EP3385207B1

EP3385207B1 - Spindel für einen wickler

Info

Publication number: EP3385207B1
Application number: EP18157599.4A
Authority: EP
Inventors: Pascal Flückiger; Matthias Meier; Michael Rapold
Original assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2018-02-20
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2038-02-20
Also published as: EP3385207A1; DE102017107493A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spindel für einen Wickler zum Aufwickeln von einem oder mehreren Fäden zu jeweils einer Spule auf mindestens einer Wickelhülse, wobei jede Wickelhülse durch mindestens einen Klemmring auf einer drehenden Hülse klemmend befestigbar ist.
Derartige Spindeln werden in Wicklern oder Aufspulmaschinen verwendet, mit denen gesponnene synthetische Fäden aufgewickelt werden. Hierzu sind eine oder mehrere Hülsen hintereinander auf der an den Wicklern auskragenden Spindel aufgesteckt. Zum Spannen der Hülsen besitzt die Spindel eine Klemmeinrichtung, bei der ein Konus oder ein Federsystem die notwendige Klemmkraft auf die Hülsen erzeugt. Die Kraftbetätigung auf den Konus erfordert eine innerhalb der Spindel aufwändige mechanische Anordnung, die nur wenig Platz für die Lagerung der Spindel übriglässt.
Eine alternative Spannvorrichtung sieht Distanzhülsen und Fangringe aus Kunststoff vor, die beim Lösen der Hülsen wieder in ihre ursprüngliche Position zurückgeschoben werden müssen. Dies erfolgt durch die elastischen Rückstellkräfte des Klemmringes oder durch die Verwendung von O-Ringen, die den Klemmring zusammendrücken. Da Kunststoffteile unter Belastung und Zeit zu kriechen beginnen und sich damit plastisch deformieren, werden die elastischen Rückstellkräfte kleiner, wodurch die Hülsen nur erschwert zu lösen sind. Dabei vergrößert sich auch der Außendurchmesser der Spannelemente, wodurch das Aufschieben von neuen Hülsen erschwert wird.
Die EP 2398727 B1 offenbart eine Aufspulvorrichtung zum Aufwickeln von einem oder mehreren Fäden, bei dem die Hülsen über radial verstellbare Stifte geklemmt werden. Die Stifte werden über einen Schieber entlang einer schiefen Ebene bewegt, womit gleichzeitig eine radiale Verschiebung verbunden ist. Der Aufbau der Klemmvorrichtung ist sehr komplex und aufwendig und hat den Nachteil, dass die Stifte beim Ausfahren eine kleine axiale Bewegung ausführen, die sich mit der Klemmwirkung überlagert und dabei die Hülsen aufgrund der Reibkraft lokal beschädigen.
Die EP 0850867 A2 offenbart eine Klemmvorrichtung für einen Spuler gemäß dem Oberbregriff des Anspruchs 1, bei dem der Mitnehmer 40 zwei L-förmige Distanzhülsen 38 auf Abstand hält.
In der JP 5-86959 liegt der fächerförmige Klemmring nur mit einer Stirnseite an der Wickelhülse an.
In der JP 6-67460 halten zwei separate Mitnehmer die Distanzhülsen auf Abstand.
In der JP 6-32450 hält ein geschlitzter Mitnehmerring zwei Distanzhülsen auf Abstand.
Die JP 5-81163 offenbart einen Klemmring mit zwei nach außenstehenden Kragen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Spindel für einen Wickler zu schaffen, die preiswert aufgebaut und eine hohe Klemmkraft ohne die oben beschriebenen Nachteile aufweist.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 gelöst; die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Nach Anspruch 1 wird die Aufgabe durch eine Spindel für einen Wickler zum Aufwickeln von einem oder mehrerer Fäden zu jeweils einer Spule auf mindestens einer Wickelhülse gelöst, wobei jede Wickelhülse durch mindestens einen Klemmring auf einer drehenden Hülse klemmend befestigbar ist, wobei die Betätigung des mindestens einen Klemmringes durch Mittel erfolgt, die innerhalb der Hülse angeordnet sind, wobei die Mittel auf dem Außenumfang der Spindel entlang der Spindelachse auf den mindestens einen Klemmring wirken.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Klemmring auf einem Mitnehmerring angeordnet ist, der eine Distanzhülse mit einem Distanzring verbindet.
