WO2021209513A1 - Spindle for a bobbin winding device - Google Patents

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WO2021209513A1
WO2021209513A1 PCT/EP2021/059691 EP2021059691W WO2021209513A1 WO 2021209513 A1 WO2021209513 A1 WO 2021209513A1 EP 2021059691 W EP2021059691 W EP 2021059691W WO 2021209513 A1 WO2021209513 A1 WO 2021209513A1
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clamping
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PCT/EP2021/059691
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Heinz Waltermann
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Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/24—Constructional details adjustable in configuration, e.g. expansible
    • B65H75/242—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages
    • B65H75/248—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages expansion caused by actuator movable in axial direction
    • B65H75/2484—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages expansion caused by actuator movable in axial direction movable actuator including wedge-like or lobed member

Abstract

The invention relates to a spindle (1) for a bobbin winding device (2), having a cylindrical spindle body (3) and a clamping mechanism (4) for fixing bobbin cases (5) which are placed on the spindle (1), said clamping mechanism comprising a plurality of axially fixed clamping elements (6) which can be moved radially in order to fix the placed bobbin cases (5). The spindle body (3) has grooves (7), in which the clamping elements (6) are arranged, and axially movable control rods (8) and separate wedge elements (9, 10) are arranged in the grooves (7) below the clamping elements (6), wherein a wedge surface (11, 12) of the wedge elements (9, 10) lies on corresponding wedge surfaces (11, 12) of the axially movable control rods (8) or the clamping elements (6), and axial movements of the control rods (8) can be converted into radial movements of the clamping elements (6) by the wedge elements (9, 10).

Description

Spindel für eine Spulenwickelvorrichtung Spindle for a coil winding device
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spindel in Spülmaschinen zur Aufnahme meh rerer Spulenhülsen The invention relates to a spindle in dishwashers for receiving meh rerer bobbin tubes
Stand der Technik State of the art
Derartige Spindeln sind aus der DE 196 07 916 Al und aus der DE 103 15 254 Al bekannt. Derartige Spindeln haben zwischen dem Spindelkörper (oft auch Spann dorn genannt) und aufgesetzten Spulenhülsen eine Vielzahl von Spannkörpern (auch Klemmelemente genannt), wobei Spannkörper radial beweglich sind und ra dial aus dem Spindelkörper in radialer Richtung herausgedrückt werden können und unter Spannung gesetzt werden können, um Spulenhülsen auf dem Spindelkör per zu halten. Dafür existiert üblicherweise eine in bzw. an dem Spindelkörper an geordnete Mechanik. Die Spannkörper und die Mechanik, um die Spannkörper zu bewegen und unter Spannung zu setzen, werden üblicherweise auch als Spannme chanismus bezeichnet, mit welchen die Spulenhülsen auf der Spindel festgespannt werden können. Such spindles are known from DE 196 07 916 A1 and from DE 103 15 254 A1. Such spindles have a large number of clamping elements (also called clamping elements) between the spindle body (often also called clamping mandrel) and attached bobbin tubes, whereby clamping elements are radially movable and can be pushed radially out of the spindle body in the radial direction and can be put under tension, to keep bobbin tubes on the Spindelkör. For this there is usually a mechanics arranged in or on the spindle body. The clamping body and the mechanism to move the clamping body and to put it under tension are usually referred to as Spannme mechanism, with which the bobbin tubes can be clamped on the spindle.
Die radial beweglichen Spannkörper und die notwendige Mechanik zum Heraus drücken der Spannkörper in radialer Richtung sowie um die Spannkörper unter Spannung zu setzen ist üblicherweise sehr kompliziert und erfordert insbesondere komplexe Bauteile, die aufwendig zu fertigen sind. The radially movable clamping body and the necessary mechanics to push out the clamping body in the radial direction and to put the clamping body under tension is usually very complicated and in particular requires complex components that are expensive to manufacture.
Die maximal zulässige Geschwindigkeit, mit der die Fäden auf die Spindel auflau fen (maximale Spulgeschwindigkeit) wird wesentlich begrenzt durch die erste Bie geresonanz des Spindelkörpers (auch „Spannfutterbuchse“ genannt). Die erste Bie geresonanz wiederum steigt mit steigender Biegesteifigkeit des Spindelkörpers, welche maßgeblich durch den Außendurchmesser der Spindelkörpers bestimmt wird. Offenbarung der Erfindung The maximum permissible speed at which the threads run onto the spindle (maximum winding speed) is essentially limited by the first bending resonance of the spindle body (also known as the "chuck bushing"). The first bending resonance in turn increases with increasing flexural rigidity of the spindle body, which is largely determined by the outer diameter of the spindle body. Disclosure of the invention
Der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Spindeln mit derartigen Spannkörpern zu verbessern und insbesondere Spindeln zu offenba ren, die unter herstellungstechnischer Sicht und hinsichtlich der maximalen Spul geschwindigkeit gegenüber bekannten Spindeln beachtliche Vorteile aufweisen. Diese Aufgabe wird durch eine Spindel gemäß den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsvarianten solcher Spindeln sind in den abhängig formulierten Ansprüchen beschrieben, auf welche die Erfindung jedoch nicht be grenzt ist. Weitere Ausführungsvarianten sind in der Beschreibung angegeben. The present invention is based on the object of improving known spindles with such clamping bodies and, in particular, of revealing spindles that have considerable advantages over known spindles from a manufacturing point of view and in terms of the maximum winding speed. This object is achieved by a spindle according to the features of claim 1. Preferred variants of such spindles are described in the dependent claims, to which the invention is not limited. Further design variants are given in the description.
Hier beschrieben wird eine Spindel für eine Spulenwickelvorrichtung aufweisend einen zylinderförmigen Spindelkörper und einen Spannmechanismus zur Fixierung von auf die Spindel aufgesetzten Spulenhülsen mit einer Mehrzahl von axial fixier ten Spannkörpern, die radial verfahrbar sind um die aufgesetzten Spulenhülsen zu fixieren, wobei der Spindelkörper Nuten aufweist, in denen die Spannkörper ange ordnet sind, wobei in den Nuten unterhalb der Spannkörper axial bewegliche Steu erstäbe und separate Keilelemente angeordnet sind, wobei die Keilelemente mit ei ner Keilfläche auf korrespondierenden Keilflächen der axial beweglichen Steuer stäbe oder der Spannkörper aufliegen und mit den Keilelementen axiale Bewegun gen der Steuerstäbe in radiale Bewegungen der Spannkörper umsetzbar sind. A spindle for a coil winding device is described here, comprising a cylindrical spindle body and a clamping mechanism for fixing the bobbin sleeves placed on the spindle with a plurality of axially fixier th clamping bodies which can be moved radially in order to fix the bobbin sleeves placed thereon, the spindle body having grooves in which the clamping bodies are arranged, with axially movable control rods and separate wedge elements being arranged in the grooves below the clamping body, the wedge elements with a wedge surface on corresponding wedge surfaces of the axially movable control rods or the clamping body rest and with the wedge elements axial movements the control rods can be converted into radial movements of the clamping body.
Eine Spulenwickelvorrichtung ist Bestandteil einer übergeordneten Maschine, die beispielsweise zur Herstellung oder zur Bearbeitung von Fäden dient. Die Spulen wickelvorrichtung dient insbesondere dem Zweck, Fäden zu Spulen aufzuwickeln, beispielsweise um einen hergestellten oder bearbeiteten Faden mit einer Spule be reitzustellen. Die Spindel ist drehbar und sie wird im Folgenden anhand eines Zylinderkoordina tensystems mit drei Achsen beschrieben. Die axiale Richtung beschreibt eine Rich tung in Drehachse der Spule. Die radiale Richtung beschreibt eine senkrecht von der Drehachse weg ausgerichtete Richtung, die durch die Drehachse verläuft und die Umfangsrichtung beschreibt eine tangentiale Richtung, die tangential zur Kon tur eines (gedachten) Kreises, um die Drehachse der Spindel herum angeordnet ist. A bobbin winding device is part of a higher-level machine that is used, for example, to manufacture or process threads. The coil winding device serves in particular the purpose of winding threads into bobbins, for example to provide a manufactured or processed thread with a bobbin. The spindle is rotatable and it is described below using a cylinder coordinate system with three axes. The axial direction describes a direction in the axis of rotation of the coil. The radial direction describes a direction oriented perpendicularly away from the axis of rotation that runs through the axis of rotation and the circumferential direction describes a tangential direction that is tangential to the Kon structure of an (imaginary) circle around the axis of rotation of the spindle.
Der Spindelkörper ist üblicherweise das größte Bauteil der Spindel. Es handelt sich um einen zylinderförmigen Körper, der bevorzugt innen hohl ist und eine Wand mit einer ausreichenden Stärke hat, um hierin die beschriebenen Nuten vorzusehen. Der Spindelkörper kann ein Metallteil sein, welches gegossen und/oder durch spanende Bearbeitung hergestellt sein kann. The spindle body is usually the largest component of the spindle. It is a cylindrical body which is preferably hollow on the inside and has a wall with sufficient strength to provide the grooves described therein. The spindle body can be a metal part which can be cast and / or manufactured by machining.
Spulenhülsen dienen zum Wickeln von Spulen. Mit dem Begriff „Spulenhülse“ wird hier ein rohrförmiger oder rollenförmiger Körper bezeichnet auf welchem ein Faden zur sogenannten Spule aufgewickelt wird. Es handelt sich normalerweise um Rollen aus einem Material wie Kunststoff und bevorzugt Pappe. Spool tubes are used to wind spools. The term “bobbin tube” here denotes a tubular or roll-shaped body on which a thread is wound to form a so-called bobbin. They are usually rolls made of a material such as plastic and preferably cardboard.
Der Spannmechanismus dient dazu Spulenhülsen auf der Spindel festzuhalten und insbesondere auch dazu Toleranzen im Innendurchmesser der Spulenhülsen auszu gleichen. Beim Innendurchmesser kann es leichte (häufig herstellungsbedingte) Abweichungen der einzelnen Spulenhülsen untereinander geben. Solche Abwei chungen können durch den Spannmechanismus ausgeglichen werden. Außerdem kann der Spannmechanismus eine (definierte) Haltekraft auf die Spulenhülsen aus üben, durch welche eine Reibungskraft in Umfangsrichtung und in der axialen Richtung zwischen der Spindel und den Spulenhülsen erreicht wird. Hierdurch kann ein Rutschen der Spulenhülsen auf der Spindel verhindert werden und es können auch Drehmomente zwischen den Spulenhülsen und der Spindel übertragen wer den. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Spindel mit den Spulenhülsen beschleunigt oder abgebremst werden muss und Trägheitsmomente der Spulenhülsen zu resultierenden Kräften führen, die ein Rutschen der Spulenhülsen auf der Spindel hervorrufen könnten, wenn keine Reibungskraft in Umfangrichtung bestehen würde. The clamping mechanism is used to hold the bobbin sleeves on the spindle and in particular to compensate for tolerances in the inner diameter of the bobbin sleeves. In the case of the inner diameter, there may be slight (often manufacturing-related) deviations between the individual bobbin tubes. Such deviations can be compensated for by the tensioning mechanism. In addition, the tensioning mechanism can exert a (defined) holding force on the bobbin tubes, by means of which a frictional force is achieved in the circumferential direction and in the axial direction between the spindle and the bobbin tubes. This prevents the spool tubes from slipping on the spindle and torque can also be transmitted between the spool tubes and the spindle. This is particularly advantageous when the spindle with the bobbin tubes has to be accelerated or braked and moments of inertia of the Spool tubes lead to resulting forces that could cause the spool tubes to slip on the spindle if there were no frictional force in the circumferential direction.
