EP1065304B1

EP1065304B1 - Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung für die Spindel einer Textilmaschine

Info

Publication number: EP1065304B1
Application number: EP00113460A
Authority: EP
Inventors: Dieter Huss
Original assignee: Spindelfabrik Neudorf GmbH
Current assignee: Spindelfabrik Neudorf GmbH
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2003-08-20
Anticipated expiration: 2020-06-26
Also published as: EP1065304A1; DE19929582A1; DE19929582C2; ES2206110T3; US6367237B1

Description

Die Erfindung betrifft eine spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung für die Spindel einer Textilmaschine. Derartige Kupplungen bestehen aus wenigstens drei Mitnahmeelementen, die in einer kraftschlüssig mit dem Spindelschaft verbundenen Hülsenaufnahme angeordnet sind, wobei sich die Hülsenkupplung gegen die Innenwand der Hülse zentrisch abstützt. Derartige Hülsenkupplungen werden in der Textilindustrie, vorzugsweise in Spinnerein und Zwirnerein, benötigt.

Hülsenkupplungen der gattungsgemäßen Art sind bereits entwickelt worden. So beschreibt die DE 41-31 498 A1 die Hülsenkupplung für eine Spinn-oder Zwirnspindel, bei der bewegliche Mitnahmekörper eingesetzt sind, die infolge der Zentrifugalkraft gegen die Innenfläche der Hülse gedrückt werden. Dort stellen sie zwischen Spindeloberteil und Hülse eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung her und ermöglichen so die Übertragung eines Drehmomentes. Wegen der geringen Massen der beweglichen Teile sind die verfügbaren Fliehkräfte verhältnismäßig gering, weshalb eine sichere Mitnahme der Hülsen auf den Spindeloberteilen nicht gewährleistet werden kann. Außerdem ist bei niedrigen Drehzahlen der Spindeln eine geringe Wirkung der Kupplung zu verzeichnen, so daß es insbesondere beim Abbremsen der Spindel zum Rutschen der Hülse auf dem Spindeloberteil kommt. Dies wirkt sich ungünstig sowohl auf die Garnqualität als auch auf den Verschleiß der Hülse aus.

Weiterhin beschreibt die DE 42 17 381 A1 eine Hülsenkupplung, die ebenfalls als Fliehkraftkupplung ausgebildet ist. Diese Fliehkraftkupplung befindet sicb in einem Fortsatz des Antriebswirtels, wobei infolge der verhältnismäßig geringen Mitnahmekräfte eine Hülse vorgesehen ist, die eine profilierte Innenfläche aufweist. Die Mitnahmewirkung wird bei dieser Lösung dadurch verstärkt, daß zwischen dem Außendurchmesser der Hülsenkupplung und dem Innendurchmesser der Hülse nur ein sehr geringes maßliches Spiel besteht.

Mit der DE 43 18 027 A1 wird eine Hülsenkupplung bekanntgemacht, die vorsieht, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Hülse und dem Spindeloberteil durch unterschiedlich ausgeführte Mitnahmekörper zu schaffen. Infolge der auftretenden Fliehkräfte werden die Mitnahmekörper in eine Taumelbewegung versetzt, wodurch sie sich zwischen dem Spindeloberteil und der Hülse verklemmen. Diese Art der Hülsenkupplung hat den Nachteil, daß die Hülse nicht mit Sicherheit zentrisch zur Spindelachse mitgenommen wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich diese kraftschlüssige Klemmverbindung bei Spindelstillstand nicht problemlos löst. Weiterhin kann es vorkommen, daß die Mitnahmekörper selbst keine zentrische Lage zur Spindelachse einnehmen und dadurch dem Entstehen von Unwuchten Vorschub geleistet wird. Durch die Aufnahmebohrungen für die Mitnahmekörper wird außerdem das Spindeloberteil in seiner Stabilität geschwächt.
Schließlich wird mit der DE 195 37 762 A1 eine technische Lösung beschrieben, die besonders für Spinnhülsen mit geringeren Gammassen geeignet sein soll. Hierbei ist eine beachtliche Beschleunigung beim Spindelanlauf erforderlich, um den drehbaren Ring in der Kugelführung zu verdrehen. Diese Lösung ist nicht dafür geeignet, größere Maßdifferenzen zwischen dem Hülseninnendurchmesser und dem Außendurchmesser der Hülsenkupplung zu überbrücken. Da die Mitnahmekörper bei Stillstand der Spindel infolge ihrer Eigenmasse nach unten fallen, ist eine Zentrierung der Hülse nicht mehr zu gewährleisten.