Die Anordnung des Klemmringes auf einem Mitnehmerring, der eine Distanzhülse mit einem Distanzring verbindet, ermöglicht eine Reihenschaltung, mit der die Klemmkraft auf dem Außendurchmesser der Spindel entlang deren Längsachse von einer zur nächsten Wickelhülse weitergegeben werden kann. Gleichzeitig sorgt der Mitnehmerring dafür, dass der Klemmring nicht übermäßig zusammengedrückt werden kann und auf alle Klemmringe eine fast gleichmäßige Klemmkraft ausgeübt wird, so dass auch alle Wickelhülsen mit gleicher Reibung auf der Spindel gehalten werden.
Dadurch, dass der mindestens eine Klemmring an beiden Stirnseiten einen umlaufenden Kragen mit einzelnen Abschnitten aufweist, ergibt sich eine leichte Verformbarkeit der Klemmringe.
Dabei ist jeder Abschnitt ausgebildet, klemmend mit der Wickelhülse in Wirkverbindung zu stehen. Die Abschnitte können damit unabhängig voneinander eine unterschiedliche Klemmkraft auf die Wickelhülse ausüben. Unebenheiten und Toleranzen können damit kompensiert werden.
Dabei werden die Abschnitte durch wechselseitige Einschnitte gebildet. Die Einschnitte erstrecken sich von einem Kragen orthogonal durch den Umfang bzw. Oberfläche fast bis zum gegenüberliegenden Kragen, so dass nur ein kleiner Steg übrigbleibt. Jeweils teilweise gegenüberliegende Abschnitte des Kragens werden nach außen gedrückt und klemmen damit die Wickelhülse. Jeder Abschnitt eines Kragens kann sich damit individuell an den Innendurchmesser der Wickelhülse anlegen, auch wenn diese nicht exakt rund ist.
Dadurch, dass jeder Kragen eine Schräge oder Rampe aufweist, die mit einer Schräge oder Rampe korrespondiert, die an den Stirnseiten der Distanzhülse oder der Distanzringe angeordnet sind, bewirkt eine Druckkraft auf dem Außenumfang der Spindel in deren Längsrichtung eine Ausdehnung der Klemmringe.
Um bei einer Leerdrehung, das heißt Drehung der Spindel ohne Wickelhülse, eine Beschädigung der Klemmringe zu vermeiden, weist der mindestens eine Klemmring auf seinem Außenumfang mindestens einen Sicherungsring auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Mitnehmerring an jeder Stirnseite einen Kragen auf, der in eine Vertiefung der Distanzhülse oder des Distanzringes eingreift. Der Mitnehmerring verbindet damit die Distanzhülse mit dem Distanzring und verhindert gleichzeitig eine Überlastung der Klemmringe.
Vorzugsweise ist auch jeder Kragen des Mitnehmerringes mittels Einschnitte in einzelne separate Abschnitte unterteilt.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel als mindestens eine Feder ausgebildet, die mittels eines Deckels eine Druckkraft auf den mindestens einen Klemmring aufbringen kann. Innerhalb der Spindel ist ein pneumatischer oder hydraulischer Kolbenraum angeordnet, der bei Druckentlastung die mindestens eine Feder entspannt, die auf dem Außenumfang der Spindel wirkt. Dadurch, dass die Mittel zur Kraftbeaufschlagung zwar innerhalb der Spindel angeordnet sind, die Mittel aber auf dem Außenumfang der Spindel bzw. auf oder entlang der Umfangsfläche wirken, wird innerhalb der Spindel ein Freiraum für eine modifizierte Lagerung geschaffen, mittels der die Spindel mit höheren Drehzahlen und mit einer größeren auskragenden Länge gebaut werden kann. Die modifizierte Lagerung, die innerhalb einer starren Achse in der Längsmitte der Spindel angeordnet ist, verringert die Biegemomente auf die Spindel, da links und rechts der Lagerung jeweils die gleiche Belastung durch Wickelhülsen erfolgt. Die mindestens eine Feder wirkt als Kraftspeicher, die die Klemmringe parallel zur Spindelachse zusammendrückt. Dadurch kann die Spindel massiver ausgeführt werden, da der Kraftverlauf nicht durch den Spindelmantel an Unterbrechungen verläuft, sondern in Längsrichtung der Spindelachse auf dem Außenumfang bzw. Außenmantel.
