DE102004024848A1

DE102004024848A1 - Kupplung zwischen Fadenträger und Spindeloberteil einer Spindel- oder Zwirnspindel

Info

Publication number: DE102004024848A1
Application number: DE200410024848
Authority: DE
Inventors: Gerd Stahlecker; Gernot SCHÄFFLER
Original assignee: Wilhelm Stahlecker GmbH
Current assignee: Wilhelm Stahlecker GmbH
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2005-12-08
Also published as: JP2005325503A; DE502005005305D1; EP1595839A1; CN1696035A; SG117531A1; CN100548848C; EP1595839B1

Abstract

Beschrieben wird eine Kupplung zur formschlüssigen Rotationsmitnahme eines hülsenförmigen Fadenträgers durch ein rotierbares Spindeloberteil einer Spinn- oder Zwirnspindel. Der Fadenträger enthält vom Innenmantel radial nach innen abragende und zugleich der Zentrierung des Fadenträgers dienende Längsrippen. Am Spindeloberteil sind Längsnuten angebracht, die den Längsrippen zugeordnet sind. Die Längsnuten sind an ihrem der Spindelspitze abgewandten Ende kürzer als die Längsrippen, und der Nutengrund geht an diesem Ende in eine nutenfreie Zentrierfläche über, an welcher die Längsrippen mit angepasstem Gleitsitz anliegen. Damit wird eine Funktionstrennung von Zentrierung und formschlüssiger Rotationsmitnahme des Fadenträgers erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur formschlüssigen Rotationsmitnahme eines hülsenförmigen Fadenträgers durch ein rotierbares Spindeloberteil einer Spinn- oder Zwirnspindel, mit vom Innenmantel des Fadenträgers radial nach innen abragenden und zugleich der Zentrierung des Fadenträgers dienenden Längsrippen sowie mit den Längsrippen zugeordneten, am Spindeloberteil angebrachten und einen Nutengrund aufweisenden Längsnuten.

Eine Kupplung dieser Art ist durch die DE 102 48 930 A1 Stand der Technik. Die ineinander greifenden Längsrippen und Längsnuten dienen bei der bekannten Kupplung sowohl der Rotationsmitnahme des Fadenträgers als auch dessen Zentrierung, wobei sich die Längsrippen am Nutengrund abstützen. Wegen der unvermeidbaren Toleranzen zwischen den am Fadenträger angeordneten Längsrippen und dem bei der bekannten Kupplung unbearbeiteten Nutengrund wird der Rundlauf des Fadenträgers jedoch beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Kupplung zur formschlüssigen Rotationsmitnahme eines hülsenförmigen Fadenträgers durch ein rotierbares Spindeloberteil zu schaffen, bei welcher zugleich eine gute Zentrierung des Fadenträgers gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Längsnuten an ihrem der Spindelspitze abgewandten Ende kürzer sind als die Längsrippen und dass der Nutengrund an diesem Ende in eine nutenfreie Zentrierfläche übergeht, an welcher die Längsrippen mit angepasstem Gleitsitz anliegen.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplung findet somit eine Funktionstrennung von formschlüssiger Rotationsmitnahme und Zentrierung des Fadenträgers statt. Da das Spindeloberteil unterhalb der Längsnuten auf einen exakt vorgebbaren Durchmesser bearbeitet ist, ist die Kupplung selbst von etwaigen Toleranzen zwischen den Längsrippen und dem Nutengrund unabhängig. Da die Längsrippen des Fadenträgers, welche mit dem Fadenträger zusammen gespritzt werden, ohnehin entgratet werden müssen, bedeutet es keinen Aufwand, die Längsrippen zu einem zylindrischen Zentrierungssitz spanend zu bearbeiten. Dort hingegen, wo der Fadenträger formschlüssig zu Drehungen mitgenommen wird, kann es ein relativ grobes radiales Spiel geben.

