[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Hülsenspannsystem für einen Spulendorn, welcher
zum Aufwinden von synthetischen Filamentgarnen verwendet wird. Insbesondere befasst
sich die Erfindung mit der Erzeugung der Spannkräfte, welche während des Spulenaufbaues
über die Hülsenspannelemente eine Hülse, bzw. eine Packung gegenüber dem Dorn festhalten.
Stand der Technik
[0002] Spulendorne zum Aufwinden von synthetischen Filamentgarnen sind bekannt, siehe z.B.
US PS 4336912; 4460133; 3030039; 4458850. Solche Dorne sind zum Gebrauch in eine Spulmaschine
eingebaut, wobei sie fliegend, zur Drehung um ihre eigene Längsachse, montiert sind,
siehe z.B. US PS 4298171; 4014476, europäisches Patent No. 73930, und europäische
Patentanmeldung No. 161385.
[0003] Während des Spulenaufbaus muss der Dorn um die eigene Längsachse drehen und gleichzeitig
die Hülse, worauf die Packung kontinuierlich aufgebaut wird, zur schlupffreien Drehung
mit dem Dorn festhalten. Zu diesem Zweck ist es bekannt, Hülsenspannelemente durch
die Erzeugung einer axial gerichteten Spannkraft radial nach aussen gegen die Hülseninnenseite
zu zwingen, siehe z.B. US PS 3052420; 3554455; 4068806; 4142690; 4232835 und GB 2023256.
Wie in US PS 4142690 gezeigt, werden die Spannkräfte häufig durch Tellerfederpakete
erzeugt.
Verwandte Anmeldungen
[0004] In unserer britischen Patentanmeldung Nr. 8524303 (eingereicht am 2. Oktober 1985)
zeigen wir eine neue Dornkonstruktion, wonach die Hülsen-tragende Partie und die Lagerpartie
aus einem Stück gebildet werden. Aequivalentanmeldungen sind kürzlich in Europa (Patentanmeldung
No. 86113104.3) und USA (US SN eingereicht worden.
[0005] In unserer britischen Patentanmeldung Nr. 8525791 (eingereicht am 18. Oktober 1985)
ist ein Hülsenspannsystem beschrieben, worin die Spannkräfte durch Körper aus porösen
Elastomeren erzeugt werden. Aequivalentanmeldungen sind neulich in Europa (Patentanmeldung
No. 86113787.5) und US (US SN 919652) eingereicht worden.
[0006] Wie wir in der britischen Patentanmeldung Nr. 8525791 und den Aequivalentanmeldungen
aufgeführt haben, ist die Erzeugung der Spannkräfte durch Tellerfedern mit einigen
Problemen behaftet. Gewisse Probleme solcher Elemente werden nachstehend bei der Beschreibung
der Figuren dieser Anmeldung weiter hervorgehoben. Die Probleme der Tellerfedern können
durch die Verwendung von porösen Elastomeren gemäss unserer britischen Patentanmeldung
Nr. 8525791 gelöst werden, aber es besteht der Verdacht, dass solche Elastomer-Materialien
längerfristig Alterungserscheinungen unterworfen sind, welche die Spannleistung beeinträchtigen.
Wenn dieser Fall in der Praxis auftritt, müssen die krafterzeugenden Elemente ausgewechselt
werden. Zudem ist die Montage- und Lösekraft sehr hoch.
[0007] Diese Erfindung befasst sich mit einer Alternativlösung, welche weniger Alterungsrisiken
beinhaltet und mit kleinerem Lösekraftaufwand betrieben werden kann.
[0008] Ein Beispiel der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit einem Dorn gemäss
unserer britischen Patentanmeldung Nr. 8524303 und anhand der Zeichnungen beschrieben.
Die Erfindung wird aber nicht auf die Kombination mit dieser Art von Spulendorn eingeschränkt.
[0009] Ein Spulendorn gemäss dieser Erfindung umfasst einen (gegenüber dem Dorn) axial bewegbaren
Teil, einen Anschlag und einen elastisch deformierbaren Körper zwischen dem Teil
und dem Anschlag. Wenn dieser Körper durch Zusammendrücken zwischen dem Teil und dem
Anschlag deformiert wird, übt er eine (gegenüber dem Dorn) axial gerichtete Rückstellkraft
auf den Teil aus. Zudem umfasst der Spulendorn Hülsenspannelemente, welche sich radial
bei axialer Bewegung des Teils verschieben, z.B. kann der Teil als Konus ausgebildet
werden, und die Hülsenspannelemente können dann auf der konischen Oberfläche des Teils
sitzen.