In vorteilhafter Ausführungsform wird als Material für die Klemmelemente Polyamid oder andere technische Kunststoffe verwendet, die aus PA6 oder PA6.6 bestehen können und eine viel größere Verschleißfestigkeit und Wärmebeständigkeit als Gummi aufweist. Auch die Verwendung eines Federstahles ist möglich.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert;
in diesen zeigt

Fig. 1: einen Schnitt durch eine Spindel einer Wickelmaschine;
Fig. 2: einen vergrößerten Schnitt durch die Spindel der Wickelmaschine;
Fig. 3: eine vergrößerte Darstellung der Klemmfunktion;
Fig. 4: eine perspektivische Darstellung auf einen Klemm- und Mitnehmerring.

Die erfindungsgemäße Spindel 1 nach Figur 1 ist eine von zwei Spindeln eines Wicklers zum kontinuierlichen Abziehen und Aufspulen mehrerer Fäden, die durch ein Spinnstreckverfahren hergestellt werden. Die Spindeln sind an einem nicht dargestellten drehbaren Revolver angeordnet, der die Spindeln aus einer Warteposition in eine Betriebsposition verfährt. Jede der Spindeln weist einen eigenen Antrieb auf, der mit dem Antrieb und einer Positioniervorrichtung des Revolvers gekoppelt sein kann. In der Betriebsposition befinden sich üblicherweise zwei bis vier Wickelhülsen 19 auf der Spindel 1, die klemmend gehalten werden und auf denen die Fäden oder Filamente zu Spulen 8 aufgewickelt werden. Bei einer bestimmten Länge eines aufgewickelten Fadens oder einem bestimmten erreichten Durchmesser der gewickelten Spulen 8 werden die Spindeln 1 aus der Betriebs- in die Warteposition verfahren, der Faden getrennt und auf der neuen Wickelhülse aufgespult. Die fertigen Spulen 8 werden von der Spindel 1 entnommen, in dem die Klemmelemente, mit denen die Wickelhülsen 19 auf der Spindel 1 geklemmt werden, entspannt werden. Üblicherweise sind die Spindeln 1 einseitig gelagert. Da der auskragende Teil der Spindeln zwischen 300 bis 1800 mm vom Revolver abstehen kann und gleichzeitig mit den Wickelkräften bei hohen Drehzahlen von bis zu 16.000 U/min eine enorme einseitige Belastung auf die Spindeln wirken, müssen diese sehr steif und präzise gelagert werden.
Hierzu weist die Spindel 1 eine starre und feststehende Achse 2 auf, die mittels eines Flansches 3 an einem nicht dargestellten drehbaren Revolver des Wicklers befestigt ist. Innerhalb der Achse 2 ist eine Antriebswelle 4 angeordnet, die neben dem Flansch 3 außerhalb des Wickelbereiches innerhalb des Revolvers mittels eines ersten Antriebslagers 5 gelagert ist. Ein zweites Lager 7 ist am entgegensetzten Ende innerhalb der starren und feststehenden Achse 2 im Wickelbereich angeordnet. Dabei ist das Lager 7 möglichst weit entfernt vom Flansch 3 in der starren Achse 2 angeordnet, also im Wesentlichen in der Längsmitte der Spindel 1, um bei den hohen Drehzahlen von bis zu 16.000 u/min eine möglichst geringe Resonanz zu erzeugen.