Den bekannten technischen Lösungen haftet der gemeinsame Mangel an, daß sie keine ausreichende Gewähr für eine sichere Zentrierung der Spulenhülse zur Spindelachse und die einfache Entnahme der bewickelten Hülsen von den Spindeloberteilen bieten. Bekanntermaßen werden Streckzwirn-Hülsen infolge der Wickelkräfte so deformiert, daß es bei unausreichendem Spiel zwischen dem Innendurchmesser der Hülse und dem Außendurchmesser der Hülsenkupplung regelmäßig zu Problemen beim Abziehen der Hülse durch Festsitz kommt.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Mängel des bekannten Standes der Technik zu überwinden und eine Hülsenkupplung für Spinn- oder Zwirnspindeln zu schaffen, die auch bei größeren Maßdifferenzen zwischen dem Innendurchmesser der verwendeten Hülse und dem Außendurchmesser der Hülsenkupplung die ungehinderte Funktion gewährleistet.

Außerdem soll die technische Lösung sicherstellen, daß eine mögliche Verformung der Hülse bei Bewicklung mit Fadenmaterial nicht die zentrische Lage der Hülse zur Spindelachse und die sichere Mitnahme der Hülse durch die Spindel infrage stellt. Weiterhin soll ermöglicht werden, daß eine Hülsendeformation, die in der Regel bei Verwendung von Kunststoffen als Hülsenmaterial und infolge hoher Fadenkräfte zu beobachten ist, nicht zum Festsitz der Hülse auf der Spindel bei Spindelstillstand führt, so daß der Hülsenabzug problemlos von Hand oder mittels Hülsenabzugseinrichtungen gewährleistet werden kann. Die zu schaffende technische Lösung soll sich außerdem durch einfachen Aufbau und leichte Montage auszeichnen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe im wesentlichen durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach besteht eine spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung für die Spindel einer Textilmaschine aus wenigstens drei Mitnahmeelementen, die in einer Hülsenaufnahme zentrisch angeordnet sind und sich kraftschlüssig an der Innenwand der Hülse anlegen. Dazu besteht die Hülsenaufnahme aus einem Grundkörper, einem darin axial beweglich angeordneten Druckstück und einem fest mit dem Grundkörper verbundenen Endstück. Die Mitnahmeelemente sind zwischen dem Grundkörper und dem Druckstück angeordnet, wobei sie überwiegend radial beweglich ausgebildet sind. Am Druckstück ist ein konisch ausgebildeter Bund angeordnet, von dem die mit den Mitnahmeelementen im Kontakt stehenden Teile als Führungsschrägen fungieren. Außerdem sind zwischen dem Druckstück und den Endstück überwiegend radial verschiebliche arretierende Fliehkraftelemente angeordnet. Schließlich gehört zur grundsätzlichen Ausbildung der Hülsenkupplung, daß wenigstens eine der im Kontakt mit den arretierenden Fliehkraftelementen befindlichen Flächen des Druckstücks und des Endstücks als Führungsschräge ausgebildet ist. Damit besteht die gesamte Hülsenkupplung ausschließlich aus einfachen Bauteilen, die in rationeller Weise hergestellt und montiert werden können. Sie erfüllt insbesondere die Zielstellung, bedarfsweise auch solche Spulenhülsen aufnehmen zu können, die infolge hoher Fadenkräfte Deformationen unterliegen und die bei Verwendung bisher bekannter Hülsenkupplungen Komplikationen bei der erforderlichen Entnahme vom Spindeloberteil verursachen können.

Mit der neuentwickelten Hülsenkupplung können dagegen beliebige geometrische Spiele zwischen dem äußeren Umfang der Hülsenkupplung und dem Innendurchmesser der unbelasteten Hülse gewählt werden, so daß nicht nur die Fertigung der Hülsenkupplung nahezu vollständig mechanisiert und automatisiert erfolgen kann sondern auch das bedarfsweise störungsfreie mechanisierte oder manuelle Aufstecken und Entnehmen der Hülsen an der jeweiligen Textilmaschine.
Der besondere Vorzug der vorgeschlagene Hülsenkupplung besteht darüber hinaus darin, daß es bereits im Stillstand der jeweiligen Spindel zu einer Zentrierung der Hülse bezüglich der Spindelachse kommt und damit Unwuchten mit den daraus resultierenden Folgen für die jeweilige Spindel und für die Hülsenbewicklung ausgeschlossen werden können. Dazu dienen die Mitnahmeelemente, die vom axial beweglichen Druckstück über die daran angeordneten Führungsschrägen gleichmäßig überwiegend radial verschoben werden und durch teilweisen Austritt aus den am Grundkörper der Hülsenkupplung ausgebildeten Aufnahmen die die Kupplung überdeckende Hülse gegen den Grundkörper verspannen. Im Arbeitszustand der Spindel werden bei den üblichen Drehzahlen nicht nur die Mitnahmeelemente infolge auftretender Fliehkräfte nach außen gegen die Hülseninnenwand gedrückt, sondern ebenfalls die arretierenden Fliehkraftelemente, die zwischen dem Druckstück und dem Endstück angeordnet sind. Diese verstärken die ohnehin auf das bewegliche Druckstück wirkenden Normalkräfte, wodurch die radialen Kräfte auf die Mitnahmeelemente noch weiter verstärkt werden. Bei Abschluß der Hülsenbewicklung und Spindelstillstand entfallen diese verstärkenden Kräfte, so daß die jeweilige Hülse problemlos von der Hülsenkupplung abgenommen werden kann, wobei lediglich die Kräfte überwunden werden müssen, die infolge der Eigenmasse des Druckstücks über die daran angeordneten Führungsschrägen auf die Mitnahmeelemente wirken.