Spannkörper sind in radialer Richtung verfahrbar, wobei hier beispielsweise ein möglicher radialer Hub zwischen 0,5 mm [Millimeter] und 2 mm, insbesondere ca. 1,5 mm vorgesehen ist, der je nach Anwendungsfall und Größe der Spindel bzw. der Spulenhülsen geeignet vorgesehen sein kann. Bevorzugten sind die Spannkör per unabhängig voneinander oder zumindest teilweise unabhängig voneinander ra dial verfahrbar. Spannkörper sind bevorzugt in axialer Richtung extrudiert oder stranggepresst und bevorzugt aus Aluminium oder Kunststoff hergestellt. Die hier beschriebenen Spannkörper stehen in direktem Kontakt zu einer auf der Spindel angeordneten Spulenhülse. Spannkörper sind bevorzugt in einer axialen Richtung fixiert. Das heißt, dass die Spannkörper in der axialen Richtung nicht bewegt wer den können. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Spannkör per in axialer Richtung zumindest einseitig (und bevorzugt beidseitig) an einem Anschlag anliegen. In vorteilhaften Ausführungsvarianten haben die Spannkörper dieselbe (axiale) Länge wie Spulenhülsen, die auf der Spindel angeordnet werden. Hierdurch können unterschiedliche Innendurchmesser der Spulenhülsen ausgegli chen werden. Clamping bodies can be moved in the radial direction, with a possible radial stroke between 0.5 mm [millimeters] and 2 mm, in particular approx. 1.5 mm, being provided here, which is suitably provided depending on the application and size of the spindle or the bobbin case can be. Preferably, the Spannkör can be moved independently of each other or at least partially independently of each other ra dial. Clamping bodies are preferably extruded or extruded in the axial direction and are preferably made of aluminum or plastic. The clamping bodies described here are in direct contact with a bobbin case arranged on the spindle. Clamping bodies are preferably fixed in an axial direction. That is, the clamping body cannot be moved in the axial direction. This can be achieved, for example, in that the clamping bodies bear against a stop at least on one side (and preferably on both sides) in the axial direction. In advantageous design variants, the clamping bodies have the same (axial) length as the bobbin tubes that are arranged on the spindle. This allows different inner diameters of the bobbin tubes to be compensated.
Bevorzugt existieren über den Umfang des Spindelkörpers (gleichmäßig) verteilt mehrere Nuten. In besonders einfachen Ausführungsvarianten können drei Nuten, in denen dann entsprechende Elemente des Spannmechanismus (Steuerstäbe, Keil elemente, Spannkörper etc.) angeordnet sind, über den Umfang des Spindelkörpers gleichmäßig verteilt, vorgesehen sein. Drei Spannkörper in Umfangrichtung sind die minimale Anzahl von Spannkörpern, mit denen eine Spulenhülse auf der Spin del definiert gehalten werden kann. In bevorzugten Ausführungsvarianten existie ren auch mehr Nuten über den Umfang des Spindelkörpers gleichmäßig verteilt, beispielsweise 4, 6, 8 oder 12 Nuten jeweils mit entsprechenden weiteren Elementen des Spannmechanismus (Steuerstäbe, Keilelemente, Spannkörper, etc.). Letztlich existieren keine absoluten Begrenzungen hinsichtlich über den Umfang verteilten Steuerstäbe, Keilelemente, Spannkörper etc. Auch eine gleichmäßige Verteilung über den Umfang ist nicht zwangsläufig erforderlich und in dieser Hin sicht können Abweichungen auftreten. There are preferably several grooves distributed (uniformly) over the circumference of the spindle body. In particularly simple design variants, three grooves, in which corresponding elements of the clamping mechanism (control rods, wedge elements, clamping bodies, etc.) are arranged, evenly distributed over the circumference of the spindle body, can be provided. Three clamping bodies in the circumferential direction are the minimum number of clamping bodies with which a spool tube can be held in a defined manner on the spindle. In preferred design variants, there are also more grooves distributed evenly over the circumference of the spindle body, for example 4, 6, 8 or 12 grooves, each with corresponding further grooves Elements of the clamping mechanism (control rods, wedge elements, clamping bodies, etc.). Ultimately, there are no absolute limits with regard to control rods, wedge elements, clamping bodies, etc. distributed over the circumference. Even distribution over the circumference is not absolutely necessary and deviations can occur in this respect.
Steuerstäbe sind bevorzugt ebenfalls extrudiert oder stranggepresst bestehend aus Aluminium oder Kunststoff. Steuerstäbe erstrecken sich bevorzugt über die ge samte axiale Ausdehnung der Spindel. Sie können bevorzugt Zugkräfte und Druck kräfte übertragen. In axialer Richtung können die Steuerstäbe in den Nuten voll ständig durch Spannkörper abgedeckt sein. Es können auch mehrere Spannkörper für jeden Steuerstab vorgesehen sein, die dann bevorzugt in axialer Richtung hin tereinander entlang des Steuerstabes bzw. entlang der Nut angeordnet sind. In vor teilhaften Ausführungsvarianten sind die Steuerstäbe in Steuerstab Segmente seg mentiert. Diese Steuerstab Segmente sind in axialer Richtung hintereinander ange ordnet. Hintereinander angeordnete Steuerstab Segmente in einer Nut bilden jeweils einen Steuerstab. Bevorzugt haben Steuerstab Segmente jeweils dieselbe (axiale) Länge wie die Spannkörper und ebenfalls dieselbe (axiale) Länge wie die Spulen hülsen, die auf der Spindel angeordnet werden. Steuerstab Segmente eines Steuer stabs sind bevorzugt an ihren Enden formschlüssig ineinandergesteckt, um sowohl axiale Zugkräfte als auch axiale Druckkräfte übertragen zu können. Control rods are preferably also extruded or extruded consisting of aluminum or plastic. Control rods preferably extend over the entire axial extent of the spindle. You can preferentially transmit tensile forces and compressive forces. In the axial direction, the control rods in the grooves can be completely covered by clamping bodies. A plurality of clamping bodies can also be provided for each control rod, which are then preferably arranged one behind the other in the axial direction along the control rod or along the groove. In some embodiments, the control rods are segmented into control rod segments. These control rod segments are arranged one behind the other in the axial direction. Control rod segments arranged one behind the other in a groove each form a control rod. Control rod segments preferably each have the same (axial) length as the clamping body and also the same (axial) length as the coil sleeves that are arranged on the spindle. Control rod segments of a control rod are preferably inserted into one another in a form-fitting manner at their ends in order to be able to transmit both axial tensile forces and axial compressive forces.
Die beschriebenen Keilelemente sind ein wesentliches Element des Spannmecha nismus der hier beschriebenen Vorrichtung. Sie haben jeweils wenigstens eine Keil- fläche. Eine Keilfläche ist dadurch gekennzeichnet, dass sie gegenüber einer von der Umfangsrichtung und der axialen Richtung aufgespannten Ebene in radialer Richtung verkippt ist. Mit einer Verkippung in radialer Richtung ist hier insbeson dere gemeint, dass die Keilfläche mit einem Keilwinkel um die Umfangsrichtung gegenüber der benannten Ebene (aufgespannt von Umfangsrichtung und radialer Richtung) verkippt ist. Der Keilwinkel liegt in einer von axialer Richtung und radialer Richtung aufgespannten Ebene. Der Keilwinkel aller Keilflächen der Spin del ist bevorzugt gleich. Der Keilwinkel beträgt beispielsweise zwischen 1° und 30°. Durch den Keilwinkel wird die Übersetzung zwischen einer axialen Bewegung der Steuerstäbe und einer radialen Bewegung der Spannkörper definiert und der Keilwinkel wird je nach Anwendungsfall der Spindel geeignet vorgesehen. The wedge elements described are an essential element of the Spannmecha mechanism of the device described here. They each have at least one wedge surface. A wedge surface is characterized in that it is tilted in the radial direction with respect to a plane spanned by the circumferential direction and the axial direction. Tilting in the radial direction here means in particular that the wedge surface is tilted at a wedge angle around the circumferential direction with respect to the named plane (spanned by the circumferential direction and the radial direction). The wedge angle lies in one of the axial direction and radial direction spanned plane. The wedge angle of all wedge surfaces of the spindle is preferably the same. The wedge angle is, for example, between 1 ° and 30 °. The wedge angle defines the translation between an axial movement of the control rods and a radial movement of the clamping body, and the wedge angle is suitably provided depending on the application of the spindle.
Die Keilelemente sind separat. Das heißt die Keilelemente sind kein Bestandteil der Spannkörper oder der Steuerstäbe. Hiermit ist in bevorzugten Ausführungsvarian ten auch gemeint, dass die Keilelemente mit den Spannkörpem und den Steuerstä ben nicht stofflich verbunden sind, sondern (beispielsweise bei einer Demontage der Spindel) herausnehmbar. In anderen Ausführungsvarianten kann aber auch ge meint sein, dass die Spannkörper (nur) während des Herstellungsprozesses der Spannkörper und der Steuerstäbe von diesen getrennt waren und ggf. an den Steu erstäben oder den Spannkörper angeklebt oder auf andere Art permanent angebun den sind. Obwohl die Keilelemente separat sind, kann gleichwohl eine Zuordnung der Keilelemente zu den Steuerstäben oder zu den Spannkörpem erfolgen. Grund sätzlich können außen angeordnete Keilelemente als Keilelemente der Spannkörper und innen (bei einer Draufsicht auf die Spindel darunter) angeordnete Keilelemente als Keilelemente der Steuerstäbe bezeichnet werden. The wedge elements are separate. This means that the wedge elements are not part of the clamping body or the control rods. In preferred embodiments, this also means that the wedge elements are not materially connected to the clamping bodies and the control rods, but can be removed (for example when the spindle is dismantled). In other design variants, however, it can also mean that the clamping bodies (only) were separated from them during the manufacturing process of the clamping bodies and the control rods and, if necessary, are glued to the control rods or the clamping body or are permanently attached in some other way. Although the wedge elements are separate, the wedge elements can nevertheless be assigned to the control rods or to the clamping bodies. In principle, wedge elements arranged on the outside can be referred to as wedge elements of the clamping body and wedge elements arranged inside (in a plan view of the spindle below) as wedge elements of the control rods.
Von separaten Keilelementen zu unterscheiden sind unmittelbar an den Steuerstä ben bzw. den Spannkörpem angeformte Keilflächen, die beispielsweise bei mit Gußverfahren hergestellten Spannkörpern bereits mit geformt werden oder aber Keilflächen, die beispielsweise durch eine (aufwendige) spanende Nachbearbeitung an den Spannkörpern bzw. an den Steuerstäben hergestellt werden. A distinction should be made between separate wedge elements and wedge surfaces formed directly on the control rods or the clamping bodies, which are already formed with clamping bodies produced using casting processes, for example, or wedge surfaces that are created, for example, by (complex) machining on the clamping bodies or on the control rods getting produced.
Keilflächen wirken immer mit korrespondierenden Keilflächen zusammen. Keilflä chen treten also bevorzugt immer paarweise auf, wobei von jedem Paar eine Keil- fläche den Steuerstäben und eine Keilfläche den Spannkörpern zugeordnet ist. Bei der hier beschriebenen Spindel ist wesentlich, dass von den Paaren jeweils eine Keilfläche von einem separaten Keilelement bereitgestellt bzw. gebildet wird. Wedge surfaces always interact with corresponding wedge surfaces. Wedge surfaces therefore always occur in pairs, with one wedge surface of each pair being assigned to the control rods and one wedge surface being assigned to the clamping bodies. at of the spindle described here, it is essential that a wedge surface is provided or formed by a separate wedge element of the pairs.
Es können pro Spannkörper mehrere Keilelemente vorgesehen sein, die beispiels weise (in axialer Richtung) hintereinander angeordnet sind. Durch mehr als ein Kei lelement pro Spannkörper wird erreicht, dass durch die Keilelemente an mehreren Stellen radial wirkende Kräfte bzw. Bewegungen auf die Spannkörper übertragen werden. Insbesondere wird so die Möglichkeit eines (radialen) Verkippens der Spannkörper eingeschränkt. Several wedge elements can be provided per clamping body, which are arranged one behind the other, for example (in the axial direction). More than one wedge element per clamping body ensures that forces or movements acting radially at several points are transmitted to the clamping bodies by the wedge elements. In particular, the possibility of a (radial) tilting of the clamping body is restricted in this way.
