(19) |
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(11) |
EP 2 247 521 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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07.08.2013 Patentblatt 2013/32 |
(22) |
Anmeldetag: 02.03.2009 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2009/052469 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2009/109554 (11.09.2009 Gazette 2009/37) |
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(54) |
SPULENHALTER
BOBBIN HOLDER
SUPPORT DE BOBINE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
07.03.2008 DE 102008013125
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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10.11.2010 Patentblatt 2010/45 |
(73) |
Patentinhaber: Oerlikon Textile GmbH & Co. KG |
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42897 Remscheid (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- WESTPHAL, Jan
24794 Bünsdorf (DE)
- MATTHIES, Claus
24647 Wasbek (DE)
- LENNEMANN, Friedrich
24534 Neumünster (DE)
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(74) |
Vertreter: Kahlhöfer, Hermann |
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KNH Patentanwälte
Kahlhöfer Neumann Rößler Heine
Postfach 10 33 63 40024 Düsseldorf 40024 Düsseldorf (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 0 078 978 DE-C- 628 962 GB-A- 1 207 819 JP-A- 2000 264 543 US-A- 4 241 883
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EP-A2- 0 850 867 GB-A- 970 526 JP-A- 1 209 278 JP-A- 2003 276 944
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Spulenhalter zum Aufspannen einer Spulhülse und Aufnahme
einer gewickelten Fadenspule.
[0002] Ein gattungsgemäßer Spulenhalter ist aus der
US 4,458,850 bekannt.
[0003] Zum Aufwickeln von Fäden werden die gewickelten Fadenspulen üblicherweise am Umfang
einer Spulhülse gewickelt und gehalten. Die Spulhülsen werden dabei durch einen Spulenhalter
gehalten und angetrieben, wobei die Spulenhalter lösbare Spanneinrichtungen aufweisen,
so dass die Spulhülsen zu Prozessbeginn und am Prozessende leicht gewechselt werden
können. Hierbei haben sich insbesondere derartige Spulenhalter bewährt, bei welchen
die Spulhülsen auf ein freies auskragendes Ende des Spulenhalters aufgeschoben werden.
Die Spanneinrichtung zur Fixierung der Spulhülse sind bei derartigen Spulenhaltern
am Umfang einer Antriebswelle angeordnet.
[0004] Aus der
US 4,458,850 geht ein solcher Spulenhalter hervor. Die am Umfang einer Antriebswelle ausgebildete
Spanneinrichtung wird durch mehrere Spannhülsen und mehrere Spannringe gebildet, die
jeweils einen umlaufenden Spannkragen aufweisen, der zwischen den Spannhülsen hervorragt.
Eine am Ende der Antriebswelle gehaltene Spannhülse ist mit einem Spannkolben verbunden,
der in einer Führungsöffnung der Antriebswelle geführt ist. Zum Fixieren einer am
Umfang über die Spannhülsen gestülpten Spulhülse werden die Spannhülsen mittels des
Spannkolbens am Umfang der Antriebswelle derart gegen einen Anschlag verschoben, dass
die sich zwischen den Spannhülsen angeordneten Spannringe verformen und dadurch am
inneren Umfang der Spulhülsen eine Klemmkraft erzeugen. Hierzu sind die Spannringe
aus einem verformbaren sehr weichen Werkstoff beispielsweise eines Elastomer gebildet.
[0005] Bei dem bekannten Spulenhalter müssen somit zur Erreichung hoher Klemmkräfte insbesondere
für die Fixierung der Spulhülse mit gewickelter Fadenspule hohe Verformungen an dem
Spannring erzeugt werden. Die dadurch begünstigten Ermüdungserscheinungen des Materials
lassen somit nur geringe Betriebszeiten derartiger Spulhalter zu. Bereits nach geringen
Laufzeiten des Spulenhalters wird ein Wechsel der Spannringe aufgrund von Materialverschleiß
erforderlich.
[0006] Aus der
DE 628 962 C ist ein Aufwickelkörper für frisch gesponnene Kunstseidenfäden mit radial beweglichen
Längsteilen bekannt. Zum Ausgleich von Unwucht durch einen Ringschlitz werden Nieten
zum Massenausgleich gegenüber dem Ringschlitz vorgeschlagen.
[0007] Aus der
JP 01 209278 A ist eine Spulenbefestigungsvorrichtung bekannt, die von einem mehrfach geschlitzten
Spannring Gebrauch macht, der mit Spannmitteln durch Hinterschneidungen gehalten wird.