Es ist vorgesehen, daß die Differenz der Abmessungen zwischen dem Außenradius des Grundkörpers und dem Außenradius des mittleren zylindrischen Teils des Druckstücks wenigstens die Größe des Durchmessers des kugelförmigen Mitnahmeelementes aufweist.
Alternativ dazu beträgt die Differenz der Abmessungen zwischen dem Außenradius des Grundkörpers und dem Außenradius des mittleren zylindrischen Teils des Druckstücks wenigstens dem Gesamtmaß des kugelförmigen Teils des Mitnahmeelementes mit dem aufgesetzten kappenförmigen Teil des Mitnahmeelementes.

Damit ist gewährleistet, daß bedarfsweise die Mitnahmeelemente vollständig innerhalb des äußeren Durchmessers des Grundkörpers der Hülsenkupplung angeordnet sein können, was dem problemlosen Aufstecken der Hülse auf die Hülsenkupplung und der Entnahme von ihr entgegenkommt.

Die Mitnahmeelemente sind demnach in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung als Kugeln oder als Kappen in Verbindung mit innenliegenden Kugeln ausgebildet. In der letztgenannten Ausführungsvariante liegt damit die Möglichkeit, flächenförmige Kontakte zwischen der Hülsenkupplung und der Innenwand der Hülse herzustellen und damit gegebenenfalls unter Vermeidung von örtlichen Deformationen der Hülse größere Mitnahmekräfte auf die Hülse übertragen zu können.

Bevorzugt ist das kappenförmige Teil des Mitnahmeelementes mit einem Anschlagbund ausgestattet, mit dessen Hilfe das vollständige Austreten der Kappe aus dem Grundkörper der Hülsenkupplung vermieden wird. Die Aufnahmen für die Mitnahmeelemente sind im Grundkörper radial angeordnet und können im Falle der Verwendung von Kugeln als Mitnahmeelemente als zylindrische Bohrung oder im Falle der Verwendung von Mitnahmeelementen als Kombination von kappenförmigen Teilen und von - den Kappen teilweise umschlossenen Kugeln als Durchbruch mit nahezu beliebigem Querschnitt, beispielsweise einem prismatischen Querschnitt, ausgebildet sein.
Zur Vermeidung des Austritts der Kugeln als ausschließliche Mitnahmeelemente sind die zylindrischen Bohrungen mit einer außenliegenden kalottenförmigen Verengung im Grundkörper ausgebildet.

Während am Druckstück zum Zwecke des radialen Heraustretens der Mitnahmeelemente aus dem Grundkörper in jeder Ausführungsform der Erfindung eine Führungsschräge angeordnet ist, kann sich die Anordnung von Führungsschrägen für die arretierenden Fliehkraftelemente, die sich zwischen dem Druckstück und dem Endstück befinden, bedarfsweise auf eine Führungsschräge beschränken. In diesem Falle besitzen die Rollbahnen für die als zylindrische Rollen oder Kugeln ausgebildeten arretierenden Fliehkraftelemente entweder am fest mit dem Grundkörper verankerten Endstück oder am Druckstück Neigungen gegen die Horizontale. Der grundsätzliche Unterschied zwischen der Führungsschräge für die Mitnahmeelemente und den Führungsschrägen für die arretierenden Fliehkraftelemente besteht darin, daß die am Druckstück für das Verdrängen der Mitnahmeelemente angeordnete führungsschräge nach außen erweitert ausgebildet ist.

