WO2016015988A1 - Spannfutter - Google Patents

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WO2016015988A1
WO2016015988A1 PCT/EP2015/065994 EP2015065994W WO2016015988A1 WO 2016015988 A1 WO2016015988 A1 WO 2016015988A1 EP 2015065994 W EP2015065994 W EP 2015065994W WO 2016015988 A1 WO2016015988 A1 WO 2016015988A1
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WO
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clamping
sealing piston
bush
sealing
clamping bush
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/065994
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English (en)
French (fr)
Inventor
Arno Thiel
Original Assignee
Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP2017505185A priority patent/JP6580124B2/ja
Priority to CN201580038220.6A priority patent/CN106536389B/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B65H54/54—Arrangements for supporting cores or formers at winding stations; Securing cores or formers to driving members
    • B65H54/543—Securing cores or holders to supporting or driving members, e.g. collapsible mandrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a chuck of a winding machine for receiving and fixing of winding tubes and for winding threads into coils according to the preamble of claim 1.
  • Such a chuck on a winding machine is known for example from DE 196 07 916 AI.
  • Such chucks are used in on winding machines for winding preferably freshly spun synthetic threads into coils.
  • a plurality of bobbin tubes are attached in succession on the chuck arranged in the winding machine chuck.
  • the chuck has a clamping device which has a plurality of radially outwardly feasible clamping elements.
  • the clamping device is integrated on a clamping bush, which is held on an axle carrier, wherein the axle carrier protrudes into the clamping bush.
  • the clamping bush is also driven and is held at a distance to the axle, so that adjusts a circumferential annular chamber between the axle and the clamping bush.
  • the formed on the clamping sleeve clamping device has a plurality of clamping elements, which is arranged for clamping and relaxing between each of a spring and a pressure chamber.
  • the pressure chambers are connected via the annular chamber together with a compressed air source.
  • a jacket opening is formed between a collar of the axle carrier and a front end of the clamping bush, which is connected to the annular chamber in the interior of the chuck and which can optionally be opened and closed via a sealing piston arranged on the axle carrier.
  • the sealing piston is slidably guided on the axle and can be moved with a seal to a front-side sealing surface of the clamping bush.
  • the clamping device For clamping the sleeves and in operation for winding the threads, the clamping device is operated without pressure, so that the clamping elements are held under the action of the springs in a radially outer position and fix the plugged on the circumference of the clamping sleeve winding tubes.
  • the sealing piston is held on the axle carrier in an open position, so that the annular space between the clamping bush and the axle is connected via the jacket opening with the environment for venting all pressure chambers.
  • a compressed air supply is activated, wherein the first sealing piston closes the shell opening between the axle and the clamping book to the flowing in the annulus between the axle and the clamping sleeve compressed air to lead into the pressure chambers of the clamping device.
  • the clamping elements opposite to the springs opposite pneumatic force is generated, which causes an adjustment of the clamping elements, so that the Clamping elements release the winding tubes on the circumference of the clamping bush. This process is repeated with each bobbin change.
  • the sealing piston has a centering projection on an end face facing the front end of the clamping bush, which protrudes into the clamping bush when the sealing piston bears against the sealing surface.
  • the invention has the particular advantage that the clamping bush is brought on the circumference of the axle carrier prior to each sealing of the shell opening in a predefined centered position.
  • the sealing surface on the clamping bush in relation to the sealing piston held on the sealing piston always align it.
  • the position of the chuck bush is stabilized on the circumference of the axle carrier, so that in particular the removal of the full bobbins is favored.
  • the pressure required for the relief of the clamping elements within the clamping device remains constant during the entire change time until pushing new winding tubes, so that the clamping elements remain in a radially retracted position.
  • the sealing piston is advantageously formed annularly, the centering shoulder is circumferentially formed as a closed ring or circumferentially with individual axially aligned parting lines.
  • the clamping bush can be moved radially over the entire circumference relative to the axle carrier.
  • the development of the invention is preferably carried out, in which the clamping bush opposite to the centering shoulder of the sealing piston has a circumferential inner phase, which cooperates with the centering approach.
  • the sealing piston on the end face of the spigot on an axially offset trained Umlaufnut so that the seal has a secure fit.
  • an offset between the end of the centering projection and the seal held in the circumferential groove ensures pre-centering before the seal comes into contact with the sealing surface of the clamping bush.
  • the offset is limited to max. 2 mm limited.
  • acts between the axle and the sealing piston a spring which holds the sealing piston in an open position. This ensures that the shell opening between the clamping bush and the axle carrier is always kept open during rotation of the clamping bush and the pressure chambers of the clamping device are vented.
