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Spreizdorn für die vorübergehende Befestigung eines drehbaren rohrförmigen
Teiles Die Erfindung betrifft einen aufweitbaren Halterungsdorn und seine Steuer-
und/oder Betätigungseinrichtung. Der Dorn ist im wesentlichen, aber nicht ausschliesslich,
für die sichere und schlupffreie Befestigung einer rohrförmigen Halterung zum Auf-oder
Abwickeln eines band-, draht- oder fadenförmigen Materials bestimmt.
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Es sind unterschiedliche Mittel bekannt, um die Halterungen für die
aufgewickelten Materialien fest und ohne Schlupf zu lagern.
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Diese Halterungen sind im allgemeinen Bobinen, Flansche oder Walzen,
Trommeln oder dgl., die mit Einrichtungen wie z. B. Verzahnungen, Stiften oder anderen
geeigneten Unebenheiten versehen sind, um den Antrieb ohne Schlupf zu gewährleisten.
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Derartige Einrichtungen bewirken oft nach der Montage auf den Antriebsorganen
der Maschine eine Blockierung der Halterung auf diesen Organen und führen oft zu
mehr oder weniger schweren Beschädigungen der Halterungen oder zumindest zu grossen
Schwierigkeiten bei der Demontage. Bisweilen ist es notwendig, die Halterung zu
zerstören; dies ist unpraktisch und zudem unwirtschaftlich. Ferner ist zu berücksichtigen,
dass der für die Demontage notwendige Zeitaufwand die Leistung der Maschine beeinträchtigt.
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Dieser Sachverhalt hat dazu geführt, dass verschiedene Systeme und
Ausgestaltungen von Spreizbolzen oder dgl. entwickelt worden sind, die von Hand
oder pneumatisch steuerbar sind und die Möglichkeit geben, die in ihrem Endbereich
mit dem Dorn in Eingriff befindliche Halterung zu lagern oder zu befestigen und
sie im Bedarfsfall wieder freizugeben. Wenn die Halterung eine grosse Länge aufweist,
ist es möglich, jedem der beiden Endbereiche der Halterung einen solchen Dorn zuzuordnen,
wobei der Antriebsdorn fest und der gegenüberliegende Dorn in Längsrichtung hin-
und herverschiebbar angeordnet sein können.
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Die bekannten Spreizdorne haben einen komplizierten Aufbau und sind
demzufolge aufwendig. Ausserdem ist selbst dann, wenn die Betätigung des Spreizvorganges
automatisch erfolgt, die Ansprechzeit dieser Betätigung oder Steuerung verhältnismässig
lang, wodurch sich Zeitverluste sowohl für das Einsetzen als auch für das Freisetzen
der Halterung ergeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen spreizbaren oder ausdehnbaren
Dorn zu schaffen, der besonders einfachund wenig aufwendig ist; zudem wird angestrebt,
dass das Ausdehnen und das Zusammenziehen des Dornes ohne Verzögerung, d. h. unverzüglich,
erfolgen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass der Dorn
im wesentlichen durch eilen elastischen Ring gebildet wird, der in Durchmesserrichtung
expandierbar ist und aussenseitig einen zylindrischen Sitz, eine zylindrische Auflagefläche
oder dgl. aufweist, die an der Innenseite der rohrförmigen Halterung anlegbar ist
und innenseitig einen konischen Sitz oder eine konische Auflagefläche aufweist,
der bzw. die auf einer zugeordneten entsprechenden Auflagefläche einesrotierbaren
Antriebstellers, einer Antriebsscheibe oder dgl. angeordnet ist, wobei durch einen
steuerbaren Elektromagneten ein axiales Gleiten des Ringes relativ zum Teller oder
dgl.bewirkbar ist.
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Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
und den zugehörigen Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführung, wobei die Teile eine
Lage einnehmen, in welcher die rohrförmige Halterung freigegeben ist,
Fig.
2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende
Darstellung einer zweiten Ausführungsform, Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende
Darstellung mit einer Lage der Teile, in welcher die rohrförmige Halterung fixiert
ist, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform in zwei Halbansichten im Schnitt, von denen
die eine Halbansicht die Teile in ihrer eine Verspannung bewirkenden Lage und die
andere Halbansicht die Teile in der entspannten Lage darstellt.