Dagegen sind die Führungsschrägen der Führungsbahnen für die arretierenden Fliehkraftelemente nach innen erweitert ausgebildet. Alle Führungsschrägen können jedoch wählbare Neigungen gegen die Horizontale aufweisen. Damit kann konstruktiv den unterschiedlichen Anforderungen entsprochen werden, die sich aus der konkreten Drehzahl, der tatsächlichen Fadenspannung und der Materialbeschaffenheit der Spulenhülse ergeben. Mit der Wahl der Neigungen der Führungsschrägen wird einerseits die Kraftwirkung bestimmt, mit der bei axialer Belastung des Druckstücks die Mitnahmeelemente gegen die Innenwand der Spulenhülse gedrückt werden. Andererseits wird mit der Wahl der Neigungen der Führungsschrägen in den Bahnen für die arretierenden Fliehkraftelemente die Kraft bestimmt, die unter Fliehkraftwirkung die arretierenden Fliekraftelemente in axialer Richtung auf das Druckstück ausübt. In einer besonderen Ausführungsform beträgt der wählbare Winkel der Führungsschräge für die Mitnahmeelemente am Druckstück vorzugsweise 40° gegen die Horizontale.

Die in den Führungsbahnen für die arretierenden Fliehkraftelemente angeordneten Führungsschrägen weisen dagegen einen wählbaren Winkel, vorzugsweise 10° gegen die Horizontale, auf.
Für die gleichmäßige Führung des Druckstücks bei der axialen Verschiebung nach unten durch die arretierenden Fliehkraftelemente reicht es aus, wenn zwischen dem Endstück und dem Druckstück wenigstens drei radial angeordnete Führungsbahnen ausgebildet sind.
Zur Vergrößerung der Kraftwirkung auf das axial verschiebliche Druckstück infolge insgesamt größerer Gesamtmassen der arretierenden Fliehkraftelemente kann die Anzahl der Führungsbahnen jedoch auch erhöht werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das Druckstück mit einer die leichte axiale Verschieblichkeit des Druckstücks am Spindelschaft sichernden Gleitbuchse auszustatten.
Wegen der relativen Unzugänglichkeit der installierten Hülsenkupplungen und insbesondere dieser Gleitbuchse wird für die Ausbildung dieser Gleitbuchse bevorzugt eine Kunststoffbuchse, beispielsweise aus PTFE, gewählt.

Insgesamt ist die Hülsenkupplung so gestaltet, daß sie überwiegend Einzelelemente enthält, die in automatischen Fertigungsschritten hergestellt werden können. Daneben zeichnet sich die vorgeschlagenen Lösung auch dadurch aus, daß die Montage der entwickelten Hülsenkupplung ebenfalls überwiegend automatisiert vorgenommen werden kann.

Dazu ist am Grundkörper für die Fixierung des Endstücks ein Montagebund für den Sitz des Endstücks im Grundkörper angeordnet.

Außerdem ist vorgesehen, zwischen dem Grundkörper und dem Endstück eine nach dem Montageabschluß der Hülsenkupplung herzustellende formschlüssige Verbindung auszubilden, beispielsweise mittels eines deformierenden Preßvorgangs.

Es kann vorteilhaft sein, zwischen dem Endstück und dem Druckstück eine die jeweils mögliche Tiefstlage des Druckstücks im Grundkörper sichernde Druckfeder anzuordnen. Damit wird erreicht, daß zusätzlich zur Eigenmasse des Druckstücks eine weitere Kraftkomponente bereits im Spindelstillstand die Mitnahmeelemente gegen die Innenwand der Spindelhülse drückt und damit eine Zentrierung der Spindelhülse auf dem Spindelschaft gewährleistet. Dies kann unter Vermeidung von Unwuchten für den Spindelanlauf bedeutungsvoll sein. Außerdem unterstützt die definierte Mitnahmekraft den Einsatz von Bestück- und Entnahmemechanismen an der jeweiligen Textilmaschine.

Eine weitere besondere Ausführungsform der Hülsenkupplung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene des Durchtritts der Mitnahmeelemente durch den Grundkörper am äußeren Umfang des Grundkörpers ein elastisches Band angeordnet ist. Dieses Band deckt die Aufnahmen für die Mitnahmeelemente ab und führt dazu, daß bei Spindelstillstand die Mitnahmeelemente in der jeweiligen Ausgangslage zurückgehalten werden. Dabei wird die durch das Druckstück und gegebenenfalls durch die eingesetzte Druckfeder bewirkte Radialkraft auf die Mitnahmeelemente überwunden, so daß das Aufstecken oder Abnehmen der Spulenhülsen am jeweiligen Spindelschaft erleichtert wird.

Zur kraftschlüssigen Befestigung der einzelnen Hülsenkupplung am Spindelschaft sind am Grundkörper Gewindebohrungen angeordnet. Zur Vermeidung von Unwuchten werden bevorzugt je Hülsenkupplung wenigstens zwei gegenüberliegende Bohrungen mit entsprechenden Arretierschrauben eingesetzt.

Im Normalfall reicht es aus, wenn zur definierten Fixierung der Spulenhülse am jeweiligen Spindelschaft ein Klemmstück und wenigstens eine der vorgeschlagenen Hülsenkupplungen angeordnet sind.