Beide Lager 5, 7 nehmen eine innerhalb der Achse 2 angeordnete Antriebswelle 4 auf, die mittels einer Lagerwelle 6 verlängert wurde. Die Längsteilung der inneren angetriebenen Welle in eine Antriebswelle 4 und eine Lagerwelle 6 ermöglicht einerseits eine axiale Fixierung des Lagers 7, das sich im Übergangsbereich von der Antriebswelle 4 auf die Lagerwelle 6 an jeweils einer linken und rechten Schulter abstützen kann. Andererseits ermöglicht die Längsteilung eine einfache und präzise Vormontage des sehr langen Lagers 7 mit der Lagerwelle 6 außerhalb der Spindel 1. Die Antriebswelle 4 und die Lagerwelle 6 werden durch ein nicht dargestelltes abgedichtetes Kupplungsstück mit Schrauben miteinander verbunden. Das Lager 7 weist dabei bevorzugt eine Länge auf, die im Wesentlichen der Länge einer Wickelhülse 19 entspricht. Auf die Lagerwelle 6 wird eine Hülse 14 gesteckt, die als sogenannte Doppelhülse ausgebildet ist und entlang ihrer Längsachse zu den entgegen gesetzten Stirnflächen jeweils einen Hülsenabschnitt 14a und 14c aufweist, die jeweils einen Hohlraum 14b und 14d bilden. Der Hülsenabschnitt 14a mit dem Hohlraum 14b überkragt dabei fast vollständig die starre Achse 2 bis zum Flansch 3 und deckt diese weitest gehend ab. Die Montage der Hülse 14 erfolgt über eine Befestigung 9, mit der die Hülse 14 an der Lagerwelle 6 angeschraubt wird. Der zweite Hülsenabschnitt 14c mit dem Hohlraum 14d ist in entgegengesetzter Richtung zum freien Ende der Spindel 1 hin angeordnet und nimmt ein Federpaket 10 mit einem Teller 11 auf. Das Federpaket 10 ist zwischen dem Teller 11 und einer Federauflage 17 mittels einer Befestigung 16 vorgespannt. Die Federauflage 17 stützt sich innerhalb des Hülsenabschnittes 14b an einem nicht näher bezeichneten Absatz ab. Verschlossen wird der Hohlraum 14d des Hülsenabschnittes 14c durch einen Deckel 12 mit einem Kragen 13, der den Hülsenabschnitt 14b von außen umgreift. Aufgrund der Spannung des Federpaketes 10, das sich an der Federauflage 17 abstützt, wird der Teller 11 in Längsrichtung auf den Flansch 3 zu in den Hülsenabschnitt 14b hineingedrückt. Gleichzeitig wird der Deckel 12 mit dem Kragen 13 auf den Hülsenabschnitt 14b gedrückt, wodurch der Hohlraum 14d fast verschlossen wird.
Nach den Figuren 2 bis 3 sind auf dem Außenumfang der Hülse 14 für jede Wickelhülse 19 eine Distanzhülse 18 und jeweils ein beidseitig angeordneter Distanzring 23 aufgeschoben.
Zwischen der Distanzhülse 18 und den Distanzringen 23 sind jeweils ein Klemmring 20 angeordnet, der mit seinem Innendurchmesser mit einer kleinen Lücke auf einem Mitnehmerring 21 sitzt. Dabei überbrückt der Distanzring 23 die Lücke zwischen zwei Wickelhülsen 19, so dass die axiale Kraft entlang der Spindeloberfläche lückenlos von einem zum nächsten Klemmring 20 weiter geleitet wird. In der Darstellung der Figur 2 ist erkennbar, dass jeder Distanzring 23 auf seinem Umfang Aussparungen aufweist, die in der Schnittdarstellung der oberen Ansicht als Lücke dargestellt sind. Tatsächlich erstreckt sich der Distanzring 23 über den Randbereich von zwei benachbarten Wickelhülsen 19.