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Die in den Figuren 1 - 4 dargestellten Ausführungsbeispiele einer
Vorrichtung zur Anbringung einer rohrförmigen Halterung A zum Wickeln, Aufrollen
oder dgl. weisen im wesentlichen eine Achse 1 auf, die zweckmässig an einem feststehenden
Arm oder Ausleger 2 angebracht ist, wobei auf dieser Achse mittels dazu geeigneter
Einrichtungen wie z. B. Kugellager 4, Ring oder dgl. ein elektromagnetischer Teller
oder dgl. 3 frei drehbar angeordnet ist. Dieser Teller oder dgl. wird von einem
inneren Ring 3a, der auf der Achse unter Zwischenschaltung beispielsweise des Kugellagers
4 drehbar ist, und von einem äusseren Ring 3b gebildet, wobei ein ringförmiger Abstand
oder Luftspalt 3c auf einem Bereich der Wanddicke verbleibt und eine Wicklung 3d
in einer Ausnehmung 3e auf dem anderen Bereich der Wandstärke zu beiden Seiten der
beiden Ringe, die sie verbindet, angeordnet ist.
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Diese Wicklung ist elektrisch mit Schleifringen 5 verbunden, die im
Ring 3b eingelassen oder auf andere Weise an- oder aufgesetzt sind und die gegenüber
der rückwärtigen Aussenseite vorstehen und an Kohlekontakten 6 anliegen, die fest
am stationären Arm angeordnet und elektrisch mit einer geeigneten Stromversorgung
verbunden sind.
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Der äussere Ring 3b weist an seinem Umfang an der Seite zum Arm hin
direkt angeformte oder angebrachte Einrichtungen, Antriebsmittel oder dgl. für den
Antrieb des elektromagneten Tellers oder dgl. auf. Man sieht z. B. in Fig. 1 eine
Nut oder Rille 3f, die mit einem Keilriemen 7 zusammenwirkt, und in Fig. 4 eine
Verzahnung 3g, die mit einer Kette zusammenwirken kann.
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Hinter dieser der Mitnahme dienenden Ausgestaltung erstreckt sich
eine konische Auflagefläche 3h, auf der ein elastischer Ring 8 sitzt, der aus einem
oder mehreren Teilen besteht, das bzw. die eine konische Bohrung 8d bilden bzw.
begrenzen, die dem Konus 3a entspricht. Dieser Ring ist gegen ein ein bestimmtes
Ausmass übersteigendes Verschieben durch geeignete Mittel wie z. B.
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einen Sicherungsring oder Seegering 9 gesichert.
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Der einstückige Ring wird normalerweise ein geschlitzter Ring sein;
es ist jedoch vorteilhaft, einen aus mehreren Teilen 8a, 8b, 8c zusammengesetzten
Ring zu verwenden, deseen Teile mit Hilfe eines elastischen Spannelemenes zusammengehalten
werden, z. B.
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durch einen Streifen oder dgl. 10 aus Federstahl, der in einer Nut
8e des Ringes angeordnet und durch Umbiegen seiner Enden in Ausnehmungen 8f eines
der Teile des Ringes (Fig. 2) angebracht ist.
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Es besteht auch die Möglichkeit, in der Nut 8e eine Schraubenfeder
11 anzuadnen, die beispielsweise an Haken, Nocken oder dgl. 12 angebracht ist, die
in der Nut eines der Teile des Ringes angeordnet sind (Fig. 3).
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Es können auch andere elastische Mittel benutzt werden, ohne dass
dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde.
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Mit diesen Einrichtungen kann die Anordnung so getroffen werden, dass
die konische Bohrung 8d des Ringes bei Anlage am Sicherungsring 9 am konischen Sitz
anliegt, ohne dass das elastische Mittel gespannt ist.
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Beim Einschalten des Elektromagneten zieht der in zweckenitsprechender
Weise gerichtete Fluss den Ring 8a an, der unter Ausdehnung eine Aufwärtsbewegung
auf dem konischen Sitz erfährt, wodurch die Halterung A festgeklemmt oder festgekeilt
wird.
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In Fig. 5 ist eine Abwandlung der Vorrichtung dargestellt, bei welcher
der Elektromagnet im feststehenden Teil angeordnet ist und somit die Scheibe oder
der Teller für den Antrieb axial verschiebbar ist. Diese Ausgestaltung gibt die
Möglichkeit, die sich drehenden elektrischen Kontakte zu vermeiden.
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Das feststehende Teil 13 trägt eine Achse 13a, auf der sich eine rotierbare
Einrichtung dreht, die im wesentlichen aus einer Antriebsscheibe oder dgl. 14, einem
Flansch 15 und einem elastischen Ring 16 besteht, der zwischen der Scheibe oder
dem Teller 14 und dem Flansch 15 angeordnet ist.