Bei Verwendung längerer Spulenhülsen oder bei Einsatz von Spulenhülsen, die sich infolge hoher Fadenspannungen im stärkeren Maße deformieren könnten, können für die kraftschlüssige und zentrische Fixierung der jeweiligen Spulenhülse am Spindelschaft auch zwei oder mehr Hülsenkupplungen angeordnet werden.

Die Vorteile der vorgeschlagene technischen Lösung bestehen zusammengefaßt darin, daß nunmehr eine Hülsenkupplung verfügbar ist, mit der die Mängel des bekannten Standes der Technik sicher überwunden werden. Infolge ihrer Gestaltung aus leicht herstellbaren Einzelelementen kann die Hülsenkupplung rationell gefertigt werden. Sie sichert insbesondere das behinderungsfreie Bestücken und Beräumen des jeweiligen Spindelachaftes, was den Einsatz von entsprechenden Mechanismen an der jeweiligen Textilmaschine entgegenkommt. Durch den variablen Einsatz der Hülsenkupplung kann diese nicht nur für unterschiedlichste Materialien der verwendeten Spulenhülsen sondern auch für unterschiedlichste Geometrien der Spulenhülsen und für beliebige Fadenspannungen eingesetzt werden. Als entscheidender Vorteil gilt dabei, daß das Spiel zwischen dem Innendurchmesser der Spulenhülse und dem Außendurchmesser der Hülsenkupplung praktisch in weitem Maße gewählt werden kann, ohne zugleich Exzentrizitäten und damit insbesondere mechanisch belastende Unwuchten beim Spindellauf inkauf nehmen zu müssen.

Die Erfindung soll nachstehend mit Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In der beigefügten Zeichnung zeigen:

Fig. 1: den schematischen Längsschnitt einer Hülsenkupplung im Ruheund im Arbeitszustand mit zwölf kugelförmigen arretierenden Fliehkraftelementen und mit sieben kugelförmigen Mitnahmeelementen;
Fig. 2: die schematische Schnittdarstellung in der Schnittebene A-A der Fig. 1;
Fig 3: die schematische Schnittdarstellung in der Schnittebene B-B der Fig. 1;
Fig. 4: den schematischen Längsschnitt einer Hülsenkupplung im Ruheund im Arbeitszustand mit zwölf kugelförmigen arretierenden Fliehkraftelementen und mit acht Mitnahmeelementen, jeweils bestehend aus kappenförmigen und kugelförmigen Teilen des jeweiligen Mitnahmeelementes;
Fig. 5: die schematische Schnittdarstellung in der Schnittebene C-C der Fig. 4;
Fig. 6: den schematischen Längsschnitt eines Spindelschaftes mit aufgesetztem Klemmstück und insgesamt zwei versetzt angeordneten Hülsenkupplungen;
Fig. 7: den schematischen Längsschnitt einer Hülsenkupplung im Ruheund im Arbeitszustand mit sechs walzenförmigen arretierenden Flichkraftelementen und mit sieben kugelförmigen Mitnahmeelementen;
Fig. 8: die schematische Schnittdarstellung in der Schnittebene D-D der Fig. 7;
Fig. 9: die schematische Schnittdarstellung in der Schnittebene E-E der Fig. 7;
Fig. 10: den schematischen Längsschnitt einer Hülsenkupplung im Ruheund im Arbeitszustand mit sechs walzenförmigen arretierenden Fliehkraftelementen und mit acht Mitnahmeelementen, jeweils bestehend aus kappenförmigen und kugelförmigen Teilen des jeweiligen Mitnahmeelementes;
Fig. 11: die schematische Schnittdarstellung in der Schnittebene F-F der Fig. 10;
Fig. 12: den schematischen Längsschnitt einer Hülsenkupplung im Ruheund im Arbeitszustand mit sechs walzenförmigen arretierenden Fliehkraftelementen und mit vier kugelförmigen Mitnahmeelementen, die durch ein elastisches Band am Umfang des Grundkörpers abgedeckt sind;
Fig. 13: den schematischen Längsschnitt einer Hülsenkupplung im Ruheund im Arbeitszustand mit zwölf kugelförmigen arretierenden Fliehkraftelementen und mit vier Mitnahmeelementen, jeweils bestehend aus kappenförmigen und kugelförmigen Teilen des jeweiligen Mitnahmeelementes, ergänzt durch eine Druckfeder zwischen Druckstück und Endstück.

