DE3922474A1 - Vorrichtung zur befestigung einer achse an der innenflaeche eines hohlkoerpers und zur loesung dieser befestigung - Google Patents
Vorrichtung zur befestigung einer achse an der innenflaeche eines hohlkoerpers und zur loesung dieser befestigungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Um bahnförmiges Material auf Hülsen aufwickeln
oder von diesen abwickeln zu können, werden die
Hülsen konzentrisch auf Auf- bzw. Abrollachsen
befestigt. Hierbei finden üblicherweise Achsen
Verwendung, auf denen zwei axial verschiebbare
und abnehmbare Kegel angeordnet sind, die
mittels Klemmschrauben auf der Achse fixiert
werden können.
Zum Verachsen einer Hülse wird zunächst ein
Kegel von der Achse abgenommen. Die Achse wird
dann von der einen Seite her durch die Hülse
geschoben, bis der auf der Achse verbliebene
Kegel gegen die Hülse stößt und gegebenenfalls
teilweise in diese eintritt. Es wird dann von
der gegenüberliegenden Seite her der abgenommene
Kegel wieder auf die Achse aufgesetzt, bis zur
Anlage an die Hülse axial verschoben und fixiert.
Das Entachsen erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
Der Handhabungs- und Zeitaufwand dieser Maß
nahmen ist sehr hoch, insbesondere dadurch,
daß sie auf verschiedenen Seiten der Hülse
vorgenommen werden müssen.
In der Bekleidungsindustrie beispielsweise erfolgen
die Auf- und Abwickelvorgänge sehr schnell,
so daß das Ver- und Entachsen der Hülsen
in kurzen Zeitabständen durchgeführt werden
muß. Geschieht dies in der vorbeschriebenen
Weise, dann ist der Zeitaufwand hierfür im
Vergleich zur Auf- oder Abwickelzeit sehr groß,
d.h. die Nutzzeit wird durch die durch das
Ver- und Entachsen entstehende Leerzeit stark
eingeschränkt. Dies ist bei automatisierten
Arbeitsabläufen ein unzuträglicher Zustand.
Es sind auch sogenannte Spreizstangen bekannt,
die in ihrem Inneren Spannglieder tragen, die
durch entsprechende Öffnungen in der Stange
radial nach außen in Anlage an die Innenfläche
einer Hülse treten können und dadurch eine
Verspannung zwischen Stange und Hülse herstellen.
Zur Freigabe werden die Spannglieder in ent
gegengesetzter Richtung bewegt. Die Betätigung
der Spannglieder erfolgt vorzugsweise über eine
Betätigungsstange, die hierzu axial verschoben
wird. Die Verschiebung wird durch Drehen der mit
einem Gewindeabschnitt versehenen Betätigungs
stange gegenüber einer mit diesem in Eingriff
stehenden Mutter erzielt. Das Spannen und Frei
geben sind daher relativ zeitaufwendig und
ebenfalls nicht für einen automatisierten
Arbeitsablauf geeignet.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Er
findung, die bekannte Vorrichtung zur Be
festigung einer Achse an der Innenfläche
eines Hohlkörpers mittels verstellbarer
Spannglieder und zur Lösung dieser Befestigung,
wobei die Spannglieder innerhalb der mit ent
sprechenden Öffnungen ausgebildeten, hohlen
Achse bewegbar gelagert sind, derart, daß sie
durch innerhalb der Achse angeordnete Be
tätigungselemente zwischen einer Freigabe
stellung und einer Spannstellung radial
bewegbar sind, derart zu verbessern, daß
das Ver- und Entachsen schneller durchgeführt
und dadurch in einen automatisierten Arbeits
ablauf integriert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiter
bildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, daß ein Energiespeicher für die
Betätigungselemente zur Überführung der
Spannglieder aus der Freigabestellung in die
Spannstellung vorgesehen ist, kann das Ver
achsen äußerst schnell durchgeführt werden,
da die hierzu erforderliche Energie bereits
vorhanden ist und der Energiespeicher nur zur
Abgabe dieser Energie veranlaßt werden muß.
