DE2815310A1

DE2815310A1 - Spannkopf fuer wickelhuelsen

Info

Publication number: DE2815310A1
Application number: DE19782815310
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Jagenberg AG; Jagenberg Werke AG
Current assignee: Voith Paper Jagenberg GmbH
Priority date: 1978-04-08
Filing date: 1978-04-08
Publication date: 1979-10-11
Also published as: AT381918B; CA1095484A; NL7901738A; NO147445C; NL186308C; IL56911A; IT7967737A0; IT1117641B; SE439291B; GB2018841A; EG14352A; BE875374A; FI790968A; GB2018841B; NO791111L; JPS6250387B2; DK145079A; JPS54155362A; ATA222079A; US4148444A

Description

Anmelder:- Jagenberg^Werke AG.,- Himmelgeister str. io7, 4ooo Düsseldorf

Spannkopf für WickelHülsen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannkopf für Wiekelhülsen mit von einem Wellenstumpf getragenen gegen die Kraft eines Druckelementes axial verschiebbaren inneren Keilstücken und sich darauf abstützenden entsprechenden äußeren Keilstücken, denen in radialer Richtung spannbare Backen zugeordnet sind.

Ein Spannkopf der vorgenannten Art gehört durch das Deutsche Gebrauchsmuster 77 Io 8ok zum Stand der Technik. Bei dem vorbekannten Spannkopf wirkt ein unter Druckgas stehender Balg ständig in axialer Richtung auf die verschiebbaren inneren Keilstücke, so daß die Spannbacken in radialer Richtung ständig gespannt bleiben. Dieser Balg erfordert eine aufwendige Konstruktion des Spannkopfes, da Raum für den Balg und die Zuführlei- ;,_, tungen zum Balg vorgesehen sein muß. Nachteilig ist aber insbesondere, daß ein Spannen der Spannbacken über das Druckgas erst erfolgen kann, nachdem die Wickelhülse auf den Spannkopf aufgeschoben ist. Es müssen vom Bedienungspersonal nacheinander bestimmte Tätigkeiten vorgenommen werden, d.h. Aufschieben der Hülse, anschließendes Einleiten von Druckgas und Abklemmen der Druckgasquelle. _:

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannkopf für Wiekelhülsen zu entwickeln, der mit dem Aufschieben der Wickelhülse zwangsläufig ein Spannen der Spannbacken.bewirkt. Hierbei soll gewährleistet sein, daß im gespannten. Zu- ;' stand die Wickelhülse immer in derselben axialen Endposition

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liegt, damit ein korrigierendes Positionieren nach dem Einspannen der Wickelhülse nicht erforderlich ist. Ein exaktes axiales Ausrichten der Wickelhülse ist für das Aufwickeln der Warenbahnen wesentlich.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Spannbacken zugeordneten äußeren Keilstücke einen Anschlag für die Wickelhülse aufweisen und zusammen mit dem Anschlag auf den Keilflächen der inneren Keilstücke axial verschieblich sind und ihre axiale Verschieblichkeit entgegen der Kraft des Druckelementes durch einen festen Anschlag begrenzt ist. Bei der beanspruchten Konstruktion können die Spannbacken und die äußeren Keilstücke durch zwei Bauteile gegeben sein, indem für die Spannbacken jeweils Ringsegmente vorgesehen sind, wobei dann die mit Anschlag versehenen äußeren Keilstücke zwischen den Ringsegmenten und den inneren Keilstücken axial verschieblich sind. Besonders bevorzugt wird aber eine Ausführungsform, bei der die Spannbacke und das zugehörige Keilstück in einem Bauteil integriert sind. Für den Spannkopf ist im Querschnitt von innen nach außen insbesondere ein Aufbau geeignet, bei welchem die inneren Keilstücke über ein Keilwellenprofil axial verschieblich auf dem Wellenstumpf gelagert sind. Die gemeinsame Fläche zwischen den inneren und äußeren Keilstücken hat eine Konusform mit einem polygonalen Querschnitt. Ein Sechs- oder Achtkant hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen. Die inneren Keilstücke "sind vorzugsweise durch eine einteilige konische Hülse gegeben. Die äußeren Keilstücke werden in radialer Richtung zweckmäßigerweise durch eine Zugfeder zusammengepreßt, die in einer vorgesehenen Ringnut angeordnet ist. Jedes der äußeren Keilstücke stützt sich vorzugsweise auf zwei benachbarten Flächen der inneren Keilstücke ab. Die Innenfläche der äußeren^Ceilstücke ist daher satteldachartig ausgebildet. Der tangentiale Abstand der äußeren Keilstücke voneinander verändert sich mit der Axialverschiebung auf den inneren Keilstücken.