Durch die hier beschriebenen separaten Keilelemente wird die Herstellung der Ele mente der Spindel (Spindelkörper, Steuerstäbe, Keilelemente, Spannkörper etc.) insgesamt deutlich vereinfacht. Insbesondere kann die Notwendigkeit, Keilflächen unmittelbar an Steuerstäben und oder Spannkörpern auszubilden, erheblich redu ziert werden. Keilflächen werden nämlich bevorzugt mit den separaten Keilelemen ten bereitgestellt. Separate Keilelemente sind im Vergleich zu Steuerstäben und/oder Spannkörpem relativ kompakte, kleine Bauteile, bei welchen es mit er heblich geringerem Aufwand möglich ist, die Keilflächen herzustellen. Die separa ten Keilelemente weisen bevorzugt eine in Umfangsrichtung hinterschnittsfreie Kontur auf. Bevorzugt sind die separaten Keilelemente ebenfalls kostengünstig durch Strangpressen bzw. Extrudieren herstellbar. Bevorzugt wird eine Vielzahl von Keilelementen als Strang hergestellt und anschließend können einzelne Keil elemente durch Abtrennen von diesem Strang hergestellt werden. Die Herstellung von Keilelementen als Strangpressteil bzw. Extrusionsteil erfolgt allerdings in einer anderen Richtung als die Herstellung von Steuerstäben und/oder Spannkörpem als Strangpressteil bzw. Extrusionsteil. Die Richtung des Strangpressens bzw. Extru dierens der Keilelemente entspricht bei fertigen, in der Spindel eingesetzten Keil elementen der Umfangsrichtung der Spindel. An den Steuerstäben und/oder den Spannkörpern erfordert die Herstellung der Keilflächen üblicherweise aufwendige Nachbearbeitungsschritte. Solche Nachbearbeitungsschritte können durch die hier beschriebene Spindelkonstruktion mit separaten Keilelementen vermieden werden. Due to the separate wedge elements described here, the production of the ele ments of the spindle (spindle body, control rods, wedge elements, clamping body, etc.) is significantly simplified overall. In particular, the need to form wedge surfaces directly on control rods and / or clamping bodies can be considerably reduced. This is because wedge surfaces are preferably provided with the separate wedge elements. In comparison to control rods and / or clamping bodies, separate wedge elements are relatively compact, small components in which it is possible to produce the wedge surfaces with considerably less effort. The separate wedge elements preferably have an undercut-free contour in the circumferential direction. Preferably, the separate wedge elements can also be produced inexpensively by extrusion or extrusion. A plurality of wedge elements is preferably produced as a strand and then individual wedge elements can be produced by severing this strand. The manufacture of wedge elements as an extruded part or extrusion takes place in a different direction than the manufacture of control rods and / or clamping bodies as an extruded part or an extrusion part. The direction of extrusion or extrusion of the wedge elements corresponds to the circumferential direction of the spindle in the case of finished wedge elements inserted in the spindle. The manufacture of the wedge surfaces on the control rods and / or the clamping bodies usually requires complex processes Post-processing steps. Such post-processing steps can be avoided by the spindle construction described here with separate wedge elements.
Besonders bevorzugt ist, wenn die Spannkörper Stangen sind, die sich zumindest über einen axialen Teilbereich der Spindel erstrecken. It is particularly preferred if the clamping bodies are rods which extend at least over an axial partial area of the spindle.
Stangen, die sich über einen axialen Teilbereich erstrecken, haben bevorzugt eine Anlagefläche an der Innenseite einer Spulenhülse, welche in axialer Richtung min destens zehnmal so lang ist wie in Umfangsrichtung. Rods that extend over an axial partial area preferably have a contact surface on the inside of a bobbin tube which is at least ten times as long in the axial direction as in the circumferential direction.
Solche Stangen als Spannkörper sind von in axialer Richtung kürzeren Spannklöt zen abzugrenzen. Solche Stangen als Spannkörper bieten den Vorteil eine gleich mäßigere Belastung der Innenseite der Spulenhülsen zu gewährleisten. Solche Stan gen können als kostengünstige Strangpressteile oder und extrudierte Teile herge stellt sein. Such rods as clamping bodies are to be delimited by clamping blocks that are shorter in the axial direction. Such rods as clamping bodies offer the advantage of ensuring a more even load on the inside of the bobbin tubes. Such Stan conditions can be manufactured as inexpensive extruded parts or and extruded parts.
Außerdem bevorzugt ist, wenn die Nuten in dem Spindelkörper in axialer Richtung hinterschnittsfrei ausgeführt sind. It is also preferred if the grooves in the spindle body are designed without undercuts in the axial direction.
Solche hinterschnittsfreien Nuten sind Nuten, die in allen von Umfangsrichtung und radialer Richtung aufgespannten Ebenen entlang der axialen Richtung den gleichen Querschnitt haben. Solche Nuten sind einfacher herstellbar als Nuten mit Hinter schnitten in dieser Richtung. Dies gilt fast unabhängig davon mit welchen Herstel lungsverfahren der Spindelkörper hergestellt wurde. Wenn die Nuten beispiels weise mit einem Fräser in den Spindelkörper eingearbeitet werden, dann können in axialer Richtung hinterschnittsfreie Nuten beispielsweise mit einem Nutfräser her gestellt werden, der den Spindelkörper in axialer Richtung abfährt. Such undercut-free grooves are grooves which have the same cross section in all planes spanned by the circumferential direction and the radial direction along the axial direction. Such grooves are easier to produce than grooves with undercuts in this direction. This is true almost regardless of the manufacturing process used to manufacture the spindle body. If the grooves are worked into the spindle body, for example, with a milling cutter, then undercut-free grooves can be made in the axial direction, for example with a groove milling cutter, which traverses the spindle body in the axial direction.
Bevorzugt sind auch die Steuerstangen und die Spannkörper so gestaltet, dass diese einfach herzustellen sind. Zwar kann normalerweise nicht erreicht werden, dass die Steuerstäbe und die Spannkörper als durchgängige Strangprofile gefertigt sind und keinerlei Hinterschnitt in axialer Richtung aufweisen, weil es dann nicht realisier bar ist, dass die Steuerstangen Übertragungsflächen zur Übertragung von Kräften auf die Keilkörper aufweisen. Es ist jedoch möglich, dass die Steuerstangen und die Spannkörper in einem ersten Arbeitsschritt als (in axialer Richtung hinterschnitts freie) Strangprofile erzeugt werden und in einem zweiten Arbeitsschritt dann mit einem Material entfernenden Bearbeitungsverfahren (beispielsweise einem spanen den Bearbeitungsverfahren) lokal Ausnehmungen eingebracht werden, welche dann Anlageflächen für die Keilelemente bilden. Die Herstellung solcher Ausneh mungen an Spannkörpern und/oder Steuerstangen ist allerdings deutlich einfacher als es die Ausbildung von Keilflächen wäre. The control rods and the clamping bodies are also preferably designed in such a way that they are easy to manufacture. Admittedly, that cannot normally be achieved Control rods and the clamping body are made as continuous extruded profiles and have no undercut in the axial direction, because it is then not realizable that the control rods have transmission surfaces for transmitting forces to the wedge body. However, it is possible that the control rods and the clamping bodies are produced in a first work step as extruded profiles (free of undercuts in the axial direction) and then in a second work step with a material-removing machining process (for example a machining process) local recesses are made then form contact surfaces for the wedge elements. The production of such recesses on clamping bodies and / or control rods is, however, much easier than the formation of wedge surfaces.
Bevorzugt ist, wenn erste Keilelemente in ersten Ausnehmungen der Spannkörper eingelegt sind. It is preferred if first wedge elements are inserted into first recesses of the clamping body.
In erste Ausnehmungen der Spannkörper eingelegte Keilelemente sind den Spann körpern zugeordnet. Sie bilden Keilflächen aus, die den Spannkörpern zugeordnet sind und die in anderen Ausführungsvarianten auch direkt an den Spannkörpern ausgebildet sein können. Wedge elements inserted into first recesses of the clamping body are assigned to the clamping bodies. They form wedge surfaces which are assigned to the clamping bodies and which, in other design variants, can also be formed directly on the clamping bodies.
Außerdem bevorzugt ist, wenn zweite Keilelemente in zweite Ausnehmungen der Steuerstäbe eingelegt sind. It is also preferred if second wedge elements are inserted into second recesses in the control rods.
In zweite Ausnehmungen der Steuerstäbe eingelegte Keilelemente sind den Steuer stäben zugeordnet. Sie bilden Keilflächen aus, die den Steuerstäben zugeordnet sind und die in anderen Ausführungsvarianten auch direkt an den Steuerstäben ausge bildet sein können. Wedge elements inserted into second recesses in the control rods are assigned to the control rods. They form wedge surfaces which are assigned to the control rods and which can also be formed directly on the control rods in other design variants.
Im Rahmen der hier offenbarten Spindel ist es erforderlich, dass entweder an den Steuerstangen oder an den Spannkörpern Keilflächen nicht direkt selbst ausgebildet sind, sondern durch separate Keilelemente. Es ist hier auch umfasst, dass Keilflä chen der Steuerstangen oder Keilflächen der Spannkörper teilweise direkt dort an geformt sind ohne dass der Gegenstand der Erfindung verlassen wird. Es ist ledig lich erforderlich, dass die Ausformung von an den Steuerstäben und/oder an den Spannkörpern durch die beschriebenen separaten Keilelemente vermieden wird. Mit anderen Worten: Das Konzept der separaten Keilelemente muss an einer Stelle des Spannmechanismusses verwirklicht sein, damit eine hier offenbarte Spindel re alisiert ist. In the context of the spindle disclosed here, it is necessary that wedge surfaces are not formed directly either on the control rods or on the clamping bodies are, but by separate wedge elements. It is also included here that wedge surfaces of the control rods or wedge surfaces of the clamping bodies are partially formed directly there without departing from the subject matter of the invention. It is only necessary that the formation of the control rods and / or the clamping bodies by the described separate wedge elements is avoided. In other words: the concept of the separate wedge elements must be implemented at one point of the clamping mechanism so that a spindle disclosed here is realized.
Bevorzugt ist allerdings, dass sowohl an den Steuerstangen als auch an den Spann körpern Keilflächen nicht direkt ausgebildet bzw. angeformt sind, sondern hier je weils separate Keilelemente vorgesehen sind, die die Keilflächen bilden. Die sepa raten Keilelemente treten in diesen Ausführungsvarianten also immer paarweise auf und bilden zusammen eine Abstützung der Spannkörper an den Steuerstäben in der Spindel. It is preferred, however, that wedge surfaces are not formed or molded directly on both the control rods and the clamping bodies, but instead separate wedge elements are provided here which form the wedge surfaces. The separate wedge elements in these variants always appear in pairs and together form a support for the clamping bodies on the control rods in the spindle.
Außerdem bevorzugt ist, wenn erste Keilelemente und/oder zweite Keilelemente in Positionskörper eingesetzt sind, die in erste Ausnehmungen der Spannkörper bzw. in zweite Ausnehmungen der Steuerstäbe eingesetzt sind. It is also preferred if first wedge elements and / or second wedge elements are inserted into position bodies which are inserted into first recesses of the clamping body or into second recesses of the control rods.