[0010] Obige Merkmale der Erfindung sind auch in dem schon erwähnten Stand der Technik zu
finden. Die Erfindung ist aber dadurch gekennzeichnet, dass Begrenzungsmittel vorhanden
sind, um radiale Deformationen und radiale Verschiebungen des Körpers weitgehend zu
verhindern. Die Unterschiede gegenüber einem Tellerfedersystem werden nachstehend
in der Diskussion der Figuren 1 und 2 behandelt.
[0011] Das obige kennzeichnende Merkmal der Erfindung ist auch in der mit porösen Elastomeren
ausgerüsteten Variante (gemäss britischer Patentanmeldung Nr. 8525791) zu finden.
Die neue Variante unterscheidet sich von der früheren durch den den Körper umgebenden
freien Raum, welcher axiale Deformationen des Körpers aufnimmt. In der früheren Variante
ist der Raum zwischen dem Teil und dem Anschlag durch die porösen Elastomere weitgehend
aufgefüllt.
[0012] Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung tritt die axiale Deformation des Körpers
als eine Ausbreitung seines Querschnittes auf. Dieses Merkmal wird auch nachstehend
bei der Beschreibung der Figuren im Vergleich mit Tellerfedern weiter erklärt.
[0013] In der bevorzugten Ausführung ist der Körper aus einem kompakten elastomerischen
Material gebildet. In dieser Ausführung kann der Körper mit zwei Begrenzungsmitteln
verbunden werden, um dadurch ein ersetzbares Element (eine Einheit) zu bilden, wobei
ein Begrenzungsmittel die radiale Deformation nach innen und das andere Begrenzungsmittel
die radiale Deformation nach aussen verhindert. Zwei solche. Elemente können nebeneinander,
mit gegenseitiger Berührung über eines ihrer jeweiligen Begrenzungsmittel, angeordnet
werden, sodass axiale Kräfte zwischen den Elementen über die sich berührenden Begrenzungsmittel
übertragen werden können.
[0014] Die Erfindung, und insbesondere eine bevorzugte Ausführung davon, wird nun anhand
der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsquerschnitt durch ein Hülsenspannsystem gemäss der Erfindung, wie
sie in der vorangehenden Einleitung breit definiert wurde,
Fig. 2 einen entsprechenden Querschnitt durch eine andere Ausführung gemäss der Erfindung,
welche aber näher an das bekannte Tellerfederpaket grenzt und die Unterschiede zwischen
dieser Erfindung und dem vorbekannten System hervorheben sollte, und
Fig. 3 eine Seitenansicht mit einem Teilschnitt einer bevorzugten Ausführung der Erfindung.
[0015] Weder die Variante gemäss Fig. 1 noch diejenige gemäss Fig. 2 ist als praktische
Ausführung der Erfindung gedacht. Diese Figuren erleichtern aber eine Beschreibung
der Grundprinzipien der Erfindung und einen Vergleich mit dem Stand der Technik, insbesondere
mit konventionellen Tellerfederpaketen.
[0016] In Fig. 1 weist das Bezugszeichen 10 auf das Mantelrohr eines Spulendornes von irgendeinem
Typ, mit einer Längs-(Dreh)achse 12. Bezugszeichen 14 weist auf eine zentrale Führung,
welche koaxial zum Rohr 10 angeordnet ist. Auf der Führung 14 sitzt ein Konuselement
16, mit einem Aussenflansch 18. Hülsenspannelemente 34, wovon in Fig. 1 nur zwei zu
sehen sind, sitzen auf der konischen Oberfläche von Element 16 und ragen radial davon
nach aussen jeweils in eine entsprechende Oeffnung 36 im Mantelrohr 10 hinein. Das
Element 16 ist in Längsrichtung (axiale Richtung) des Dornes, bzw. des Rohres 10 bewegbar,
wobei die Elemente 34 auf der konischen Oberfläche des Elementes 16 gleiten und sich
dabei durch ihre jeweiligen Oeffnungen 36 radial nach aussen bzw. nach innen verschieben.