Zur Erzielung der Spannwirkung muss eine Mehrzahl an verschiedenen interagierenden
Spannmitteln verwendet werden.
[0008] Aus der
JP 2003 276944 A ist ein Spulenhalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, der einen (radial
beweglichen) Spannring mit einem Schlitz aufweist, so dass ein Material verwendet
werden kann, das geringe Ermüdungserscheinungen zeigt.
[0009] In der
US 4,241,883 wird ein Spulenhalter vorgeschlagen, der von einem mehrfach geschlitzten Spannring
Gebrauch macht.
[0010] Es ist somit Aufgabe der Erfindung einen Spulenhalter der gattungsgemäßen Art zu
schaffen, bei welcher die Spanneinrichtung mit hohen Standzeiten wiederholend Spulhülsen
sicher am Umfang einer Antriebswelle verspannt.
[0011] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
[0012] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen
der jeweiligen Unteransprüche definiert.
[0013] Die Erfindung löst sich von dem Prinzip, dass die Erzeugung der Radialkräfte zur
Fixierung der Spulhülsen allein aus der Materialverformung des Spannrings heraus erfolgt
Die Erfindung nutzt im Wesentlichen die geometrische Beschaffenheit des Spannringes
aus, um radiale Kräfte zum Spannen der Spulhülsen zu erzeugen. Hierzu ist der Spannring
am Umfang an einer Stelle durchtrennt, so dass sich zwei in einem Trennschlitz gegenüberliegende
Ringenden des Spannringes ergeben. Damit ist eine Aufweitung und Spreizung des Spannringes
möglich, so dass die wesentliche Spannkraft aus der Veränderung der geometrischen
Form des Spannringes heraus erfolgt. Dadurch lassen sich relativ feste und harte Werkstoffe
für den Spannring verwenden, die entsprechend lange Standzeiten aufweisen.
[0014] Um am Umfang der Spulhülsen auch bei höheren Umfangsgeschwindigkeiten einen gleichmäßigen
Spulenaufbau realisieren zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung der Spannring in einem Bereich gegenüberliegend zum Trennschlitz zumindest
mit einer Massenausgleichsöffnung versehen. Damit lassen sich die am Umfang der Antriebswelle
gehaltenen Massen des Spannrings gleichmäßig verteilen, so dass größere Unwuchterscheinungen
vermieden werden.
[0015] Besonders vorteilhaft, ist hierbei die Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die
Massenausgleichsöffnungen ihrer Größe und / oder Anzahl derart bemessen ist, dass
im gespannten Zustand des Spannringes mit gespreizten Ringenden ein vollständiger
Massenausgleich am Umfang der Antriebswelle erzeugt ist. In jedem Betriebszustand
des Spulenhalters, ob zu Beginn der Aufwicklung eines Fadens bei sehr hohen Drehzahlen
der Antriebswelle oder am Ende einer Aufwicklung mit entsprechend großen Spulengewichten
werden Unwuchten am Umfang der Antriebswelle vermieden. Es lassen sich so qualitativ
hochwertige Fadenspulen am Umfang des Spulhalters wickeln.
[0016] Zur Einhaltung einer ausreichenden Stabilität des Spannringes wird der Trennschlitz
in dem Spannring bevorzugt axial ausgerichtet ausgebildet und mit einer Schlitzhöhe
von <2mm ausgeführt. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Trennschlitz
in einer schrägen Anordnung in dem Spannring auszubilden.
[0017] Um bei axialer Belastung des Spannringes ein Aufspreizen der Ringenden zu erhalten,
weist der Spannring zu beiden Stirnseiten des Spannkragens jeweils eine geneigte Spannfläche
auf die mit einer Druckfläche eines der Spannhülse zusammenwirkt. Damit lassen sich
relativ hohe radial wirkende Kräfte zum Aufspreizen des Spannringes in den Spannkragen
einleiten, was zu hohen Fixierkräften im Innern der Spulhülse führt.
[0018] Die Spannflächen weisen hierzu vorzugsweise einen Neigungswinkel im Bereich zwischen
15° und 45° gegenüber einer Normalen des Spannkragens auf. Damit lassen sich die durch
den Spannkolben erzeugten Axialkräfte zum Verspannen des Spannringes relativ klein
halten.