Die Wickelhülse 19 kann damit durch zwei Klemmringe 20 auf der Hülse 14 gehalten werden. Der Mitnehmerring 21 weist an jedem stirnseitigen Rand einen den Außendurchmesser vergrößernden Kragen 21a auf, der mit umlaufenden Vertiefungen 18a, 23a der Distanzhülse 18 und der Distanzringe 23 korrespondiert. Jeder Kragen 21a greift derart in die Vertiefungen 18a, 23a der Distanzhülse 18 und der Distanzringe 23 ein, dass diese entlang der axialen Länge der Hülse 14 nicht seitlich unter der Wickelhülse 19 entweichen können. Gleichzeitig ist aber das axiale Spiel zwischen Kragen 21a und Vertiefung 18a, 23a so groß, dass durch eine axiale Beaufschlagung der Klemmring 20 gespannt werden kann, indem der Klemmring 20 an seinen Stirnseiten mit Druck beaufschlagt wird und dadurch einzelne Abschnitte des Kragens 20a nach oben gebogen werden. Die Vertiefungen 18a, 23a sind im Bereich der Stirnseiten der Distanzhülse 18 und der Distanzringe 23 angeordnet und weisen mit ihrer offenen Seite zum Innendurchmesser hin. Die Mitnehmerringe 21 verbinden dabei die Distanzhülse 18 mit den Distanzringen 23 und bringen diese beim Entspannen bzw. Lösen der Wickelhülsen 19 nach der Klemmung wieder in die richtige Position. Zusätzlich dienen sie noch als Anschlag beim Klemmen, damit die Distanzringe 23 und die Distanzhülse 18 nicht zu nahe aneinandergeschoben werden.
Der Klemmring 20 sitzt mit seinem Innendurchmesser mit einer Lücke auf dem Mitnehmerring 21 und weist ebenfalls an jeder Stirnseite einen umlaufenden Kragen 20a auf, der den Außendurchmesser vergrößert. Der Innendurchmesser des Klemmringes 20 ist dabei größer als der Außendurchmesser des Mitnehmerringes 21, so dass sich beide nicht berühren. Der umlaufende Kragen 20a weist eine zum Innendurchmesser hin geneigte Schräge oder Rampe auf, die mit einer Schräge bzw. Rampe, die an den Stirnseiten der Distanzhülse 18 und des Distanzringes 23 angeordnet ist, korrespondiert.
Jeder Klemmring 20 weist wechselnde Einschnitte 20b, 20c auf, die sich von einem Kragen 20a orthogonal durch den Umfang fast bis zum gegenüberliegenden Kragen 20a erstrecken und dadurch Abschnitte 20a₁, 20a₂ bilden. Beispielsweise wird ein Abschnitt 20a2 eines Kragens 20a durch zwei Einschnitte 20c gebildet und begrenzt, die bis fast zum Abschnitt 20a₁ reichen. Die Abschnitte 20a₁, 20a₂ werden bei einer Druckbelastung durch die Distanzhülse 18 gleichzeitig gegen die Wickelhülse 19 gedrückt, so dass diese auch bei hohen Drehzahlen sicher fixiert wird. Jeweils teilweise gegenüberliegende Abschnitte des Kragens 20a₁, 20a₂ werden nach außen gedrückt und klemmen damit die Wickelhülse 19. Jeder Abschnitt 20a₁, 20a₂ eines Kragens 20a kann sich dadurch mit seiner Oberfläche individuell an den Innendurchmesser der Wickelhülse anlegen, auch wenn diese nicht exakt rund ist.
Um das elastische Verhalten der Kragens 20a₁, 20a₂ zu verstärken, ist am Ende eines jeden Einschnittes 20b, 20c eine Bohrung angeordnet, in die der Einschnitt 20b, 20c einläuft und endet. Damit werden Risse und Materialbrüche verhindert.
