DE3109157A1 - Spannfutter - Google Patents

Spannfutter

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DE3109157A1
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DE
Germany
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housing
segments
chuck
support beam
displacement
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Withdrawn
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DE19813109157
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English (en)
Inventor
Michael Ayrton Taunton Somerset Marshall
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Price & Pierce Machinery Ltd
Original Assignee
Price & Pierce Machinery Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/40Expansion mandrels
    • B23B31/404Gripping the work or tool by jaws moving radially controlled by conical surfaces
    • B23B31/4066Gripping the work or tool by jaws moving radially controlled by conical surfaces using mechanical transmission through the spindle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)

Description

  • Spannfutter
  • Die Erfindung betrifft ein in radialer Richtung erweiterbares Spannfutter, insbesondere Spannfutter, das zum Greifen von röhrenförmigen Werkstücken oder hohlen Enden eines Werkstückes geeignet ist.
  • Insbesondere kann die Erfindung zum Greifen von röhrenförmigen Kernen verwendet werden, die drehbar auf Wickel-/Umwickel- und Aufwickelvorrichtungen angetrieben sind. Selbstverständlich sind jedoch auch noch andere Anwendungsgebiete der Erfindung möglich.
  • Derartige Kerne, die im allgemeinen aus dickem Karton oder aus Kunststoffmaterial bestehen, können für die Rotation auf angetriebenen Spannfuttern verschiedener bekannter Bauarten befestigt werden, wobei die einfachste Bauart aus Metallscheiben mit abgestuftem Durchmesser besteht, die mit dem inneren Durchmesser des Kernes an dessen gegenberliegenden Enden übereinstimmen. Achsiale Planflächen des Spannfutters sind mit Reibmaterial versehen oder in geeigneter Weise aufgerauht, so daß sie das notwendige Auf-oder Abwickeldrehmoment auf den Kern durch Reibungsschluß mit den Endflächen des Kernes übertragen0 Dieser bekannte Typ von Antriebsspannfutter. ist in der Praxis nur bedingt geeignet, weil es nicht präzise auf den weiten Bereich von inneren Durchmessern der Kerne angepasst werden kann, die bei konventionellen Aufwickel-/ Umwickel- und Abwickelmaschinen verwendet werden. Darüberhinaus können abgestufte Spannfutter nicht dem Wechsel im inneren Durchmesser angepasst werden, welcher bei Karton- oder Kunststoffkernen vorliegen, wenn eine Rolle aus gewebtem Material auf- oder abgewickelt wird.
  • Auf diese Weise könnte ein Spannfutter, das eng in einen röhrenförmigen Kern einer vollständig gewickelten Rolle eingepasst ist, einen Durchhangsitz in dem Kern bekommen, wenn dieser vollständig entladen worden ist und die radiale Durckkraft auf den Kern beseitigt wurde.
  • Die bekannte Art von einem gestuften Spannfutter kann deshalb eine genaue konzentrische Lagerung für einen Kern nur in den letzten Stufen der Wicklung eines Kernes vorsehen, wenn sein innerer Durchmesser im niedrigsten Bereich seiner Toleranzgrenze liegt: Mit einem Kern von einem anderen inneren Durchmesser innerhalb des Toleranzbereiches und bei jeder anderen Stufe des Wickelprozesses werden Spannfutter und Kern nicht konzentrisch laufen. Dies erhöht die Abnutzung und den Verschleiß des Kernes an der Stelle an der er durch Reibung mit dem Spannfutter verbunden ist.
  • Diese Tatsache wirkt sich nicht nur zerstörerisch auf den Kern aus, der im Falle von schweren Rolleinsätzen teuer ist und nicht wieder verwendbar, sondern dies erzeugt auch Staub, das in vielen Wicklungsfällen nicht akzeptierbar ist, insbesondere wobei Rollen aus Kunststoffilmen betroffen sind. Ein exzentrischer Lauf in einer Aufwickel-/Umwickel- und Abwickelmaschine kann auch zu unerwünschten Vibrationen führen und die Laufgeschwindigkeit beschränken.
  • Neben dem unerwünschten Reibungsverschleiß, der durch konventionelle gestufte Antriebsspannfutter erzeugt wird, ist darüberhinaus auch das Drehmoment, das durch derartige Spannfutter auf röhrenförmige Kerne übertragen wird, eng beschränkt. Es gab zahlreiche verschiedene Versuche um diese Probleme zu lösen und zwar durch Übertragung des Drehmomentes auf röhrenförmige Kerne in Aufwickel-/Umwickel- und Abwickelmaschinen durch kompliziertere Antriebsvorrichtungen. Eine derart bekannte Vorrichtung verwendet z. B. aufblasbare ringförmige Gummiluftkammern, die mit den inneren Oberflächen eines röhrenförmigen Kernes in engen Kontakt gepresst werden. Obwohl derartige Anordnungen das Staubproblem vermeiden können, können sie das Problem eines exzentrischen Laufes unter schweren Rollengewichten nicht lösen. Darüberhinaus ist die Abdichtung und die Zufuhr von Druckluft zu dem Rotationsantrieb im allgemeinen ungenügend.