[0019] Gemäß der Erfindung weist der Spannring einen inneren zylindrischen Haltesteg auf,
der am Umfang in einem mittleren Bereich mit dem Spannkragen derart verbunden ist,
dass der Haltesteg zu den. Stirnseiten hin Vorsprünge bildet. Damit lässt sich einerseits
eine ausreichende Führung am Umfang der Antriebswelle realisieren und andererseits
wird selbst beim Bruch des Spannrings alle Teile des Spannrings an der Antriebswelle
gehalten.
[0020] Um die Elastizität des Spannringes zum Aufspreizen der Ringenden nicht zu behindern,
ist der Haltesteg am Umfang durch mehrere Ausschnitte unterbrochen, die gleichmäßig
über den Umfang verteilt angeordnet sind. Damit wird auch bei sehr festen Werkstoffen
eine ausreichende Elastizität des Spannrings erzeugt, die das Aufspreizen des Spannringes
ermöglichen.
[0021] Zum Verschieben der am Umfang gehaltenen Spannhülsen ist eine der Spannhülsen bevorzugte
mit einem topfförmigen Stimende ausgebildet und unmittelbar am freien Ende der Antriebswelle
geführt. Dabei lässt sich ein innerhalb einer Führungsöffnung der Antriebswelle geführter
Kolben in einfacher Art und Weise am Stirnende der Antriebswelle mit der Spannhülse
verbinden.
[0022] Der Spannkolben wird innerhalb der Führungsöffnung bevorzugt mittels einer Federkraft
einer Druckfeder in einer Spannstellung gehalten, an welcher die Spannhülsen die Spannringe
aufspreizen. Zum Entspannen einer Spulhülse am Umfang des Spulenhalters lässt sich
der Spannkolben mittels einer Fluidkraft eines wahlweise zuführbaren Druckfluids in
eine Lösestellung führen.
[0023] Um eine möglichst kompakte Anordnung des Spulhalters, der üblicherweise in einer
Auspulmaschine gehalten ist, zu realisieren, ist gemäß einer bevorzugten Ausbildung
der Erfindung die Antriebswelle an dem gelagerten Ende mit einem Rotor eines Elektromotors
verbunden. Der Rotor ist hierzu direkt am Umfang der Antriebswelle angeordnet, wobei
dem Rotor ein gegenüberliegender Stator des Elektromotors zugeordnet ist.
[0024] Die Antriebswelle lässt sich dabei vorzugsweise durch mehrere Wälzlager lagern, die
zu beiden Seiten des Rotors angeordnet sind und in einem Motorgehäuse des Elektromotors
gehalten werden.
[0025] Der erfindungsgemäße Spulenhalter wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
[0026] Es stellen dar:
- Fig. 1
- schematisch eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Spulenhalters
- Fig. 2 und Fig. 3
- schematisch mehrere Ansichten eines Spannringes des Spulenhalters gemäß Fig. 1
[0027] In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spulenhalters
in einer Querschnittsansicht dargestellt. Der Spulenhalter weist eine Antriebswelle
1 auf, die ein Lagerende 2 und ein auskragendes Spannende 3 aufweist. An dem auskragenden
Spannende 3 der Antriebswelle 1 ist eine Spanneinrichtung 4 gehalten, um am Umfang
des Spannendes 3 der Antriebswelle 1 eine Spulhülse 36 zu spannen.
[0028] Die Spanneinrichtung 4 weist mehrere am Umfang der Antriebswelle 1 hintcrcinander
angeordnete Spannhülsen 5.1, 5.2 und 5.3 auf. Zwischen den Spannhülsen 5.1 und 5.2
sowie zwischen den Spannhülsen 5.2 und 5.3 ist jeweils ein Spannring 6.1 und 6.2 angeordnet.
Dabei ragen die Spannringe 6.1 und 6.2 mit jeweils einem Spannkragen 17 zwischen den
Spannhülsen 5.1, 5.2 und 5.3 hervor.
[0029] Zur Beschreibung der Spannringe 6.1 und 6.2 wird zunächst auf die Fig. 2 und 3 Bezug
genommen, in welcher einer der Spannringe 6.1 schematisch in mehreren Ansichten dargestellt
ist. Die nachfolgende Beschreibung gilt für beide Figuren, insoweit kein ausdrücklicher
Bezug zu einer der Figuren gemacht ist.