Ausführungsbeispiele Ausführungsbeispiel 1:

Gemäß Fig. 1 bis 3 und Fig. 6 besteht eine Hülsenkupplung aus einem Grundkörper 1, einem Endstück 2 und einem Druckstück 3. Im Druckstück 3 ist eine Gleitbuchse 4 so angeordnet, daß mit ihr eine gleitende und formschlüssige Verbindung zum Spindelschaft 10 gewährleistet ist. Der-Grundkörper 1 ist mit 2 Gewindebohrungen 21 ausgestattet, mit deren Hilfe durch Einsatz von Madenschrauben die kraftschlüssige Fixierung der Hülsenkupplung am Spindelschaft gewährleistet wird. Der Grundkörper 1 besitzt sieben Aufnahmen 15 für die kugelförmigen Mitnahmeelemente 6. Diese Aufnahmen 15 sind als zylindrische Bohrungen mit außenliegenden kalottenförmigen Verengungen ausgeführt. Nach Einsetzen der Mitnahmeelemente 6 in die Aufnahmen 15 wird das Druckstück 3 so in den Grundkörper 1 eingeführt, daß die als konischer Bund am Druckstück 3 ausgeführte Führungsschräge 7 im Kontakt mit den Mitnahmeelementen 6 steht. Das obere Ende des Druckstücks 3 enthält 12 Führungsbahnen 20, die als Führungsschräge 8 für die kugelförmigen arretierenden Fliehkraftelemente 5 ausgebildet sind. Die Gleitbuchse 4 ist bis zu einer Höhe geführt, daß sie als innerer Anschlag für die eingesetzten arretierenden Fliehkraftelemente 5 fungiert.
Bei der Montage der Hülsenkupplung wird nach dem Einsetzen der arretierenden Fliehkraftelemente 5 das Endstück 2 aufgesetzt, das ebenfalls zwölf Führungsbahnen 20 mit der entsprechenden Führungsschräge 9 aufweist. Das Endstück 2 sitzt auf dem Montagebund 17 des Grundkörpers 1 auf und wird bei Montageabschluß mit der formschlüssigen Verbindung 18 am Grundkörper 1 kraftschlüssig fixiert.

Am Spindelschaft 10 sind neben dem Klemmstück 12 insgesamt zwei Hülsenkupplungen derart angeordnet, daß die Spulenhülse 11 am unteren Ende vom Klemmstück 12 und sowohl mittig als auch am oberen Ende von jeweils einer Hülsenkupplung gestützt wird.
Mit dem vertikalen Aufsetzen und Fixieren der Hülsenkupplung am Spindelschaft 10 werden die Mitnahmeelemente 6 unter der Wirkung der Schwerkraft des beweglichen Druckstücks 3 durch die Führungsschräge 7, die mit einer Neigung von etwa 40° gegen die Horizontale ausgeführt ist, radial nach außen in die Aufnahmen 15 für die Mitnahmeelemente 6 im Grundkörper 1 verdrängt. Die Mitnahmeelemente 6 treten dabei aus dem Umfang des Grundkörpers 1 heraus und müssen beim Aufsetzen der Spulenhülse 11 in den Grundkörper 1 hineingedrückt werden. Wegen der formschlüssigen Führung des Druckstücks 3 am Spindelschaft 10 kommt es dabei selbsttätig bereits bei Spindelstillstand zu einer sicheren Zentrierung der Spulenhülse 11 zur Achse des Spindelschaftes 10. Die Führungsschrägen 8 und 9 für die arretierenden Fliehkraftelemente 5 in den Führungsbahnen 20 am Druckstück und am Endstück 2 weisen Neigungen von etwa 10° gegenüber der Horizontalen auf. Die Führungsschräge 8 für die arretierenden Fliehkraftelemente 5 am Druckstück 3 ist so ausgeführt, daß im Ruhezustand die arretierenden Fliehkraftelemente 5 in der Führungsbahn 20 die der Spindelachse nahegelegenste Stellung einnehmen. Damit kann das Druckstück 3 bedarfsweise nach oben zum Endstück 2 hin verschoben werden. Im Arbeitszustand ist dies nicht mehr möglich, da die arretierenden Fliehkraftelemente 5 in der jeweiligen Führungsbahn 20 nach außen geschleudert werden und damit nicht nur das Verschieben des Druckstücks 3 zum Endstück 2 hin verhindern sondern zugleich eine nach unter gerichtete axiale Kraft auf das Druckstück 3 ausüben. Dies bewirkt eine zusätzliche radiale Kraftkomponente auf die Mitnahmeelemente 6 und damit den sicheren Kraftschluß zwischen Hülenkupplung und Spulenhülse 11.

Ausführungsbeispiel 2:

Gemäß Fig. 4 und 5 besteht eine Hülsenkupplung aus den im Beispiel 1 genannten Einzelbauteilen. Jedoch sind anstelle von sieben kugelförmigen Mitnahmeelementen 6 insgesamt acht zylinderförmige Aufnahmen 15 im Grundkörper 1 ausgeführt, in denen sich die kappenförmigen Teile 14 der Mitnahmeelemente 6 verschieblich befinden. In diesen kappenförmigen Teilen 14 sind kugelförmige Teile 13 der Mitnahmeelemente 6 eingebettet, die ihrerseits mit der Führungsschräge 7 für die Mitnahmeelemente 6 am Druckstück 3 in Verbindung stehen.