  • Andere bekannte Einrichtungen zum Greifen von röhrenförmigen Kernen für einen Rotationsantrieb weisen federbelastete gezahnte Klauen, Klinken oder Finger auf, die so angeordnet sind, daß sie mit Stirnflächen oder inneren Oberflächen von röhrenförmigen Kernen in Eingriff gelangen. Derartige Einrichtungen können von einer komplexen Konstruktion sein und auch dazu tendieren, daß sie eine Beschädigung und Zerstörung der Kerne aufgrund ihres punktförmigen Eingriffes mit den Kernen verursachen.
  • Die bisher bekannten mechanischen Antriebseinrichtungen fÜr eine drehbtire Lagerung und einen Antrieb von röhrenförmigen Kernen, die auf Reibung mit Kern flächen beruhen, um eine genaue Lage und einen genauen Antrieb zu erreichen, haben sich in einer weiteren wichtigen Hinsicht im allgemeinen als nicht zufriedenstellend herausgestellt; nämlich in der Lösung und Abapannung von I<ernt,n clarurtj yaH Antrinbsinr.i ttJrlgen Wenn ein Paar Antriebsspannfutter in Reibungsschluß mit gegeniiberliegenden Fnden von röhrenförmigenn Kernen steht, in die gleichzeitige Lösung der Kerne von den gegenüberliegenden Enden schwierig zu erreichen: Wenn eine der beiden Spannfutter von dem Kern gelöst wurde, kann das \ntrlel)ut nw r nríeh noch restin Eingriff mit: dem Kern stehen, da keine Einrichtungen zum Ergreifen des Kernes vorliegen, um diesen von dem anderen Spannfutter wegzuziehen. Dies ist ein ernster Nachteil in der Praxis, da'die Fähigkeit einer Antriebseinrichtung sich vollständig und sauber von einem Kern zu lösen und zwar mit absoluter Zuverläßigkeit eine der ersten Hauptforderungen bei einem automatischen Kernabspannsystem von einer Aufwickel-/Abwickelmaschine ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Spannfutter vorzusehen, das für einen guten Eingriff mit einem rökrenförmigen Kern oder anderen röhrenförmigen Werkstücken oder röhrenförmigen Enden von Werkstücken geeignet ist, wobei die Probleme der vorstehend erwähnten bekannten mechanischen Spannfuttereinrichtungen vermieden werden.
  • Erfindungsgemäß ist hierzu ein in radialer Richtung erweiterbares Spannfutter vorgesehen, das ein Gehäuse mit einem offenen Ende und radial sich nach innen erstreckenden Anlageflächen, eine Anzahl von in dem Gehäuse angeordneten Segmenten, die Anschläge besitzen, welche mit den Anlageflächen zusammenarbeiten und werkstückgreifende Abschnitte besitzt, die sich axial durch das offene Ende des Gehäuses erstrecken, und ein Stützlagerteil, das koaxial in dem Gehäuse angeordnet ist und das gegen der Achse des Gehäuses geneigte und mit komplimentär dazu angeordneten radialen inneren Oberflächen von Segmenten besitzt, aufweist; das Gehäuse und das Stützträgerteil sind relativ in einer Richtung verschiebbar, um die Werkstückgreifteile der Segmente axial nach außen durch das offene Ende des Gehäuses zu verschieben und zwar bis die Anschläge der Segmente an den Anlage-Flächen anliegen, wobei diese relative Bewegung durch die Mitnehmerflächen eine radial nach außen gerichtete Verschiebung der Segmente bewirkt.
  • Das erfindungsgemäße Spannfutter kombiniert eine wesentliche mechanlsche Vereinfachung mit einer Greiferaktion, die in idealer Weise für die genaue Aufnahme des Werkstückes und für ein gutes Ergreifen der röhrenförmigen Werkstücke, wie es z. B. Karton- oder Kunststoffkerne sind, welche bei Aufwickel-/Umwickel- und Abwickelmaschinen verwendet werden, geeignet ist. Die Werkstückgreifteile besitzen Oberflächen, die so gestaltet sind, daß sie mit inneren Oberflächen eines röhrenförmigen Kernes oder anderen Werkstücken über eine sehr große Umfangsfläche in Eingriff kommen, wobei Bereiche mit örtlichen Spannungen vermieden werden, wenn die Segmente in radialer Richtung für einen Eingriff mit dem Werkstück verschoben werden.
  • Wenn das Spannfutter bedient wird, um ein Werkstück zu ergreifen ~verursacht die relative axiale Verschiebung des Stützträgerteiles und des Gehäuses die Segmente in axialer Richtung in ein Ende des Werkstückes einzurücken, bevor sie sich in radialer Richtung für einen Eingriff mit dem Werkstück verschieben.
  • Auf ähnliche Weise bewegen sich die Segmente für eine Abspannung zuerst radial nach innen bevor sie in axialer Richtung zurückgezogen werden, wodurch eine Abspannung sichergestellt wird, was in Fällen wichtig ist, wo zwei derartige Spannfutter gleichzeitig von gegenüberliegenden Enden eines Kernes bei einer automatischen Abspannung einer Auf-/Abwickelmaschine gelöst werden müssen.