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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die axiale Verschieblichkeit der inneren Keilflächen in Richtung der Kraft des Druckelementes durch ein Einstellorgan begrenzt. Als Druckelement ist insbesondere eine Druckfeder geeignet. Als Einstellorgan eignet sich insbesondere ein in den Wellenstumpf schraubbarer Bolzen. Das Einstellorgan dient zur Vorspannung des Druckelemerites und gleichzeitig zur Einstellung des radialen Abstandes der Spannbacken. Zusätzlich kann das Einstellorgan in Kombination mit einem hutartigen Deckel zur Begrenzung der axialen Verschieblichkeit der äußeren Keilflächen dienen. Hierfür eignet sich insbesondere eine Ausführungsform, bei der die inneren Keilflächen einen Hut aufweisen, dessen Hutboden gegen das Einstellorgan anlegbar ist und dessen radial überstehender Hutrand die axiale Verschieblichkeit der äußeren Keilflächen in Richtung der Kraft des. Druckelementes begrenzt. Das Druckelement, insbesondere eine Druckfeder, kann z.B. zwischen den inneren Keilstücken und dem festen Anschlag angeordnet sein. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Druckelement (Druckfeder) in einem Hohlraum des Wellenstumpfes angeordnet. Als Einstellorgan ist zweckmäßigerweise durch diese Druckfeder ein Schraubenbolzen geführt, der über ein Gewinde im Wellenstumpf verstellbar ist und mit seinem Bolzenkopf über den Hutboden eine Vorspannung der Druckfeder bewirkt. Der Hutboden selbst ist aber relativ zum Bolzen axial verschieblich. Je nach Spannungszustand ist der Bolzenkopf frei oder liegt; gegen den Hutboden an. So liegt der Bolzenkopf im Vorspannzustand zur Spannung der Druckfeder gegen den Hutboden an. Wenn der Hutboden durch die inneren Keilflächen gegen die Druckfeder bewegt wird (Einspannzustand) ist der Bolzenköpf frei und hat einen axialen Abstand zum Hutboden.

Nachfolgend wird ein Beispiel des Erfindungsgedartkens anhand der Figuren näher erläutert. Es geigen: ,

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Spannkopf Fig. 2 einen Querschnitt gemäß .11-11 der Fig. 1

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Spannkopf bei aufgeschobener Wickelhülse und

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Pig. 4 in einem Querschnitt analog zur Pig. 2 eine

alternative Ausführungsform für Wickelhülsen, die einen Moment übertragen sollen.

Der an eine Welle 1 angeflanschte Spannkopf besteht im wesentlichen - radial von außen nach innen gesehen - aus den äußeren Keilstücken 2, den inneren Keilstücken 3 und dem Wellenstumpf 4'. Zur Anordnung eines Druckelementes 11 weist der Wellenstumpf 4 stirnseitig einen sich axial erstreckenden Hohlraum 8 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die inneren Keilstücke 3 durch einen einteiligen Konus mit achteckigem Querschnitt gegeben. Die inneren Keilstücke 3 sind über ein Keilwellenprofil mit dem Wellenstumpf 4 verbunden und gegenüber dem Wellenstumpf 4 axial verschieblich. Am Ende des Wellenstumpfes 4 ist ein hutartiger Deckel befestigt, der sich - in radialer Richtung erstreckend nach innen den Hutboden 5 und nach außen den Hutrand 6 aufweist. Hutboden 5 und Hutrand 6 haben Anschlagflächen, die senkrecht zur Deckelachse stehen. Zentral durch eine Bohrung im Hutboden ist ein insgesamt mit 7 bezeichneter Schraubenbolzen geführt, der sich durch den Hohlraum 8 des Wellenstumpfes 4 erstreckt und über das Gewinde 9 im Wellenstumpf 4 in axialer Richtung verstellbar ist. Der Kopf Io des Bolzens 7 liegt gegen den Hutboden an und spannt vor Aufschieben der Wickelhülse 13 über den Hutboden das im Hohlraum 8 angeordnete Druckelement 11 (Druckfeder).