Vorzugsweise nimmt der Energiespeicher bei der
Überführung der Spannglieder aus der Spann
stellung in die Freigabestellung die zur
Überführung der Spannglieder aus der Frei
gabestellung in die Spannstellung erforder
liche Energie auf. Dies stellt sicher, daß
der Energiespeicher einer Achse, deren Spann
glieder sich in der Freigabestellung befinden,
um einen Hohlkörper aufnehmen zu können,
stets eine ausreichende Energie bereithält,
um die Spannglieder aus der Freigabestellung
in die Spannstellung zu überführen.
Es ist insbesondere von Vorteil, wenn der
Energiespeicher durch eine Axialbewegung
zwischen Achse und Hohlkörper zur Freigabe
der zur Überführung der Spannglieder aus der
Freigabestellung in die Spannstellung er
forderlichen Energie veranlaßt wird. Das
Festspannen des Hohlkörpers auf der Achse
erfolgt hierdurch selbsttätig, wenn eine
bestimmte axiale Lage zwischen Achse und
Hohlkörper erreicht wird.
Die Spannglieder sind zweckmäßig in Axial
richtung in eine Durchbiegung des Hohlkörpers
ausschließenden gegenseitigen Abständen
angeordnet. Die Gefahr einer Durchbiegung
des Hohlkörpers aufgrund des Spaltes zwischen
diesem und der Achse ist sehr groß, wenn der
Hohlkörper nur an den Seiten auf der Achse
fixiert ist. Durch die Anordnung der Spann
glieder innerhalb des Hohlkörpers kann eine
Durchbiegung, die beispielsweise zu einem feh
lerhaften Auf- oder Abwickeln führt, ausge
schlossen werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines
in den Figuren dargestellten Ausführungs
beispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 drei in Axialrichtung hintereinander
liegende Abschnitte einer Vor
richtung zur Befestigung einer Hülse
auf einer Achse und zur Lösung
dieser Befestigung teilweise
in Schnittdarstellung und teil
weise in der Ansicht,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch
die Vorrichtung nach Fig. 1
entlang der Linie II-II, und
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung
des Bereiches Z in Fig. 1.
Die Vorrichtung ist in Fig. 1 oberhalb der
strichpunktierten Mittellinie in der Spann
stellung und unterhalb dieser Linie in
der Freigabestellung dargestellt.
Auf eine hohle Achse 1 wird von der rechten
Seite her eine Hülse 2 bzw. die Achse 1 von
links in die Hülse 2 geschoben, bis die
Hülse 2 gegen einen auf der Achse 1 angeordneten,
innerhalb bestimmter Grenzen axial auf dieser
verschiebbaren Zentrierungskegel 3 stößt.
Fig. 1 zeigt unterhalb der Mittellinie die
Lage des Zentrierungskegels 3 in der Freigabe
stellung und oberhalb der Mittellinie den
durch die Hülse 2 axial nach links verschobenen
Zentrierungskegel 3. Diese durch die Hülse 2
bewirkte Verschiebung löst die Überführung
der Spannglieder aus der Freigabestellung
in die Spannstellung aus.
Die Achse 1 ist mit mehreren in Längsrichtung
und Umfangsrichtung verteilt angeordneten
Längsschlitzen 4 versehen, in denen als Spann
glieder dienende Hebel 5 angeordnet sind.
Diese sind auf Befestigungsstiften 6 schwenkbar
gelagert, derart, daß sie zwischen der Freigabe
stellung, in der sie vollständig in die Achse 1
eingezogen sind, und der Spannstellung, in der
sie mit ihrem längeren Arm aus der Achse 1
heraustretend gegen die Innenfläche der Hülse 2
drücken, bewegbar sind. Die Hebel 5 sind vor
zugsweise in mehreren in Axialrichtung in
einem eine Durchbiegung der Hülse 2 aus
schließenden Abstand voneinander angeordneten
Gruppen zusammengefaßt, wobei jeder Gruppe aus
zwei Paaren mit je zwei in Umfangsrichtung
einander gegenüberliegenden Hebeln 5 besteht
und die Paare einer Gruppe in Axialrichtung
hintereinander und in Umfangsrichtung gegen
einander versetzt angeordnet sind. Hierdurch
wird eine konzentrische Lagerung der Hülse 2
auf der Achse 1 sichergestellt.
