DE2543952C2

DE2543952C2 - Spreizdorn zur Aufnahme von Spulenhülsen u.dgl. bei Spulmaschinen

Info

Publication number: DE2543952C2
Application number: DE2543952A
Authority: DE
Inventors: Peter 5025 Stommeln Hermanns
Original assignee: Fmn Schuster & Co Kg 5030 Huerth De GmbH; FMN Schuster & Co Kg 5030 Huerth GmbH
Current assignee: Automatik Wicklerbau 5030 Huerth De GmbH
Priority date: 1975-10-02
Filing date: 1975-10-02
Publication date: 1984-03-01
Also published as: CH611238A5; FR2326368A1; JPS5255748A; GB1565097A; FR2326368B1; DE2543952A1; US4067511A; JPS5724304B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spreizdorn zur Aufnahme von Spulenhülsen u. dgl. bei Spulmaschinen, bei dem auf dem Umfang desselben angeordnete, in Befestigungsstellen am Spreizdorn befestigte Spannsegmente mittels zweier gegenläufiger und relativ zueinander verschiebbarer Konen unter Ausübung eines radialen Druckes zum Festhalten einer aufgeschobenen Spulenhülse u.dgl. spannbar sind und wobei die Spannsegmente an Haltemitteln des Spreizdornes geführt sind.

Ein Spreizdorn der vorstehend genannten Art ist beispielsweise aus der CH-PS 5 20619 bekannt. Die Spannsegmente entstehen hierbei durch Unterteilung einer Hülse mittels weniger Längsschlitze, wobei die Hülsenteile in Richtung des Urnfanges verhältnismäßig groß sind. Solche Spannsegmente haben ein verhältnismäßig großes Gewicht, wodurch die Spulenhülsenspannvorrichtung für Spulmaschinen mit hoher Drehzahl wenig geeignet ist.

Es ist ferner bekannt, die Spannsegmente als Spreizdorn für Spulmaschinen als verhältnismäßig schmale Lamellen auszubilden, die in einer Vielzahl den' Spreizdornmantel bilden. Die Spulmaschinen arbeiten mit immer höheren Fadengeschwindigkeiten, wobei hohe Drehzahlen für den Spreizdorn und damit die Spulenhülse notwendig werden. Die Drehzahlen erreichen beispielsweise etwa 10 000—20 000 Umdrehungen je Minute. Solche hohen Drehzahlen erzeugen erhebliche Fliehkräfte, die auf die Lamellen des Spreizdornmantels wirken. Diese Fliehkräfte verursachen Biegebeanspruchungen auf die Lamellen des Spreizdornes, die ein unbeabsichtigtes Abheben der Lamellen über den Spannzustand hinaus verursachen, insbesondere wenn die Spulenhülse durch eine Beschädigung geschwächt ist und durch die Beanspruchung zerreißt, was gerade bei Spulbeginn vorkommen kann, wenn keine genügend starke Fadenwickellage aufgewickelt ist. Es kann ein radiales Ausbeulen oder Abreißen der Lamelle am Spreizdorn auftreten. Dadurch ist eine zylindrische Mantelfläche bei dem Spreizdorn nicht mehr vorhanden. Der Aufwickelvorgang zur Bildung des Fadenwikke!s ist gestört.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spreizdorn mit auf den Umfang desselben angeordneten Spannsegnienten zu schaffen, bei dem die Gefahr einer Ausbeulung der Spannsegmente auch bei hohen Drehzahlen des iSpreizdornes mit Sicherheit und auf einfache Weise beseitigt ist

Der Spreizdorn der anfangs genannten Art zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß die Haltemittel Befestigungsschrauben für die Spannsegmente tragende Halteringe sind und daß die Spannsegmente zwischen den BefestigungssteHen mit symmetrisch zur Quermitte verteilten Ausnehmungen versehen sind.