Vorteilhaft weisen die Längsnuten zur Spindelspitze hin eine anschlagartige Verengung auf, welche jedoch breiter ist als die Breite der Längsrippen, wobei zusätzlich vorgesehen ist, dass die Längsrippen zur Spindelspitze hin vor der Verengung enden. Die Längsnuten sind also unterhalb der Verengung deutlich breiter als die Längsrippen, so dass der Fadenträger um einen geringen Betrag auf dem Spindeloberteil verdreht werden kann, bis die Längsrippen an der Wandung der zugeordneten Längsnuten anliegen. Erst danach gibt es die formschlüssige Rotationsmitnahme. Die anschlagartige Verengung verhindert ein Nach-oben-Wandern des Fadenträgers infolge der Fadenzugkräfte bei Betrieb. Ein Abziehen des Fadenträgers vom Spindeloberteil bei dessen Stillstand ist jedoch nicht behindert, wenn die Längsrippen nicht mehr an die Wandung der Längsnuten anliegen, da ja die Breite der Längsnuten an der Verengung immer noch etwas größer ist als die Breite der Längsrippen.

Die Erfindung betrifft auch ein Spindeloberteil einer Spinn- oder Zwirnspindel mit im Bereich der Spindelspitze angebrachten und einen Nutengrund aufweisenden Längsnuten als Kupplungselement für einen hülsenförmigen Fadenträger. Bezüglich des Spindeloberteils ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Nutengrund an dem der Spindelspitze abgewandten Ende der Längsnuten in eine nutenfreie Zentrierfläche zum Zentrieren des Fadenträgers übergeht. Die Längsnuten weisen zur Spindelspitze hin zweckmäßig eine anschlagartige Verengung auf. Vorteilhaft ist auf das Spindeloberteil ein die Längsnuten enthaltender, jedoch die Zentrierfläche nicht enthaltender Spindelaufsatz aufgesetzt, wobei der Spindelaufsatz die Spindelspitze enthält. Der Spindelaufsatz dient somit der formschlüssigen Rotationsmitnahme des Fadenträgers, während die dem Gleitsitz zugeordnete Zentrierfläche sich außerhalb des Spindelaufsatzes befindet. Der Spindelaufsatz ist zweckmäßig aus Kunststoff gespritzt und auf das metallene Spindelschaftende aufgesteckt.