Positionskörper können auch als Positionsbleche, als Passfedern oder als Passkör per bezeichnet werden. Die Ausnehmungen an den Spannkörpern bzw. den Steuer stäben zur Aufnahme der Keilelemente sind normalerweise größer als die Keilele mente und aus Gründen einer einfachen Fertigung oft auch so geformt, dass deren Form nicht exakt der Form der Keilelemente entspricht. Durch Positionskörper kann dann ein Raum zwischen einer Innenkontur der Ausnehmungen und einer Au ßenkontur der Keilelemente ausgefüllt werden. Die Ausnehmungen sind bevorzugt in einer aus Umfangsrichtung und axialer Richtung aufgespannten Ebene angeord net und in radialer Richtung ausgedehnt. Sie haben an ihren (axialen) Enden bevor zugt eine abgerundete Innenkontur. Solche Ausnehmungen können beispielsweise mit einem Fräser sehr einfach und kostengünstig in die Steuerstäbe bzw. in die Spannkörper eingebracht werden. Die Keilelemente haben dagegen üblicherweise eine rechteckige Außenkontur. Positionskörper können eine entsprechende abge rundete Außenkontur und eine entsprechende rechteckige Innenkontur haben und so den Raum zwischen der Ausnehmung und den darin angeordneten Keilelemen ten ausgleichen und eine sichere Kraftübertragung von den Steuerstäben bzw. den Spannkörpern auf die Keilelemente gewährleisten. Hierdurch kann ein durch Strangpressen oder Extrudieren kostengünstig hergestelltes Keilelement mittels ei nes ebenso kostengünstig hergestellten Positionskörpers in eine Ausnehmung an dem Spannkörper bzw. an dem Steuerstab eingesetzt werden, die ebenfalls kosten günstig hergestellt wurde. Insgesamt kann durch die Ausbildung der Keilflächen an den separaten Keilelementen und durch die Anbindung der Keilelemente an die Steuerstäbe und Spannkörper über Positionskörper die Herstellbarkeit aller genann ten Bauteile vereinfacht werden. Alle Bauteile werden kleiner und weniger kom plex. Herstellungsfehler können durch den Austausch einzelner Bauteile behoben werden. Hierdurch werden Kostenvorteile erreicht. Position bodies can also be referred to as position plates, as feather keys or as Passkör by. The recesses on the clamping bodies or the control rods for receiving the wedge elements are usually larger than the Keilele elements and, for reasons of ease of manufacture, are often shaped so that their shape does not exactly match the shape of the wedge elements. A space between an inner contour of the recesses and an outer contour of the wedge elements can then be filled by position bodies. The recesses are preferably net angeord in a plane spanned by the circumferential direction and the axial direction and expanded in the radial direction. They have a rounded inner contour at their (axial) ends before given. Such recesses can, for example be introduced very easily and inexpensively into the control rods or into the clamping body with a milling cutter. The wedge elements, on the other hand, usually have a rectangular outer contour. Position bodies can have a corresponding rounded outer contour and a corresponding rectangular inner contour and thus compensate for the space between the recess and the Keilelemen arranged therein and ensure reliable power transmission from the control rods or the clamping bodies to the wedge elements. As a result, a wedge element produced inexpensively by extrusion or extrusion can be inserted into a recess on the clamping body or on the control rod by means of an equally inexpensive position body, which was also produced inexpensively. Overall, the design of the wedge surfaces on the separate wedge elements and the connection of the wedge elements to the control rods and clamping bodies via position bodies simplify the producibility of all named components. All components are becoming smaller and less complex. Manufacturing defects can be eliminated by replacing individual components. This achieves cost advantages.
Außerdem bevorzugt ist, wenn der Spannmechanismus in den Nuten verliersicher gehalten wird. It is also preferred if the clamping mechanism is held captive in the grooves.
Hiermit ist insbesondere gemeint, dass alle Komponenten des Spannmechanismus fest an der Spindel gehalten sind und bei (insbesondere außerplanmäßigen) Bewe gungen nicht von der Spindel abfallen können. This means in particular that all components of the clamping mechanism are firmly held on the spindle and cannot fall off the spindle in the event of (especially unscheduled) movements.
Weiter bevorzugt ist die Spindel, wenn Nuten mit mindestens einem Hinterschnitt in radialer Richtung ausgeführt sind und die Spannkörper mindestens einen Vor sprung aufweisen, welcher in den Hinterschnitt eingreift, so dass der Spannmecha nismus verliersicher in den Nuten gehalten wird. Bevorzugt werden auf diese Art und Weise alle dem Spannmechanismus zugeord neten Elemente verliersicher in den Nuten gehalten. Besonders bevorzugt hat jede Nut beidseitig einen Hinterschnitt. Bevorzugt bildet die Nut ausgehend von der Oberfläche des Spindelkörpers betrachtet ein „T“ nach und kann daher auch als T- Nut bezeichnet werden. Eine solche Nut hat an der Oberfläche des Spindelkörpers einen schmalen Bereich und verbreitert sich nach unten hin in Form des beidseiti gen Hinterschnitts. The spindle is further preferred if grooves are designed with at least one undercut in the radial direction and the clamping bodies have at least one protrusion which engages in the undercut so that the clamping mechanism is held captively in the grooves. In this way, all elements associated with the tensioning mechanism are preferably held captively in the grooves. Particularly preferably, each groove has an undercut on both sides. When viewed from the surface of the spindle body, the groove preferably simulates a “T” and can therefore also be referred to as a T-groove. Such a groove has a narrow area on the surface of the spindle body and widens towards the bottom in the form of the undercut on both sides.
Zwischen den T-Nuten weist der Spindelkörper bevorzugt T-förmige Stege des Spindelkörpermaterials auf, deren T-Form jeweils umgekehrt zur T-Form der T- Nuten ist. Vorsprünge an den Spannkörpern bilden Seitenflanken die sich ausge hend von einem zentralen Bereich der Spannkörper in Elmfangsrichtung nach außen erstrecken und in die Hinterschnitte eingreifen. Sowohl die Hinterschnitte also auch die Vorsprünge sind bevorzugt entlang der axialen Richtung gleich ausgebildet. Die Nut mit den Hinterschnitten bildet bevorzugt eine Art Führungsschiene, in welcher die Spannkörper mit den Vorsprüngen gehalten werden, wobei durch die Spann körper auch alle unter dem Spannkörper angeordneten Elemente des Spannmecha- nismusses in der Nut gehalten werden. Between the T-slots, the spindle body preferably has T-shaped webs of the spindle body material, the T-shape of which is the opposite of the T-shape of the T-slots. Projections on the clamping bodies form side flanks which extend outwards from a central area of the clamping bodies in the circumferential direction and engage in the undercuts. Both the undercuts and the projections are preferably designed to be the same along the axial direction. The groove with the undercuts preferably forms a type of guide rail in which the clamping bodies are held with the projections, the clamping bodies also holding all the elements of the clamping mechanism arranged under the clamping body in the groove.
Außerdem bevorzugt ist, wenn die Spannkörper eine Aufnahme aufweisen, in wel cher die beweglichen Steuerstäbe zumindest teilweise aufgenommen sind. It is also preferred if the clamping bodies have a receptacle in which the movable control rods are at least partially received.
Ausgehend von der Oberfläche des Spindelkörpers betrachtet befindet sich diese Aufnahme auf der Rückseite der Spannkörper. Die Ausnehmung ist bevorzugt (in axialer Richtung) über die gesamte Länge der Spannkörper ausgeführt. Starting from the surface of the spindle body, this receptacle is located on the back of the clamping body. The recess is preferably designed (in the axial direction) over the entire length of the clamping body.
Die Spannkörper sind (ausgehend von der Oberfläche des Spindelkörpers betrach tet) bevorzugt in der Form eines „El“ ausgeführt, wobei dieses „El“ jeweils Vor sprünge aufweist, die von der zentralen Achse des „El“ weg, sich in Elmfangsrich tung außen erstrecken und die beiden Schenkel des „El“ fortsetzen. Diese Vorsprünge erstrecken sich bevorzugt in die Hinterschnitte der Nuten hinein. Zwi schen den beiden Schenkeln des „U“ ist bevorzugt die beschriebene Aufnahme an geordnet, in welcher der Steuerstab aufgenommen ist. Auf diese Art und Weise kann einerseits die Verliersicherheit für die Spannkörper und die Steuerstäbe reali siert werden. Auf diese Art- und Weise wird darüber hinaus eine besonders platz sparende Anordnung von Spannkörpem und Steuerstäben realisiert, bei welcher ein Raum innerhalb der Spannkörper für die Steuerstäbe (und ebenfalls für die zwi schen den Steuerstäben und den Spannkörpern angeordneten Keilelemente) genutzt wird. Bevorzugt ist, wenn mindestens ein Steuerstäbe an seinen Enden positive Formschließer und/oder negative Formschließer aufweist, über die Zug- und Druckkräfte in axialer Richtung übertragen werden können. The clamping bodies are preferably designed in the form of an “El” (starting from the surface of the spindle body), this “El” having projections that extend away from the central axis of the “El” in the direction of the Elmfangsrich outside and continue the two legs of the "El". These Projections preferably extend into the undercuts of the grooves. Between the two legs of the “U”, the described receptacle, in which the control rod is received, is preferably arranged. In this way, on the one hand, the security against loss for the clamping body and the control rods can be realized. In this way, a particularly space-saving arrangement of clamping bodies and control rods is realized, in which a space within the clamping body is used for the control rods (and also for the wedge elements arranged between the control rods and the clamping bodies). It is preferred if at least one control rod has positive mold closers and / or negative mold closers at its ends, via which tensile and compressive forces can be transmitted in the axial direction.
Bevorzugt weist eine Mehrzahl von Steuerstäben an einem Ende einen positiven Formschließer und an seinem anderen Ende einen negativen Formschließer auf. Be vorzugt sind in jeder Nut mehrere derartige Steuerstäbe hintereinander angeordnet und über die Formschließer derart miteinander verbunden, dass die positiven Form schließer und die negativen Formschließer ineinandergreifen. In axialer Richtung können so Zug- und Druckkräfte übertragen werden. In anderen Richtungen (in axi aler Richtung und in Umfangsrichtung) sind die Steuerstäbe flexibel und anpassbar. A plurality of control rods preferably has a positive mold closer at one end and a negative mold closer at its other end. Preferably, several such control rods are arranged one behind the other in each groove and are connected to one another via the mold closers in such a way that the positive mold closers and the negative mold closers interlock. In this way, tensile and compressive forces can be transmitted in the axial direction. In other directions (in the axial direction and in the circumferential direction) the control rods are flexible and adaptable.
Darüber hinaus bevorzugt ist es, wenn Keilelemente der Steuerstäbe mit in axialer Richtung federnden Elementen an den Steuerstäben abgestützt sind. It is also preferred if wedge elements of the control rods are supported on the control rods with elements that are resilient in the axial direction.
Solche federnden Elemente können beispielsweise aus Metall oder aus Gummi sein. Sie sind bevorzugt in axialer Richtung vor und/oder hinter den Keilelementen in Ausnehmungen der Steuerstäbe angeordnet. Such resilient elements can be made of metal or rubber, for example. They are preferably arranged in the axial direction in front of and / or behind the wedge elements in recesses in the control rods.
Federnde Elemente können gegebenenfalls zeitlich verzögernd federn, wie bei spielsweise Gummipuffer, die bei einer Entspannung sich zeitlich etwas verzögert wieder ausdehnen. Die federnden Elemente verändern die axiale Position des jeweiligen Keilelementes relativ zum Steuerstab in Abhängigkeit von der von dem Steuerstab aufgebrachten in axialer Richtung wirkenden Steuerkraft. Hierdurch können Fertigungsabwei chungen ausgeglichen werden und die Spannkörper unabhängig voneinander unter schiedlich weit radial ausgefahren werden. Resilient elements can, if necessary, spring with a time delay, such as rubber buffers, for example, which expand again with a slight time delay when they are relaxed. The resilient elements change the axial position of the respective wedge element relative to the control rod as a function of the control force applied in the axial direction by the control rod. As a result, manufacturing deviations can be compensated for and the clamping bodies can be extended radially to different degrees independently of one another.
Außerdem bevorzugt ist, wenn der Spannmechanismus mindestens ein steuerbares Spannelement in dem Spindelkörper aufweist, mit welchem eine Spannkraft auf die beweglichen Steuerstäbe aufbringbar ist. It is also preferred if the tensioning mechanism has at least one controllable tensioning element in the spindle body with which a tensioning force can be applied to the movable control rods.
Der Spannmechanismus umfasst bevorzugt eine Spannfeder und/oder einen Hyd raulik-Zylinder oder Pneumatik-Zylinder mit einem Druckraum zur Aufnahme ei nes Mediums zur Erzeugung von Druck. Mit Hilfe der Spannfeder wird eine auf die Steuerstäbe aufgebrachte Kraft definiert, die bewirkt, dass die Spannkörper radial ausgefahren werden und so die Spulenhülsen festklemmen. Durch die Spannfeder wird also die Haltekraft zum Halten der Spulenhülsen auf der Spindel erzeugt. Mit Hilfe eines Hydraulik-Zylinders oder Pneumatik-Zylinders kann gegen die Spann feder gearbeitet werden und eine der Federkraft der Spannfeder entgegengerichtete axiale Bewegung der Steuerstäbe erzeugt werden. Hierdurch können die Keilele mente axial so verschoben werden, dass die Spannkörper in radialer Richtung frei- gegeben werden, und in die Nuten einfahren können. Hierdurch werden die Spann hülsen gelöst und sie können axial abgeschoben werden. Die mit dem steuerbaren Spannelement in der Spindel erzeugte axiale Bewegung, wird bevorzugt mit einer an einem (axialen) Ende der Spindel angeordneten Platte (Stempel genannt) nach außen auf die Steuer Stäbe übertragen. The tensioning mechanism preferably comprises a tensioning spring and / or a hydraulic cylinder or pneumatic cylinder with a pressure chamber for receiving a medium for generating pressure. With the help of the tension spring, a force applied to the control rods is defined, which causes the tensioning bodies to be extended radially and thus clamp the bobbin sleeves. The holding force for holding the bobbin tubes on the spindle is thus generated by the tension spring. With the aid of a hydraulic cylinder or pneumatic cylinder, the tension spring can be worked against and an axial movement of the control rods that is directed against the spring force of the tension spring can be generated. As a result, the wedge elements can be shifted axially in such a way that the clamping bodies are released in the radial direction and can move into the grooves. As a result, the clamping sleeves are released and they can be pushed off axially. The axial movement generated with the controllable clamping element in the spindle is preferably transmitted to the outside of the control rods by means of a plate (called a punch) arranged at one (axial) end of the spindle.