[0030] Der Spannring 6.1 weist einen umlaufenden Spannkragen 17 auf. Der Spannkragen 17
ist an einer Stelle des Umfangs durch einen Trennschlitz 20 durchgehend durchtrennt.
Der Trennschlitz 20 erstreckt sich zwischen den sich gegenüberliegenden Ringenden
21.1 und 21.2. Der Abstand zwischen den Ringenden 21.1 und 21.2 bildet die Höhe des
Trennschlitzes 20, die in Fig. 2 durch den Kleinbuchstaben h gekennzeichnet ist. Der
Trennschlitz 20 ist in seiner Höhe sehr schmal ausgebildet und wird vorzugsweise kleiner
2mm ausgeführt.
[0031] Auf der gegenüberliegenden Seite des Trennschlitzes 20 sind mehrere Massenausgleichsöffnungen
22 in dem Spannkragen 17 eingebracht. Die Anzahl und die Größe der Massenausgleichsöffnungen
22 ist auf eine geometrische Form des Spannringes ausgelegt, die sich bei Belastung
im aufgespreizten Zustand der Ringenden 21.1 und 21.2 einstellt. Im aufgespreizten
Zustand des Spannringes 6.1 liegen die Ringenden 21.1 und 21.2 in dem Trennschlitz
20 mit größerem Abstand voneinander entfernt, so dass sich am Umfang der Antriebswelle
an der Seite der Trennschlitze ein größerer Masseverlust durch den Trennschlitz 20
einstellt. Zur Kompensation des Masseverlustes sind auf der gegenüberliegenden Seite
des Trennschlitzes 20 mehrere Massenausgleichsöffnungen 22 ausgebildet, so dass der
Spannring 6.1 am Umfang der Antriebswelle keine Unwucht erzeugt.
[0032] Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, sind an dem Spannkragen 17 des Spannringes zwei sich
gegenüberliegende Spannflächen 18.1 und 18.2 ausgebildet. Die Spannflächen 18.1 und
18.2 weisen gegenüber einer Normalen einen Neigungswinkel α auf. Der Neigungswinkel
α ist bei beiden Spannflächen 18.1 und 18.2 identisch ausgebildet und liegt vorzugsweise
in einem Bereich von 15° bis 45°. Die Spannflächen 18.1 und 18.2 wirken im Betriebszustand
- wie später noch erläutert - mit Druckflächen 25 der Spannhülsen 5.1, 5.2 und 5.3
zusammen.
[0033] Im Innern des Spannringes 6.1 ist ein umlaufender zylindrischer Haltesteg 19 ausgebildet,
der zu jeder Stirnseite des Spannringes 6.1 jeweils einen Vorsprung 24 bildet. Der
Haltesteg 19 ist im mittleren Bereich mit dem Spannkragen 17 verbunden.
[0034] Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, wird der Haltesteg 19 sowie der Spannkragen
17 an mehreren Stellen des Umfangs durch Ausschnitte 23 durchtrennt. Die Ausschnitte
23 sind gleichmäßig am Umfang des Haltesteges 19 verteilt. Dadurch ist der Haltersteg
19 in eine Mehrzahl von Teilstücken durchtrennt. Die Größe und die Form der Ausschnitte
23 ist derart bemessen, dass trotz Verwendung eines festen Werkstoffes beispielsweise
eines harten Kunststoffes eine ausreichende Elastizität des Spannringes zum Aufspreizen
der Ringenden 21.1 und 21.2 ergibt.
[0035] In Fig. 1 ist der Spannring 6.1 und der identisch zu dem Spannring 6.1 ausgebildete
Spannring 6.2 in einer aufgespreizten Stellung zum Fixieren der Spulhülse 36 gezeigt.
Die Spannringe 6.1 und 6.2 werden durch die Spulhülsen 5.1, 5.2 und 5.3 gehalten.
Die dem Lagerende 2 der Antriebswelle 1 zugewandte Spannhülse 5.1 ist vorzugsweise
am Umfang der Antriebswelle 1 fixiert und bildet mit einem hervorragenden Kragen einen
Anschlag 29. An dem den Spannring 6.1 zugewandten Stirnende weist die Spannhülse 5.1
eine Druckfläche 25 sowie einen Einschnitt 26 auf, um einen Flächenkontakt und Anlage
an den Spannring 6.1 zu ermöglichen.