Auf dem Außenumfang weist der Klemmring 20 mindestens eine Vertiefung 20d auf, die einen Sicherungsring 22 formschlüssig aufnehmen kann, um eine zu große Verformung der Klemmringe 20 vermeiden, beispielsweise bei Spindeldrehungen ohne Wickelhülse. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Vertiefungen 20d auf dem Umfang des Klemmringes 20 angebracht.
Der Mitnehmerring 21 ist im Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Hülse 14. Beim Aufschieben auf die Hülse 14 wird der Mitnehmerring 21 gedehnt, wodurch er spielfrei auf der Hülse 14 aufliegt und damit leicht auf der Hülse geklemmt wird. Damit bewegen sich Distanzhülse 18 und Distanzringe 23 um die leicht geklemmten Mitnehmerringe 21. Um eine ausreichende Elastizität des Mitnehmerringes 21 zu gewährleisten, weist dieser ebenfalls wechselnde Einschnitte 21b, 21c auf, die sich von einem Kragen 21a orthogonal durch den Umfang fast bis zum gegenüberliegenden Kragen 21a erstrecken und dadurch Abschnitte 21a₁, 21a₂ bilden. Beispielsweise wird ein Abschnitt 21a₂ eines Kragens 21a durch zwei Einschnitte 21c gebildet und begrenzt, die bis fast zum Abschnitt 21a₁ reichen. Um das elastische Verhalten der Kragens 21a₁, 21a₂ zu verstärken, ist am Ende eines jeden Einschnittes 21b, 21c eine Bohrung angeordnet, in die der Einschnitt 21b, 21c einläuft und endet. Damit werden Risse und Materialbrüche verhindert.
In der Ausgangslage wird der Hohlraum 14d (Kolbenraum) mit Druck (pneumatischer oder hydraulischer Druck) beaufschlagt, wodurch das Federpaket 10 zusammengedrückt wird. Der Deckel 12 mit dem Kragen 13 ist mit dem ersten Distanzring 23 in Wirkverbindung, in dem diese einstückig ausgebildet sind, oder mittels nicht dargestelltem Verbindungselement bzw. Verbindungsring gekoppelt sind. Wird das Federpaket 10 zusammengedrückt, bewegt sich der Deckel 12 mit dem Kragen 13 von der Spindel weg und zieht dabei die Distanzhülsen 18 und Distanzringe 23 auseinander, so dass der Druck auf die Klemmringe 20 abgebaut wird und sich diese entspannen.
Beim Bestücken der Spindel 1 können nach diesem Ausführungsbeispiel drei Wickelhülsen 19 aufgeschoben werden, die durch einen Anschlag, beispielsweise in Form eines Kipphebels, auf der Spindel 1 positioniert werden. Zur Fixierung der Wickelhülsen 19 wird der Hohlraum 14d drucklos geschaltet, wodurch das Federpaket 10 entspannt wird. Es drückt damit den Kragen 12 des Deckels 12 gegen den ersten Distanzring 23, der die Federkraft über den ersten Klemmring 20 an die nächste Distanzhülse 18 weitergibt. Aufgrund der Reihenschaltung werden alle Klemmringe 20 zusammengedrückt und fixieren die Wickelhülsen 19.
Das Lösen der Wickelhülsen 19 erfolgt wieder mit der Druckbeaufschlagung des Hohlraumes 14d, wodurch das Federpaket 10 gespannt wird. Durch die Mitnehmerringe 21 werden auch alle Distanzhülsen 18 und Distanzringe 23 wieder in ihre ursprüngliche Position geschoben, so dass sich die Klemmringe 20 entspannen können.
In diesem Ausführungsbeispiel sind drei Wickelhülsen 19 auf die Spindel 1 aufschiebbar, die durch jeweils zwei Klemmringe 20 fixiert werden. Alternativ können die Wickelhülsen 19 auch beispielsweise über einen nicht dargestellten Konus geführt und mit nur einem Klemmring 20 fixiert werden. Über eine mittige Anordnung der Klemmringe 20 würde auch die Fixierung der Wickelhülse 19 mit nur einem Klemmring 20 ausreichen.