  • the sealing piston can be transferred via a compressed air control in a closed position.
  • a guide end of the sealing piston is guided within an annular space formed in the axle, wherein the annular space is connectable to the compressed air source.
  • Fig. 1 shows schematically a longitudinal section of an embodiment of the chuck according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically an enlarged view of the sealing piston of the embodiment of Fig. 1 in an open position
  • Fig. 3 shows schematically an enlarged view of the sealing piston of
  • Fig. 1 is a longitudinal section through an embodiment of the chuck according to the invention is schematically shown, as used for example in a winding machine for receiving a plurality of winding tubes and for winding threads.
  • the chuck has a drive shaft 3, which is rotatably supported by a plurality of bearings 4 within a hollow cylindrical axle carrier 2.
  • the drive shaft 3 is coupled to an electric drive at an end, not shown here.
  • the drive shaft 3 is rotatably connected via a hub 15 with a hollow cylindrical clamping bush 1.
  • the projecting portion of the axle carrier 2 for supporting the drive shaft 3 projects into an open end of the clamping bush 1.
  • a clamping device 5 is arranged, which has an outer clamping sleeve 7 and a plurality of arranged between the clamping sleeve 1 and the clamping sleeve 7 clamping elements 6.
  • the clamping elements 6 are formed in this embodiment in each case by a radially displaceable clamping block 10 and an axially displaceable piston 8, to which the clamping block 10 is guided via a wedge-shaped guide surface.
  • the clamping block 10 protrudes into an opening 11 of the outer clamping sleeve 7.
  • the piston 8 has a plurality of notches 38 distributed over the circumference for receiving a plurality of clamping blocks 10.
  • the radial adjustment of the clamping blocks 10 axially guided piston 8 is disposed between a spring 9 and a formed between the clamping sleeve 7 and the clamping bush 1 pressure chamber 12.
  • the piston 8 is supported in this case via the spring 9 on a fixedly connected to the clamping bush 1 stop 17.
  • the clamping elements 5 are shown in a clamping position, in which the Clamping blocks 10 are held by the piston 8 by means of the spring 9 in an extended clamping position.
  • the piston 8 on the opposite side to the spring 9 via the pressure chamber 12 with a pressure medium preferably compressed air acted upon, so that the piston 8 is moved against the spring 9 in the direction of the stopper 17.
  • the piston 8 has on the pressurized side a plurality of seals which each produce a seal between the piston 8 and the clamping bush 1 and between the piston 8 and the clamping sleeve 7.
  • the clamping element 6 which adjoins in the longitudinal direction of the clamping bush 1 has an identical construction, the pressure-loaded end faces of the pistons 8 being spaced apart from one another and delimiting the pressure chamber 12.
  • a winding tube 32 can be tensioned by two adjacent clamping elements 6.
  • the pressure chamber 12 is connected via a passage 13 to the annular chamber 14 formed between the clamping bush 1 and the axle carrier 2.
  • the clamping device 5 In the longitudinal direction of the clamping bush 1, the clamping device 5, a plurality of clamping elements 6, which are each formed identically and in which a respective pressure chamber 12 is connected via a passage 13 with the annular chamber 14 or a pressure chamber 35 in the front part of the clamping bushes.
  • the annular chamber 14 is coupled via a plurality of channels 33 on the circumference of the axle carrier 2 with an air supply channel, which could be formed for example by a bore 34 in the axle 2.
  • a lid 16 is held firmly on the clamping book 1.
  • the lid 16 is dimensioned such that a trained at the end within the clamping bush 1 pressure chamber 35 through the lid 16 ver closed is S is.
  • the clamping bush 1 has a free front end 19, which is formed collar-shaped and forms a sealing surface 20 on the exposed side. Between the front end 19 of the clamping bush 1 and the axle carrier 2, which opposite to the front end 19 has a collar 28, a jacket opening 18 is formed, which connects the annular chamber 14 with the environment.
  • the shell opening 18 is assigned to the axle 2 a displaceable sealing piston 21, through which the shell opening 18 is selectively kept open or closed.
  • sealing piston 21 is taken in addition to the figure 2 reference. 2, an enlarged section of the shell opening 18 between the clamping bush 1 and the axle support 2 is shown.
  • the sealing piston 21 has on a front end 19 of the clamping bush 1 facing end face on a centering projection 23, which is formed axially projecting on the sealing piston 21 in the direction of the clamping bush 1.
  • the clamping bush 1 has at the front end 19 an inner inner phase 31 which cooperates with the centering projection 23 when the sealing piston 21 is displaced.