Bei weiteren vorteilhaften Ausführungsvarianten existiert kein Hydraulik-Zylinder und kein Pneumatik-Zylinder in der Spindel. Bei solchen Ausführungsvarianten kann über eine Mechanik eine Kraft von außen (beispielsweise von einer weiteren Komponente einer Spulenwickelvorrichtung) aufgebracht werden, um den Spann mechanismus zu betätigen. In further advantageous design variants, there is no hydraulic cylinder and no pneumatic cylinder in the spindle. In such design variants, a force from the outside (for example from another Component of a coil winding device) are applied to actuate the clamping mechanism.
Außerdem bevorzugt ist die Spindel, wenn die Keilelemente eine obere Keilfläche und eine parallel dazu ausgerichtete untere Keilfläche aufweisen und hierzu korres pondierende parallel ausgerichtete obere Keilflächen und untere Keilflächen an den axial beweglichen Steuerstäben oder den Spannkörpem ausgebildet sind, wobei die oberen Keilflächen und die unteren Keilflächen zusammen eine Parallelführung bil den, mit welchen Zugkräfte und Druckkräfte in radialer Richtung auf die Spann körper übertragbar sind. The spindle is also preferred if the wedge elements have an upper wedge surface and a lower wedge surface aligned parallel to it and corresponding, parallel upper wedge surfaces and lower wedge surfaces are formed on the axially movable control rods or the clamping bodies, the upper wedge surfaces and the lower wedge surfaces together a parallel guide bil the with which tensile forces and compressive forces in the radial direction can be transferred to the clamping body.
Bevorzugt sind die oberen und unteren Keilflächen des Steuerstabes und/oder der Spannkörper jeweils beide an einem separaten Keilelement ausgebildet. Ganz be sonders bevorzugt sind sowohl die Keilflächen des Steuerstabes als auch die Keil flächen der Spannkörper an den separaten Keilelementen ausgebildet. The upper and lower wedge surfaces of the control rod and / or the clamping body are preferably both formed on a separate wedge element. Very particularly preferably, both the wedge surfaces of the control rod and the wedge surfaces of the clamping body are formed on the separate wedge elements.
Solche Keilelemente mit oberer Keilfläche und unterer Keilfläche können unter schiedliche Formen aufweisen. Üblicherweise werden zwei verschiedene Arten von solchen Keilelementen eingesetzt. Es werden Keilelemente einer ersten Art einge setzt, bei denen die obere Keilfläche auf einer Oberseite eines Steges und die untere Keilfläche auf der Unterseite dieses Steges angeordnet ist. Es werden darüber Kei lelemente einer zweiten Art eingesetzt, bei welchen die untere Keilfläche von oben und die obere Keilfläche von unten einen Führungsschlitz begrenzen. Bevorzugt besteht ein Paar von zusammenwirkenden Keilelementen, die eine Parallelführung bilden, aus einem Keilelement der ersten Art und einem Keilelement der zweiten Art. Bevorzugt haben Keilelemente eine Basis, die eine rechteckige Form aufweist und die in Ausnehmungen an den Spannkörpern oder in Ausnehmungen der Steu erstäbe eingreift. Bevorzugt greift die Basis dort derart ein, dass über die Basis so wohl Druckkräfte als auch Zugkräfte von den Spannkörpern bzw. von den Steuer stäben auf die Keilelemente übertragen werden können. Wahlweise können Keilelemente der ersten Art oder Keilelemente der zweiten Art als erste Keilelemente an den Spannkörpem oder als zweite Keilelemente an den Steuerstäben eingesetzt werden. Es sind hier auch Varianten umfasst, bei denen zu mindest die obere Keilfläche und die untere Keilfläche am Spannkörper oder die obere Keilfläche und die untere Keilfläche am Steuerstab nicht an einem separaten Keilelement ausgebildet sind, sondern direkt an dem Spannkörper bzw. an dem Steuerstab ausgebildet sind. Such wedge elements with an upper wedge surface and a lower wedge surface can have different shapes. Usually two different types of such wedge elements are used. Wedge elements of a first type are used in which the upper wedge surface is arranged on an upper side of a web and the lower wedge surface is arranged on the underside of this web. There are wedge elements of a second type used in which the lower wedge surface from above and the upper wedge surface from below delimit a guide slot. A pair of cooperating wedge elements, which form a parallel guide, preferably consists of a wedge element of the first type and a wedge element of the second type intervenes. The base preferably engages there in such a way that both compressive forces and tensile forces from the clamping bodies or from the control rods can be transmitted to the wedge elements via the base. Optionally, wedge elements of the first type or wedge elements of the second type can be used as first wedge elements on the clamping bodies or as second wedge elements on the control rods. Variants are also included here in which at least the upper wedge surface and the lower wedge surface on the clamping body or the upper wedge surface and the lower wedge surface on the control rod are not formed on a separate wedge element, but are formed directly on the clamping body or on the control rod .
Außerdem bevorzugt ist, wenn die Nuten mit mindestens einem Hinterschnitt (in radialer Richtung) ausgeführt sind und die Steuerstäbe mindestens einen Vorsprung aufweisen, welcher in den Hinterschnitt so eingreift, dass der Hinterschnitt in radi aler Richtung zumindest abschnittsweise vollständig von den Steuerstäben ausge füllt ist, so dass Zugkräfte und Druckkräfte in radialer Richtung von den Nuten auf die Steuerstäbe übertragbar sind. It is also preferred if the grooves are designed with at least one undercut (in the radial direction) and the control rods have at least one projection which engages in the undercut in such a way that the undercut is at least partially completely filled by the control rods in the radial direction, so that tensile forces and compressive forces can be transmitted in the radial direction from the grooves to the control rods.
Dieser Hinterschnitt ist in bevorzugten Ausführungsvarianten der gleiche Hinter schnitt, in welchen die Vorsprünge der Spannkörper eingreifen. Bevorzugt erstreckt sich dieser Hinterschnitt in Umfangsrichtung weiter als die Vorsprünge der Spann körper. Bevorzugt weisen die Steuerstäbe in Umfangsrichtung weit außen liegende Stützbereiche auf, welche die Hinterschnitte in radialer Richtung vollständig aus füllen. Durch derart ausgebildete Stützbereiche ist eine Bewegung von Steuerstäben in radialer Richtung nicht möglich und eine Übertragung von Zugkräften und Druckkräften auf die Steuerstäbe in radialer Richtung ist möglich. Mit der Formu lierung „vollständig ausgefüllt“ ist hier allerdings gemeint, dass keine Klemmung der Steuerstäbe in radialer Richtung stattfindet, die eine Bewegung der Steuerstäbe in axialer Richtung behindern würde. In preferred embodiments, this undercut is the same undercut in which the projections of the clamping body engage. This undercut preferably extends further in the circumferential direction than the projections of the clamping body. The control rods preferably have support areas which lie far to the outside in the circumferential direction and which completely fill the undercuts in the radial direction. By means of support areas designed in this way, a movement of control rods in the radial direction is not possible and a transmission of tensile forces and compressive forces to the control rods in the radial direction is possible. The phrase “completely filled” here, however, means that there is no clamping of the control rods in the radial direction, which would hinder a movement of the control rods in the axial direction.
Darüber hinaus bevorzugt ist es, wenn erste Keilelemente an den Spannkörpern und/oder zweite Keilelemente an den Steuerstäben in radialer Richtung derart gehaltert sind, dass Zugkräfte und Druckkräfte von den Keilelementen auf die Spannkörper und die Steuerstäbe übertragbar sind. In addition, it is preferred if first wedge elements on the clamping bodies and / or second wedge elements on the control rods in the radial direction are held that tensile forces and compressive forces can be transmitted from the wedge elements to the clamping body and the control rods.
Bevorzugt sind also alle Komponenten des Spannmechanismusses in den Nuten so ausgeführt, das (in radialer Richtung) sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte über tragen werden können. All components of the clamping mechanism in the grooves are therefore preferably designed in such a way that both tensile forces and compressive forces can be transmitted (in the radial direction).
Durch diese Maßnahmen wird ein aktives Einziehen der Spannkörper möglich, auch wenn (in radialer Richtung) nach außen wirkende Kräfte auf die Spannkörper wirken. Durch die Möglichkeit, Zugkräfte zu übertragen kann ein Fliehkraftaus gleich erfolgen. Hiermit ist gemeint, dass sich sowohl der Spannkörper als auch der Steuerstab an derselben Fläche des Hinterschnitts der T-Nut abstützen können und so die durch die Rotation erzeugten Fliehkräfte direkt in den Spindelkörper abge leitet werden. These measures enable the clamping bodies to be actively drawn in, even if forces acting outwards (in the radial direction) act on the clamping bodies. Due to the possibility of transmitting tensile forces, centrifugal force compensation can take place at the same time. This means that both the clamping body and the control rod can be supported on the same surface of the undercut of the T-slot and thus the centrifugal forces generated by the rotation are diverted directly into the spindle body.
In bevorzugten Ausführungsvarianten sind Ausnehmungen zur Aufnahme von Kei lelementen in den Steuerstäben so ausgeführt, dass diese Ausnehmungen die Steu erstäbe in radialer Richtung vollständig durchdringen. Bevorzugt sind die Keilele mente nach unten hin so verlängert, dass diese sich vollständig durch die Ausneh mungen durch bis hin zum Spindelkörper erstrecken und sich auf dem Spindelkör per selbst abstützen. Das hat den Vorteil, dass die an den Steuerstäben radial an greifenden Fliehkräfte keinen oder zumindest nur einen reduzierten Einfluss auf die Keilelemente haben. In preferred design variants, recesses for receiving wedge elements in the control rods are designed in such a way that these recesses completely penetrate the control rods in the radial direction. The wedge elements are preferably extended downward so that they extend completely through the recesses through to the spindle body and are supported on the spindle body by themselves. This has the advantage that the centrifugal forces acting radially on the control rods have no or at least only a reduced influence on the wedge elements.
