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Insbesondere für den Flügelantrieb von Spinn-, Zwirn-und Vorspinnmaschinen
geeignete Kupplung Als einfache Kupplung eines treibenden und eines getriebenen
Maschinenteiles ist ein Mitnehmerzapfen üblich, der quer zur Umlaufachse angeordnet
ist und zur Übertragung des Drehmomentes mit seinem Schaft in eine Querbohrung des
einen Maschinenteiles eingesetzt ist, während sein Kopf mit größerem Durchmesser
als der Schaft in einen Schlitz oder eine Nut des anderen Maschinenteiles eingreift.
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Als ein solcher Mitnehmerzapfen diente bisher ein Niet mit abgerundetem
Kopf. Dabei ist der Nietschaft in eine Querbohrung eines rohrförmigen Maschinenteiles,
z. B. der Antriebshülse eines Spinnflügels, von innen her eingesetzt und in dieser
befestigt. Die Unterseite des Nietkopfes ist der Wölbung der inneren Antriebshülsenwandung
angepaßt, damit der Kopf sich eng an diese Wandung anschmiegt. Abgesehen davon,
daß eine solche Form des Kopfes die Nietherstellung erschwert und verteuert, hat
sich als grundsätzlicher und schwerwiegender Mangel herausgestellt, daß der Mitnehmerzapfen
dieser Art im Übergangsquerschnitt vom Schaft zum Kopf leicht zu Bruch geht, weil
dieser ohnedies festigkeitsmäßig gefährdete Querschnitt durch Scherbeanspruchung
seitens des zu übertragenden Drehmomentes überlastet wird.
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Die Verhältnisse sind in dieser Hinsicht so ungünstig, daß erfahrungsgemäß
nicht selten der Mitnehmerzapfen bereits nach wenigen Minuten Betrieb zu Bruch geht.
Gleichwohl hat man sich jahrelang mit diesem Übel abgefunden, das mit beträchtlichem
Arbeits- und Zeitverlust verbunden ist.
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Erfindungsgemäß soll hier Abhilfe geschaffen werden, und zwar dadurch,
daß die durch das Drehmoment bedingte Scherbeanspruchung des Mitnehmerzapfens
in
grundsätzlicher Abkehr von der üblichen Ausführung nicht mehr vom Schaft, sondern
vom stärkeren Zapfenkopf aufgenommen und damit der Übergangsquerschnitt zwischen
Schaft und Kopf weitgehend entlastet wird. Dazu soll erfindungsgemäß der Zapfenkopf
über die einander berührenden Mantelflächen der beiden gekuppelten Maschinenteile
hinaus verlängert werden und der Schaft demgemäß im wesentlichen nur zum Halten
des Kopfes dienen, der seinerseits das Drehmoment überträgt.
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Dieser Gedanke läßt sich erfindungsgemäß dadurch sehr einfach verwirklichen,
daß die den Zapfen haltende Bohrung abgesetzt wird und der eine Bohrungsteil mit
kleinerem Durchmesser den Zapfenschaft aufnimmt, während der andere, weitere Bohrungsteil
denselben Durchmesser wie der Zapfenkopf hat. Dabei füllt der Kopf den weiten Bohrungsteil
im wesentlichen aus und ragt aus diesem heraus, nämlich in die Aussparung des anderen
Maschinenteiles hinein.
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Die Querschnittsfläche wächst bei Kreisquerschnitt mit der zweiten
Potenz des Durchmessers, so daß der Unterschied der Durchmesser von Schaft und Kopf
einen bemerkenswerten Zuwachs des Verhält nisses Kopfquerschnitt zu Zapfenquerschnitt
und für dasselbe Drehmoment einen erheblichen Rückgang der Schubspannung bedeutet.
Es liegt auf der Hand, daß demgemäß die Bruchgefahr gebannt ist und die aus ihr
erwachsenden Folgeerscheinungen entfallen. Auf alle Fälle bringt die Erfindung eine
beträchtliche Steigerung der Lebensdauer, deren Wert für den Betrieb schwerlich
zu unterschätzen ist.
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Hervorhebung verdient ferner der Vorteil, der darin begründet ist,
daß vorhandene Kupplungen der üblichen Ausführung ohne Schwierigkeiten im Sinne
der Erfindung umgebaut und verbessert werden können, indem die den Zapfen aufnehmende
Bohrung nur erfindungsgemäß abgesetzt zu werden braucht, um einen neuen Zapfen mit
verlängertem Kopf gemäß der Erfindung aufnehmen zu können.