[0017] Wenn sich das Element 16 nach links (gemäss Fig. 1) bewegt, werden die Elemente 34
radial nach aussen gegen die Innenseite einer auf dem Rohr 10 aufgesteckten Hülse
30 (in Fig. 1 gestrichelt angedeutet) verschoben. Durch die Berührung zwischen den
Spannelementen 34 und der Hülse 30 wird letztere während der für den Spulenaufbau
notwendigen Drehung um die Achse 12 fest auf dem Dorn gehalten. Nach Fertigstellung
der Spule auf der Hülse 30 kann das Element 16 nach rechts (gemäss Fig. 1) bewegt
werden, sodass die Spannelemente 34 nicht mehr gegen die Innenseite der Hülse 30 gedrückt
werden und letztere für das Abziehen freigeben. Zur Freilassung der Hülse 30 erzeugt
ein geeignetes Mittel (nicht gezeigt) eine Kraft auf das Element 16, um letzteres
gegen eine Vorspannung nach rechts zu bewegen. Die Erzeugung dieser Vorspannung ist
Sache dieser Erfindung, wie nachstehend beschrieben.
[0018] Ein Anschlag 28 ist fest gegenüber dem Rohr 10 und der Führung 14 montiert (Einzelheiten
nicht gezeigt). Ein elastisch deformierbarer Körper, in der Form eines hohlen Kegelstumpfes
40, berührt an seinem kleineren Ende die Führung 14 und den Anschlag 28, und an seinem
grösseren Ende die Stirnseite des Elementes 16 und die Innenseite des Flansches 18.
In allen Betriebszuständen ist der Körper 40 zwischen dem Element 16 und dem Anschlag
28 zusammengedrückt. Da der Anschlag 28 fest an der Führung 14 sitzt, übt der Körper
40 auf das Element 16 eine axial gerichtete Kraft aus, welche das Element 16 vom Anschlag
28 weg (in Fig. 1, nach links) vorspannt. Ein geeignetes Mittel (nicht gezeigt) ist
vorhanden, um die Bewegung des Elementes 16 vom Anschlag 28 weg, und dabei die Verschiebung
der Hülsenspannelemente 34 radial nach aussen, zu begrenzen. Dieser Zustand bestimmt
den maximalen Innendurchmesser der Hülsen 30, welche durch dieses Hülsenspannsystem
auf dem Dorn zu halten sind. Hülsen mit kleineren Innendurchmessern, bis zum Aussendurchmesser
des Rohres 10, können durch einen kleineren Abstand zwischen Element 16 und Anschlag
28 gehalten werden.
[0019] Angenommen zum Beispiel, die Hülse 30 habe den maximal zulässigen Innendurchmesser
D, so entspricht dies einem gewissen Abstand L zwischen Element 16 und Anschlag 28.
Wenn aber der Innendurchmesser der Hülse dem Aussendurchmesser (d) des Rohres 10
entspricht, ist der Abstand zwischen Element 16 und Anschlag 28 auf ℓ reduziert.
Der Abstandbereich (L - ℓ) kann "Hülsenspannbereich" genannt werden, und die Kraft/Weg-Charakteristik
des Körpers 40 ist so anzuordnen, dass innerhalb des Hülsenspannbereiches vorbestimmte
Hülsen spannkräfte von den Spannelementen 34 auf die zu spannende Hülse 30 ausgeübt
werden.
[0020] Um die Hülse 30 sicher freizugeben, muss der Abstand zwischen Element 16 und Anschlag
28 noch weiter reduziert werden können, zum Beispiel auf den Abstand s. In diesem
Zustand muss der Körper 40 eine vorbestimmte maximale, vom Freigabemittel zu überwindende
Vorspannung auf das Element 16 ausüben.
[0021] Der Körper 40 ist aus einem kompakten Elastomer gebildet, d.h. ohne nennenswerte
Porosität. Um die Deformation des Körpers 40 während des Zusammenschrumpfens des
Abstandes von L auf s zu ermöglichen, muss Raum um den Körper 40 freigelassen werden.
Zu diesem Zweck sind eine Kammer 42 innerhalb des Körpers und eine den Körper 40 umgebende
Kammer 44 freigelassen. Deformationen der Endpartien des Körpers 40 sind aber begrenzt,
nicht nur durch Berührung mit dem Anschlag 28 und der Stirnseite des Elementes 16,
sondern auch durch Berührung mit der Führung 14 und der Innenseite des Flansches 18.
Die axialen, vom Element 16 übertragenen Kräfte belasten den Körper 40 mit Druck
und/oder mit Schub. Das Resultat ist eine Ausbreitung der Wanddicke t, wobei die
Ausbreitung nicht unbedingt gleichmässig über die ganze Länge des Körpers verteilt
ist.