Die Erfindung betrifft ferner einen hülsenförmigen, bis zu einer oberen Stirnfläche leicht konisch verlaufenden Fadenträger aus Kunststoff, mit zum Ankuppeln an ein Spindeloberteil einer Spinn- oder Zwirnspindel vom Innenmantel des Fadenträgers radial nach innen abragenden und zugleich der Zentrierung des Fadenträgers dienenden Längsrippen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippen mit dem Fadenträger gespritzt und anschließend an ihrem Innendurchmesser zu einem zylindrischen Zentrierungssitz spanend bearbeitet sind. Dabei ist vorgesehen, dass die zunächst bis zur oberen Stirnfläche gespritzten Längsrippen in einem Bereich zwischen der Stirnfläche und einer Kupplungsstelle abgedreht sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
1 einen Axialschnitt eines auf ein Spindeloberteil aufgesteckten Fadenträgers mit einer erfindungsgemäßen Kupplung,
2 das Spindeloberteil der 1 im Bereich der Kupplung,
3 einen Axialschnitt des Fadenträgers im Bereich der Kupplung,
4 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt im Bereich der Rotationsmitnahme des Fadenträgers längs der Schnittfläche IV-IV der 1,
5 einen ähnlichen Querschnitt im Bereich der Zentrierung des Fadenträgers längs der Schnittfläche V-V der 1.
Auf ein Spindeloberteil 1 einer Spinn- oder Zwirnspindel ist ein hülsenförmiger Fadenträger 2 aufgesteckt. Der Fadenträger 2 stützt sich unten gegen einen Anschlag 3 des Spindeloberteils 1 axial ab. Der Fadenträger 2 wird während des Betriebes der Spindel durch eine formschlüssige Kupplung 4 von dem sich drehenden Spindeloberteil 1 in dessen Drehrichtung A mitgenommen. Die Kupplung 4 befindet sich im oberen Bereich der Spindel.
Beim Aufstecken des Fadenträgers 2 auf das Spindeloberteil 1 geht man häufig so vor, dass man den Fadenträger 2 die letzten 50 mm nach unten fallen lässt. Dies kann sowohl beim manuellen als auch beim automatischen Doffen bewerkstelligt werden. Alternativ kann natürlich der Fadenträger 2 auf das Spindeloberteil 1 zwangsgeführt werden.
Die Kupplung 4 arbeitet ohne radial bewegliche Teile und ist eine formschlüssige Verbindung, welche mit Längsnuten 5 am Spindeloberteil 1 und Längsrippen 6 am Fadenträger 2 arbeitet. Insgesamt sind im dargestellten Beispiel sechs Längsnuten 5 vorhanden, denen sechs Längsrippen 6 zugeordnet sind. Letztere ragen vom Innenmantel 7 des Fadenträgers 2 radial nach innen ab, greifen bei Betrieb in die Längsnuten 5 ein und werden in Rotationsrichtung A durch Formschluss mitgenommen.
Die Breite c der Längsnuten 5 im Bereich der formschlüssigen Rotationsmitnahme der Kupplung 4 ist größer als die Breite b der Längsrippen 6, so dass der Fadenträger 2 auf dem Spindeloberteil 1 geringfügig verdreht werden kann. Von der Spindelspitze 8 nach unten hin erweitern sich die zunächst sich verjüngenden Längsnuten 5 hinterschnittartig, so dass in beiden Umlaufrichtungen jeweils ein die Längsnut 5 einschnürender Anschlag 9 gebildet wird. Dadurch entsteht eine Verengung 10, die an ihrer schmalsten Stelle eine Breite e aufweist, die breiter ist als die Breite b der Längsrippen 6, so dass der Fadenträger 2 problemlos auch das Spindeloberteil 1 aufgesteckt und wieder davon abgezogen werden kann. Die Anschläge 9 dienen der axialen Sicherung des Fadenträgers 2 bei Betrieb der Spindel, damit der Fadenträger 2 infolge der Fadenzugkräfte nicht nach oben wandert. Daher enden die Längsrippen 6 zur Spindelspitze 8 hin vor der anschlagartigen Verengung 10.
Bei der eingangs erläuterten bekannten Kupplung dienen die Längsnuten und die Längsrippen nicht nur der formschlüssigen Rotationsmitnahme, sondern zugleich der Zentrierung des Fadenträgers, wobei sich die Längsrippen auf dem Nutengrund der Längsnuten abstützen. Es hat sich gezeigt, dass die hierbei auftretenden Toleranzen bei der bekannten Kupplung nicht beherrschbar waren. Dadurch war der Rundlauf des Fadenträgers auf dem Spindeloberteil beeinträchtigt.
Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, dass die Längsnuten 5 an ihrem der Spindelspitze 8 abgewandten Ende kürzer sind als die Längsrippen 6 und dass der Nutengrund 11 an diesem Ende in eine nutenfreie Zentrierfläche 12 übergeht, an welcher die Längsrippen 6 mit angepasstem Gleitsitz 13 anliegen. Dadurch findet eine Funktionstrennung von Zentrierung und Rotationsmitnahme statt. Dort, wo die Längsrippen 6 in die Längsnuten 5 eingreifen, erfolgt die Rotationsmitnahme, während die nutenfreie Zentrierfläche 12 der Zentrierung dient. Dadurch wird man von jeglichen Toleranzen zwischen Längsrippen 6 und Nutengrund 11 unabhängig. Das Spindeloberteil 1 kann unterhalb der Längsnuten 5 auf einen exakt vorgebbaren Durchmesser, welcher dem Innendurchmesser d der Längsrippen 6 entspricht, bearbeitet werden. Da die Längsrippen 6 wegen des beim Herstellen vorhandenen Grates ohnehin bearbeitet werden müssen, bedeutet dies keinen allzu großen Fertigungsaufwand.
Der hülsenförmige Fadenträger 2 verjüngt sich leicht konisch bis zu einer oberen Stirnfläche 14. Die Längsrippen 6 sind zusammen mit dem Fadenträger 2 gespritzt und anschließend an ihrem Innendurchmesser d zu einem zylindrischen Zentrierungssitz 15 spanend bearbeitet. Ursprünglich waren die Längsrippen 6 über den gesamten oberen Bereich 17, siehe strichpunktierte Darstellung in 3, bis zur Stirnfläche 14 gespritzt, sie wurden jedoch zwischen der Stirnfläche 14 und dem Beginn der Kupplung 4 abgedreht und bis zum unteren Ende 16 der Längsrippen 6 bearbeitet. Dadurch erhält man ein guten Rundlauf des Fadenträger 2.
Auf das Spindelschaftende 19 des Spindeloberteils 1 ist ein die Längsnuten 5 enthaltender, jedoch die Zentrierfläche 12 nicht enthaltender Spindelaufsatz 18 aus Kunststoff aufgesetzt. Dieser Spindelaufsatz 18 enthält die Spindelspitze 8. Hiermit gibt es auch bauteilmäßig eine Trennung zwischen formschlüssiger Rotationsmitnahme und Zentrierung.