  • the sealing piston 21 is annular, so that the centering projection 23 is a closed ring. Basically, however, there is the possibility that in the circumferential direction of the spigot 23 also one or more joints could be provided.
  • a circumferential groove 36 is provided on the free end face of the sealing piston 21, in which an annular seal 22 is held.
  • the seal 22 extends in the axial direction at most to the height of the centering projection 23.
  • an offset with max. 2 mm designed to initially receive an engagement in the centering projection 23 on the clamping bush 1 with axial displacement of the sealing piston 21.
  • a sealing surface 20 is formed at the front end 19 of the clamping bush 1, which cooperates with the seal 22 for sealing the shell opening 18.
  • the sealing piston 21 has, on the opposite side to the seal 22, a guide end 24 which is guided in an annular space 25 of the axle carrier 22.
  • the annular space 25 can be connected via a channel 33 with a compressed air source.
  • an inner seal 39 and an outer seal 40 are respectively provided, which seal the annular space 25 to the sealing piston 21 out.
  • a recess 37 is formed, in which a spring 27 is arranged.
  • the spring 27 is supported at one end by a holder 26, wherein the holder 26 at the Achsträ- ger 2 is attached. With the opposite end, the spring 27 is supported on the sealing piston 21.
  • the chuck is shown in an operating situation in which a plurality of bobbin tubes are stretched on the circumference of the chuck and in which the chuck is ready for winding a thread.
  • the sealing piston 21 is pressed by the spring 27 into the annular space 25, so that the shell opening 18 is opened and the annular chamber 14 is connected to the environment for relieving the pressure chambers 12 of the clamping device 5.
  • the clamping elements 6 of the clamping device 5 are held by spring force in the clamping positions.
  • the drive shaft 3 is braked with the clamping bush 1.
  • compressed air is supplied from a compressed air source, which first flows into the annular space 25 via the channel 33 and displaces the sealing piston 21 in the direction of the front end 19 of the clamping bush 1.
  • the front end 19 of the clamping bush 1 is generated by the engagement of the centering projection 23 an orientation of the clamping bush, so that the clamping bush 1 is centered in position relative to the axle 2.
  • the centering projection 23 of the sealing piston 21 and the inner phase 31 of the clamping bush 1 cooperate.
  • the shell opening 18 between the clamping bush 1 and the axle 2 are closed.
  • Such stabilization has a positive effect on the removal of the full bobbins, especially in the case of very long projecting chucks.
  • By the alignment of the sealing surfaces relative to the seal also a high density is achieved, so that the clamping device remains in the released position during the entire changeover time. A premature and unwanted extension of the clamping blocks is thereby avoided.
  • the structural design of the chuck is exemplary.
  • the axle can be made in one piece or by multi-part components.
  • the illustrated clamping elements are exemplary. It is essential here that a compressed air which can be supplied via the annular chamber is required for the purpose of relaxing.

Landscapes

  • Winding Filamentary Materials (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter einer Aufspulmaschine zur Aufnahme und Fixierung von Spulhülsen (32). Die Spulhülsen werden über eine Klemmeinrichtung (5) am Umfang einer Spannbuchse (1) gehalten, wobei die Klemmeinrichtung (5) mittels einer Druckluftzuführung entspannt wird. Die Druckluft wird dabei über eine zwischen der Spannbuchse (1) und einem Achsträger (2) ausgebildeten Ringkammer (14) zugeführt, die an einem offenen Stirnende der Spannbuchse (1) über eine zwischen dem Achsträger (2) und der Spannbuchse (1) gebildete Mantelöffnung (18) entlüftbar ist. Der Mantelöffnung (18) ist ein Dichtkolben (21) zugeordnet, der verschiebbar am Achsträger (2) ausgebildet ist und der mit einer Dichtung (22) an einer Dichtfläche (20) der Spannbuchse (1) wirkt. Um insbesondere Lageverschiebungen zwischen der Spannbuchse (1) und dem Achsträger (2) zu kompensieren, weist der Dichtkolben (21) erfindungsgemäß an einem dem Stirnende der Spannbuchse (1) zugewandten Stirnseite einen Zentrieransatz (23) auf, welcher bei Anlage an der Dichtfläche (20) in die Spannbuchse (1) hineinragt.

Description

Spannfutter
Die Erfindung betrifft ein Spannfutter einer Aufspulmaschine zur Aufnah- me und Fixierung von Spulhülsen und zum Aufwickeln von Fäden zu Spulen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Spannfutter einer Auf Spulmaschine ist beispielsweise aus der DE 196 07 916 AI bekannt.