  • Dau liohHuse itxt. in vortotihüftor Welse rylindriach und die Anlageflächen sind in vorteilhafter Weise durch einen in radialer Richtung sich nach innen erstreckenden Flansch am offenen Ende des Gehäuses gebildet. Für das Ergreifen von röhrenförmigen Kernen oder anderen röhrenförmigen Werkstücken können die Werkstückgreifteile der Segmente teilzylindrische äußere Oberflächen aufweisen, die koaxial zueinander während der Verschiebung der Segmente bleiben.
  • Die Segmente sind vorzugsweise auf dem Stützträgerteil für eine Gleitbewegung in Längsrichtung zu den genannten radialen inneren Oberflächen der Segmente relativ zu den Mitnehmerflächen des Stützträgerteiles aufgekeilt. Um sicher zu stellen, daß die Segmente sich in axialer Richtung mit dem Stütztrdgerteil während dessen anfangliche Bewegung von ihren voll zurückgezogenen Positionen bewegen, können elastisch belastete Klinkenelemente zwischen den genannten radialen inneren Oberflächen der Segmente und den Mi. tnehmcrfiächon des Stützträgerteiles eingeschlossen sein, um einen Reibungswiderstand gegenüber der relativen in Längsrichtung gerichteten Gleitbewegung zu ergeben. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stützträgerteil mit längsverlaufenden Keilen versehen, die in gleichen Winkeln zur Achse des Stützträgerteiles geneigt sind und mit entsprechenden komplimentär dazu angeordneten Keilnutschlitzen in den radialen inneren Oberflächen der Segmente in Eingriff stehen.
  • Das Gehäuse ist vorzugsweise an seinem offenen Ende mit einer radialen außenseitigen Anschlagsfläche versehen, die bei Benutzung des Spannfutters mit einem Ende eines zu ergreifenden Werkstückes in Kontakt kommt. Das Spannfuttergehäuse kann auch mit einer oder mehreren internen Schultern versehen sein, die von dem offenen Ende entfernt liegen und gegen die die Segmente anschlagen, wenn sie voll in das Gehäuse zurückgezogen sind. Das Stützträgerteil weist einen radial sich nach außen erstreckenden Endflansch auf, der die Segmente auf dem Stützträgerteil festhält, wenn diese voll in das Gehäuse zurückgeschoben sind.
  • Die vorliegende Erfindung erfasst auch Aufwickel-/Umwickel- und#Abwickelvorrichtungen, die zwei sich in radialer Richtung erweiternde Spannfutter wie vorstehend bcschrieben aufweist die koaxial mit ihren offenen Enden II(IIIIif#U s«Jtilbiilits Iix^««1 (jo tl ts i clia w#>I## die Workstückgreifteile der Spannfutter sich ausreichend von den offenen Enden der Spannfuttergehäuse erstrecken, wenn diese vollständig zurückgezogen sind, um auf gegenüberliegenden Enden eines röhrenförmigen Kernes in Eingriff zu gelangen, und wobei Einrichtungen zum Verschieben jedes Spannfutterstützträgerteiles in axialer Richtung relativ zu dem Spannfuttergehäuse vorgesehen sind, um eine aufeinanderfolgende axiale und radial nach außen gerichtete Verschiebung der Spannfuttersegmente für einen Eingriff mit der inneren Oberfläche eines röhrenförmigen in den Apparat eingelegten Kernes zu verursachen Um eine Lösung der Spannfutter von einem röhrenförmigen Kern zu erleichtern, können die Spannfuttergehäuse in axialer Richtung gegeneinander und voneinandeifweg durch Betätigungseinrichtungen, z. B. durch eine Mitnehmereinrichtung, verschiebbar sein. Alternativ dazu können die Spannfuttergehäuse in axialer Richtung relativ zu dem Stützträgerteil federbelastet sein.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt: Fig. 1: eine perspektivische Darstellung eines in radialer Richtung erweiterbaren Spannfutters nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in seiner voll zurückgezogenen Position; Fig. 2: einen Längsschnitt durch das Spannfutter in seiner voll zurückgezogenen Position, wie in der Fig. 1 dargestellt; Fig. 3: eine perspektivische Ansicht nach der Fig. 1, jedoch mit dem Spannfutter in seiner voll ausgefahrenen Position; Fig. 4: einen Längsschnitt des Spannfutters, während sich dieses seiner voll ausgefahrenen Lage nähert; Fig. 5: eine Stirnansicht des Spannfutters nach der Fig. 4, mit abgenommener Segmenthalteplatte; Fig. 6: eine perspektivische Ansicht nach den Fig. 1 und 3, die das Spannfutter in einer- axial verschobenen Lage zeigt und zwar vor der radialen Erweiterung seiner Elemente; Fig. 7: eine perspektivische Ansicht der Stirnseite eines teilweise erweiterten Spannfutters, mit abgenommener Halteplatte; Fig. 8: eine perspektivische Ansicht im auseinandergezogenen Zustand des Stützträgerteiles und eines der Segmente des in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Spannfutters.