Durch eine solche Befestigungsart und Ausbildung der Spannsegmente wird dem Auftreten von Deformationen unter der Wirkung der Fliehkraft in mehrfacher Weise entgegengewirkt, insbesondere bei Spannsegmenten, die einen verhältnismäßig flachen Querschnitt haben und der Querschnitt in der Höhe gering ist. Die Spannsegmente, deren BefestigungssteHen eine gewisse Freizügigkeit der Bewegung in axialer und radialer Richtung zulassen, weisen durch die vorbestimmte Anordnung der Ausnehmungen und unter Berücksichtigung von hohen Drehzahlen eine zuverlässige Biegesteifigkeit auf. Die Verteilung der Ausnehmungen in Längsrichtung der Segmente ist nach dem Gesichtspunkt vorgesehen, daß das Spannsegment unter der Wirkung der Fliehkraft sich nicht über die zulässige elastische Verformung verbiegen kann. Dazu dient einerseits die gewichtsmäßige Erleichterung des Spannsegmentes ^urch die Ausnehmungen selbst und andererseits durch die Art ihrer Verteilung in Richtung der Längsachse des Spannsegmentes. Die Ausnehmungen an den BefestigungssteHen bedingen eine verhältnismäßig große Breite des Spannsegmentes, so daß noch genügend Fleisch in Breitenrichtung an diesen Stellen vorhanden ist, was bei den lamellenartigen Spannsegmenten zu einer ausreichenden Tragfläche beim Spannen der Spulenhülse führt. Durch die außer den Befestigungslöchern zusätzlichen Ausnehmungen an dem Spannsegment wird nicht nur das tote Gewicht desselben weiter herabgesetzt, sondern es wird darüber hinaus die Gefahr eines Wölbens bzw. Biegens des Spannsegmentes unter der Einwirkung der Fliehkraft ausgeschaltet. Man erhält leichte und biegesteife Spannsegmente mit großer Umfangsspannfläche.

Vorteilhaft sind die Ausnehmungen der Spannsegmente Bohrungen. Die Größe der Verteilung der Ausnehmungen richtet sich nach der durch die Beanspruchung sich ergebenden Momentenlinie. Bei

den Befestigungsslellen muß ein guter Widerslandswert des Querschnittes des Spannsegmentes vorhanden sein. Dadurch ergibt sich eine vorbestimmte Breite für das Spannsegment, die über die ganze Länge desselben zwischen den Befestigungsstellen beibehalten wird. In ^ri du Mitte des Spannsegmentta kann das größte Biegernoment auftreten. Hierzu benötigt man den vollen Querschnitt des Spannsegmentes

Zwischen dem Mittelbereich und den Befestigungsstellen sind die Ausnehmungen symmetrisch zur in Quermitte verteilt so angeordnet daß die GröRe der Ausnehmungen sich den verändernden Werten der Momentenkurve mindestens angenähert anpaßt. Es sollen die Ausnehmungen nahe den Befestigungsstellen des Spannsegmentes am größten sein. Die danach in n Richtung der Quermitie des Spannsegmentes gelegenen Ausnehmungen können entsprechend dem Verlauf der Momentenlinie hinsichtlich ihrer Breitenausdehnung allmählich bzw. stufenweise abnehmen. Eine solche Abstufung der Größe der Ausnehmungen verhindert ein m radiales Ausbeulen oder Abreißen des Spannsegmentes am Spreizdorn. Es ist nicht notwendig, Spreizsegmente ,vorzusehen, die massiv sind und eine betrachtliche ^Dicke aufweisen. Denn solche Spreizsegmente eignen lieh zur Verwendung an Spreizdornen bei sehr hohen Drehzahlen von vornherein nicht.
- Die zwischen den Befestigungsstellen der Quermitte ,"des Spannsegmentes vorgesehenen Ausnehmungen ₍ können auch zu einer einzigen Ausnehmung vereinigt sein. Vorteilhaft ist jedoch die Anordnung von einzelnen selbständigen Ausnehmungen in der Form von Bohrungen, da diese fertigungstechnisch günstig und preiswert herzustellen sind.

Die Befestigung der Spannsegmente erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß die Befestigungsschrauben für ^Lftüe Segmente an den Ringen in radialer Richtung Bewegungsfreiheit haben und in axialer Richtung eng geführt sind. Die Ringe auf der Grundhülse sollen jedoch enges Spiel haben und axial verschiebbar angeordnet sein. Dadurch wird vermieden, daß zusätzliehe Spannungen in den Spannsegmenten auftreten können.

D^;c Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform des Spreizdornes gemäß der Erfindung im Längsschnitt und im Schema,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Spreizdorn der F i g. 1 im Ausschnitt schematisch,

Fig.3 einen Querschnitt nach der Linie fll-Hl der Fig. 1.

Der Spreizdorn 1 v/eist eine Grundhülse 2 auf, die an einem Ende mit einem Konus 3 versehen ist und mittels der Lager 4 und 5 auf einer Haltestange 6 drehbar gelagert ist. die mittels eines Zapfenteils 7 und eines Gewindeteils 8 ortsfest freitragend gehalten vird. Am freien Ende der Grundhülsc 2 befindet sich ein in Achsrichtung verschiebbarer Konus 9, der durch eine die Halterungsstange 6 durchsetzende verschiebbare Stange 10 betätigt werden kann, z. B. durch ein (nicht dargestelltes) Hubelement, das an dem Stangenende 10a zur Hin- und Herverstellung angreift. Die Verschiebung des Konus 9 geschieht in der Spannrichtung mittels der Federung 11, die sich an der in der Grundhülse 2 festliegenden Scheibe 12 als Widerlager abstützt und gegen eine weitere Scheibe 13 drückt, die zusammen mit dem Konus 9 verschiebbar ist.