Derartige Spannfutter werden in Auf Spulmaschinen zum Aufspulen von vorzugsweise frisch gesponnenen synthetischen Fäden zu Spulen eingesetzt. Hierzu sind mehrere Spulhülsen hintereinander auf dem in der Aufspulmaschine auskragend angeordneten Spannfutter aufgesteckt. Zum Spannen der Spulhülsen besitzt das Spannfutter eine Klemmeinrichtung, die mehrere radial nach außen führbare Klemmelemente besitzt. Die Klemmeinrichtung ist an einer Spannbuchse integriert, die an einem Achsträger gehalten ist, wobei der Achsträger in die Spannbuchse hineinragt. Die Spannbuchse ist zudem angetrieben und wird mit Abstand zu dem Achsträger gehalten, so dass sich zwischen dem Achsträger und der Spannbuchse eine umlaufende Ringkammer einstellt.
Die an der Spannbuchse ausgebildete Klemmeinrichtung weist mehrere Klemmelemente auf, die zum Spannen und Entspannen zwischen jeweils einer Feder und einer Druckkammer angeordnet ist. Die Druckkammern sind über die Ringkammer gemeinsam mit einer Druckluftquelle verbindbar.
Am offenen Ende der Spannbuchse ist zwischen einem Kragen des Achs- trägers und einem Stirnende der Spannbuchse eine Mantelöffnung ausgebildet, die mit der Ringkammer im Innern des Spannfutters verbunden ist und die über einen am Achsträger angeordneten Dichtkolben wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann. Hierzu ist der Dichtkolben gleitend am Achsträger geführt und lässt sich mit einer Dichtung an eine stirnseitige Dichtfläche der Spannbuchse verschieben.
Zum Spannen der Hülsen und im Betrieb zum Aufwickeln der Fäden wird die Klemmeinrichtung drucklos betrieben, so dass die Klemmelemente unter Wirkung der Federn in eine radial äußere Stellung gehalten sind und die am Umfang der Spannbuchse aufgesteckten Spulhülsen fixieren. In dieser Situation wird der Dichtkolben an dem Achsträger in einer geöffneten Stellung gehalten, so dass der Ringraum zwischen der Spannbuchse und dem Achsträger über die Mantelöffnung mit der Umgebung zur Entlüftung aller Druckräume verbunden ist.
Nachdem an den Spulhülsen fertige Spulen gewickelt sind und die Spannbuchse zum Wechseln der Spulen abgebremst ist, wird eine Druckluftzufuhr aktiviert, wobei zunächst der Dichtkolben die Mantelöffnung zwischen dem Achsträger und der Spannbuchs verschließt, um die in dem Ringraum zwischen dem Achsträger und der Spannbuchse einströmende Druckluft in die Druckräume der Klemmeinrichtung zu führen. An den Klemmelementen wird eine gegenüber den Federn entgegengesetzte pneumatische Kraft erzeugt, die eine Verstellung der Klemmelemente bewirkt, so dass die Klemmelemente die Spulhülsen am Umfang der Spannbuchse frei geben. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Spulenwechsel.
Bei sehr lang auskragenden Spannfuttern wurde nun beobachtet, dass die Belastung der Spulen die Spannbuchse relativ zum Achsträger verschieben. So tritt eine Verlagerung der die Ringkammer bildenden Spalte auf, so dass insbesondere im Stillstand das innenliegende Stirnende der Spannbuchse exzentrisch zum Achsträger gehalten ist. Damit können bei der Abdichtung der Mantelöffnungen Unregelmäßigkeiten auftreten, die den Verschleiß der Dichtungen begünstigen oder sogar zu Undichtigkeiten führen.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Spannfutter derart weiterzubilden, dass unabhängig von der Länge und Belastung der Spann- futterbuchse ein Lösen der Spulhülsen durch eine Druckluftzufuhr gewähr- leistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Dichtkolben an einem dem Stirnende der Spannbuchse zugewandten Stirnseite einen Zentrieransatz aufweist, welcher bei Anlage des Dichtkolbens an der Dicht- fläche in der Spannbuchse hineinragt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert. Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die Spannbuchse am Umfang des Achsträgers vor jedem Abdichten der Mantelöffnung in einer vordefinierten zentrierte Lage gebracht wird. So lässt sich die Dichtfläche an der Spannbuchse in Relation zu der am Dichtkolben gehaltenen Dich- tung stets ausrichten. Zudem wird die Lage der Spannfutterbuchse am Umfang des Achsträgers stabilisiert, so dass insbesondere das Abnehmen der Vollspulen begünstigt wird. Die für die Entlastung der Klemmelemente erforderliche Überdruck innerhalb der Klemmeinrichtung bleibt während der gesamten Wechselzeit bis zum Aufschieben neuer Spulhülsen konstant, so dass die Klemmelemente in einer radial eingefahrenen Stellung verbleiben.