[0036] Die sich anschließende Spannhülse 5.2 ist verschiebbar an dem Umfang der Antriebswelle
1 geführt und weist zu beiden Stirnenden jeweils eine Druckfläche 25 und einen Einschnitt
26 auf. Die Spannhülse 5.2 liegt mit ihrer linken Druckfläche 25 an dem Spannring
6.1 an und mit der rechten Druckfläche 25 an dem Spannring 6.2.
[0037] Die am Ende der Antriebswelle 1 geführte Spannhülse 5.3 weist ebenfalls eine gegenüber
dem Spannring 6.2 ausgebildete Druckfläche 25 und einen Einschnitt 26 auf. An der
gegenüberliegenden Stirnseite der Spannhülse 5.3 ist ein topfförmiges Stirnende 14
ausgebildet, so dass die Spannhülse 5.3 das freie Ende der Antriebswelle 1 topfförmig
umschließt.
[0038] Am Umfang der Antriebswelle 1 weisen die Spannhülsen 5.1, 5.2 und 5.3 mehrere Materialaussparungen
28 auf. Somit lassen sich insbesondere bei den Spannhülsen 5.2 und 5.3 gegenüber dem
Umfang der Antriebswelle 1 geringe Gleitflächen realisieren. Zudem werden unnötige
Materialanhäufungen am Umfang der Antriebswelle 1 vermieden.
[0039] Das Stirnende 14 der Spannhülse 5.3 ist über ein Befestigungsmittel 35 mit einem
Spannkolben 7 verbunden. Der Spannkolben 7 ist als Stufenkolben ausgebildet und wird
in einer Führungsöffnung 8 am freien stirnseitigen Ende der Antriebswelle 1 geführt.
Der Spannkolben 7 weist hierzu einen Führungsabschnitt 11 auf, der in der Führungsöffnung
8 druckdicht geführt ist. Durch eine am Umfang des Führungsabschnittes 11 vorgesehene
Dichtung 12 wird ein Druckraum 37 am geschlossenen Ende der Führungsöffnung 8 gebildet,
der auf die Stirnfläche des Führungsabschnittes 11 einwirkt. Der Druckraum 37 ist
über einen Fluidkanal 15 mit einem am Lagerende 2 der Antriebswelle 1 angeordneten
Fluidanschluss 16 verbunden.
[0040] Zur Realisierung einer größeren Kolbenfläche besteht alternativ auch die Möglichkeit,
die Dichtung 12 an der Spannhülse 5.3 anzubringen, so dass der zwischen dem Spannende
3 der Antriebswelle 1 und der Spannhülse 5.3 gebildete Spalt abgedichtet ist. Der
Druckraum 37 würde sich in diesem Fall bis zum geschlossenen Stirnende 14 der Spannhülse
5.3 erstrecken.
[0041] Neben dem Führungsabschnitt 11 weist der Spannkolben 7 einen im Durchmesser kleineren
Halteabschnitt 13 auf, der mit seinem freien Ende aus der Führungsöffnung 8 herausragt
und mit dem Stirnende 14 der Spannhülse 5.3 fest verbunden ist. Am Umfang des Halteabschnittes
13 ist eine Druckfeder 10 innerhalb der Führungsöffnung 8 gehalten, die sich einerseits
einer Durchmesser-stufe zwischen dem Führungsabschnitt 11 und dem Halteabschnitt 13
des Spannkolbens 7 abstützt und andererseits durch einen an der Führungsöffnung 8
fixierten Halterings 9 gehalten ist. Der Halterring 9 weist im Zentrum eine Öffnung
auf, die von dem Halteabschnitt 13 des Spannkolbens 7 durchdrungen ist.
[0042] Die Antriebswelle 1 ist am Lagerende 2 mit einem Elektromotor 32 gekoppelt. Hierzu
ist am Umfang der Antriebswelle 1 ein Rotor 33 befestigt, der mit einem gegenüberliegenden
Stator 34 des Elektromotors 32 zusammenwirkt. Seitlich neben dem Rotor 33 sind in
einem Motorgehäuse 30 jeweils ein Wälzlager 31.1 und 31.2 gehalten, in welchem die
Antriebswelle 1 mit dem Lagerende 2 gelagert ist. Das Lagerende 2 der Antriebswelle
1 ist hierzu mit mehreren Durchmesserstufen versehen.