Die Erfindung sowie deren technisches Ehnfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbei spiele, auf welche die Erfindung nicht beschränkt ist. Es zeigen: The invention and its technical field are explained in more detail below with reference to the figures. The figures show particularly preferred Ausführungsbei games to which the invention is not limited. Show it:
Fig. 1: einen Querschnitt durch eine beschriebene Spindel; Fig. 2: eine Detailansicht eines Ausschnitts des Querschnitts durch die beschrie bene Spindel; 1: a cross section through a described spindle; 2: a detailed view of a detail of the cross section through the described spindle;
Fig. 3a: eine dreidimensionale Außenansicht einer beschriebenen Spindel mit Spannkörpern in einer ausgefahrenen radialen Position; 3a: a three-dimensional external view of a described spindle with clamping bodies in an extended radial position;
Fig. 3b: eine dreidimensionale Außenansicht einer beschriebenen Spindel mit Spannkörpem in einer eingefahrenen radialen Position; 3b: a three-dimensional external view of a described spindle with clamping bodies in a retracted radial position;
Fig. 4: einen Spindelgrundkörper in einem Querschnitt; 4: a main spindle body in a cross section;
Fig. 5: eine Darstellung eines Spannkörpers mit dem Spindelgrundkörper; 5: an illustration of a clamping body with the spindle base body;
Fig. 6a: einen Querschnitt durch ein Paar aus Spannkörper und Steuerstab; 6a: a cross section through a pair of clamping body and control rod;
Fig. 6b: die Ansicht des Spannkörpers von unten zur Fig. 6a; 6b: the view of the clamping body from below in relation to FIG. 6a;
Fig. 7: einen Ausschnitt durch eine Paarung von Keilelementen für eine weitere Ausführungsvariante der beschriebenen Spindel; 7 shows a detail through a pairing of wedge elements for a further embodiment variant of the described spindle;
Fig. 8a: eine erste Querschnittsansicht durch einen Spannkörper und einen Steu erstab einer Variante der beschriebenen Spindel; 8a: a first cross-sectional view through a clamping body and a control from a variant of the described spindle;
Fig. 8b: eine weitere Querschnittsansicht durch einen Spannkörper und einen Steuerstab einer Variante der beschriebenen Spindel; 8b: a further cross-sectional view through a clamping body and a control rod of a variant of the described spindle;
Fig. 9a: eine Darstellung eines Schnitts durch einen Spannkörper und einen Steu erstab für eine Variante einer beschriebenen Spindel; und Fig. 9b eine weitere Darstellung eines Schnitts durch einen Spannkörper und ei nen Steuerstab für eine Variante einer beschriebenen Spindel. 9a: an illustration of a section through a clamping body and a control rod for a variant of a described spindle; and 9b shows a further illustration of a section through a clamping body and a control rod for a variant of a described spindle.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine beschriebene Spindel 1 mit dem Spann mechanismus 4, der Bestandteil einer hier nur schematisch angedeuteten Spulen wickelvorrichtung 2 ist und auf welchem eine oder mehrere hier nur schematisch angedeutete Spulenhülsen 5 angeordnet sind. Die Spindel 1 hat eine Spindelachse 36 anhand derer ein Spindelkoordinatensystem definierbar ist. Das Spindelkoordi natensystem hat eine axiale Richtung 13 entlang der Spindelachse 36, eine radiale Richtung 14, die sich ausgehend von der Spindelachse 36 erstreckt sowie eine Umfangsrichtung 24, die senkrecht sowohl auf der Spindelachse 36 als auch auf der radialen Richtung 14 ausgerichtet ist. Das Grundelement der Spindel 1, an welchem die weiteren Komponenten (insbesondere die Elemente des Spannme chanismus 4) befestigt sind, ist der Spindelkörper 3. Innerhalb des Spindelkörpers 3 befindet sich das Spannelement 22, mit welchem eine für den Spannmechanis mus 4 notwendige Kraft erzeugt werden kann. Fig. 1 shows a cross section through a described spindle 1 with the clamping mechanism 4, which is part of a coil winding device 2, indicated here only schematically, and on which one or more coil sleeves 5, only indicated schematically here, are arranged. The spindle 1 has a spindle axis 36 on the basis of which a spindle coordinate system can be defined. The Spindelkoordi natensystem has an axial direction 13 along the spindle axis 36, a radial direction 14 that extends from the spindle axis 36 and a circumferential direction 24 that is perpendicular to both the spindle axis 36 and the radial direction 14. The basic element of the spindle 1, to which the other components (in particular the elements of the clamping mechanism 4) are attached, is the spindle body 3. Inside the spindle body 3 is the clamping element 22, with which a force necessary for the clamping mechanism 4 is generated can.
Das Spannelement 22 umfasst einen Kolben 35, einen Steg 28, einen Stempel 27, eine Spannfeder 26, einen Federträger 37 und eine Abschlussplatte 38. Der Feder träger 37 und die Abschlussplatte 38 sind fest mit dem Spindelkörper 3 verbunden und sie dienen dazu die Komponenten des Spannelementes 22 miteinander zu ver binden, zu führen und abzustützen. Die Spannfeder 26 drückt den Kolben 35 nach links. Dadurch werden die Steuerstäbe 8 mittels des Stempels 27 ebenfalls nach links verschoben. Die Keilelemente 10 der Steuerstäbe 8 werden nach links unter die Keilelemente 9 der Spannkörper 6 geschoben, wodurch die Spannkörper 6 in radialer Richtung 14 nach außen verschoben werden und so die Spulenhülsen 5 auf der Spindel 1 aufgeklemmt werden. Zum Entspannen müssen die Keilele mente 10 der Steuerstäbe 8 nach rechts verschoben werden, damit sich die Keil elemente 9 der Spannkörper 6 in radialer Richtung 14 frei bewegen können. Dies erfolgt gegen die Kraft der Spannfeder 26. Die Kraft kann beispielsweise durch Druckluft oder ein Hydrauliköl in mindestens einem Druckraum 25 erzeugt wer den oder aber indem von außerhalb der Spindel der Stempel 27 nach rechts gezo gen wird. Sowohl die Steuerstäbe 8 als auch die Spannkörper 6 befinden sich in axial ausgedehnten Nuten 7 auf einer Außenseite des Spindelkörpers 3 und sind bevorzugt gleichmäßig über den Umfang der Spindel 1 verteilt. The clamping element 22 comprises a piston 35, a web 28, a plunger 27, a tension spring 26, a spring carrier 37 and an end plate 38. The spring carrier 37 and the end plate 38 are firmly connected to the spindle body 3 and they serve the components of the Clamping element 22 to each other to bind ver, to lead and support. The tension spring 26 pushes the piston 35 to the left. As a result, the control rods 8 are also shifted to the left by means of the ram 27. The wedge elements 10 of the control rods 8 are pushed to the left under the wedge elements 9 of the clamping bodies 6, whereby the clamping bodies 6 are displaced outward in the radial direction 14 and the bobbin sleeves 5 are clamped onto the spindle 1. To relax the Keilele elements 10 of the control rods 8 must be moved to the right so that the wedge elements 9 of the clamping body 6 can move freely in the radial direction 14. This takes place against the force of the tension spring 26. The force can, for example, by Compressed air or a hydraulic oil in at least one pressure chamber 25 generated who or by pulling the punch 27 to the right from outside the spindle. Both the control rods 8 and the clamping bodies 6 are located in axially extended grooves 7 on an outside of the spindle body 3 and are preferably evenly distributed over the circumference of the spindle 1.
Diese Nuten 7 mit den darin befindlichen Elementen des Spannmechanismus 4 sind in der Fig. 1 und in der Fig. 2 nochmal detaillierter dargestellt. Zu erkennen ist in der Fig. 2, dass zweite Keilelemente 10 in Ausnehmungen 20 der Steuer stäbe 8 eingelegt sind, welche obere Keilflächen 11 bereitstellen. Auf diesen zwei ten Keilelementen 10 sind erste Keilelemente 9 angeordnet, welche eine untere Keilfläche 12 bereitstellen. Erste Keilelemente 9 und zweite Keilelemente 10 bil den so jeweils korrespondierende Keilflächen 11,12 aus, durch welche eine axiale Bewegung der Steuerstäbe 8 und der zweiten Keilelemente 10 in eine radiale Be wegung der ersten Keilelemente 9 und der darauf angeordneten Spannkörper 6 umgesetzt wird. These grooves 7 with the elements of the tensioning mechanism 4 located therein are shown again in greater detail in FIG. 1 and in FIG. It can be seen in FIG. 2 that second wedge elements 10 are inserted into recesses 20 of the control rods 8, which provide upper wedge surfaces 11. On these two th wedge elements 10, first wedge elements 9 are arranged, which provide a lower wedge surface 12. First wedge elements 9 and second wedge elements 10 bil the corresponding wedge surfaces 11, 12, through which an axial movement of the control rods 8 and the second wedge elements 10 is converted into a radial movement of the first wedge elements 9 and the clamping body 6 arranged thereon.
Die Fig. 3a und die Fig. 3b zeigen eine dreidimensionale Außenansicht einer be schriebenen Spindel 1, wobei die Fig. 3a die Spannkörper 6 in einer radial ausge fahrenen Position und die Fig. 3b die Spannkörper 6 in einer radial eingefahrenen Position zeigt. In beiden Figuren zu erkennen sind ein Rand des Federträgers 37, der mit dem hier nicht sichtbaren Spindelkörper 3 verbunden ist, sowie der Stem pel 27, der bei der Fig. 3b, gemäß welcher sich die Spannkörper 6 in der radial eingefahrenen Position befinden, in axialer Richtung ausgerückt ist. Hier ist also der Zusammenhang zwischen der axialen Bewegung und der radialen Bewegung der Spannkörper zu erkennen. 3a and 3b show a three-dimensional external view of a spindle 1 described, with FIG. 3a showing the clamping body 6 in a radially extended position and FIG. 3b showing the clamping body 6 in a radially retracted position. In both figures can be seen an edge of the spring carrier 37, which is connected to the spindle body 3, not visible here, and the Stem pel 27, which in Fig. 3b, according to which the clamping body 6 are in the radially retracted position in is disengaged in the axial direction. The relationship between the axial movement and the radial movement of the clamping body can be seen here.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Spindelkörper 3 ohne weitere Anbau teile und insbesondere ohne Teile des Spannmechanismus 4. Zu erkennen sind die Nuten 7, die in Umfangsrichtung 24 über den Umfang des Spindelkörpers 3 bevorzugt gleichmäßig verteilt sind. Bei diesem Spindelkörper 3 sind beispielhaft zwölf über den Umfang verteilte Nuten 7 vorgesehen. FIG. 4 shows a cross section through a spindle body 3 without further attachment parts and in particular without parts of the clamping mechanism 4. The grooves 7 can be seen, which extend in the circumferential direction 24 over the circumference of the spindle body 3 are preferably evenly distributed. In this spindle body 3, twelve grooves 7 distributed over the circumference are provided by way of example.
Fig. 5 zeigt eine Nut 7 an dem Spindelkörper 3 im Detail zusammen mit einem darin angeordneten Spannkörper 6 Jedoch ohne weitere Elemente des Spannme chanismus 4. Zu erkennen ist, dass die Nut 7 T-förmig ist bzw. eine T-Nut ist. Die Nut 7 hat einen schmalen oberen Bereich, der nach unten hin durch Hinterschnitte 18 erweitert ist. Der Spannkörper 6 hat einen zentralen Bereich und sich von dem zentralen Bereich in Umfangsrichtung 24 weg erstreckende Vorsprünge 19, die in die Hinterschnitte 18 eingreifen, diese Hinterschnitte 18 jedoch in radialer Rich tung 14 nicht vollständig ausfüllen, so dass eine Beweglichkeit des Spannkörpers 6 in radialer Richtung 14 gegeben ist. Auf einer inneren, hin zu dem Spindelkör per 3 ausgerichteten Seite des Spannkörpers 6 befindet sich eine Aufnahme 31, in welcher die hier nicht mit dargestellten Steuerstäbe eingelegt sind. Auch zu erken nen ist, dass der Spannkörper 6 im zentralen Bereich wie ein umgekehrtes „U“ ge formt ist und sich die Aufnahme 31 in dem Innenbereich dieses „U“ befindet. Fig. 5 shows a groove 7 on the spindle body 3 in detail together with a clamping body 6 arranged therein, but without further elements of the clamping mechanism 4. It can be seen that the groove 7 is T-shaped or is a T-groove. The groove 7 has a narrow upper area which is widened towards the bottom by undercuts 18. The clamping body 6 has a central region and projections 19 extending away from the central region in the circumferential direction 24, which engage in the undercuts 18, but do not completely fill these undercuts 18 in the radial direction 14, so that the clamping body 6 can move in the radial direction Direction 14 is given. On an inner side of the clamping body 6 oriented towards the Spindelkör by 3 is a receptacle 31 in which the control rods, not shown here, are inserted. It can also be seen that the clamping body 6 is shaped like an inverted “U” in the central area and the receptacle 31 is located in the inner area of this “U”.