[0022] Fig. 2 zeigt eine Variante mit modifizierten Tellerfedern, um den Vergleich zwischen
dieser Erfindung und einem konventionellen Tellerfederpaket zu erläutern. Die Führung
14 und das Mantelrohr 10 sind gleich wie in Fig. 1, und es kann angenommen werden,
dass die ganze Anordnung einen auf der Führung 14 festsitzenden Anschlag (ähnlich
dem Anschlag 28, Fig. 1) und ein Konuselement (ähnlich dem Element 16, Fig. 1, aber
ohne Flansch 18) umfasst; letztere Elemente sind aber in Fig. 2 nicht gezeigt.
[0023] In Fig. 2 ist die Vorspannung des Konuselementes durch ein Paket von Tellerfedern
50 bewirkt, wovon in dieser Figur nur drei Federn gezeigt sind. Jede dieser Federn
50 umfasst einen Innenring 52, welcher die Führung 14 satt umgibt, und einen Aussenring
54, welcher satt an der Innenseite des Mantelrohres 10 liegt. Axiale Kräfte werden
zwischen benachbarten Federn 50 durch Berührung ihrer Aussenringe 54, bzw. ihrer Innenringe
52, übertragen.
[0024] Um die Federpakete zusammenzudrücken, muss der Abstand A zwischen zwei benachbarten,
aber nicht in Berührung stehenden Aussenringen 54 reduziert werden. Dabei ändern
sich die Dimensionen der Innen- und Aussenringe 52, 54 nicht. Die elastischen Teller
zwischen diesen Ringen müssen sich also "wölben", wie strichpunktiert angedeutet wird
(50A).
[0025] Die mit Strich-Punkt-Linien angedeutete Feder 56 ist eine konventionelle Tellerfeder,
ohne Innen- und Aussenringe 52, 54. Die axiale Belastung, welche die Wölbung 50A
hervorruft, würde nicht die gleiche Wirkung auf die Tellerfeder 56 zeigen. Statt
dessen würde sich unter dieser Belastung der Innendurchmesser der Feder 56 reduzieren
und/oder der Aussendurchmesser der Feder ausbreiten, wie durch die kleinen Pfeile
angedeutet ist.
[0026] In einem konventionellen Tellerfederpaket mit Tellerfedern 56 müssen die axialen
Kräfte sauber von einer Feder an ihre Nachbarfeder übertragen werden. Keine Feder
darf sich also so weit nach innen oder nach aussen ausbreiten, dass sie an der Führung
14 oder am Rohr 10 klemmt. Anders gesagt, muss am inneren und äusseren Tellerrand
genügend Spielraum vorhanden sein, um die für den Betrieb notwendige Ausbreitung der
Tellerfedern zu ermöglichen. Das Paket als ganzes kann also nicht sauber im ganzen
Aggregat geführt angeordnet werden, und die einzelnen Federn können sich unter der
Wirkung der Zentrifugalkraft radial verschieben, was zu beträchtlicher Unwucht im
ganzen Aggregat führen kann.
[0027] Ausserdem müssen bis zu 30 Tellerfedern in einem Paket nebeneinander angeordnet werden,
um die heute notwendigen Hülsenspannkräfte von bis zu 300 Newton zu erzeugen. Die
Belastung muss dann ziemlich gleichmässig zwischen den einzelnen Federn des Paketes
verteilt werden, sonst kann es leicht vorkommen, dass eine Feder "umkippt". Statt
spiegelbildlich, liegt die umgekippte Feder dann parallel zu ihren beiden Nachbarn.
Das Paket gibt dann natürlich nicht mehr die gewünschte Federcharakteristik.
[0028] Durch das Anbringen der begrenzenden Ringe 52, 54 kann die unerwünschte Ausbreitung
der neuen Tellerfedern vermieden werden, und das ganze Paket kann sauber innen und
aussen geführt werden. Weiter wird das Risiko des Umkippens durch die Deformation
50A ausgeschlossen. Es bleibt aber noch das Problem, dass relativ viele Einzelfedern
50 in einem Paket zusammen gesetzt werden müssen, um die heute notwendigen Spannkräfte
zu erzeugen. Die bevorzugte Ausführung, welche nun im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben
werden soll, basiert also auf der Grundlage der Variante von Fig. 1, wobei sich die
notwendigen Spannkräfte mit relativ weniger Einzelfedern produzieren lassen.