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Die Scheibe 14 dreht sich auf der Achse 13a unter Zwischenschaltung
eines geeigneten Lagers oder dgl. wie z. B. eines Walzenlagers 17, wohingpn der
Flansch 15 auf der Achse 13a und unter Zwischenschaltung eines anderen Wälzlagers
oder dgl., beispielsweise eines Schrägschulter-Kugellagers 18 rotiert.
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Die Scheibe oder dgl. 14 kann unter Verwendung üblicher Mittel wie
Riemen 19 und Rille 14a, Zahnrad und Kette usw. mit einem Antriebsorgan verbunden
sein. An der dem Flansch 15 zugekehrten Seite weist die Scheibe oder dgl. 14 einen
konischen Sitz 14b auf, der in der konischen Bohrung 16a des elastischen Ringes
16 hin-und herverschiebbar ist, der vorzugsweise - wie es bereits vorstehend erläutert
worden war - aus drei oder mehr Teilen besteht, die durch ein elastisches Mittel,
das seine Ausdehnung zulässt, miteinander verbunden sind.
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Ein Elektromagnet 20 ist in einer ringförmigen Rille oder Nut 13b
des feststehenden Teiles angeordnet und elektrisch bei 21 mit einer geeigneten Stromversorgung
verbunden.
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Es ist klar, dass, wenn der Elektromagnet 20 an Spannung gelegt wird,
der Teller oder dgl. 14 gegen das feststehende Teil 13 gezogen wird, und zwar gegen
die Wirkung elastischer Federmittel, die als Stahl-Federscheiben 22 ausgebildet
sein können. Jedoch ist auch jede andere geeignete Ausgestaltung dieser Federmittel
möglich.
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Diese Rückbewegung der Scheibe oder dgl. 14 bewirkt eine Verringerung
des Durchmessers des Ringes 16 WeT unter der Einwirkung seiner Federmittel; die
rohrförmige Halterung 23 für das Material ist dann frei.
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Wenn die Zuleitung zum Elektromagneten unterbrochen wird, schieben
die Scheiben 22 den Teller oder dgl. 14 zurück, der seinerseits durch sein konisches
Teil 14b den Ring 16 auseinanderspreizt, der sich in Bezug auf seinen Durchmesser
vergrössert und die Halterung 23 festklemmt oder festkeilt.
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Die Erfindung kann im Zusammenhang mit der Ausrüstung oder Benutzung
vieler Maschinen verwendet werden, z. B. für Wickelmaschinen, Rollapparate, Abwickelmaschinen,
Stanzmaschinen, Schneidmaschinen (Schneiden und Beschneiden von Magnetophonbändern),
Papierstreichmaschinen und andere Maschinen zum Beschichten irgendwelchen Materials,
Maschinen für die Textilindustrie, verschiedene Werkzeugmaschinen usw. In bestimmten
Fällen kann ein zweiter aufweitbarer Dorn oder dgl., am anderen Ende der
Halterung
A, 23 notwendig oder doch zumindest zweckmässig sein; er kann entsprechend dem ersten
Dorn ausgebildet sein; jedoch wird in diesem Fall der Teller, die Scheibe oder dgl.
3, 14 keine Antriebseinrichtungen aufweisen; das feststehende Teil 2, 13 kann axial
verschiebbar sein.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind
lediglich als Beispiele angegeben, die die Erfindung nicht begrenzen sollen; es
sind zahlreiche Abwandlungen möglich, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen
würde. So kann z. B. die Achse 1, 13a drehbar auf dem feststehenden Teil 2, 13 angebracht
sein wobei die Scheibe oder dgl. 3, 14 und gegebenenfalls der Flansch 15 drehfest
mit dieser Achse verbunden sind. In diesem Fall kann das Antriebsmittel direkt auf
der Achse festgekeilt oder sonstwie befestigt sein. Desgleichen können die konischen
Sitze oder Auflageflächen der Scheibe und des Ringes umgekehrt angeordnet sein,
wobei das Unterspannungsetzen des Elektromagneten dann das Lösen im Falle der Figuren
1 und 4 und das Festklemmen bzw.
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Verkeilen im Fall der Fig. 1 bestimmt bzw. bewirkt. Weiterhin gilt
für den Fall der Ausführungsform gemäss Fig. 5, dass der Elektromagnet nicht auf
den Ring einwirkt; letzterer kann demnach einstückig ausgebildet und aus einem Material
bestehen, welches eine natürliche Elastizität aufweist.