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Darüber hinaus bietet die Erfindung die vorteilhafte Möglichkeit einer
im Vergleich zur üblichen Ausführung einfacheren Herstellung des Mitnehmerzapfens,
weil die Unterseite des Zapfenkopfes nicht mehr gewölbt zu sein braucht, vielmehr
in Übereinstimmung mit der ringförmigen Grundfläche des weiten Bohrungsteiles eben
und rechtwinklig zur Zapfenlängsachse sein kann. Unter solchen erleichterten Umständen
kann der Zapfen bequem aus Stangenmaterial gewonnen werden. Im übrigen entfällt
die Notwendigkeit, den Zapfenkopf gegenüber der gewölbten Wandung des den Zapfen
aufnehmenden Maschinenteiles genau einzustellen.
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Das Längenverhältnis der beiden Bohrungsteile, des weiten für den
Kopf und des engeren für den Schaft, richtet sich nach der Stärke der Wandung, in
welcher der Zapfen zu befestigen ist, sowie nach dem Durchmesser des Kopfes und
des Schaftes und schließlich nach dem Werkstoff, aus dem der Zapfen und der ihn
aufnehmende Maschinenteil gefertigt sind. Für rohrförmige Antriebsteile, wie Antriebshülsen
für Flügel, hat sich im allgemeinen ein Verhältnis des weiten Teiles der Zapfenbohrung
zur Hülsenwandstärke von einem Viertel bis zu einer Hälfte, z. B. ein Drittel, als
vorteilhaft erwiesen.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes,
und zwar zeigt.
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Fig. I einen Querschnitt durch eine Antriebshülse mit Mitnehmerkupplung
der bisherigen Bauart, Fig. 2 eine Antriebshülse mit Mitnehmerkupplung nach der
Erfindung.
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In Fig. I ist I die Antriebshülse, 2 die Bohrung für den Mitnehmerzapfen,
3 ein Mitnehmerzapfen mit einem runden Kopf 4 und einem Schaft 5. Der Mitnehmerzapfen
ist in der Antriebshülse I durch Vernieten des Schaftes bei 6 befestigt.7 ist ein
Zugangsloch, um das Einsetzen oder Entfernen des Mitnehmerzapfens zu erleichtern.
Man sieht, daß die Unterseite des Kopfes 4 gekrümmt oder sattelförmig ist und daß
die Scherkraft von dem einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser a aufweisenden
Schaft aufgenommen wird. Das gibt, wie schon oben erwähnt, Anlaß zu häufigen Brüchen
der Mitnehmerzapfen beim Gebrauch.
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In Fig.2, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig.
I versehen sind, ist gemäß der Erfindung die den Mitnehmerzapfen aufnehmende Bohrung
bei 8 erweitert, und der abgerundete Kopf 4 des Mitnehmerzapfens ist bei 9 um einen
Betrag verlängert, der im wesentlichen gleich der Tiefe der Erweiterung 8 ist. Der
Durchmesser der Bohrungserweiterung 8 ist so gewählt, daß die Verlängerung 9 des
Zapfenkopfes darin schließend hineinpaßt. Auf diese Weise ist, wie ersichtlich,
erreicht, daß die Scherkraft an der verhältnismäßig großen Querschnittsfläche b
der Verlängerung 9 des Kopfes aufgenommen wird. Die Anlageflächen an der Unterseite
Io des verlängerten Kopfes des Mitnehmerzapfens und am Grunde II der Erweiterung
8 sind eben und stehen im rechten Winkel zu der Längsachse des Zapfens. Dies gibt
dem Mitnehmerzapfen einen festen Sitz und erleichtert zugleich seine Herstellung.
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Obwohl die Erfindung bei Antriebshülsen von Vorspinnmaschinen od.
dgl. erläutert wurde, ist sie nicht hierauf beschränkt. Die Anordnung nach der Erfindung
kann bei jeder Maschine angewendet werden, bei der eine Antriebskraft mit Hilfe
eines Mitnehmerzapfens übertragen werden soll, besonders dort, wo eine hohe Festigkeit
gegen Abscheren gewünscht wird.