Auf den inneren Keilstücken 3 sind axial verschieblich vier äußere Keilstücke 2 angeordnet. Jedes der äußeren Keilstücke 2 hat im Querschnitt gesehen (Pig.2 und 4) eine im stumpfen Winkel satteldachförmig ausgebildete Innenfläche, so daß ein äußeres Keilstück 2 sich jeweils auf zwei Flächen des inneren Keilstücks 3 abstützt. Der tangentiale Abstand der äußeren Keilstücke 2 verändert sich in Abhängigkeit von der Axialverschiebung. Jedes der äußeren Keilstücke 3 weist an dem Ende, das am nächsten zur Welle liegt, einen radial nach außen weisenden Anschlag 12 auf. Die Wickelhülse 13 ist gegen den Anschlag 12 anlegbar. Die axiale

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Verschiebliehkeit der äußeren Keilstücke 2 in Richtung auf die Welle 1 ist durch den an der Welle 1 befestigten festen Anschlag 14 begrenzt. Die axiale Verschieblichkeit der äußeren Keilstücke 2 von der Welle 1 weg (in den Fig. 1 und 3 nach rechts) ist durch den überstehenden Hutrand 6 begrenzt* Der Hutrand 6 ist an den inneren Keilstücken 3 befestigt. Die äußeren Keilstücke weisen eine Ringnut 15 auf-, die in der Figur gesehen in der rechten Hälfte der äußeren Keilstücke 2 angeordnet ist* In der Ringnut 15 ist eine Zugfeder 16 angeordnet. Die Zugfeder 16 \ preßt die äußeren Keilstücke 2 radial zusammen und bewegt sie damit axial in Richtung auf den Hutrand 6.

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Bei der in der Figur gezeigten alternativen Ausführungsform weist zumindest eines der äußeren Keilstücke 2 einen sich radial nach außen erstreckenden Mitnehmer 18 auf. Die Wickelhülse 13 weist eine Nut 17 auf, so daß die Wickelhülse auf den Mitnehmer aufgeschoben werden kann. Mitnehmer 18 und Nut 17 greifen ineinander , so daß Momente zwischen dem Wellenstumpf 4 und der Wickelhülse 13 übertragbar sind* Diese Konstruktion ist z.B. für Abrollvorgänge geeignet, um eine Bremskraft vom Spannkopf auf die Wickelhülse 13 zu übertragen.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Spannkopfes ist wie folgt. Im Ausgangszustand (Fig. 1 - nicht aufgeschobene Wickelhülse 13) liegen die äußeren Keilstücke 2 am überstehenden Hutrand 6 der inneren Keilstücke^an. Je nach dem Innendurchmesser der Wickelhülse wird der Schraubenbolzen 7 verstellt, so daß der Außendurchmesser der Spannbacken (Außendurchmesser der äußeren Keilstücke 2) wenige Millimeter unterhalb des Innendurchmessers der Wickelhülse 13 liegt. Je mehr der Bolzen 7 in das Gewinde gedreht wird, umso geringer ist der relative Verschiebeweg der beiden Keilstücke 2 und 3 zueinander und umso kürzer ist der zum Spannen notwendige radiale Weg.. „

Die Wickelhülse 13 legt sich beim Aufschieben gegen den Anschlag der äußeren Keilstücke 2 an, Durch das axiale Verschieben der