[0029] Der allgemeine Aufbau des in der Fig. 3 teilweise gezeigten Spulendornes 200 entspricht
weitgehend dem Aufbau der in den vorerwähnten britischen Patentanmeldungen gezeigten
Dorne, und die in Fig. 3 verwendeten Bezugszeichen entsprechen so weit wie möglich
den Bezugszeichen der vorerwähnten Anmeldungen.
[0030] Mit 22 ist das Aussenrohr als eine Hülsen-tragende Partie des Dornes 200 angedeutet.
Dieses Rohr 22 ist durch ein geeignetes Mittel 210 (nur teilweise gezeigt) mit einer
Lagerpartie (nicht gezeigt, links vom Bild) verbunden. Der Dorn 200 ist so konstruiert,
dass er eine Mehrzahl von Fäden gleichzeitig durch Drehung um seine eigene Längsachse
zu individuellen Packungen (Spulen) aufwinden kann. Für jeden aufzuwindenen Faden
muss der Dorn 200 eine entsprechende Leerhülse (in Fig. 3 nicht gezeigt) aufnehmen
und während des Spulenaufbaues festhalten. Fig. 3 zeigt das Hülsenspannaggregat
für eine solche Hülse, nämlich für diejenige, welche am "inneren" Ende des Rohres
22 (der Lagerpartie am nächsten) im Gebrauch getragen wird. In der nicht gezeigten
Fortsetzung des Rohres 22 (rechts von Fig. 3) wird für jeden anderen aufzuwickelnden
Faden (für jede andere Hülse) ein ähnliches Hülsenspannaggregat vorgesehen.
[0031] Das in Fig. 3 gezeigte Aggregat umfasst einen Anschlag 86A, welcher durch Schrauben
92 gegenüber dem Aussenrohr 22 fixiert ist. Das Aggregat umfasst auch zwei Hülsenspannvorrichtungen,
welche spiegelbidlich an gegenüberstehenden Seiten des Anschlages 86A angeordnet,
aber sonst ähnlich aufgebaut sind. Die nachstehende Beschreibung bezieht sich in
erster Linie auf die linke Vorrichtung, wobei die Bezugszeichen für die entsprechenden
Teile der rechten Vorrichtung jeweils in Klammern hinzugefügt wurden.
[0032] Die Hülsenspannvorrichtung enthält einen Satz Hülsenspannelemente 34 (34), welche
(wie in Fig. 1) durch axiale Bewegungen eines Konus 76 (100) radial nach aussen verschoben
werden können. Konus 76 (100) ist an seinem grösseren Ende mit einem Führungsteil
96A (102A) verbunden, und letzterer Teil gleitet an der Innenseite des Rohres 22,
um die axialen Bewegungen des Konus 76 (100) zu führen. An seinem kleineren Ende schliesst
sich der Konus 76 (100) an einen ringförmigen Kolben 74 (98), welcher aussen an der
Innenseite des Rohres 22 und innen an einem Verbindungsrohr 66A geführt ist. Auf der
anderen Seite des Kolbens 74 (98) ist der Hohlraum innerhalb des Rohres 22 freigelassen,
um eine Druckkammer 78 (104) zu bilden. Die verschiedenen Druckkammern können durch
die Lagerpartie über eine geeignete Leitung 220 und über den im Führungsrohr 66A
vorgesehenen Verbindungskanal 230 mit Druckmitteln versorgt werden. Wenn die Kammer
78 (104) unter Druck gesetzt wird, verschiebt sich der Kolben 74 (98) dem Führungsrohr
66A entlang gegen den Anschlag 86A.
[0033] Der Konus 76 (100) folgt der Bewegung des Kolbens 74 (98), was eine Hülse, bzw. Spule
freigibt. Diese Bewegung kann aber nur durch Ueberwindung einer auf den Führungsteil
96A (102A) ausgeübten, von zwei Federelementen 400 (400) ausgehenden Vorspannung
durchgeführt werden. Wie durch die Bezugszeichen angedeutet, sind alle Federelemente
400 identisch aufgebaut, und nur eines davon wird nachstehend als Beispiel individuell
beschrieben.