Entsprechend Figur 1 ist die starre Achse 2 fest mit dem nicht dargestellten Revolver des Wicklers verbunden und damit feststehend. Innerhalb der Achse 2 dreht sich die Antriebswelle 4 und die Lagerwelle 6, die die Drehbewegung auf die Hülse 14 übertragen. Mit der Hülse 14 drehen sich auch alle anderen damit verbundenen Bauteile wie die Distanzhülsen 18, die Klemmelemente 20 und die Wickelhülsen 19. Da sich das Federpaket 10 mit dem Teller 11, der Federauflage 17 und dem Deckel 12 an der Hülse 14 abstützt, drehen sich auch diese Teile mit. Die Anordnung des Lagers 7 annähernd mittig in der Spindel 1 reduziert die Biegebelastung auf die Spindel 1, da diese aufgrund der einseitigen Lagerung und durch die Belastung durch die Wickelhülsen 19 zu enormen Schwingungen neigt.
Nach dem Stand der Technik werden die Klemmelemente 20 aus Gummi oder einem mit Gummi beschichteten Federstahl hergestellt, die zwar eine hohe Elastizität aufweisen, aber nicht verschleißfest sind. Erfindungsgemäß wird der Klemmring 20 aus einem technischen Kunststoff, beispielsweise aus einem Polyamid wie Caprolactam (PA6) oder einem aliphatischen Polyamid aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure (PA6.6) hergestellt, das eine geringere Elastizität, aber eine deutlich größere Härte und Verschleißfestigkeit aufweist, als die Klemmringe nach dem Stand der Technik. Die Auslegung der Klemmringe 20 erfolgt so, dass nur eine geringe axiale Verformung für eine radiale Durchmesservergrößerung erforderlich ist. Im Hinblick auf die Härte des verwendeten Polyamides sind insbesondere die Einschnitte 20b, 20c, 21b, 21c erforderlich, da ansonsten die Druckkräfte in Umfangsrichtung im Polyamid so groß werden, dass sich diese auf die radiale Durchmesservergrößerung negativ auswirken und die Klemmringe zerstören würde.
Nach Figur 1 sind für jede Wickelhülse 19 zwei Klemmringe 20 vorgesehen, die voneinander durch Distanzhülsen 18 getrennt sind. Die Druckkraft zum Verspannen der Wickelhülsen 19 wird durch das Federpaket 10 aufgebracht, dessen Kraft durch den Deckel 12 über den Kragen 13 auf die Distanzhülsen 18 und damit auf die Klemmringe 20 weitergegeben wird. Damit sind die Klemmringe 20 vom äußeren Ende der Spindel 1 bis zur Befestigung am Revolver in Reihe geschaltet und würden aufgrund ihrer Elastizität immer weniger Kraft weitergeben, wenn ihre axiale Verformbarkeit nicht begrenzt würde. Hierzu ist unterhalb bzw. innerhalb eines jeden Klemmringes 20 der Mitnehmerring 21 vorgesehen, der ein in axialer Richtung der Spindel 1 übermäßiges Zusammendrücken der Klemmringe 20 verhindert und damit eine "kontinuierliche Reihenschaltung" der Klemmringe ermöglicht.
Dadurch, dass von einem Klemmsystem mit einem innenliegenden Konus auf in Reihe geschaltete verschleißfeste und relativ (zu Gummi) harte Klemmringe aus Polyamid umgestellt wurde, die durch ein Federsystem in axialer Richtung kraftbelastet werden, wird der Innenraum der Spindel 1 frei für eine modifizierte Lagerung, mit der ein größerer Drehzahlbereich abgedeckt werden kann und der preiswert herstellbar und leicht zu montieren ist. Durch den Freiraum innerhalb der Spindel 1 und der neuen Lagerung ist eine Verlängerung der fliegend gelagerten Spindel von 600 mm auf 1200 mm erst möglich geworden.
