spulenhülse mittels einer Mehrpunktanlage spielfrei auf dem Spindeloberteil zentriert und geklemmt, wobei die Spulenhülse beim Aufstecken auf das Spindeloberteil im Bereich dieser Mehrpunktanlage geringfügig verformt wird. Es kommt dadurch zu einem Hülsensitz, der durch kraftschlüssige Linienberührung zwischen der Spulenhülse und dem Spindeloberteil gebildet wird. Solche Mehrpunktanlagen können wahlweise an einer oder mehreren Stellen des Spindeloberteils angeordnet sein. Im letzteren Fall werden mehrere Hülsensitze gebildet, die axial voneinander beabstandet sind.
• Nachteilig an der bekannten Spulenhülsenaufnahme ist die Tatsache, dass infolge von Durchmessertoleranzen der Spulenhülse ein schlupffreier Kraftschluss der Spulenhülsenaufnahme nicht immer gewährleistet ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, unter Beibehaltung der Vorteile der eingangs genannten Spulenhülsenaufnahme den nachteiligen Einfluss von Durchmessertoleranzen auszuschalten.
• Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Mehrpunktanlage formschlüssig ist und ein weiterer Hülsensitz eine kegelförmige Sitzfläche des Spindeloberteils für die Spulenhülse bildet.
• Dank des Formschlusses zwischen Spulenhülse und Spindeloberteil ist man nicht mehr darauf angewiesen, dass die Spulenhülse im Bereich der Mehrpunktanlage geringfügig verformt wird, so dass Durchmessertoleranzen keine Rolle mehr spielen. Der Formschluss gewährleistet eine gute Zentrierung und eine gute Mitnahme in Umfangsrichtung, während die axiale Beweglichkeit durch den Formschluss nicht behindert wird. Die an sich bekannte kegelförmige Sitzfläche gibt der Spulenhülse axialen Halt und bewirkt zusätzlich eine Zentrierung und Mitnahme.
• In Ausgestaltung der Erfindung ist das Spindeloberteil im Bereich der Mehrpunktanlage - im Querschnitt - als gleichseitiges Polygon ausgebildet, dem entsprechende Erhebungen am Innenumfang der Spulenhülse zugeordnet sind. Minimal müssen drei Polygonflächen vorhanden sein. Wenn die Forderung erfüllt ist, dass die Mittellote der einzelnen Polygonflächen sich in der Spindelachse schneiden, ist die Spulenhülse zur Spindel exakt zentriert. Unter diese Bedingung fällt beispielsweise ein gleichseitiges Dreieck. Die Erhebungen können unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise halbkugelförmig als Nocken mit axialer Ausdehnung, halbkugelförmig mit Punktberührung o. ä.
• Auch wenn die Erhebungen der Spulenhülse einen kleinen Abstand zu den einzelnen Polygonflächen haben, legen sie sich beim Anlaufen der Spindel formschlüssig an die Polygonflächen an. Definitionsgemäß liegen die Berührungspunkte an sämtlichen Polygonflächen auf einem Kreis, der weiterhin das Zentrum der Spindel als Mittelpunkt hat. Damit kann die Spulenhülse nicht von der Drehachse der Spindel ausgelenkt werden.
• Beim Aufstecken der Spulenhülse auf das Spindeloberteil fällt die Spulenhülse in eine definierte Position. Hierfür sind vorteilhaft Einführschrägen am Spindeloberteil vorgesehen.
• Damit sich die Spulenhülse beim Anlaufen der Spindel nicht zu weit verdrehen muss, bis sich die Erhebungen an die einzelnen Polygonflächen anlegen, ist bei praktischen Ausführungen vorteilhaft vorgesehen, dass wenigstens sechs Polygonflächen am Spindeloberteil vorgesehen sind. Die Anzahl der Erhebungen sollte allerdings auf drei beschränkt sein, damit es hinsichtlich der Anlage der Erhebungen an den zugehörigen Polygonflächen keine Überbestimmung gibt, die zu einem Abrieb führen könnten. Die Anzahl der Polygonflächen muss dann durch drei teilbar sein.