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Wickelhülse in Richtung auf den festen Anschlag 14 gleiten die äußeren Keilflächen 2 auf den inneren Keilflächen 3 und bewirken somit das radiale Spannen. Sobald die äußeren Keilstiicke 2 in Anlage gegen die Innenfläche der Wickelhülse 13 gelangen, erfolgt ebenfalls eine Axialverschiebung der inneren Keilstücke 3 in Richtung auf den festen Anschlag 1*1. Diese Axialverschiebung erfolgt entgegen der Kraft der Druckfeder 11, da die inneren Keilstücke 3 über den Hutboden 5 gegen die Druckfeder 11 anliegen. Bei dieser Bewegung bewegt sich der Hutboden 5 weg vom Kopf Io des Bolzens 7· Nach einem vorher bestimmbaren Federweg gelangen die äußeren Keilstücke 2 mit ihrem am linken Rand befindlichen Anschlag 12 gegen die festen Anschläge 14. Die axiale Position der Wickelhülse 13 ist somit durch den festen Anschlag 14 immer exakt gegeben. Gleichzeitig stehen die äußeren Keilstücke 2 (Spannbacken) in diesem Zustand unter dem Druck der Feder H, da die Druckfeder-^niber den Hutboden 5 und die inneren Keilstücke 3 ein radiales Anpressen der äußeren Keilstücke .2 gegen die Wickelhülse 13 bewirkt und der Pederdruck nicht mehr durch den Bolzenkopf Io begrenzt ist, so daß die Spannbacken ständig unter dem Druck der radialen Spannkraft stehen und sich automatisch nachregulieren können.

Im erfindungsgemäßen Spannkopf sind in einer einfachen und kompakten Konstruktion folgende Vorteile miteinander kombiniert: Durch ein axiales Verschieben mit der Wickelhülse 13 erhält man ein automatisches Spannen, ohne daß ein Betätigungsorgan für Druckgas oder dergleichen, bedient werden muß. Beim erfindungsgemäßen Spannkopf werden die Spannbacken zwangsläufig konzentrisch radial nach außen gedrückt, so daß der zentrische Lauf der Wickelhülse gewährleistet ist. Gleichzeitig ist gewährleistet, daß bei axial verschiebbaren äußeren Spannbacken die Wickelhülse immer in der exakt gleichen axialen Position ausgerichtet ist. Da die Spannelemente unter dem Einfluß des Druckelementes stehen, ist selbst in der genau ausgerichteten axialen Position immer ein

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Toleranzausgleich möglich. Es ist daher nicht mehr erforderlich, Wickelhülsen mit exakt kalibriertem Innendurchmesser zu haben, die beim Stand der Technik eine besondere Bearbeitung notwendig machen.

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Claims

PATENT ANWALTSBÜRO

SCHUMANN8TR. 97 . D-4000 DÜSSELDORF

T<la(on: (0211) 683346 Telex: 08586513 cop d

' PATENTANWÄLTE:

Pip|.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtjch.-Ing. A. GERBER · Dipl.-In_a. H. B. COHAUSZ

Ansprüche: - _

1»""- Spannkopf für Wickelhülsen mit von einem Wellensturapf getragenen gegen die Kraft eines Druckelementes axial verschiebbaren inneren Keilstücken und sich darauf abstützenden entsprechenden, äußeren Keilstücken, denen in radialer Richtung spannbare Backen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, . daß die den Spannbacken zugeordneten Keilstücke (2) einen . Anschlag (12) für die Wickelhülse (13) aufweisen und zusammen mit dem Anschlag (12) auf den Flächen der inneren Keilstücke (3) axial verschieblich sind und ihre axiale Verschieblich-■ keit entgegen der Kraft des Druckelementes (11) durch einen festen Anschlag (14) begrenzt ist.
2. Spannkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet -₃ daß die axiale Verschieblichkeit der inneren Keilflächen (3) in Richtung der Kraft des Druckelementes (11) durch ein'Einstellorgan (7,lo) begrenzt ist.
3> Spannkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Keilflächen (3) einen Hut aufweisen, dessen Hutboden

. (5) gegen das Einstellorgan (7jlo) anlegbar ist und dessen ' radial überstehender. Hutrand (6) die axiale Verschieblichkeit der äußeren Keilflächen (2) in Richtung der Kraft des Druckelementes (11) begrenzt.
4. Spannkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (11) in einem Hohlraum (8) des Wellenstumpfes (4) angeordnet ist.

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5. Spannkopf nach einem der Ansprüche 2 bis k_t dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellorgari (7*lo) ein in den Wellenstumpf (J|) achraubbarer Bolzen vorgesehen ist.

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ORIGINAL INSPECTED