Claims

Kupplung zur formschlüssigen Rotationsmitnahme eines hülsenförmigen Fadenträgers durch ein rotierbares Spindeloberteil einer Spinn- oder Zwirnspindel, mit vom Innenmantel des Fadenträgers radial nach innen abragenden und zugleich der Zentrierung des Fadenträgers dienenden Längsrippen sowie mit den Längsrippen zugeordneten, am Spindeloberteil angebrachten und einen Nutengrund aufweisenden Längsnuten, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnuten (5) an ihrem der Spindelspitze (8) abgewandten Ende kürzer sind als die Längsrippen (6) und dass der Nutengrund (11) an diesem Ende in eine nutenfreie Zentrierfläche (12) übergeht, an welcher die Längsrippen (6) mit angepasstem Gleitsitz (13) anliegen.
Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnuten (5) zur Spindelspitze (8) hin eine anschlagartige Verengung (10) aufweisen, welche jedoch breiter ist als die Breite (b) der Längsrippen (6), und dass die Längsrippen (6) zur Spindelspitze (8) hin vor der Verengung (10) enden.
Spindeloberteil einer Spinn- oder Zwirnspindel mit im Bereich der Spindelspitze angebrachten und einen Nutengrund aufweisenden Längsnuten als Kupplungselement für einen hülsenförmigen Fadenträger, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutengrund (11) an dem der Spindelspitze (8) abgewandten Ende der Längsnuten (5) in eine nutenfreie Zentrierfläche (12) zum Zentrieren des Fadenträgers (2) übergeht.
Spindeloberteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnuten (5) zur Spindelspitze (8) hin eine anschlagartige Verengung (10) aufweisen.
Spindeloberteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Spindelschaftende (19) des Spindeloberteils (1) ein die Längsnuten (5) enthaltender, jedoch die Zentrierfläche (12) nicht enthaltender Spindelaufsatz (18) aufgesetzt ist.
Spindeloberteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelaufsatz (18) die Spindelspitze (8) enthält.
Hülsenförmiger, bis zu einer oberen Stirnfläche leicht konisch verlaufender Fadenträger aus Kunststoff, mit zum Ankuppeln an ein Spindeloberteil einer Spinn- oder Zwirnspindel vom Innenmantel des Fadenträgers radial nach innen abtragenden und zugleich der Zentrierung des Fadenträgers dienenden Längsrippen, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippen (6) mit dem Fadenträger (2) gespritzt und anschließend an ihrem Innendurchmesser (d) zu einem zylindrischen Zentrierungssitz (15) spanend bearbeitet sind.
Fadenträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zunächst bis zur oberen Stirnfläche (14) gespritzten Längsrippen (6) in einem Bereich (17) zwischen der Stirnfläche (14) und einer Kupplungsstelle abgedreht sind.