• In vorteilhafter Ausgestaltung ist die kegelförmige Sitzfläche im unteren Bereich des Spindeloberteils vorgesehen. Es wird hierdurch erreicht, dass die Spulenhülse im Bereich ihres unteren Endes spielfrei aufgenommen wird.
• Die kegelförmige Fläche sollte nicht im Selbsthemmungsbereich liegen. Sie sollte möglichst flach sein, damit die Flächenpressung in der Spulenhülse und auf der Spindel möglichst gering ist.
• Dies kann vorteilhaft erreicht werden, wenn die kegelförmige Sitzfläche eine größere Konizität als die Spulenhülse aufweist. Es hat sich gezeigt, dass die genannten Wirkungen besonders gut dann erhalten werden, wenn die kegelförmige Sitzfläche - im Längsschnitt - einen Winkel zu einer Mantellinie des Innenumfangs der Spulenhülse bildet, der mehr als 10% beträgt.
• Weitere Vorteile und Merkmale und Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
• Es zeigen:
• Fig. 1 das Spindeloberteil einer Spinnspindel in Längsansicht mit einem oberen und einem unteren Hülsensitz,
• Fig. 2 einen Ausschnitt des Spindeloberteils der Fig. 1 im Bereich des oberen Hülsensitzes in vergrößerter, um 30° verdrehter Darstellung,
• Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1 in vergrößerter, um 30° verdrehter Darstellung,
• Fig. 4 den Ausschnitt IV des Spindeloberteils der Fig. 1 mit einem unteren Hülsensitz in vergrößerter Darstellung.
• Das in Fig. 1 dargestellte Spindeloberteil 1 lässt sich in einen unteren Bereich 2, einen mittleren Bereich 3 und einen oberen Bereich 4 untergliedern. Auf das Spindeloberteil 1 ist eine im Längsschnitt dargestellte Spulenhülse 5 aufgesteckt. Die Spulenhülse 5 ist in üblicher Weise leicht konisch, d. h. ihr Querschnitt erweitert sich allmählich nach unten. Sie wird an dem Spindeloberteil 1 mittels einer Spulenhülsenaufnahme derart gehalten, dass sie zu dem Spindeloberteil 1 zentriert und von ihm mitgenommen wird.
• Die Spulenhülsenaufnahme besteht aus einem Hülsensitz 6 im oberen Bereich 4 und einem weiteren Hülsensitz 7 im unteren Bereich 2 des Spindeloberteils 1.
• Der obere Hülsensitz 6 ist als formschlüssig wirkende Mehrpunktanlage 8 mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten Anlagepunkten 9, 10, 11 (vergleiche auch Fig. 3) ausgebildet. Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine Drei-Punkt-Anlage.
• Zur Bildung des oberen Hülsensitzes 6 ist das Spindeloberteil 1 im oberen Bereich 4 mit einem Aufsatz 12 versehen, der in geeigneter Weise mit dem Spindeloberteil 1 verbunden ist. Der Aufsatz 12 besitzt im Bereich der Mehrpunktanlage 8 einen im Querschnitt als Polygon 13 ausgebildeten Abschnitt mit im vorliegenden Falle insgesamt sechs Polygonflächen 14. Der Hüllkreis dieses Polygons 13 ist im Durchmesser geringfügig kleiner als der Innenumfang 15 der Spulenhülse 5.
• Zur Wahrung der Symmetrie und zum Erreichen einer guten Zentrierung der Spulenhülse 2 zur gedachten Achse des Spindeloberteils 1 ist das Polygon 13 gleichseitig.
• Am Innenumfang 15 weist die Spulenhülse 5 insgesamt drei Erhebungen 16, 17 und 18 auf, von denen jeweils eine einer Polygonfläche 14 zugeordnet ist. Zur Vermeidung von Überbestimmungen und damit zur Vermeidung von Abrieb sind allerdings nur drei symmetrisch angeordnete Erhebungen 16, 17 und 18 vorgesehen, auch wenn mehr als drei Polygonflächen 14, im vorliegenden Falle sechs, vorhanden sind. Die Erhebungen 16, 17 und 18 verlaufen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, im oberen Bereich der Spulenhülse 5 in Längsrichtung. Sie haben die Gestalt von Leisten oder Nocken. Es wäre stattdessen auch möglich, anders geformte, beispielsweise halbkugelartige, Erhebungen vorzusehen.
• Eine optimale Zentrierung wird dann erreicht, wenn die Mittellote zu jeder Polygonfläche 14 sich in einem Punkt, und zwar auf der Achse des Spindeloberteils 1, schneiden.