[0043] Um zu Beginn eines Aufwickelvorgangs eine Spulhülse 36 am Umfang des Spulenhalters
aufzuschieben und zu verspannen, wird die Spanneinrichtung 4 in einem nicht gespannten
Zustand gehalten. Hierzu wird über den Fluidanschluss 16 ein Druckfluid in den Fluidkanal
15 und Druckraum 37 geleitet. Das auf die Stirnseite des Führungsabschnittes 11 des
Spannkolbens 7 wirkende Druckfluid erzeugt eine Fluidkraft, die den Spannkolben 7
gegen die Druckfeder 10 in Richtung zum freien Ende der Antriebswelle 1 hin in eine
Lösestellung verschiebt. Hierdurch wird die Spannhülse 5.3 ebenfalls zum freien Ende
der Antriebswelle 1 hin verschoben, so dass die Spannringe 6.1 und 6.2 aus ihrer Verspannung
gelöst werden. Die Aufspreizung der Spannringe 6.1 und 6.2 löst sich und die jeweiligen
Ringenden 21.1 und 21.2 legen sich mit kurzem Abstand zueinander um den Umfang der
Antriebswelle 1 an. In diesem Zustand werden die Spulhülsen 36 an dem Spulhalter gewechselt.
[0044] Sobald eine Spulhülse 36 bis zu einem Anschlag 29 auf das auskragende Ende des Spulenhalters
aufgeschoben ist, wird die Spanneinrichtung 4 in einen gespannten Zustand versetzt.
Hierzu wird das Druckfluid innerhalb der Druckkammer 37 in einen drucklosen Zustand
versetzt, so dass der Spannkolben 7 durch die Federkraft der Druckfeder 10 in eine
Spannstellung in Richtung hin zum Lagerende 2 verschoben wird. Dabei wird die Spannhülse
5.3 über den Spannkolben 7 ebenfalls in Richtung des Anschlages 29 verschoben, so
dass sich das Hülsenpaket 5.1, 5.2 und 5.3 mit den dazwischen liegenden Spannringen
6.1 und 6.2 verspannt wird. Die über die jeweiligen Druckflächen 25 der Spannhülsen
5.1, 5.2 und 5.3 und Spannflächen 18.1 und 18.2 der Spannringe 6.1 und 6.2 eingeleitete
axiale Kraft führt an den Spannring 6.1 und 6.2 zu einem Aufspreizen der jeweiligen
Ringenden 21.1 und 21.2, wobei der jeweilige Spannkragen 17 der Spannringe 6.1 und
6.2 radial nach außen gegen die Spulhülse 36 gedrückt wird. Die Spulhülse 36 ist nun
über die Spannringe 6.1 und 6.2 am Spulhalter fixiert.
[0045] Um einen Faden am Umfang der Hülse aufzuwickeln, wird die Antriebswelle 1 mit der
Spanneinrichtung 4 über den Elektromotor 32 angetrieben.
[0046] Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel insbesondere die Ausgestaltung des
in Fig. 2 und 3 gezeigten Spannringes ist beispielhaft. Grundsätzlich lässt sich eine
derartige Spanneinrichtung mit ähnlichen Formen des Spannringes realisieren, wobei
wesentlich hierbei ist, dass die radiale Spannkraft im Wesentlichen durch ein radiales
Aufspreizen der Ringenden des Spannringes erzeugt wird.