Mit der neuen Konstruktion werden alle auf dem Dorn befindlichen Distanzringe 23 und Distanzhülsen 18 mittels Mitnehmerringe 21 verbunden. Beim Lösen der Wickelhülsen 19 werden alle Distanzringe 23 und Distanzhülsen 18 durch den am Ende der Spindel angeordneten Zylinder in ihre Ursprungsposition gezogen. Der Klemmring 20 benötigt hierdurch keine Rückstellkräfte, um die Distanzringe 23 und Distanzhülsen 18 zu verschieben. Die Klemmung der Wickelhülsen 19 erfolgt ebenfalls durch die Deformation der Klemmringe 20, die durch die Distanzringe 23 und Distanzhülsen 18 zentriert werden. Der mindestens eine Sicherungsring 22, der auf den Klemmringen 20 angeordnet ist, verhindert dessen übermäßige Deformation. Der Mitnehmerring 21 koppelt die Distanzringe 23 und Distanzhülsen 18 miteinander und dient gleichzeitig als axiale Begrenzung, um eine ungleichmäßige Verschiebung der Distanzringe 23 und Distanzhülsen 18 zu vermeiden.

Bezugszeichen

1: Spindel
2: Achse
3: Flansch
4: Antriebswelle
5: Antriebslager
6: Lagerwelle
7: Lager
8: Spule
9: Befestigung
10: Federpaket
11: Teller
12: Deckel
13: Kragen
14: Hülse
14a, c: Hülsenabschnitt
14b, d: Hohlraum
16: Befestigung
17: Federauflage
18: Distanzhülse
18a: Vertiefung
19: Wickelhülse
20: Klemmring
20a: Kragen
20a₁: Abschnitt
20a₂: Abschnitt
20b: Einschnitt
20c: Einschnitt
20d: Vertiefung
21: Mitnehmerring
21a: Kragen
21a₁: Abschnitt
21a₂: Abschnitt
21b: Einschnitt
21c: Einschnitt
22: Sicherungsring
23: Distanzring
23a: Vertiefung

Claims

Spindel für einen Wickler zum Aufwickeln von einem oder mehrerer Fäden zu jeweils einer Spule auf mindestens einer Wickelhülse (19), wobei jede Wickelhülse (19) durch mindestens einen Klemmring (20) auf einer drehenden Hülse (14) klemmend befestigbar ist, wobei die Betätigung des mindestens einen Klemmringes (20) durch Mittel erfolgt, die innerhalb der Hülse (14) angeordnet sind, wobei die Mittel auf dem Außenumfang der Spindel (1) entlang der Spindelachse auf den mindestens einen Klemmring (20) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Klemmring (20) auf einem Mitnehmerring (21) angeordnet ist, der eine Distanzhülse (18) mit einem Distanzring (23) verbindet, wobei der mindestens eine Klemmring (20) an beiden Stirnseiten einen umlaufenden Kragen (20a) mit einzelnen Abschnitten (20a₁, 20a₂) aufweist, die durch wechselseitige Einschnitte (20b, 20c) gebildet werden.
Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Abschnitt (20a₁, 20a₂) ausgebildet ist, klemmend mit der Wickelhülse (19) in Wirkverbindung zu stehen.
Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kragen (20a) eine Schräge oder Rampe aufweist, die mit einer Schräge oder Rampe, die an den Stirnseiten der Distanzhülse (18) oder der Distanzringe (23) angeordnet sind, korrespondiert.
Spindel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Klemmring (20) auf seinem Außenumfang mindestens einen Sicherungsring (22) aufweist.
Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerring (21) an jeder Stirnseite einen Kragen (21a) aufweist, der in eine Vertiefung (18a, 23a) der Distanzhülse (18) oder des Distanzringes (23) eingreift.
Spindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kragen (21a) mittels Einschnitte (21b, 21c) in Abschnitte (21a₁, 21a₂) unterteilt ist.
Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als mindestens eine Feder (10) ausgebildet sind, die mittels eines Deckels (12) eine Druckkraft direkt oder indirekt auf den mindestens einen Klemmring (20) aufbringen kann.
Spindel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Klemmring (20) aus einem technischen Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid besteht.