Um eine über den Umfang gleichmäßige Lage der Spannbuchse relativ zum Achsträger zu erhalten, ist der Dichtkolben vorteilhaft ringförmig ausgebil- det, wobei der Zentrieransatz umlaufend als geschlossener Ring oder umlaufend mit einzelnen axial ausgerichteten Trennfugen ausgebildet ist. So lässt sich die Spannbuchse über den gesamten Umfang relativ zum Achsträger radial verschieben. Um den Eingriff des Zentrieransatzes des Dichtkolbens auch bei größeren relativen Verschiebungen der Spannbuchse zu gewährleisten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Spannbuchse gegenüberliegend zum Zentrieransatz des Dichtkolbens eine umlaufende Innenphase aufweist, die mit dem Zentrieransatz zusammenwirkt.
Zur Aufnahme der Dichtung weist der Dichtkolben an der Stirnseite des Zentrieransatzes eine axial versetzt ausgebildete Umlaufnut auf, so dass die Dichtung einen sicheren Halt aufweist. Dabei gewährleistet ein Versatz zwischen dem Ende des Zentrieransatzes und der in der Umlaufnut gehalte- nen Dichtung eine Vorzentrierung, bevor die Dichtung in Kontakt mit der Dichtfläche der Spannbuchse gelangt. Um eine ausreichende Nichtwirkung zu erhalten, ist der Versatz jedoch auf max. 2 mm beschränkt. Um bei Rotation des Spannfutters jeglichen Kontakt zwischen dem Dichtkolben und der Spannbuchse zu vermeiden, ist des weiteren vorgesehen, dass zwischen dem Achsträger und dem Dichtkolben eine Feder wirkt, die den Dichtkolben in einer geöffneten Stellung hält. Somit ist gewährleistet, dass die Mantelöffnung zwischen der Spannbuchse und dem Achsträger bei Drehung der Spannbuchse stets offen gehalten wird und die Druckkammern der Klemmeinrichtung entlüftet sind.
Nur für den Fall, dass die Spannbuchse zum Wechseln der Vollspule voll- ständig abgebremst ist, lässt sich der Dichtkolben über eine Druckluftansteuerung in eine geschlossene Stellung überführen. Hierzu ist ein Führungsende des Dichtkolbens innerhalb eines im Achsträger ausgebildeten Ringraumes geführt, wobei der Ringraum mit der Druckluftquelle verbindbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spannfutters sowie weitere Vorteile der Erfindung sind unter Hinweis auf die beigefügten Figuren nachfolgend näher beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Spannfutters
Fig. 2 schematisch eine vergrößerte Darstellung des Dichtkolbens des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 in einer geöffneten Stellung
Fig. 3 schematisch eine vergrößerte Darstellung des Dichtkolbens des
Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 in einer geschlossenen Stellung In Fig. 1 ist schematisch ein Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spannfutters gezeigt, wie es beispielsweise in einer Aufspulmaschine zur Aufnahme von mehreren Spulhülsen und zum Aufwickeln von Fäden verwendet wird. Das Spannfutter besitzt eine Antriebswel- le 3, die innerhalb eines hohlzylindrischen Achsträgers 2 durch mehrere Lager 4 drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 3 ist an einem hier nicht dargestellten Ende mit einem elektrischen Antrieb gekoppelt. An dem aus dem Achsträger 2 herausragenden Ende ist die Antriebswelle 3 über eine Nabe 15 mit einer hohlzylindrischen Spannbuchse 1 drehfest verbunden. Hierbei ragt das auskragende Teilstück des Achsträgers 2 zur Lagerung der Antriebswelle 3 in ein offenes Ende der Spannbuchse 1 hinein.
Am Umfang der Spannbuchse 1 ist eine Klemmeinrichtung 5 angeordnet, die eine äußere Spannhülse 7 und mehrere zwischen der Spannbuchse 1 und der Spannhülse 7 angeordnete Klemmelemente 6 aufweist. Die Klemmelemente 6 sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils durch einen radial verschiebbaren Klemmstein 10 und einen axial verschiebbaren Kolben 8 gebildeten, an welchem der Klemmstein 10 über eine keilförmige Führungsfläche geführt ist. Der Klemmstein 10 ragt dabei in eine Öffnung 11 der äuße- ren Spannhülse 7. Der Kolben 8 weist zur Aufnahme mehrerer Klemmsteine 10 am Umfang verteilt mehrere Einschnitte 38 auf.