Als Spannelemente dienen Spannsegmenie 14, die in entsprechender Anzahl auf dem Umfang des Spreizdornes 1 verteilt angeordnet sind. Die Spannsegmente 14 weisen — im Schnitt gesehen — zugespitzte Endteile 15 und 16 auf, die mit den Konen 9 und 3 ?usammengreifen. Hierbei sind die Spannsegmente 14 in Längsrichtung durch die Gleitsteine 17 geführt, die in ein Langloch 18 greifen

Die Spannsegmente 14 weisen Befestigungsstellen 19 und 20 auf. Hierzu dienen Schrauben 21, die in einen die _fGrundhülse 2 umgebenden Ring 22 bzw. 23 eingreifen. 'Die Spannsegmente 14 sind mittels der Schrauben 21 an den Ringen 22, 23 derart befestigt, daß sie in radialer Richtung Bewegungsfreiheit, z. B. etwa 2 mm Spiel, haben, in axialer Richtung jedoch sehr eng geführt sind. Die Ringe 22, 23 dagegen haben auf der Grundhülse 2 radial enges Spiel und sind axial verschiebbar angeordnet, damit die Spannsegmente 14 axial auf die 'Konen 3,9 aufschiebbar sind.

Die Spannsegmente 14 sind zwischen den Befestigungsstellen 19 und 20 mit symmetrisch zur Quermitte des Spannsegmentes 14 verteilt angeordneten Ausnehmungen 24, 25 und 26 versehen, die vorzugsweise als Bohrungen ausgebildet sind. Die Abstufungen der Bohrungen in der Größe bzw. in ihrem Durchmesser erfolgen entsprechend dem Verlauf der Momentenkur-,ve bei Biegebeanspruchung. Der Quermittenbereich 27 ist frei von Ausnehmungen. Die Spannsegmente 14 weisen eine verhältnismäßig große Breite auf, die durch den Widerstandswert der Querschnittsfläche an den Befestigungsstellen 19 und 20 bec'ingt ist und die Breite bleibt hierbei über die Länge der wirksamen Spannfläche des Spannsegmentes 14 konstant. Die Gewichtsverringerung erfolgt durch die Bohrungen mit entsprechender Durchmesserabstufung. Dadurch ergibt sich ein Spannsegment 14, das bei großer tragender Umfangsfläche bei den vorgegebenen Umdrehungszahlen und auch darüber einwandfrei biegesteif und auch fertigungstechnisch außerordentlich günstig ist.

Statt drei Bohrungen 24, 25 und 26 kann auch eine größere Anzahl von Bohrungen je nach der Länge des Spannsegmentes 14 in entsprechender Abstufung vorgesehen sein. Das Spannsegment 14 besteht zweckmäßig aus einer Leichtmetall-Legierung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

I Patentansprüche:

1. Spreizdorn zur Aufnahme von Spulenhülsen u.dgl. bei Spulmaschinen, bei dem auf dem Umlang desselben angeordnete, in Befestigungsstellen am Spreizdorn befestigte Spannsegmente mittels zweier gegenläufiger und relativ zueinander verschiebbarer Konen unter Ausübung eines radialen Druckes zum Festhalten einer aufgeschobenen Spulenhülse u.dgl. spannbar sind und wobei die Spannsegmente an Haltemitteln des Spreizdornes geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (22, 23) Befestigungsschrauben (21) für die Spannsegmente (14) tragende Halteringe sind und daß die Spannsegmente (14) zwischen den Befestigungsstellen (19, 20) mit symmetrisch zur Quermitte verteilten Ausnehmungen (24, 25, 26) versehen sind.

2. Spreizdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (24, 25, 26) der Span;isegmente(14) Bohrungen sind.

3. Spreizdorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (24,25, 26) der Spannsegmente (14) nahe den Befestigungsstellen (19, 20) am größten sind und in Richtung zur Quermitte des Spannsegmentes im Durchmesser abnehmen, wobei die Breite des Spannsegmentes konstant bleibt.

4. Spreizdorn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Quermittenbereich (27) des Spannsegmentes (14) frei von Ausnehmungen ist.

5. Spreizdorn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschrauben (21) für die Spannsegmente (14) an den Halteringen (22, 23) in radialer Richtung Bewegungsfreiheit haben und in axialer Richtung eng geführt sind, und daß die Halteringe (22,23) auf der Grundhülse (2) enges Spiel haben und axial verschiebbar angeordnet sind.