Im Innern der Achse 1 ist jedem Paar von Hebeln 5
ein Betätigungselement zugeordnet, das aus
einem Spannkegel 7 und einem Freigabekegel 8
besteht. Diese sind auf gegenüberliegenden
Seiten in bezug auf die Befestigungsstifte 6
angeordnet. Sämtliche Spannkegel 7 und Freigabe
kegel 8 sind auf einer gemeinsamen Betätigungs
stange 9 befestigt, so daß sie in Axialrichtung
starr miteinander gekoppelt sind. Die Betäti
gungsstange 9 ist axial verschiebbar, und zwar
zwischen einer Lage, in der die Hebel 5 in
der Freigabestellung sind, und einer Lage,
in der die Hebel 5 in der Spannstellung sind.
In der Freigabestellung kommen die Freigabe
kegel 8 an dem kürzeren Arm der Hebel 5 zur
Anlage und halten diese in einer Stellung,
in der ihr längerer Arm vollständig in die
Achse 1 zurückgezogen ist, d.h. die Außen
fläche der Hebel 5 fluchtet mit der Außen
fläche der Achse 1. In der Spannstellung
liegen die Spannkegel 7 jeweils an dem
längeren Arm der Hebel 5 an und drücken diesen
aus der Achse 1 heraus radial nach außen, so
daß sein Ende fest gegen die Innenfläche der
Hülse 2 gepreßt wird. Die Berührungsflächen
der Hebel 5 und der Spannkegel 7 sind so
ausgebildet, daß eine durch den Pfeil 10
dargestellte radiale Kraft nicht in der Lage
ist, den Spannkegel 7 nach rechts wegzudrücken
und damit den Hebel 5 zur Achse 1 hin zu
verschwenken, d.h. es besteht insoweit eine
Selbsthemmung.
Am linken Ende der Achse 1 befindet sich ein
Gewindeansatz 11, auf den eine rohrförmige
Federpatrone 12 aufgesetzt ist. Im Innern
dieser Federpatrone 12 befindet sich eine
wendelförmige Druckfeder 13, die zwischen einem
festen Anschlag 14 auf der Seite des Gewinde
ansatzes 11 und einem in Axialrichtung verschieb
baren tellerförmigen Zuganker 15 eingespannt ist.
Auf der der Druckfeder 13 zugewandten Seite
ist der Zuganker 15 mit der Betätigungsstange 9
verschraubt und auf der entgegengesetzten
Seite ist seine Bewegung durch einen Anschlag
16 begrenzt. Am dem Gewindeansatz 11 entgegen
gesetzten Ende der Federpatrone 12 befindet
sich ein rotationssymmetrischer Kupplungs
flansch 17, an den eine nicht gezeigte
Entachsungseinrichtung in beliebiger axialer
Winkellage ankuppelbar ist. Diese weist einen
Stößel auf, der axial in die Federpatrone 12
vorgeschoben wird und dabei den Zuganker 15
mit der Betätigungsstange 9 in die Freigabe
stellung bringt. Dadurch wird auch die Druck
feder 13 zusammengedrückt, d.h. sie nimmt
die für den nachfolgenden Spannvorgang er
forderliche Energie auf. Bei dieser Bewegung
gelangen weiterhin die Hebel 5 mit den Spann
kegeln 7 außer Eingriff und mit den Freigabe
kegeln 8 in Eingriff, so daß sie aus der Spann
stellung in die Freigabestellung übergeführt
werden.