[0034] Jedes Federelement 400 umfasst einen kegelstumpfförmigen Körper 40A aus einem kompakten
elastomerischen Material, ähnlich dem Körper 40 in Fig. 1. Weiter umfasst jedes Element
400 aber auch einen Aussenmetallring 410 und einen Innenmetallring 420. Körper 40A
ist über seine ganze Wanddicke an seiner grösseren Endpartie mit der Innenseite des
Ringes 410, und an seiner kleineren Endpartie mit der Aussenseite des Ringes 420 fest
verbunden. Jedes Element 400, inklusive Körper 40A und Ringe 410, 420, wird also
als Einheit in das Aggregat montiert, wobei die einzelnen Federelemente 400 paarweise
spiegelbildlich zueinander angeordnet werden, sodass ein Ring 410 des Paares gegen
den Anschlag 86A, und der andere Ring 410 des Paares gegen den jeweiligen Führungsteil
96A (102A) anstösst. Die axialen Kräfte werden zwischen den Elementen des Paares durch
die Berührung der Innenringe 420 übertragen.
[0035] Die Innenfläche jedes Ringes 420 ist mit einer Gleitschicht 430 versehen, und letztere
sitzt satt auf der Aussenfläche des Führungsrohres 66A, sodass das Element frei dem
Führungsrohr entlang gleiten kann. Die
[0036] Aussenfläche eines Ringes 410 von einem Paar ist von einem Flansch 85 am Anschlag
86A, und die Aussenfläche des anderen Ringes 410 des Federpaares ist durch einen Flansch
97 (101) am Führungsteil 96A (102A) positioniert. Die Innen- und Aussenringe 420,
410 bilden aber an und für sich Begrenzungsmittel, welche die Bewegungsfreiheit des
Körpers 40A nach aussen und nach innen unter Deformation begrenzen.
[0037] Fig. 3 zeigt das Hülsenspannaggregat in seinem relativ entspannten Zustand, d.h.
mit den Hülsenspannelementen 34 so weit wie möglich radial nach aussen verschoben.
Geeignete Mittel (nicht gezeigt, zum Beispiel an den einzelnen Hülsenelementen 34)
können vorgesehen werden, um diesen "entspannten" Zustand zu definieren. Wie bereits
in der Variante von Fig. 1 beschrieben, ist aber jeder Körper 40A schon in diesem
Zustand durch die Ringe 410, 420 zusammengedrückt, sodass die erwünschte axiale Kraft
auf den jeweiligen Führungsteil 96A (102A) ausgeübt wird und dadurch die Hülsenspannelemente
34 den erwünschten Spannkräften unterworfen sind. Bei der Unter-Druck-Setzung der
Kammern 78, 104 werden die Körper 40A zwischen ihren jeweiligen Ringen 410, 420 noch
weiter zusammengedrückt, wobei die Spannkräfte aufgehoben werden. Die axialen Kräfte,
welche vom Anschlag 86A und den Führungsteilen 96A, 102A, auf die Federelemente 400
übertragen werden, belasten jeden Körper 40A mit Druck und Schub, sodass sich die
Wanddicke des Elementes gegenüber seinem voll entspannten Zustand (nicht gezeigt)
ausbreitet.
[0038] Geeignete Federelemente sind von der Firma Huber + Suhner, 8330 Pfäffikon, unter
dem allgemeinen Namen "Vibratex-Elemente" erhältlich. Das in Fig. 3 gezeigte Beispiel
ist eine Spezialausführung des Vibratex-Elementes V14, wobei die Innenfläche des
Aussenringes 410, und die Aussenfläche des Innenringes 420 leicht schräg zur Achse
angeordnet werden, um die Axialkräfte besser auf den Körper 40A zu übertragen. In
der Normalausführung des Elementes V14 sind die Innen- und Aussenflächen beider Ringe
koaxial zur Achse angeordnet.
[0039] In der in Figur 3 gezeigten Variante ist jedes einzelne Federelement in der Form
eines Rotationskörpers gebildet. Dies ist keine zwingende Voraussetzung. Wichtig
ist die Rotationssymmetrie des ganzen Aggregates, was aber durch Rotationssymmetrie
der einzelnen Komponenten begünstigt wird. Zudem ist jedes Element innen am Rohr 66A
und aussen am Flansch 85 bzw. 97 (101) saüber geführt und gegenüber der Dornachse
zentriert. Unwucht kann also nicht wegen radialer Verschiebung des ganzen Elementes
auftreten.