  • Die Zeichnungen zeigen ein in radialer Richtung erweiterbares Spannfutter zur Verwendung einer Lagerung und eines rotierenden Antriebes von röhrenförmigen Kernen in Gewebewickel-/Umwickel- und Abwickelvorrichtungen. In einer derartigen Vorrichtung ist es allgemein üblich wiederverwendbare röhrenförmige Kerne aus dickem Karton oder aus Kunststoffmaterial zu verwenden, deren gegenüberliegenden Enden jeweils mit Spannfuttern nach der Erfindung in Eingriff kommen. Jedes Spannfutter erweitert sich in radialer Richtung in einen Griffkontakt mit der inneren Oberfläche des röhrenförmigen Kernes und ein Rotationsantrieb oder ein Bremsmoment wird dem Kern durch ein oder durch beide Spannfutter auferlegt. Konstruktion und Betrieb von' einer dieser Spannfutter wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen erläutert, Das dargestellte Spannfutter hat ein zylindrisches Gehäuse 1 mit einer kreisförmigen tiffnung 2 an einem Ende, das durch einen nach innen gezogenen ringförmigen Flansch 3 eingefasst ist. An dem gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 1 ist eine Rückwand 4 vorgesehen, das eine zentrale kreisförmige Bohrung 5 aufweist, in der eine Weile 6 axial verschieblich ist, aber um eine relative Drehbewegung zu verhindern, aufgekeilt ist. Die Welle 6 hat einen Endabschnitt 7 von reduziertem Durchmesser, womit eine ringförmige Schulter 8 entsteht, wobei der Endabschnitt 7 sich koaxial in das Gehäuse 1 erstreckt.
  • Ein Stützträgerteil 9 ist auf dem Endabschnitt 7 mit reduziertem Durchmesser der Welle 6 befestigt, darauf verkeilt und z. B. durch eine nicht dargestellte Klemmschraube gegen die Schulter 8 gespannt. Das Stützträgerteil 9 ist mit einer Anzahl von flachen Mitnehmerflächen 10 versehen, die in radialer Richtung nach innen geneigt gegen das axial äußere Ende der Welle sind die räumlich von-6rund einander getrennt in gleichen Winkelabständen um die Achse des Stützträgerteiles 9 liegen. In dem dargestellten#Ausführungsbeispiel sind drei Mitnehmerflächen 10 (Fig. 5 und 7) vorgesehen, wobei jede auf der radial äußeren Fläche eines T-förmigen Keiles 11 getragen ist, der sich in Längsrichtung zu dem Stützträgerteil 9 erstreckt.
  • Innerhalb des Gehäuses 1 sind eine Anzahl von Greifsegmenten 12 - drei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel - angeordnet, wobei jedes Segment auf seiner radialen inneren Oberfläche eine T-förmige Keilnut 13 besitzt, die eine enge Gleitpassung mit dem jeweils dazugehörigen Keil 11 des Stützträgerteiles 9, wie in den Fig. 5 und 7 dargestellt, bildet. Die Basis von jeder Segmentkeilnut 13 weist eine flache Oberfläche auf, die mit der dazugehörigen Mitnehmerfläche 10 auf dem entsprechenden Keil 11 kooperiert und komplimentär dazu ist, so daß bei einer Längsverschiebung entlang den Keilnuten 13 die Segmente 12 radial nach innen oder außen verschoben werden, entsprechend der Richtung der Längsverschiebung des Stützträgerteiles 9 relativ zu den Segmenten 12. In dem zusammengebauten Spannfutter wird eine Längsverschiebung der Segmente 12 über das axial äußere Ende des Stützträgerteiles 9 durch einen in radialer Richtung nach außen sich erstreckenden Endflansch auf dem Stützträgerteil verhindert, der durch eine kreisförmige Halteplatte 14 gebildet ist, die durch eine Klemmschraube 15 auf dem Ende des Stützträgerteiles 9 festgehalten ist.
  • Ein Reibwiderstand wird auf die Längsverschiebung der Segmente 12 relativ zu dem Stützträgerteil durch federbelastete Kugeln 16 aufgebrachtt die in radialen Taschen 17 in dem Teil 9 eingeschlossen sind und die elastisch in Kontakt mit den jeweiligen Flächen der Segmente 12, die mit den Mitnehmerflächen 10 zusammenarbeiten, gezwungen werden. Jedes Griffsegment 12 weist einen werkstückaufnehmenden Abschnitt auf, der aus teilzylindrischen Außenflächen18 gebildet ist, die sich axial durch das offene Lndc don Gehäuse 1 ers Lrot#k #ri. Jt3des Segment 12 1 ist an seinem inneren Ende innerhalb des Gehäuses 1 mit einer radial sich nach außen ersteckenden kreisförmigen Lippe 19 und mit einer ringfôrmig verlaufenden Nut 20 versehen die zwischen der Lippe 19 und der jeweils dazugehörigen tellzylindriscllan Fläche 18 liegt.
  • Das Gehäuse 1 ist mit einer inneren Ringschulter 21 versehen, gegen die die Lippe 19 der Segmente 12 in der voll eingefahrenen Lage des Spannfutters, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, anschlagen. In dieser voll eingefahrenen Lage liegt das Stützträgerteil 9 an der Rückwand 4 des Gehäuses 1 an und die teilzylindrischen Flächen 18 der Griffsegmente haben einen geringen Abstand von der radial inneren Oberfläche des Flansches 3 des Gehäuses und erstrecken sich durch deren offenes Ende mit einem kurzen axialen Abstand, der typischerweise um 5 mm beträgt. In dieser vollständig zurückgezogenen Position bilden die äußeren Flächen 18 der Segmente 12 eine im wesentlichen zylinderförmige Gestalt, die durch schmale Spalte unterbrochen ist'wie in der Fig. 1 dargestellt.