Die kappenförmigen Teile 14 der Mitnahmeelemente 6 besitzen jeweils einen Anschlagbund 16, der das vollständige Heraustreten des Mitnahmeelementes 6 aus dem Grundkörper 1 verhindert. Diese Ausführungsform der Mitnahmeelemente 6 wird bevorzugt für Spulenhülsen 11 eingesetzt, die einen flächigen Angriff der Mitnahmeelemente 6 an der Innenwand der Spulenhülse 11 zur Vermeidung von örtlichen Deformationen erfordern.

Ausführungsbeispiel 3:

Gemäß Fig. 7 bis 9 ist eine Hülsenkupplung analog Ausführungsbeispiel 1 gestaltet. Allerdings sind hierbei die sechs Führungsbahnen 20 für die arretierenden Fliehkraftelemente 5 prismatisch ausgebildet, wobei die arretierenden Fliehkraftelemente 5 selbst als zylindrische Walzen verwendet werden.

Ausführungsbeispiel 4:

Gemäß der Fig. 10 und 11 ist die Hülsenkupplung gegenüber der Ausführungsform im Beispiel 3 dahingehend modifiziert, daß die Mitnahmeelemente 6 wie in Ausführungsbeispiel 2 ausgebildet sind.

Ausführungsbeispiel 5:

Gemäß der Fig. 12 ist eine Hülsenkupplung grundsätzlich ähnlich wie die im Ausführungsbeispiel 1 ausgeführte Hülsenkupplung ausgebildet. Allerdings sind in diesem Beispiel nur vier kugelförmige Mitnahmeelemente 6 vorgesehen, wobei die Aufnahmen 15 für die Mitnahmeelemente 6 im Grundkörper 1 durch ein in die Peripherie des Grundkörpers 1 eingefügtes elastisches Band 22 abgedeckt sind. Diese Ausführungsform der Hülsenkupplung kommt bevorzugt zum Einsatz, wenn einerseits der Eingriff der Mitnahmeelemente 6 in die Spulenhülse 11 bei Spindelstillstand aufgehoben sein soll und andererseits durch das Zwischenschalten des Bandmaterials zwischen Mitnahmeelement 6 und Spulenhülse 11 ein schonender Kraftangriff erreicht werden soll.

Ausführungsbeispiel 6:

Gemäß der Fig. 13 ist die im Ausführungsbeispiel 2 beschriebene Hülsenkupplung derart modifiziert, daß sowohl das Endstück 2 als auch das Druckstück 3 über jeweils einen zusätzlichen Anschlagbund verfügen, zwischen denen eine Druckfeder 19 angeordnet ist. Diese Druckfeder 19 bewirkt, daß bereits bei Spindelstillstand eine solche axiale Kraft auf das Druckstück 3 ausgeübt wird, mit deren Hilfe die Mitnahmeelemente 6 eine sichere zentrierende Wirkung einerseits sowie einen ausreichenden Kraftschluß zwischen Hülsenkupplung und Spulenhülse 11 bei Spindelanlauf andererseits bewirkt wird, wobei ein leichtes Aufstecken und Abziehen der Hülse aber noch möglich ist.

Bezugszeichenliste

1: Grundkörper
2: Endstück
3: Druckstück
4: Gleitbuchse
5: arretierende Fliehkraftelemente
6: Mitnahmeelemente
7: Führungsschräge für die Mitnahmeelemente am Druckstück
8: Führungsschräge für die arretierenden Fliehkraftelemente am Druckstück
9: Führungsschräge für die arretierenden Fliehkraftelemente am Endstück
10: Spindelschaft
11: Spulenhülse
12: Klemmstück
13: kugelförmiger Teil des Mitnahmeelementes
14: kappenförmiger Teil des Mitnahmeelementes
15: Aufnahme für die Mitnahmeelemente im Grundkörper
16: Anschlagbund am kappenförmigen Mitnahmeelement
17: Montagebund für den Sitz des Endstücks im Grundkörper
18: formschlüssige Verbindung
19: Druckfeder
20: Führungsbahnen
21: Gewindebohrung
22: elastisches Band