Die Fig. 6a und die Fig. 6b zeigen ein Paar aus Spannkörper 6 und Steuerstab 8, wobei dieses Paar in der Fig. 6a in einer Schnittansicht in einer von axialer Rich tung 13 und radialer Richtung 14 aufgespannten Schnittebene dargestellt ist. In Fig. 6b ist eine Draufsicht auf den Spannkörper 6 in einer Ansicht von unten in ei ner von Umfangsrichtung 24 und radialer Richtung 13 aufgespannten Ebene ge zeigt. Anhand der Fig. 6a und der Fig. 6b wird das Prinzip des Zusammenwirkens von Steuerstäben 8 und Spannkörpem 6 erläutert. Zu erkennen sind die ersten Keilelemente 9 und die zweiten Keilelemente 10, die jeweils in Ausnehmungen 20 der Spannkörper 6 bzw. der Steuerstäbe 8 aufgenommen sind. Bei den ersten Keilelementen 9 ist jeweils auch gezeigt, dass diese mit Positionskörpern 17 in den Ausnehmungen 20 gehalten sind. Die Keilelemente 9, 10 bilden jeweils Keil- flächen 11, 12 aus, die mit einem Keilwinkel 30 ausgerichtet sind. Der Keilwinkel 30 gibt eine Übersetzung zwischen einer axialen Bewegung der Steuerstäbe 8 und einer radialen Bewegung der Spannkörper 6 vor. 6a and 6b show a pair of clamping body 6 and control rod 8, this pair being shown in FIG. 6a in a sectional view in a section plane spanned by axial Rich 13 and radial direction 14. In Fig. 6b is a plan view of the clamping body 6 in a view from below in egg ner of the circumferential direction 24 and radial direction 13 spanned plane GE shows. The principle of the interaction of control rods 8 and clamping bodies 6 is explained with reference to FIGS. 6a and 6b. The first wedge elements 9 and the second wedge elements 10, which are each received in recesses 20 of the clamping body 6 and the control rods 8, can be seen. In the case of the first wedge elements 9, it is also shown in each case that they are held in the recesses 20 with position bodies 17. The wedge elements 9, 10 each form wedge surfaces 11, 12 which are aligned with a wedge angle 30. The wedge angle 30 specifies a translation between an axial movement of the control rods 8 and a radial movement of the clamping body 6.
Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt durch eine Paarung von erstem Keilelement 9 und zweitem Keilelement 10 zusammen mit dem Spannkörper 6 und dem Steuerstab 8 auf dem Spindelkörper 3, wobei hier eine besondere Ausführungsvariante der Keilelemente 9, 10 gezeigt ist. Die hier dargestellten Keilelemente 9, 10 haben je weils eine obere Keilfläche 11 und eine untere Keilfläche 12, wobei bei dem ers ten Keilelement 9 hier die obere Keilfläche 11 und die untere Keilfläche 12 zuei nander hin ausgerichtet sind und gemeinsam einen Führungsschlitz 29 begrenzen und wobei bei dem zweiten Keilelement 10 hier die obere Keilfläche 11 und die untere Keilfläche 12 beidseitig an einem Steg 28 angeordnet sind. Der Steg 28 greift in den Führungsschlitz 29 ein, so bilden der Steg 28 und der Führungs schlitz 28 bzw. die Keilflächen 11, 12 der Keilelemente 9,10 eine Parallelführung 23 aus, über welche sowohl radial wirkende Druckkräfte als auch radial wirkende Zugkräfte zwischen den Keilelementen 9, 10 übertragen werden können. Die Kei lelemente 9,10 sind an den Steuerstäben 8 bzw. den Spannkörpern 6 bevorzugt so befestigt, dass hierzwischen bevorzugt jeweils ebenfalls radial wirkende Druck kräfte und radial wirkende Zugkräfte übertragen werden können. Beispielhaft ge zeigt ist dies bei dem zweiten Keilelement 10, welches eine Basis 32 aufweist, die in der Ausnehmung 20 derart in den Steuerstab 8 eingreift, dass sowohl radiale Zugkräfte als auch radiale Druckkräfte übertragen werden können. Eine entspre chende Aufnahme kann es auch für das erste Keilelement 9 in dem Spannkörper 6 geben. 7 shows a section through a pairing of the first wedge element 9 and the second wedge element 10 together with the clamping body 6 and the control rod 8 on the spindle body 3, a special variant of the wedge elements 9, 10 being shown here. The wedge elements 9, 10 shown here each have an upper wedge surface 11 and a lower wedge surface 12, with the first wedge element 9 here the upper wedge surface 11 and the lower wedge surface 12 are aligned towards each other and together delimit a guide slot 29 and where in the case of the second wedge element 10, the upper wedge surface 11 and the lower wedge surface 12 are arranged on both sides on a web 28. The web 28 engages in the guide slot 29, so the web 28 and the guide slot 28 or the wedge surfaces 11, 12 of the wedge elements 9,10 form a parallel guide 23, via which both radially acting compressive forces and radially acting tensile forces between the Wedge elements 9, 10 can be transferred. The wedge elements 9, 10 are preferably fastened to the control rods 8 or the clamping bodies 6 in such a way that between them, preferably also radially acting compressive forces and radially acting tensile forces can be transmitted. This is shown by way of example in the case of the second wedge element 10, which has a base 32 which engages in the recess 20 in the control rod 8 in such a way that both radial tensile forces and radial compressive forces can be transmitted. A corresponding recording can also be made for the first wedge element 9 in the clamping body 6.
In axialer Richtung vor und/oder hinter der Basis 32 befinden sich ein oder meh rere federnde Elemente 21. Diese federnden Elemente 21 ermöglichen eine kraft- abhängige axiale Relativverschiebung von zweiten Keilelementen 10 relativ zu dem Steuerstab 8. Hierdurch werden Fertigungsabweichungen ausgeglichen und ein unterschiedlich weites radiales Ausfahren der Spannkörper 6 ermöglicht. Das erste Keilelement 9 wird fest mit den Spannkörpern 6 und/oder den Positionskör pern 17 verbunden. Gegebenenfalls können auch Klebungen zur Verbindung von Spannkörpem 6, Steuerstab 8 und Keilelementen 9, 10 verwendet werden. In the axial direction in front of and / or behind the base 32 there are one or more resilient elements 21. These resilient elements 21 enable a force-dependent axial relative displacement of second wedge elements 10 relative to the control rod 8. This compensates for manufacturing deviations and different distances allows radial extension of the clamping body 6. That first wedge element 9 is firmly connected to the clamping bodies 6 and / or the positional bodies 17. If necessary, adhesive bonds can also be used to connect clamping bodies 6, control rod 8 and wedge elements 9, 10.
Das Konzept der federnden Elemente 21 in axialer Richtung 13 vor/oder hinter den zweiten Keilelementen 10 kann bei allen Ausführungsvarianten der hier be schriebenen Spindel 1 zur Anwendung kommen und ggf. auch für erste Keilele mente 9 angewendet werden. Die federnden Elemente 21 dienen dazu, dass die axiale Position des jeweiligen Keilelementes 9, 10 relativ zum Steuerstab in Ab hängigkeit von der von dem Steuerstab aufgebrachten in axialer Richtung 13 wir kenden Steuerkraft zu modifizieren. Hierdurch können Fertigungsabweichungen ausgeglichen werden und die Spannkörper 6 unabhängig voneinander unterschied lich weit in radialer Richtung 14 ausgefahren werden. The concept of the resilient elements 21 in the axial direction 13 in front of / or behind the second wedge elements 10 can be used in all variants of the spindle 1 described here and possibly also elements 9 for first wedge elements. The resilient elements 21 are used to modify the axial position of the respective wedge element 9, 10 relative to the control rod as a function of the control force applied by the control rod in the axial direction 13. As a result, manufacturing deviations can be compensated for and the clamping bodies 6 can be extended independently of one another differently Lich far in the radial direction 14.
Fig. 8a und Fig. 8b zeigen zwei Querschnitte durch Spannkörper 6 und Steuer stäbe 8 in der Nut 7 im Spindelkörper 3. In der Fig. 8a ist ein Schnitt vor oder hin ter den Keilelementen 9, 10 gezeigt. In Fig. 8b verläuft der Schnitt durch die Keil elemente 9, 10. Die in diesen Figuren 8a und 8b dargestellten Ausführungsmerk male sind auf die weiteren Ausführungsvarianten der hier beschriebenen Spindel übertragbar. Fig. 8a and Fig. 8b show two cross-sections through the clamping body 6 and control rods 8 in the groove 7 in the spindle body 3. In Fig. 8a a section in front of or behind the wedge elements 9, 10 is shown. In Fig. 8b, the section runs through the wedge elements 9, 10. The execution features shown in these Figures 8a and 8b can be transferred to the other design variants of the spindle described here.
In den Fig. 8a zu erkennen ist, dass der Spannkörper 6 in radialer Richtung 14 be weglich ist und dass eine äußeren Anschlagfläche 39 in dem Hinterschnitt 18 der Nut 7 existiert welche eine maximale radiale Bewegung des Spannkörpers 6 nach außen begrenzt. In Fig. 8a it can be seen that the clamping body 6 is movable in the radial direction 14 and that an outer stop surface 39 exists in the undercut 18 of the groove 7 which limits a maximum radial movement of the clamping body 6 outward.
Zu erkennen ist, dass Steuerstäbe 8 einen Stützbereich 33 in Umfangsrichtung 24 axial weit außen aufweisen, welche in die Hinterschnitte 18 der Nuten 7 eingrei- fen sowie diese Hinterschnitte in radialer Richtung 14 komplett überspannen, so dass die Steuerstäbe 8 in radialer Richtung 14 fixiert sind. Zweite Keilelemente 10 der Steuerstäbe 8 liegen an einer inneren Anschlagsfläche 40 der Nuten 7 direkt an und stützen sich dort direkt an dem Spindelkörper 3 ab. Diese innere Anschlagsfläche 40 der Nuten 7 kann auch als Nutgrund bezeichnet werden. Dazu können insbesondere zweite Keilelemente 10 einen Stützfortsatz 42 aufweisen, welcher das zweite Keilelement 10 bis hin zu der inneren Anschlagflä che 40 an dem Spindelkörper 3 fortsetzt. Die Ausnehmung 20 in dem Steuerstab 8 ist zu diesem Zwecke teilweise als eine in radialer Richtung 14 durchgängige Aussparung 41 ausgeführt, durch welche sich der Stützfortsatz 42 des zweiten Keilelementes 10 erstrecken kann. Druckkräfte werden damit von dem Spannkör pern 6 über die ersten Keilelemente 9 und die zweiten Keilelemente 10 direkt in den Spindelkörper 3 abgeleitet und nicht auf die Steuerstäbe 8 aufgebracht. It can be seen that control rods 8 have a support area 33 in the circumferential direction 24 axially far to the outside, which engage in the undercuts 18 of the grooves 7 and completely span these undercuts in the radial direction 14, so that the control rods 8 are fixed in the radial direction 14 . Second wedge elements 10 of the control rods 8 rest directly on an inner stop surface 40 of the grooves 7 and are supported there directly on the spindle body 3. This inner stop surface 40 of the grooves 7 can also be referred to as the groove base. For this purpose, in particular, second wedge elements 10 can have a support extension 42 which continues the second wedge element 10 up to the inner stop surface 40 on the spindle body 3. For this purpose, the recess 20 in the control rod 8 is partially designed as a recess 41 which is continuous in the radial direction 14 and through which the support extension 42 of the second wedge element 10 can extend. Pressure forces are thus derived from the Spannkör pern 6 via the first wedge elements 9 and the second wedge elements 10 directly into the spindle body 3 and not applied to the control rods 8.
Die bei einer Rotation der Spindel 1 an dem Steuerstab 8 angreifende Fliehkraft wird bei dieser vorteilhaften Ausführung über die Stützbereiche 33 des Steuer stabe 8 und die äußere Anschlagsfläche 39 direkt in den Spindelkörper 3 abgelei tet. Bei einer Rotation der Spindel 1 ohne Spulenhülsen 5 stützen sich die Spann elemente 6 mit ihren Vorsprüngen 19 ebenfalls an der äußeren Anschlagsfläche 39 ab und werden so sicher in der Nut 7 gehalten. The centrifugal force acting on the control rod 8 when the spindle 1 rotates is in this advantageous embodiment via the support areas 33 of the control rod 8 and the outer stop surface 39 directly into the spindle body 3. When the spindle 1 rotates without bobbin tubes 5, the clamping elements 6 are also supported with their projections 19 on the outer stop surface 39 and are thus held securely in the groove 7.
Fig. 9a und Fig. 9b zeigen jeweils einen Schnitt in einer dreidimensionalen Dar stellung, wobei dieser Schnitt in den Fig. 8a und 8b mit der Schnittmarkierung A- A verdeutlicht ist. 9a and 9b each show a section in a three-dimensional representation, this section being illustrated in FIGS. 8a and 8b with the section mark A-A.