Wenn die Betätigungsstange 9 in die Freigabe
stellung vorgeschoben ist, befindet sich eine
in dieser vorgesehene U-förmige Ausdrehung 18
im Bereich von axial festgelegten Rastkugeln 19.
Dies ermöglicht, daß eine Verriegelungshülse
20 von einer Feder 21 axial nach rechts ver
schoben wird und hierbei die Rastkugeln 19
radial nach innen in die Ausdrehung 18 gedrückt
werden. Damit ist eine formschlüsse Verriege
lung der Betätigungsstange 9 hergestellt, so
daß sie in dieser die Freigabestellung bewirken
den Lage verbleibt, auch wenn der Stößel der
Entachsungsvorrichtung wieder zurückgezogen
wird.
Die Verriegelungshülse 20 ist durch Bolzen 22
mit einer auf der Achse 1 verschiebbar ge
lagerten Anschlaghülse 23 starr verbunden.
Die axiale Verschiebung der Anschlaghülse
23 ist durch die Bolzen 22 aufnehmende Lang
löcher 24 in der Achse 1 begrenzt. Der Zen
trierungskegel 3 liegt stirnseitig gegebenen
falls über ein Abstandsstück an der Anschlag
hülse 23 an.
Befindet sich die Vorrichtung in der Freigabe
stellung und wird beispielsweise die Achse 1
in die Hülse 2 geschoben, dann drückt die Hülse
2, wenn sie gegen den Zentrierungskegel 3
stößt, diesen und die Anschlaghülse 23, die
über die Bolzen 22 die Verriegelungshülse 20
mitnimmt, relativ zur Achse 1 nach links, so
daß die Rastkugeln 19 unter der Einwirkung
der Druckfeder 13 sich radial nach außen be
wegen können und die formschlüssige Verriegelung
der Betätigungsstange 9 aufgehoben wird.
Die durch das Spannen der Druckfeder 13 beim
Entachsen in dieser gespeicherte Energie
bewirkt eine Verschiebung der Betätigungs
stange 9 nach links, bis der Zuganker 15 gegen
den Anschlag 16 stößt. Dabei werden die Hebel
5 mit den Freigabekegeln 8 außer Eingriff und
mit den Spannkegeln 7 in Eingriff gebracht,
so daß sie aus der Freigabestellung in die
Spannstellung übergehen. Die Druckfeder 13 muß
hierbei so stark sein, daß die gegebenenfalls
mit einer Stoffbahn oder dergleichen bewickelte
Hülse 2 in eine zur Achse 1 konzentrische
Stellung angehoben werden kann. Die Spannkraft
der Hebel 5 wird durch die Kraft der Druckfeder 13
in der Spannstellung bestimmt. Die Druckfeder
13 muß daher auch dann eine bestimmte Vor
spannung aufweisen, wenn der Zuganker 15 am
Anschlag 16 anliegt.
Zur Herausnahme der Achse 1 aus der Hülse 2
werden in beschriebener Weise die Entachsungs
vorrichtung an den Kupplungsflansch 17 angesetzt
und die Betätigungsstange 9 durch den Stößel
gegen die Kraft der Druckfeder 13 in die Frei
gabestellung gedrückt.