• Um das Aufstecken der Spulenhülse 5 zu erleichtern, ist das Spindeloberteil 1 mit Einführschrägen 19 versehen.
• Das Polygon 13 hat - abgesehen vom Bereich seiner Spitze - über seine gesamte axiale Länge einen gleich bleibenden Querschnitt. Die Polygonflächen 14 liegen parallel zur Achse des Spindeloberteils 1 und haben einen gleich bleibenden Abstand zueinander. Ebenso verlaufen auch die Erhebungen 16, 17 und 18 parallel zur Achse des Spindeloberteils 1. Deshalb hat die Spulenhülse 5 über die gesamte Länge der Erhebungen 16, 17 und 18 eine gleich bleibende lichte Weite, obwohl die Spulenhülse 5 auch im oberen Bereich eine leicht konische Form hat. Aus diesem Grund kann die Spulenhülse 5 mit leichtem Spiel problemlos in axialer Richtung bewegt werden, auch wenn die Erhebungen 16, 17 und 18 im Bereich der Polygonflächen 14 sind. Die Erhebungen 16, 17 und 18 haben - je nach Maßgenauigkeit der Spulenhülse 5 - bei Stillstand des Spindeloberteils 1 einen geringen Abstand zu den zugeordneten Polygonflächen 1 oder liegen mit leichtem Spiel an ihnen an.
• Der untere Hülsensitz 7 enthält eine an dem Spindeloberteil 1 angebrachte kegelförmige Sitzfläche 20 (vergleiche auch Fig. 4), auf der die Spulenhülse 5 mit ihrem unteren Ende 21 anliegt. Die Konizität der kegelförmigen Sitzfläche 20 ist größer als die Konizität der Spulenhülse 5. Vorzugsweise ist die Konizität der kegelförmigen Sitzfläche 20 derart, dass sie - im Längsschnitt - zu einer entlang dem Innenumfang 15 verlaufenden Mantellinie 22 der Spulenhülse 5 einen Winkel α von wenigstens 10° bildet. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Winkel α etwa 15°, bezogen auf die Achse des Spindeloberteils 1, beträgt.
• Beim Aufstecken der Spulenhülse 5 auf das Spindeloberteil 1 geht man so vor, dass man die Spulenhülse 5 die letzten 50 mm nach unten fallen lässt. Dies kann sowohl beim manuellen als auch beim automatischen Doffen bewerkstelligt werden.
• Wenn nun die Spinn- oder Zwirnspindel mit dem Spindeloberteil 1 anläuft, verdreht sich die Spulenhülse 5, bis sich bei dem oberen Hülsensitz 6 die Erhebungen 16, 17 und 18 an die jeweilige Polygonfläche 14 anlegen. Danach liegt dieser Berührungspunkt an sämtlichen Erhebungen 16, 17und 18 auf einem Kreis, dessen Mittelpunkt das Zentrum des Spindeloberteils 1 ist. Damit ist die Spulenhülse 5 auf dem Spindeloberteil 1 immer exakt zentriert und wird zugleich durch Formschluss mitgenommen. Wegen der größeren Konizität der Sitzfläche 20 relativ zur Konizität der Spulenhülse kommt es nicht zur Selbsthemmung, so dass die Spulenhülse problemlos wieder abgezogen werden kann.
• Beim Aufstecken fällt die in axialer Richtung frei bewegliche Spulenhülse 5 in den Bereich des unteren Hülsensitzes 7, ohne von den Erhebungen 16, 17 und 18 beim Fall behindert zu werden. Hierbei gelangt das untere Ende 21 der Spulenhülse 5 zur Anlage an die kegelförmige Sitzfläche 20 und wird hierbei zur Achse des Spindeloberteils 1 zentriert. Die kegelförmige Sitzfläche 20 bildet einen Anschlag für die axiale Position der Spulenhülse 5. Bei der Umdrehung des Spindeloberteils 1 wird die Spulenhülse 5 im Bereich des unteren Hülsensitzes 7 durch Kraftschluss mitgenommen.
• Die beiden axial voneinander beabstandeten Hülsensitze 6 und 7 bilden eine optimale Spulenhülsenaufnahme, bei der die Spulenhülse 5 durch Formschluss und durch Kraftschluss zentriert und mitgenommen wird. Bei Anwendung der Erfindung kann es nicht passieren, dass sich die Spulenhülse 5 durch Unwuchtkräfte oder infolge von Fliehkräften außermittig auslenkt. Die Spulenhülse 5 kann nicht von der Achse des Spindeloberteils 1 hinweg wandern.