Claims

Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung für die Spindel einer Textilmaschine, bestehend aus wenigstens drei Mitnahmeelementen, die in einer kraftschlüssig mit dem Spindelschaft verbundenen Hülsenaufnahme sich gegen die Innenwand der Hülse anlegend zentrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenaufnahme aus einem Grundkörper (1), einem darin axial beweglich angeordneten Druckstück (3) und einem fest mit dem Grundkörper verbundenen Endstück (2) besteht,
daß die Mitnahmeelemente (6) als zwischen dem Grundkörper (1) und dem Druckstück (3) überwiegend radial beweglich angeordnete Mitnahmeelemente (6) ausgebildet sind,
daß am Druckstück (3) mit den Mitnahmeelementen (6) im Kontakt stehende Führungsschrägen (7) in Form eines konisch ausgebildeten Bundes angeordnet sind,
daß zwischen dem Druckstück (3) und dem Endstück (2) überwiegend radial verschiebliche arretierende Fliehkraftelemente (5) angeordnet sind und
daß wenigstens eine der im Kontakt mit den arretierenden Fliehkraftelementen (5) befindlichen Flächen des Druckstücks (3) und des Endstücks (2) als Führungsschräge (8, 9) ausgebildet ist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Abmessungen zwischen dem Außenradius des Grundkörpers (1) und dem Außenradius des mittleren zylindrischen Teils des Druckstücks (3) wenigstens die Größe des Durchmessers des kugelförmigen Mitnahmeelements (6) aufweist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Abmessungen zwischen dem Außenradius des Grundkörpers (1) und dem Außenradius des mittleren zylindrischen Teils des Druckstücks (3) wenigstens die Größe des Gesamtmaßes vom kugelförmigen Teil (13) des Mitnahmeelementes (6) mit dem aufgesetzten kappenförmigen Teil (14) des Mitnahmeelementes (6) aufweist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeelemente (6) kugelförmig (13) oder als Kappen (14) in Verbindung mit innenliegenden Kugeln (13) ausgebildet sind.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das kappenförmige Teil (14) des Mitnahmeelementes (6) mit einem Anschlagbund (16) ausgestattet ist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (15) im Grundkörper (1) radial angeordnet sind.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (15) für die Mitnahmeelemente (6) im Grundkörper (1) als zylindrische Bohrung, als prismatischer Durchbruch oder als zylindrische Bohrung mit außenliegender kalottenförmiger Verengung ausgebildet sind.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (20) für die arretierenden Fliehkraftelemente (5) sowie der mit den Mitnahmeelementen (6) im Kontakt stehende Teil des Druckstücks (3) Führungsschrägen (7, 8 und 9) mit wählbaren Neigungen gegen die Horizontale aufweisen.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschräge (7) für die Mitnahmeelemente (6) am Druckstück (3) einen wählbaren Winkel, vorzugsweise von 40° gegen die Horizontale, aufweist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschrägen (8) am Druckstück (3) sowie die Führungsschrägen (9) am Endstück (2) jeweils einen wählbaren Winkel, vorzugsweise von 10° gegen die Horizontale, aufweisen.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die das bewegliche Druckstück (3) in der Arbeitslage fixierenden arretierenden Fliehkraftelemente (5) kugelförmig oder als zylindrische Walzen ausgebildet sind.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die zwischen Endstück (2) und Druckstück (3) angeordneten arretierenden Fliehkraftelemente (5) wenigstens drei radial angeordnete Führungsbahnen (20) zwischen Druckstück (3) und Endstück (2) ausgebildet sind.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (3) mit einer die axiale Verschieblichkeit des Druckstücks (3) am Spindelschaft (10) sichernden Gleitbuchse (4) ausgestattet ist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Grundkörper (1) für die Fixierung des Endstücks (2) ein Montagebund (17) für den Sitz des Endstücks (2) im Grundkörper (1) angeordnet ist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Grundkörper (1) und dem Endstück (2) eine nach dem Montageabschluß der Hülsenkupplung herzustellende formschlüssige Verbindung (18) ausgebildet ist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Endstück (2) und dem Druckstück (3) eine die jeweils mögliche Tiefstlage des Druckstücks (3) im Grundkörper (1) sichernde Druckfeder (19) angeordnet ist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Band (22) am äußeren Umfang des Grundkörpers (1) die Aufnahmen (15) für die Mitnahmeelemente (6) abdeckend und bei Spindelstillstand die Mitnahmeelemente (6) in der Ausgangslage zurückhaltend angeordnet ist.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß am Grundkörper (1) der kraftschlüssigen Fixierung der Hülsenkupplung am Spindelschaft (10) dienende Gewindebohrungen (21) angeordnet sind.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die kraftschlüssige und zentrische Fixierung der Spulenhülse (11) am Spindelschaft (10) wenigstens ein Klemmstück (12) und wenigstens eine Hülsenkupplung angeordnet sind.
Spielfreie und zentrierende Hülsenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die kraftschlüssige und zentrische Fixierung der Spulenhülse (11) am Spindelschaft (10) wenigstens zwei Hülsenkupplungen angeordnet sind.