  • Um das Spannfutter auszufahren#wird die Welle 6 in axialer Richtung relativ zu dem Gehäuse 1 durch eine Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) verschoben, wie eine hydraulische oder pneumatische Betätigungseinrichtung, eine Spindel- oder andere bekannte Einrichtungen.
  • Während des ersten Teiles der axialen Verschiebung der Welle 6 werden die Segmente 12 auf dem Stützträgerteil 9 getragen und bewegen sich axial durch das offene Ende des Gehäuses 1 und zwar ohne radiale Verschiebung. Die Grenze der axialen Verschiebung der Segmente 12 wird durch einen Eingriff mit den Lippen 19 der Segmente 12 mit dem Flansch 3 des Gehäuses erreicht. In dieser Stufe sind die Segmente 12 in axialer Richtung in ihrem vollem Umfange ausgefahren, wie in der Fig. 6 dargestellt. Eine weitere axial. nach außen gerichtete Verschiebung der Welle 6 relativ zu dem Gehäuse 1 aus der in der Fig. 6 dargestellten Position zwingt die Segmente 12, die durch den Flansch 3 an einer weiteren axialen Bewegung gehindert werden, sich in radialer Richtung nach außen zu bewegen und zwar durch die Keilführung der Mitnehmerfläche 10 auf den damit zusammenarbeitenden radialen inneren Flächen der Segmente 12.
  • Während dieser rein radialen Verschiebung der Segmente 12 ist der Flansch 3 mit den Nuten 20 der Segmente in Eingriff.
  • Durch eine Regelung der axialer Verschiebung der Welle 6 relativ zu dem Gehäuse 1 kann die radiale Erweiterung der Segmente 12 entsprechend dem inneren Durchmesser des röhrenförmigen Kernes oder eines anderen zu ergreifenden Werkstückes gewählt werden, so daß die zylindrische Oberfläche,die durch die Flächen 18 des Segmentes bestimmt ist, jeden beliebigen Durchmesser zwischen dem Minimaldurchmesser, wie in der Fig. 6 dargestellt und dem maximalen Durchmesser, wie in der Fig. 3 dargestellt, in der das Stützträgerteil 9 voll ausgefahren ist und der Flansch 3 mit der Basis der Nut 20 in den Segmenten 12 in Eingriff steht, erreichbar ist. Da die werkstückgreifenden Flächen 18 der Segmente 12 stets konzentrisch sind, ergeben sie einen Oberflächenkontakt im wesentlichen über ihre gesamte Oberfläche mit der inneren Fläche eines röhrenförmigen Kernes oder eines anderen Werkstückes, womit streng begrenzte Punktkontakte mit den inneren WerkstUekSlbehen vermieden worden und dadurch die Nachteile bezüglich einer Beschädigung und Zerstörung vermieden werden, die charakteristisch bei einigen vorher bekannten Spannfuttern sind. Die teilzylindrischen Flächen 18 der Segmente werden in der Praxis einen Radius aufWeisen, der dem Nennradius der inneren Zylinderfläche des zu ergreifenden röhrenförmigen Kernes' entspricht, so daß, wenn die Segmente in radialer Richtung erweitert werden, um in Eingriff mit der genannten inneren zylindrischen Fläche zu gelangen, die Oberflächen 18 zusammen mit der zylindrinhen Fläche des Kernes den gleichen Durchmesser ergeben. Dies tritt in der teilweise erweiterten Lage, wie sie schematisch in der Fig. 7 dargestellt ist, auf: In der minimalen und der maximalen Durchmessereinstellung des Spannfutters' die jeweils in den Fig. 6 und 3 dargestellt sind, werden die Flächen 18 nicht genau eine zylindrische Fläche bilden, aber die Fläche, die sie dabei bilden, ist trotzdem im wesentlichen zylindrisch.
  • Es wird hervorgehoben, daß das in Eingriffkommen des Spannfutters nach der vorliegenden Erfindung mit einem röhrenförmigen Kern oder einem anderen Werkstück in zwei unterschiedlichen aufeinanderfolgenden Stufen stattfindet: Zuerst rücken die Greifsegmente lediglich in axialer Richtung bis in ihre maximale Erstreckungslage vor und dann erweitern sie sich lediglich in radialer Richtung für einen Griffkontakt mit der inneren Fläche des Werkstückes. Ähnlich, zur Lösung des Spannfutters, bewegen sich die Greifsegmente zuerst radial nach innen bis zu ihren minimalen Durchmessern (Fig. 6) und werden dann in axialer Richtung zurückgezogen. Diese Methode ergibt einen beträchtlichen praktischen Vorteil in der Handhabung von röhrenförmigen Kernen bei Aufwickel-/Umwickel- und Abwickelmaschinen, die automatische Kernbehandlungseinrichtungen besitzen, wobei eine gleichzeitige zwangsweise Lösung eines Kernes wesentlich ist.
  • Bei einer typischen Aufwickel-/Umwickel- und Abwickelvorrichtung würden zwei radial sich erweiternde Spannfutter, wie vorstehend beschrieben und dargestellt, koaxial mit ihren offenen Enden gegeneinander gerichtet, verwendet werden.