Claims (9)

1. Spulenhülsenaufnahme an einer Spinn- oder Zwirnspindel mit axial voneinander beabstandeten Hülsensitzen, an denen eine Spulenhülse an einem Spindeloberteil der Spinn- oder Zwirnspindel anliegt, wobei ein Hülsensitz eine Mehrpunktanlage mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten Anlagepunkten bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrpunktanlage (8) formschlüssig ist und ein weiterer Hülsensitz (7) eine kegelförmige Sitzfläche (20) des Spindeloberteils (1) für die Spulenhülse (5) bildet.

2. Spulenhülsenaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spindeloberteil (1) im Bereich (4) der Mehrpunktanlage (8) - im Querschnitt - als gleichseitiges Polygon (13) ausgebildet ist, dem entsprechende Erhebungen (16, 17, 18) am Innenumfang (15) der Spulenhülse (5) zugeordnet sind.

3. Spulenhülsenaufnahme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrpunktanlage (8) im oberen Bereich (4) des Spindeloberteils (1) vorgesehen ist.

4. Spulenhülsenaufnahme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spindeloberteil (1) zum Führen der Spulenhülse (5) zur Mehrpunktanlage (8) mit Einführschrägen (19) versehen ist.

5. Spulenhülsenaufnahme nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unabhängig von der Zahl der Polygonflächen (14) drei Erhebungen (16, 17, 18) vorgesehen sind.

6. Spulenhülsenaufnahme nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelförmige Sitzfläche (20) im unteren Bereich (2) des Spindeloberteils (1) vorgesehen ist.

7. Spulenhülsenaufnahme nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelförmige Sitzfläche (20) eine größere Konizität als die Spulenhülse (5) aufweist.

8. Spulenhülsenaufnahme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelförmige Sitzfläche - im Längsschnitt - einen Winkel (α) zu einer Mantellinie (22) des Innenumfangs (15) der Spulenhülse (5) bildet, der mehr als 10° beträgt.

9. Spulenhülse für eine Spulenhülsenaufnahme an einer Spinn- oder Zwirnspindel, wobei die Mitnahme und Zentrierung der Spulenhülse auf dem Spindeloberteil durch eine Mehrpunktanlage erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur formschlüssigen Mehrpunktanlage (8) an Polygonflächen (14) des Spindeloberteils (1) der Innenumfang (15) der Spulenhülse (5) mit Erhebungen (16, 17, 18) versehen ist.