Der zur Radial Verstellung der Klemmsteine 10 axial geführte Kolben 8 ist zwischen einer Feder 9 und einem zwischen der Spannhülse 7 und der Spannbuchse 1 ausgebildeten Druckraum 12 angeordnet. Der Kolben 8 stützt sich hierbei über die Feder 9 an einem fest mit der Spannbuchse 1 verbundenen Anschlag 17 ab. In der in Fig. 1 dargestellten Situation sind die Klemmelemente 5 in einer Klemmposition gezeigt, in welcher die Klemmsteine 10 durch die Kolben 8 mittels der Feder 9 in eine ausgefahrene Klemmposition gehalten sind. Zum Lösen einer Spulhülse 32 wird der Kolben 8 auf der zur Feder 9 gegenüberliegenden Seite über den Druckraum 12 mit einem Druckmedium vorzugsweise einer Druckluft beauf- schlagt, so dass der Kolben 8 gegen die Feder 9 in Richtung des Anschlags 17 verschoben wird. Dadurch verschiebt sich die keilförmige Führungsfläche, so dass der Klemmstein 10 sich radial nach innen bewegen kann. Zur Abdichtung gegenüber dem Druckraum 12 besitzt der Kolben 8 auf der druckbeaufschlagten Seite mehrere Dichtungen, die jeweils eine Abdich- tung zwischen dem Kolben 8 und der Spannbuchse 1 sowie zwischen dem Kolben 8 und der Spannhülse 7 erzeugen.
Das in Längsrichtung der Spannbuchse 1 benachbarte Klemmelement 6 ist identisch aufgebaut, wobei die druckbeaufschlagten Stirnflächen der Kol- ben 8 sich mit Abstand gegenüberstehen und den Druckraum 12 begrenzen. Somit lässt sich eine Spulhülse 32 durch zwei benachbarte Klemmelemente 6 spannen. Zum Lösen werden beide Kolben 8 der benachbarten Klemmelemente 6 durch den Druckraum 12 gleichzeitig angesteuert. Der Druckraum 12 ist hierzu über einen Durchlass 13 mit der zwischen der Spann- buchse 1 und dem Achsträger 2 ausgebildeten Ringkammer 14 verbunden.
In der Längsrichtung der Spannbuchse 1 weist die Klemmeinrichtung 5 eine Vielzahl von Klemmelementen 6 auf, die jeweils identisch ausgebildet sind und bei denen ein jeweiliger Druckraum 12 über einen Durchlass 13 mit der Ringkammer 14 oder einen Druckraum 35 im Vorderteil der Spannbuchsen verbunden ist. Die Ringkammer 14 ist über mehrere Kanäle 33 am Umfang des Achsträgers 2 mit einem Luftzuführkanal gekoppelt, der beispielsweise durch eine Bohrung 34 im Achsträger 2 gebildet sein könnte. An dem freien Ende des Spannfutters ist ein Deckel 16 fest an der Spannbuchs 1 gehalten. Der Deckel 16 ist derart bemessen, dass einer am Ende innerhalb der Spannbuchse 1 ausgebildeter Druckraum 35 durch den Deckel 16 ver schlo s sen wird .
An dem gegenüberliegenden Ende besitzt die Spannbuchse 1 ein freies Stirnende 19, das kragenförmig ausgebildet ist und auf der ausliegenden Seite eine Dichtfläche 20 bildet. Zwischen dem Stirnende 19 der Spann- buchse 1 und dem Achsträger 2, der gegenüberliegend zu dem Stirnende 19 einen Kragen 28 aufweist, ist eine Mantelöffnung 18 gebildet, die die Ringkammer 14 mit der Umgebung verbindet. Der Mantelöffnung 18 ist an dem Achsträger 2 ein verschiebbarer Dichtkolben 21 zugeordnet, durch welche die Mantelöffnung 18 wahlweise geöffnet oder verschlossen gehalten wird.
Zur weiteren Erläuterung des im Achsträger 2 gehaltenen Dichtkolbens 21 wird zusätzlich zu der Figur 2 Bezug genommen. In der Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt der Mantelöffnung 18 zwischen der Spannbuchse 1 und dem Achsträger 2 dargestellt. Der Dichtkolben 21 weist an einem dem Stirnende 19 der Spannbuchse 1 zugewandten Stirnseite einen Zentrieransatz 23 auf, welcher axial hervorstehend an dem Dichtkolben 21 in Richtung der Spannbuchse 1 ausgeformt ist.