  • Das Gehäuse 1 von einem oder vqn beiden Spannfuttern würde auf einem Träger befestigt werden, der eine kontrollierte und begrenzte axiale Verschiebung in beiden Richtungen ermöglicht, um die gesamte Spannfuttervorrichtung axial zu verschieben. Eine derartige axiale Verschiebung kann durch bekannte Betätigungseinrichtungen bewirkt werden, wie z.B.
  • durch Aufbringen einer kontrollierten Drehung auf eine Hülse, die eine schraubenförmige Nut besitzt, in der ein Zapfen geführt ist, Welcher in einer inneren Hülse befestigt ist. Die innere Hülse ist dabei mit dem Gehäuse 1 des Spannfutters verbunden, so daß bei Rotation der äußeren Hülse relativ zur inneren Hülse eine begrenzte axiale Verschiebung des Gehäuses ohne Rotation auftritt.
  • Zum Auflegen eines röhrenförmigen Kernes auf die zwei Spannfutter in einer derartigen Aufwickel-/Abwickelvorrichtung würden die beiden Spannfutter anfänglich voll eingeschoben und zurückgezogen sein, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, und würden axial bis zu ihrer maximalen trennung verscheben sein. Der or(JIetfende Korn wurde dann auf die zylindrische "Stufe" gesetzt werden, die durch die kurze axiale Erstreckung der Oberflächen 18 ciuf den zurückgezogenen Sogmenten 12 gebildet werden, wobei die Stirnseite des Kernes an der Stirnseite des Endflansches 3 des entsprechenden Gehäuses 1 anliegen würde. Anschließend. würde das vollständige Spannfutter in axialer Richtung gegen das andere Spannfutter verschoben werden, wobei das andere Ende des röhrenförmigen Kernes auf der zylindrischen "Stufe," die durch die zurückgezogenen Segmente 12 gebildet ist, aufliegen würde, so daß die gegenüberliegenden Stirnseiten des Kernes mit den Stirnseiten der jeweiligen Spannfuttsrgehäuse in Eingriff wären. Beide Spannfutter würden dann erweitert durch eine axiale Verschiebung ihrer Wellen 6 gegeneinander, wie vorstehend beschrieben, um die jeweiligen Spannfuttersegmente 12 in zwangsweisen Eingriff mit der inneren zylindrischen Oberfläche des Kernes auf deren gegenüberliegenden Enden zu bringen, Eine Umkehrung dieser Bedienungsfolge würde zum Entnehmen eines röhrenförmigen Kernes von den Spannfuttern eintreten: Nach einem vollen Zurückziehen der Segmente 12 der Spannfutter in die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Positionen wäre der Kern auf den kurzen axialen Stufen gelagert, die durch die zylindrischen Flächen 18 der zurückgezogenen Segmente 12 gebildet werden, und wenn die gewickelte Rolle und ihr Kern mit einer Entladeeinrichtung in Eingriff gekommen ist (z. B. Hebebänder oder ein Entladeband) würden die beiden Spannfuttergehäuse 1 in axialer Richtung bis zu ihrer maximalen Trennung zurückgezogen werden, wodurch die Walze und ihr Kern entfernt werden können.
  • Für Aufwickel-/Umwickel- und Abwickelvorrichtungen geringerer Leistung können federbelastete Gehäuse 1 an Stelle von zwangsweise verschiebbaren Spannfuttergehäusen verwendet werden. In diesem Falle würden die Spannfuttergehäuse federbelastet axial relativ zur Spannfutterbetätigungswelle 6 sein und zwar in einer Richtung weg von dem gegenüberliegenden Spannfutter. Das komplette Spannfutter wird dann in einen ersten Eingriff mit dem röhrenförmigen Kern oder einem anderen Werkstück durch eine anfängliche Axialbewegung der Welle 6 gegen die Federvorspannung der Spannfuttergehäuse 1 gebracht werden.
  • Nach dieser anfänglichen Axialbewegung würde eine weitere Axialbewegung der Welle 6 die nachfolgende Verschiebung und Erweiterung des Spannfutter's, wie vorstehend beschrieben, bewirken.
  • Die erfindungsgemäße Spannfuttereinrichtung ist von einfacher Bauart und weist nur wenige bewegte Teile auf.
  • Obwohl in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Spannfutter nur mit drei Greifsegmenten 12 dargestellt ist, ist es klar, daß in der Praxis verschiedene Anzahlen von Segmenten möglich sind, ohne daß sich an der Erfindung etwas ändert.
  • Das dargestellte Spannfutter kann auf einfache Weise montiert und demontiert werden. Um die Greifsegmente 12 zu entfernen, wird das Spannfutter vollständig zurückgezogen (Fig. 2) und die Halteplatte 14 durch Lösen der Schraube 15 entfernt, Das erfindungsgemäße Spannfutter hat bestimmte praktische Vorteile in seiner Verwendung für das Greifen und Antreiben von röhrenförmigen Kernen in Aufwickel-/Umwickel- und Abwickelmaschinen. An erster Stelle ist eine genaue Konzentrizität des Kernes mit den Spannfutter zu erwähnen, die für alle Durchmesser innerhalb des Bedienungsbereiches des Spannfutters eingehalten wird, so daß Herstellungstoleranzen bei einem röhrenförmigen Kern bezüglich deren Nenndurchmesser ohne Schwierigkeiten möglich sind. Darüberhinaus kann ein hohes Drehmoment auf den aufgespannten röhrenförmigen Kern durch den starken Reibschluß zwischen den Spannfuttersegmenten und dem Kern ohne Beschädigungen des Kernes und ohne Erzeugung von Staub übertragen werden.