Claims (22)
1. Vorrichtung zur Befestigung einer Achse
an der Innenfläche eines Hohlkörpers
mittels verstellbarer Spannglieder und
zur Lösung dieser Befestigung, wobei
die Spannglieder innerhalb der mit ent
sprechenden Öffnungen ausgebildeten,
hohlen Achse bewegbar gelagert sind,
derart, daß sie durch innerhalb der
Achse angeordnete Betätigungselemente
zwischen einer Freigabestellung und
einer Spannstellung radial bewegbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Energiespeicher (13) für die
Betätigungselemente (7, 8) zur Überführung
der Spannglieder (5) aus der Freigabe
stellung in die Spannstellung vorgesehen
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betätigungselemente
(7, 8) für alle Spannglieder (5) gemeinsam
betätigbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Energie
speicher (13) in die Achse (1) integriert
oder unmittelbar an diese angesetzt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder
als schwenkbare Hebel (5) ausgebildet sind,
deren eines Ende sich in der Freigabestellung
innerhalb der Achse (1) befindet und in der
Spannstellung gegen die Innenfläche des
Hohlkörpers (2) gedrückt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Energiespeicher (13)
bei der Überführung der Spannglieder (5)
aus der Spannstellung in die Freigabe
stellung die zur Überführung der Spann
glieder (5) aus der Freigabestellung in
die Spannstellung erforderliche Energie
aufnimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (13)
durch eine Axialbewegung zwischen Achse (1)
und Hohlkörper (2) zur Freigabe der zur
Überführung der Spannglieder (5) aus der
Freigabestellung in die Spannstellung
erforderlichen Energie veranlaßt wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungs
elemente (7, 8) durch eine Betätigungs
stange (9) miteinander verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betätigungsstange (9)
in der Freigabestellung der Spannglieder
(5) durch eine Sperrvorrichtung in ihrer
Längsrichtung arretierbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Energiespeicher
eine mit der Betätigungsstange (9) ge
koppelte Feder (13) ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Feder (13) bei der Über
führung der Spannglieder (5) aus der Frei
gabestellung in die Spannstellung expandier
bar und aus der Spannstellung in die Frei
gabestellung komprimierbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung
der Betätigungsstange (9) zur Überführung
der Spannglieder (5) aus der Freigabe- in
die Spannstellung durch eine Anschlagfläche
des Hohlkörpers (2) bei der Axialbewegung
zwischen diesem und der Achse (1) lösbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Betätigungs
element aus zwei Segmenten (7, 8) besteht,
die sich auf gegenüberliegenden Seiten des
Lagerpunktes des Hebels (5) befinden,
und daß jeweils eines dieser Segmente (7, 8)
zur Erzielung der Freigabestellung oder der
Spannstellung mit dem Hebel (5) in Eingriff
bringbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Eingriff zwischen dem
Hebel (5) und dem zugeordneten Segment (7)
in der Spannstellung in bezug auf radial auf
den Hebel (5) einwirkende Kräfte selbsthemmend
ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungs
stange (9) in der Spannstellung gegen
eine Bewegung in Richtung zur Freigabe
stellung vorgespannt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder
(5) in Axial- und/oder Umfangsrichtung
der Achse (1) verteilt angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Spannglieder (5) in
Axialrichtung in eine Durchbiegung des
Hohlkörpers (2) ausschließenden gegen
seitigen Abständen angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungs
stange (9) mit einer Einrichtung zu ihrer
Verschiebung aus der Spannstellung in die
Freigabestellung über einen Adapter (17)
in Eingriff bringbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr
vorrichtung in formschlüssigen Eingriff
mit der Betätigungsstange (9) bringbare
Rastelemente (19) aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betätigungsstange (9) eine
U-förmige Ausdrehung (19) für den form
schlüssigen Eingriff mit den Rastelementen (19)
aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18
oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sperrvorrichtung eine Verriegelungshülse
(20) enthält, die bei der Verschiebung
der Betätigungsstange (9) aus der Spann
stellung in die Freigabestellung durch
Einwirkung einer Feder (21) den formschlüssi
gen Eingriff der Rastelemente (19) mit
der Betätigungsstange (9) herstellt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verriegelungshülse
(20) mit einem auf der Achse (1) angeordneten,
axial verschiebbaren Anschlag (23) für
die Anschlagfläche des Hohlkörpers (2) in
axialer Richtung starr verbunden ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß durch Einwirkung des
Hohlkörpers (2) auf den Anschlag (23)
der formschlüssige Eingriff der Rastelemente
(19) mit der Betätigungsstange (9) auf
hebbar ist.
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DE3922474C2 DE3922474C2 (de) | 1992-05-07 |
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DE (1) | DE3922474A1 (de) |
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