Die Spannbuchse 1 weist an dem Stirnende 19 eine innenliegende Innen- phase 31 auf, die bei Verschiebung des Dichtkolbens 21 mit dem Zentrieransatz 23 zusammenwirkt. Der Dichtkolben 21 ist ringförmig ausgebildet, so dass der Zentrieransatz 23 einen geschlossenen Ring darstellt. Grundsätzlich besteht jedoch die Möglichkeit, dass in Umfangsrichtung des Zentrieransatzes 23 auch eine oder mehrere Trennfugen vorgesehen sein könnten.
Radial versetzt zu dem Zentrieransatz 23 ist an der freien Stirnseite des Dichtkolbens 21 eine umlaufende Nut 36 vorgesehen, in welcher eine ringförmige Dichtung 22 gehalten ist. Die Dichtung 22 erstreckt sich in axialer Richtung maximal bis zur Höhe des Zentrieransatzes 23. Vorzugsweise ist zwischen der Dichtung 22 und dem Zentriereinsatz 23 ein Versatz mit max. 2 mm ausgebildet, um bei axialer Verschiebung des Dichtkolbens 21 zunächst einen Eingriff ins Zentrieransatzes 23 an der Spannbuchse 1 zu erhalten. Gegenüberliegend zur Dichtung 22 am Dichtkolben 21 ist an dem Stirnende 19 der Spannbuchse 1 eine Dichtfläche 20 ausgebildet, die zur Abdichtung der Mantelöffnung 18 mit der Dichtung 22 zusammenwirkt.
Der Dichtkolben 21 weist auf der gegenüberliegenden Seite zur Dichtung 22 ein Führungsende 24 auf, das in einem Ringraum 25 des Achsträgers 22 geführt ist. Der Ringraum 25 ist über einen Kanal 33 mit einer Druckluftquelle verbindbar. Am Umfang des Führungsendes 24 sind jeweils einen Innendichtung 39 und eine Außendichtung 40 vorgesehen, die den Ringraum 25 zum Dichtkolben 21 hin abdichten.
Im mittleren Bereich des Dichtkolbens 21 ist eine Aussparung 37 ausgebildet, in welcher eine Feder 27 angeordnet ist. Die Feder 27 wird an einem Ende über einen Halter 26 abgestützt, wobei der Halter 26 an dem Achsträ- ger 2 befestigt ist. Mit dem gegenüberliegenden Ende stützt sich die Feder 27 an dem Dichtkolben 21 ab.
In den Fig. 1 und 2 ist das Spannfutter in einer Betriebs Situation dargestellt, in welcher mehrere Spulhülsen am Umfang des Spannfutters gespannt sind und bei welcher das Spannfutter zum Wickeln eines Fadens bereitsteht. In dieser Situation wird der Dichtkolben 21 über die Feder 27 in den Ringraum 25 gedrückt, so dass die Mantelöffnung 18 geöffnet ist und die Ringkammer 14 mit der Umgebung zur Entlastung der Druckräume 12 der Klemmeinrichtung 5 verbunden ist. Die Klemmelemente 6 der Klemmeinrichtung 5 werden über Federkraft in die Spannstellungen gehalten.
Um am Ende einer Spulreise die fertig gewickelten Spulen von dem Spannfutter abnehmen zu können, wird die Antriebswelle 3 mit der Spannbuchse 1 abgebremst. So dann wird aus einer Druckluftquelle eine Druckluft zugeführt, die zunächst über den Kanal 33 in den Ringraum 25 einströmt und den Dichtkolben 21 in Richtung Stirnende 19 der Spannbuchse 1 verschiebt. Dabei wird durch das Eingreifen des Zentrieransatzes 23 das Stirnende 19 der Spannbuchse 1 eine Ausrichtung der Spannbuchse erzeugt, so dass die Spannbuchse 1 in ihrer Lage zum Achsträger 2 zentriert wird. Dabei wirken der Zentrieransatz 23 des Dichtkolbens 21 und die Innenphase 31 der Spannbuchse 1 zusammen. Im weiteren Verlauf wird der Dichtkolben 21 mit der Dichtung 22 gegen die Dichtfläche 20 am Stirnende 19 der Spannbuchse 1 gedrückt. Die Mantelöffnung 18 zwischen der Spannbuchse 1 und dem Achsträger 2 sind verschlossen.