  • Außerdem ist es möglich mit dem Spannfutter, da es vollkommen symmetrisch ist, ein Drehmoment auf den Kern in beide Richtungen zu übertragen.
  • Ein wichtiges Sicherheitsmoment ist, daß die Spannfuttersegmente 12 automatisch in dem ringförmigen Gehäuse 1 versperrt sind, sobald die Segmente.12 beginnen sich in radialer Richtung unter der Mitnehmerwirkung des Stützträgerteiles 9 aufgrund des Eingriffes des Flansches 3 in die Nuten 20 der Segmente 12 zu erweitern. Dies bedeutet, daß bei einem Antriebsausfall sich die Spannfuttersegmente 12 nicht axial oder radial zurückziehen können bis die Kontrollwelle 6 betätigt wird.
  • Die Arretierung der Spannfuttersegmente sichert auch daß, nach einer Zurückziehung des Spannfutters, diese nicht in axialer Richtung zurückgezogen werden bis sie nicht vollständig radial eingefahren sind (in die in der Fig. 6 dargestellte Position).
  • Ein weiterer wichtiger praktischer Vorteil des erfind.ungsgemäßen Spannfutters besteht darin, daß die auf die Spannfuttersegmente ausgeübten axialen Kräfte sich gegen das Gehäuse selbst aufstützen können, so daß keine axialen Belastungen auf den Kern oder ein anderes Werkstück übertragen werden.
  • Das erfindungsgemäße Spannfutter kann leicht zur Benutzung bei röhrenförmigen Kernen oder. bei anderen Werkstücken mit verschiedenen inneren Durchmessern angepasst werden.
  • Wo das Spannfutter z. B. zum Übertragen von hohen Drehmomenten auf röhrenförmige Kerne von sehr schwachem Material verwendet werden soll, können die teilzylindrischen äußeren Flächen 18 der Greifsegmente 12 mit einem Reibmaterial oder einem gestörtem oder aufgerauhten Oberflächenbezug versehen sein, wodurch die erforderliche Kontaktpressung zwischen den Greifsegmenten 12 und der inneren Oberfläche des röhrenförmigen Kernes auf einen annehmbaren Wert reduziert wird. Zusätzlich oder stattdessen kann eine ringförmige Nut, konzentrisch zu der Spannfutterachse, in die teilzylindrische äußere Oberfläche 18 der Griffsegmente 12 eingeformt werden und kann einen Federspaltring enthalten, der wenn er durch die radial nach außen gerichtete Verschiebung der Greifelemente erweitert wird, den Expansionsdruek gleichmäßig gegen die innere Oberfläche eines röhrenförmigen Kernes, der mit den Griffelementen in Eingriff kommt, verteilen würde.
  • Das erfindungsgemäße Spannfutter ist in einem weiten Einsatzgebiet verwendbar, wobei nicht nur röhrenförmige Werkstücke im allgemeinen erfasst werden können, sondern aueh nicht röhrenförmige Werkstücke, die an ihren Stirnseiten Bohrungen besitzen. So kann das erfindungsgemäße Spannfutter z. B. auch für das Ergreifen und Heben von röhrenförmigen Brennstoffelementeinsätzen in Atomreaktoren eingesetzt werden

Claims (11)

  1. Patent ansprüche: 1. In radialer Richtung erweiterbares Spannfutter, das ein Gehäuse mit einem offenen Ende und eine Anzahl von Spannfuttersegmenten in dem Gehäuse aufweist, die Werkstückgreifabschnitte besitzen, welche sich in axialer Richtung durch das offene Ende des Gehäuses erstrecken und die radial aufgrund einer axialen Verschiebung relativ zu dem Gehäuse eines Stützträgerteiles verschiebbar sind d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Spannfuttersegmente (12) Anschläge (19) aufweisen, die mit radial sich nach innen erstreckenden Anlageflächen (3) auf dem Gehäuse (1) zusammenarbeiten, und daß das Stützträgerteil (9) sich koaxial in dem Gehäuse erstreckt und Mitnehmerflächen (10) aufweist, die gegen die Gehäuseachse geneigt sind und die mit komplementär dazu angeordneten radialen inneren Flächen der Segmente (12) zusammenarbeiten, wobei die relative axiale Verschiebung des Gehäuses (1) und des Stützträgerteiles (9) eine axial nach außen gerichtete Verschiebung durch das offene Ende (2) des Gehäuses der Werkstückgreifabschnitte (18) der Segmente (12) bewirkt, bis die Anschläge (19) der Segmente in Eingriff mit Anlageflächen (3) gelangen, und wobei eine weitere derartige relative Verschiebung durch die genannten Mitnehmerflächen (10) eine radial nach außen gerichtete Verschiebung der Segmente (12) bewirkt.
  2. 2. Spannfutter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (1) eine zylindrische Gestalt besitzt und die Anlageflächen durch einen radial nach innen sich erstreckenden Flansch (3) am offenen Ende (2) des Gehäuses (1) gebildet sind.