[0040] Unwucht könnte aber auch durch asymmetrische Deformation des elastischen Körpers
hervorgerufen werden. Insofern der Körper noch frei ist, sich radial auszudehnen,
muss die Deformation symmetrisch um die Dornachse verteilt werden. In diesem Zusammenhang
müssen die Auswirkungen von axialen Kräften und auch diejenige der Fliehkraft berücksichtigt
werden. In einer Ausführung gemäss Figur 1 könnte es sich also als notwendig erweisen,
die radiale Ausbreitung des kleineren Endes vom Körper 40 auch durch einen Flansch
auf den Anschlag 28 zu begrenzen bzw. zu verhindern. In der Variante gemäss Figur
3 ist die radiale Ausbreitung des kleineren Endes vom Körper 40A durch die Vulkanisation
auf den Ring 420 begrenzt. Zudem sollte die "freie Länge" (F, Fig. 1) des elastischen
Körpers kurz gehalten werden, gerade um die freie radiale Ausdehnung klein zu halten.
[0041] In der bevorzugten Variante ist die zur Erzeugung der Rückstellkraft notwendige Deformation
soweit wie möglich durch Schubbelastung hervorgerufen. Die Freiheit des elastischen
Körpers, sich radial auszudehnen, kann somit auf ein Minimum reduziert werden. Zum
Gebrauch in einem Spulendorn kann die Shore A Härte zwischen 30 und 90 liegen, wobei
ein Wert im Bereich 50 bis 80 vorgezogen wird. Die kennzeichnende Eigenschaft bei
Schubbelastung ist der Schubmodul. Der elastische Körper kann einen Schubmodul zwischen
30 und 280 N/cm2 aufweisen, wobei ein Wert im Bereich 50 bis 200 N/cm2 vorgezogen
wird.
[0042] Wo eine Mehrzahl von kegelstumpfförmigen Elementen benutzt wird, ist es nicht notwendig,
die kleineren Enden dieser Elemente in Berührung zu bringen (wie in Fig.3) - die Uebertragung
der axialen Kräfte kann auch durch Berührung der grösseren Enden bewerkstelligt werden.
[0043] Im Aggregat muss jedes Element gegenüber der Drehachse zentriert werden. Zu diesem
Zweck ist es aber nicht zwingend notwendig, eine innere und eine äussere Führung
vorzusehen. Wenn ein durchgehendes zentrales Element (Rohr 66A) für das Aggregat
als Ganzes nicht notwendig ist, kann jedes Element innen aufgefüllt werden oder aber
allein durch seinen Innenring nach innen begrenzt werden.
1. Spulendorn mit einem axial bewegbaren ersten Teil (16; 96A), einem in einem axialen
Abstand vom ersten Teil stehenden zweiten Teil (28; 86A), einem elastisch deformierbaren
Körper (40; 50; 40A) zwischen den Teilen, um letztere in der den Abstand vergrössernden
Richtung vorzuspannen, und mit Hülsenspannelementen (34), welche sich radial bei axialer
Bewegung des ersten Teils verschieben,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem Körper (40; 50; 40A) in Berührung stehende Mittel (18, 14; 52, 54; 410,
420) vorhanden sind, um radiale Verschiebungen mindestens der Endpartien des Körpers
zu verhindern.
2. Spulendorn gemäss Anspruch 1,
gekennzeichnet durch einen den Körper umgebenden freien Raum, um axiale Deformation
des Körpers aufzunehmen.
3. Spulendorn gemäss Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Deformation des Körpers eine Ausbreitung seines Querschnittes erfordert.
4. Spulendorn gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Körper aus einem kompakten elastomerischen Material gebildet ist.
5. Spulendorn gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Körper kegelstumpfförmig ist.
6. Spulendorn gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Körper mit mindestens einem, radiale Bewegungen begrenzenden Mittel fest
verbunden ist.
7. Spulendorn gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der Körper mit einem inneren und einem äusseren Begrenzungsmittel fest verbunden
ist.
8. Spulendorn gemäss Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Mehrzahl solcher Elemente in axialer Richtung hintereinander angeordnet
sind und sich gegenseitig über ihre Begrenzungsmittel berühren, um axiale Kräfte zwischen
den Elementen zu übertragen.
9. Spulendorn gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass für jeden Satz Hülsenspannelemente ein Paar elastisch deformierbare Elemente
vorgesehen ist.
10. Spulendorn gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Körper (40; 50; 40A) und jedes mit ihm verbundene Element rotationssymmetrisch
ist.