Die über den Achsträger 2 eingeleitete Druckluft gelangt über die Bohrung 34, den Kanälen 33 in die Ringkammer 14. Von dort wird die Druckluft weiter über die Durchlässe 13 in die Druckräume 12 der Klemmeinrichtung 5 geführt. Damit beginnt die Entlastung der Klemmelemente 6, wobei die Kolben 8 gegen die Federn 9 verschoben werden und die Klemmsteine 10 sich in eine innere Position zurückziehen. Die am Umfang der Spannhülse 7 gehaltenen Spulhülsen 32 sind frei und können vom Spannfutter abgeschoben werden. Diese Situation ist in der Fig. 3 dargestellt. Durch die Zentrierung der Spannbuchse 1 am Umfang des Achsträgers 2 wird gewährleistet, dass die Dichtung 22 über den gesamten Umfang gleichmäßig an der gegenüberliegenden Dichtfläche 20 der Spannbuchse 1 anliegt. Eine derartige Stabilisierung wirkt sich insbesondere bei sehr lang auskragenden Spannfuttern positiv auf das Abnehmen der Vollspulen aus. Durch die Ausrichtung der Dichtflächen gegenüber der Dichtung wird zudem eine hohe Dichtheit erzielt, so dass die Klemmeinrichtung während der gesamten Wechselzeit in der gelösten Stellung verharrt. Ein vorzeitiges und unge- wünschtes Ausfahren der Klemmsteine wird dadurch vermieden.
An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass die konstruktive Ausbildung des Spannfutters beispielhaft ist. So lässt sich beispielsweise der Achsträger einteilig oder durch mehrteilige Bauteile ausführen. Ebenso sind die darge- stellten Klemmelemente beispielhaft. Wesentlich hierbei ist, dass zum Entspannen eine über die Ringkammer zugführbare Druckluft benötigt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Spannfutter einer Aufspulmaschine zur Aufnahme und Fixierung von Spulhülsen und zum Aufwickeln von Fäden zu Spulen, mit einem auskragenden Achsträger (2) und einer am Umfang des Achsträgers (2) gehaltenen Spannbuchse (1), die am Umfang eine Klemmeinrichtung (5) zur Fixierung der Spulhülsen (32) aufweist, wobei die Klemmeinrichtung (5) mehrere verschiebbare Klemmelemente (6) aufweist, die je- weils zwischen einer Druckkammer (12) und einer Feder (9) angeordnet sind, wobei die Druckkammern (12) über eine zwischen dem Achsträger (2) und der Spannbuchse (1) ausgebildeten Ringkammer (14) mit einer Druckluftquelle verbindbar sind, wobei die Ringkammer (14) an einem inneren Stirnende (19) der Spannbuchse (1) durch eine zwischen der Spannbuchse (1) und einem Kragen (28) des Achsträgers (2) gebildeten Mantelöffnung (18) mit der Umgebung verbunden ist und wobei die Mantelöffnung (18) durch einen verschiebbar am Achsträger (2) ausgebildeten Dichtkolben (21) verschließbar ist, welcher zum Abdichten der Mantelöffnung (18) mit einer Dichtung (22) an einer Dichtfläche (20) der Spannbuchse (1) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkolben (21) an einem dem Stirnende (19) der Spannbuchse (1) zugewandten Stirnseite einen Zentrieransatz (23) aufweist, welcher bei Anlage des Dichtkolbens (21) an der Dichtfläche (20) in die Spannbuchse (1) hineinragt.
2. Spannfutter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkolben (21) ringförmig ausgebildet ist und der Zentrieransatz (23) umlaufend mit oder ohne radiale Trennfugen ausgebildet ist.
3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbuchse (1) gegenüberliegend zum Zentrieransatz (23) des Dichtkolbens (21) eine umlaufende Innenfase (31) aufweist, die mit dem Zentrieransatz (23) zusammenwirkt.
4. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkolben (21) an der Stirnseite des Zentrieransatzes (23) eine axial versetzt ausgebildete Nut (36) zur Aufnahme der Dichtung (22) aufweist.
5. Spannfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz zwischen dem Ende des Zentrieransatzes (23) und der in der Nut (36) gehaltenen Dichtung (22) maximal 2 mm beträgt.
6. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Achsträger (2) und dem Dichtkolben (21) eine Feder (27) wirkt, die den Dichtkolben (21) in einer geöffneten Stellung hält.
7. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkolben (21) mit einem zur Dichtung (22) gegenüberliegenden Führungsende (24) innerhalb eines im Achsträger (2) ausgebildeten Ringraumes (25) geführt ist, wobei der Ringraum (25) mit der Druckluftquelle verbindbar ist.
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