  3. 3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Werkstückgreifabschnitte der Segmente (12) eine teilzylindrische äußere Oberfläche (18) besitzen, die während der Verschiebung der Segmente (12) koaxial zueinander bleiben.
  4. 4. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 -.3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Segmente (12) auf dem Stützträgerteil (9) für eine Gleitbewegung längs der genannten radialen inneren Flächen der Segmente relativ zu den Mitnehmerflächen (10) des Stützträgerteiles (9) verkeilt sind (11, 13).
  5. 5. Spannfutter nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e ts daß elastisch belastete Klinkenelemente (16) zwischen den inneren Flächen der Segmente (12) und den Mitnehmerflächen (10) des Stützträgerteiles (9) eingeschlossen sind, um einen Reibschluß gegenüber der relativen Gleitbewegung in Längsrichtung zu ergeben.
  6. 6. Spannfutter nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Stützträgerteil (9) mit längsverlaufenden Keilen (11) versehen ist, die in gleichen Winkeln gegen die Achse des Stützträgerteiles (9) geneigt sind und die jeweils in Eingriff mit komplementären Keilnutschlitzen (13) in den radialen inneren Flächen der Segmente (12) in Eingriff stehen.
  7. 7. Spannfutter nach einem der vorstehenden#Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e-tS daß das Gehäuse (1) an seinem offenen Ende mit einer radialen äußeren Anlagefläche (3) versehen ist.
  8. 8. Spannfutter nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (1) ein oder mehrere innere Schultern (21) in Abstand von dem offenen Ende (2) aufweist, gegen die die Segmente (12) anschlagen, wenn sie voll in das Gehäuse (1) eingefahren sind, und daß das Stützträgerteil (9) einen radial nach außen sich erstreckenden Endflansch (14) aufweist, der die Segmente (12) auf dem Stützträgerteil (9) festhält, wenn diese vollständig in das Gehäuse (1) eingefahren sind.
  9. 9. Aufwickel-/Abwickelvorrichtung, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h zwei in radialer Richtung erweiterbare Spannfutter nach einem der vorstehenden Ansprüche, die koaxial zueinander mit ihren offenen Enden (2) gegeneinander angeordnet sind, wobei die Werkstückgreifabschnitte (18) der Spannfuttersegmente (12) sich genügend weit aus den offenen Enden der Spannfuttergehäuse (1) erstrecken, wenn sie vollständig eingefahren sind, um mit gegenüberliegenden Enden eines röhrenförmigen Kernes in Eingriff zu kommen, und daß Mittel für die Verschiebung jedes Spannfutterstützträgerteiles (9) in axialer Richtung relativ zu dem jeweiligen Spannfuttergehäuse (1) vorgesehen sind, um eine nachfolgende axiale und radial nach außen gerichtete Verschiebung der Spannfuttersegmente für einen Greifkontakt mit der inneren Fläche eines auf die Vorrichtung gespannten röhrenförmigen Kernes zu bewirken.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse in axialer Richtung relativ zu dem Stützträgerteil federbelastet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9oder 10, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Einrichtungen für eine Verschiebung der Spannfuttergehäuse axial gegeneinander und voneinander weg fUr die Auf- und Abspannung der Kerne.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0121996A1 (de) * 1983-03-08 1984-10-17 Arnold M. Lund Kernspannvorrichtung
EP0131094A1 (de) * 1983-06-28 1985-01-16 Industriewerk Nachfolger Seifert & Co, KG Vorrichtung zum Anheben von Coils, Spulen oder dgl.
DE10125761A1 (de) * 2001-05-17 2002-11-28 Espera Werke Gmbh Vorrichtung zur Aufnahme einer einen aufgewickelten Bandstreifen aufweisenden Vorratsrolle, insbesondere einer Etikettenvorratsrolle
CN111266903A (zh) * 2020-03-31 2020-06-12 浙江海德曼智能装备股份有限公司 夹具

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0121996A1 (de) * 1983-03-08 1984-10-17 Arnold M. Lund Kernspannvorrichtung
US4516786A (en) * 1983-03-08 1985-05-14 Lund Arnold M Core chuck
EP0131094A1 (de) * 1983-06-28 1985-01-16 Industriewerk Nachfolger Seifert & Co, KG Vorrichtung zum Anheben von Coils, Spulen oder dgl.
DE10125761A1 (de) * 2001-05-17 2002-11-28 Espera Werke Gmbh Vorrichtung zur Aufnahme einer einen aufgewickelten Bandstreifen aufweisenden Vorratsrolle, insbesondere einer Etikettenvorratsrolle
US7175128B2 (en) 2001-05-17 2007-02-13 Espera-Werke Gmbh Device for accommodating a supply roll around which web strips are wound, particularly a label suppy roll
DE10125761B4 (de) * 2001-05-17 2007-06-06 Espera-Werke Gmbh Vorrichtung zur Aufnahme einer einen aufgewickelten Bandstreifen aufweisenden Vorratsrolle, insbesondere einer Etikettenvorratsrolle und Vorrichtung zum Bedrucken eines Bandstreifens oder von auf einem Bandstreifen haftenden Etiketten
CN111266903A (zh) * 2020-03-31 2020-06-12 浙江海德曼智能装备股份有限公司 夹具

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