Fig. 9a und Fig. 9b zeigen auch eine weitere vorteilhafte Variante bei der sowohl der Spannkörper 6 als auch er Steuerstab 8 die effektive selbe Länge aufweisen, wie die Spulenhülsen 5. Die Steuerstäbe 8 sind mittels positiver Formschließer 43 und negativer Formschließer 44 miteinander verbindbar, so dass über die axiale Länge der Spindel mehrere derartige Spannkörper 6 und Steuerstäbe 8 hinterei nander angeordnet sein können. Fig. 9a und 9b zeigen außerdem die als durchgängige Aussparungen 41 in den Steuerstäben 8 vorgesehenen Ausnehmun gen 20, durch die hindurch sich die Stützfortsatz 42 des zweiten Keilelementes 10 erstreckt und sich an den Spindelkörper 3 abstützen kann. Durch die Erfindung wird eine neuartige Spindel für eine Spul enwi ekel Vorrich tung mit einem Spannmechanismus zur Fixierung aufgesetzter Spulenhülsen vor geschlagen, wobei die Spulenwickelvorrichtung gegenüber Spulenwickelvorrich tungen mit vergleichbaren Spannmechanismen insbesondere eine erheblich ver besserte Fertigbarkeit ein höheres Geschwindigkeitspotential und einen verbesser- ten Kontakt des Spannkörpers mit den Spulenhülsen aufweist. 9a and 9b also show a further advantageous variant in which both the clamping body 6 and the control rod 8 have the same effective length as the coil sleeves 5. The control rods 8 can be connected to one another by means of positive mold closers 43 and negative mold closers 44, so that several such clamping bodies 6 and control rods 8 can be arranged one behind the other over the axial length of the spindle. 9a and 9b also show the as Continuous recesses 41 provided in the control rods 8 Ausnehmun gene 20 through which the support extension 42 of the second wedge element 10 extends and can be supported on the spindle body 3. The invention proposes a novel spindle for a Spul enwi ekel Vorrich device with a clamping mechanism for fixing attached bobbin sleeves, the coil winding device compared to Spulenwickelvorrich lines with comparable clamping mechanisms in particular a significantly improved manufacturability, a higher speed potential and an improved contact of the clamping body having with the bobbin tubes.
B ezugszei chenli ste List of references
1 Spindel 1 spindle
2 Spulenwickelvorrichtung 3 Spindelkörper 2 bobbin winding device 3 spindle body
4 Spannmechanismus 4 clamping mechanism
5 Spulenhülse 5 bobbin case
6 Spannkörper 6 clamping bodies
7 Nut 8 Steuerstab 7 groove 8 control rod
9 erste Keilelemente 9 first wedge elements
10 zweite Keilelemente 10 second wedge elements
11 obere Keilfläche 11 upper wedge surface
12 untere Keilfläche 13 axiale Richtung 12 lower wedge surface 13 axial direction
14 radiale Richtung 14 radial direction
15 erste Ausnehmung 15 first recess
16 zweite Ausnehmung 16 second recess
17 Positionskörper 18 Hinterschnitt 17 position body 18 undercut
19 Vorsprung 19 head start
20 Ausnehmung 20 recess
21 federnde Elemente 21 resilient elements
22 Spannelement 23 Parallelführung 22 Clamping element 23 Parallel guidance
24 Umfangsrichtung 24 circumferential direction
25 Druckraum 25 printing room
26 Spannfeder 26 tension spring
27 Stempel 28 Steg 29 Führungsschlitz 27 stamp 28 bar 29 guide slot
30 Keil winkel 30 wedge angle
31 Aufnahme 31 Recording
32 Basis 33 Stützbereich 32 base 33 support area
34 Trennsteg 34 divider
35 Kolben 35 pistons
36 Spindelachse 36 spindle axis
37 Federträger 38 Abschlussplatte 37 Spring carrier 38 End plate
39 äußere Anschlagsfläche39 outer stop surface
40 innere Anschlagsfläche40 inner stop surface
41 Aussparung 41 recess
42 Stützfortsatz 43 positiver Formschließer42 support extension 43 positive mold closer
44 negativer Formschließer 44 negative mold closer

Claims

Patentansprüche Claims
1. Spindel (1) für eine Spulenwickelvorrichtung (2) aufweisend eine zylinder förmigen Spindelkörper (3) und einen Spannmechanismus (4) zur Fixierung von auf die Spindel (1) aufgesetzten Spulenhülsen (5) mit einer Mehrzahl von axial fixierten Spannkörpern (6), die radial verfahrbar sind, um die auf gesetzten Spulenhülsen (5) zu fixieren, wobei der Spindelkörper (3) Nuten (7) aufweist, in denen die Spannkörper (6) angeordnet sind, wobei in den Nuten (7) unterhalb der Spannkörper (6) axial bewegliche Steuerstäbe (8) und separate Keilelemente (9,10) angeordnet sind, wobei die Keilelemente1. Spindle (1) for a coil winding device (2) having a cylindrical spindle body (3) and a tensioning mechanism (4) for fixing bobbin sleeves (5) placed on the spindle (1) with a plurality of axially fixed tensioning bodies (6) , which can be moved radially in order to fix the spool tubes (5) placed on, the spindle body (3) having grooves (7) in which the clamping bodies (6) are arranged, wherein in the grooves (7) below the clamping bodies ( 6) axially movable control rods (8) and separate wedge elements (9,10) are arranged, the wedge elements
(9,10) mit einer Keilfläche (11,12) auf korrespondierenden Keilflächen (11,12) der axial beweglichen Steuerstäbe (8) oder der Spannkörper (6) auf liegen und mit den Keilelementen (9,10) axiale Bewegungen der Steuer stäbe (8) in radiale Bewegungen der Spannkörper (6) umsetzbar sind. (9,10) with a wedge surface (11,12) on corresponding wedge surfaces (11,12) of the axially movable control rods (8) or the clamping body (6) and rods with the wedge elements (9,10) axial movements of the control (8) can be converted into radial movements of the clamping body (6).
2. Spindel (1) nach Anspruch 1, wobei die Spannkörper (6) Stangen sind, die sich zumindest über einen axialen Teilbereich der Spindel (1) erstrecken. 2. Spindle (1) according to claim 1, wherein the clamping bodies (6) are rods which extend at least over an axial portion of the spindle (1).
3. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nuten (7) in dem Spindelkörper in axialer Richtung (13) hinterschnittsfrei ausgeführt sind. 3. Spindle (1) according to one of the preceding claims, wherein the grooves (7) in the spindle body in the axial direction (13) are designed without undercuts.
4. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei erste Keilele mente (9) in ersten Ausnehmungen (15) der Spannkörper (6) eingelegt sind. 4. Spindle (1) according to one of the preceding claims, wherein first Keilele elements (9) in first recesses (15) of the clamping body (6) are inserted.
5. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zweite Keil elemente (10) in zweite Ausnehmungen (16) der Steuerstäbe (8) eingelegt sind. 5. Spindle (1) according to one of the preceding claims, wherein second wedge elements (10) are inserted into second recesses (16) of the control rods (8).
6. Spindel (1) nach einem der Ansprüche der vorhergehenden Ansprüche, wo bei erste Keilelemente (9) und/oder zweite Keilelemente (10) mit Positionskörpern (17) in erste Ausnehmungen (15) der Spannkörper bzw. in zweite Ausnehmungen (16) der Steuerstäbe (8) eingesetzt sind. 6. Spindle (1) according to one of the claims of the preceding claims, where with first wedge elements (9) and / or second wedge elements (10) Position bodies (17) are inserted into first recesses (15) of the clamping body or into second recesses (16) of the control rods (8).
7. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spann mechanismus (4) in den Nuten (7) verliersicher gehalten wird. 7. Spindle (1) according to one of the preceding claims, wherein the clamping mechanism (4) is held captive in the grooves (7).
8. Spindel (1) nach Anspruch 7, wobei die Nuten (7) mit mindestens einem Hinterschnitt (18) in radialer Richtung (14) ausgeführt sind und die Spann körper (6) mindestens einen Vorsprung (19) aufweisen, welcher in den Hin terschnitt (18) eingreift, so dass der Spannmechanismus (4) verliersicher in den Nuten (7) gehalten wird. 8. Spindle (1) according to claim 7, wherein the grooves (7) are designed with at least one undercut (18) in the radial direction (14) and the clamping body (6) have at least one projection (19) which in the outward undercut (18) engages so that the clamping mechanism (4) is held captive in the grooves (7).
9. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spann körper (6) eine Aufnahme (31) aufweisen, in welcher die beweglichen Steu erstäbe (8) zumindest teilweise aufgenommen sind. 9. Spindle (1) according to one of the preceding claims, wherein the clamping body (6) have a receptacle (31) in which the movable control rods (8) are at least partially received.
10. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Steuerstäbe (8) an seinen Enden positive Formschließer (43) und/oder negative (44) Formschließer aufweist, über die Zug- und Druckkräfte in axi aler Richtung (13) übertragen werden können. 10. Spindle (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one control rods (8) at its ends positive mold closers (43) and / or negative (44) mold closers, over the tensile and compressive forces in the axial direction (13) can be transferred.
11. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zweite Keil elemente (10) der Steuerstäbe (8) mit in axialer Richtung (13) federnden Elementen (21) an den Steuerstäben (8) abgestützt sind. 11. Spindle (1) according to one of the preceding claims, wherein second wedge elements (10) of the control rods (8) with in the axial direction (13) resilient elements (21) on the control rods (8) are supported.
12. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spann mechanismus (4) mindestens ein steuerbares Spannelement (22) in dem Spindelkörper (3) aufweist mit welchem eine Spannkraft auf die bewegli chen Steuerstäbe (8) aufbringbar ist. 12. Spindle (1) according to one of the preceding claims, wherein the clamping mechanism (4) has at least one controllable clamping element (22) in the spindle body (3) with which a clamping force can be applied to the movable control rods (8).
13. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Keilele mente (9,10) eine obere Keilfläche (11) und eine parallel dazu ausgerichtete untere Keilfläche (12) aufweisen und hierzu korrespondierende parallel aus gerichtete obere Keilflächen (11) und untere Keilflächen (12) an den axial beweglichen Steuerstäben (8) oder den Spannkörpern (6) ausgebildet sind, wobei die oberen Keilflächen (11) und die unteren Keilflächen (12) zusam- men eine Parallelführung (23) bilden, mit welchen Zugkräfte und Druck kräfte in radialer Richtung (14) auf die Spannkörper (6) übertragbar sind. 13. Spindle (1) according to one of the preceding claims, wherein the Keilele elements (9,10) have an upper wedge surface (11) and one aligned parallel thereto have lower wedge surfaces (12) and corresponding parallel upper wedge surfaces (11) and lower wedge surfaces (12) are formed on the axially movable control rods (8) or the clamping bodies (6), the upper wedge surfaces (11) and the lower Wedge surfaces (12) together form a parallel guide (23) with which tensile forces and compressive forces can be transmitted in the radial direction (14) to the clamping bodies (6).
14. Spindel (1) nach Anspruch 13, wobei die Nuten (7) mit mindestens einem Hinterschnitt (18) in radialer Richtung (14) ausgeführt sind und die Steuer- Stäbe (8) mindestens einen Vorsprung (19) aufweisen, welcher in den Hin terschnitt (18) so eingreift, dass der Hinterschnitt (18) in radialer Richtung (14) zumindest abschnittsweise vollständig von den Steuerstäben (8) ausge füllt ist, so dass Zugkräfte und Druckkräfte in radialer Richtung (14) von den Nuten auf die Steuerstäbe (8) übertragbar sind. 14. Spindle (1) according to claim 13, wherein the grooves (7) are designed with at least one undercut (18) in the radial direction (14) and the control rods (8) have at least one projection (19) which in the The undercut (18) engages in such a way that the undercut (18) in the radial direction (14) is at least partially completely filled by the control rods (8), so that tensile forces and compressive forces in the radial direction (14) from the grooves onto the control rods (8) are transferable.
15. Spindel (1) nach Anspruch 13 oder 14, wobei erste Keilelemente (9) an den Spannkörpem (6) und /oder zweite Keilelemente (10) an den Steuerstäben (8) in radialer Richtung (14) derart gehaltert sind, dass Zugkräfte und Druckkräfte von den Keilelementen (9,10) auf die Spannkörper (6) und die Steuerstäbe (8) übertragbar sind. 15. Spindle (1) according to claim 13 or 14, wherein first wedge elements (9) on the clamping bodies (6) and / or second wedge elements (10) on the control rods (8) in the radial direction (14) are held in such a way that tensile forces and compressive forces can be transmitted from the wedge elements (9, 10) to the clamping body (6) and the control rods (8).
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