Bezugszeichenliste
[0047]
- 1
- Antriebswelle
- 2
- Lagerende
- 3
- Spannende
- 4
- Spanneinrichtung
- 5.1, 5.2, 5.3
- Spannhülsen
- 6.1,6.2
- Spannring
- 7
- Spannkolben
- 8
- Führungsöffnung
- 9
- Haltering
- 10
- Druckfeder
- 11
- Führungsabschnitt
- 12
- Dichtung
- 13
- Halteabschnitt
- 14
- Stirnende
- 15
- Fluidkanal
- 16
- Fluidanschluss
- 17
- Spannkragen
- 18.1,18.2
- Spannfläche
- 19
- Haltesteg
- 20
- Trennschlitz
- 21.1,21.2
- Ringende
- 22
- Massenausgleichsöffnung
- 23
- Ausschnitt
- 24
- Vorsprung
- 25
- Druckfläche
- 26
- Einschnitt
- 28
- Materialaussparung
- 29
- Anschlag
- 30
- Gehäuse
- 31.1, 31.2
- Wälzlager
- 32
- Elektromotor
- 33
- Rotor
- 34
- Stator
- 35
- Befestigungsmittel
- 36
- Spulhülse
- 37
- Druckraum
1. Spulenhalter zum Aufspannen einer Spulhülse (36) und zur Aufnahme einer gewickelten
Fadenspule mit einer drehbaren Antriebswelle (1), welche an einem gelagerten Ende
(2) mit einem Antrieb (32) verbunden ist und welche an einem freien Ende (3) eine
Spanneinrichtung (4) trägt, wobei die Spanneinrichtung (4) am Umfang der Antriebswelle
(1) mehrere Spannhülsen (5.2, 5.3) und zumindest einen zwischen den Spannhülsen (5.2,
5.3) angeordneten Spannring (6.1) aufweist, wobei der Spannring (6.1) verformbar ausgebildet
ist und mit einem umlaufenden Spannkragen (17) zwischen den Spannhülsen (5.2, 5.3)
hervorragt und wobei ein am freien Ende der Antriebswelle (1) geführter Spannkolben
(7) auf zumindest eine der Spannhülsen (5.3) einwirkt, welche zum Verformen des Spannringes
(6.1) verschiebbar am Umfang der Antriebswelle (1) geführt ist, wobei der Spannring
(6.1) am Umfang einen durchgehenden Trennschlitz (20) aufweist, der sich zwischen
zwei gegenüberliegenden Ringenden (21.1, 21.2) des Spannringes (6.2) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Spannring (6.2) zu beiden Stirnseiten des Spannkragens (17) jeweils eine geneigte
Spannfläche (18.1, 18.2) aufweist, die mit Duckflächen (25) der Spannhülsen (5.2,
5.3) zusammenwirken und
dass der Spannring (6.2) einen inneren zylindrischen Haltesteg (19) aufweist, der
am Umfang in einem mittleren Bereich mit dem Spannkragen (17) derart verbunden ist,
dass der Haltesteg (19) zu den Stirnseiten des Spannrings (6.2) hin Vorsprünge (24)
bildet.
2. Spulenhalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Spannring (6.2) in einem Bereich gegenüberliegend zum Trennschlitz (20) zumindest
eine Massenausgleichsöffnung (22) aufweist.
3. Spulenhalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Massenausgleichsöffnung (22) in ihrer Größe und/oder Anzahl derart bemessen ist,
dass im gespannten Zustand des Spannringes (6.2) mit gespreizten Ringenden (21.1,
21.2) ein vollständiger Massenausgleich am Umfang der Antriebswelle (19) erzeugbar
ist.
4. Spulenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Trennschlitz (20) in dem Spannring (6.2) axial ausgerichtet ist und im ungespannten
Zustand eine Schlitzhöhe von < 2 mm aufweist.
5. Spulenhalter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannflächen (18.1, 18.2) einen Neigungswinkel (α) im Bereich zwischen 15° und
45 ° gegenüber einer Normalen des Spannkragens (17) aufweisen.
6. Spulenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Haltesteg (19) am Umfang durch mehrere Ausschnitte (23) unterbrochen ist, die
gleichmäßig über der Umfang des Spannringes (6.2) verteilt angeordnet sind.
7. Spulenhalter nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine der Spannhülsen (5.3) mit einem topfförmigen Stirnende (14) ausgebildet ist und
das freie Ende der Antriebswelle (1) überdeckt und dass das topf förmige Stirnende
(14) der Spannhülsen (5.3) mit dem Spannkolben (7) verbunden ist, der in einer Führungsöffnung
(8) der Antriebswelle (1) geführt ist.
8. Spulenhalter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Spannkolben (7) innerhalb der Führungsöffnung (8) mittels Federkraft einer Druckfeder
(10) in einer Spannstellung und mittels einer Fluidkraft eines wahlweise zuführbaren
Druckfluids in einer Lösestellung gehalten ist.
9. Spulenhalter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebswelle (1) einen Fluidkanal (15) aufweist, der mit einem Fluidanschluss
(16) am gelagerten Ende (2) der Antriebswelle (1) verbunden ist und in die Führungsöffnung
(8) der Antriebswelle (1) mündet.
10. Spulenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebswelle (1) am dem gelagertem Ende (2) am Umfang einen Rotor (33) eines
Elektromotors (32) trägt, welcher mit einem gegenüberliegenden Stator (34) des Elektromotors
(32) zum Antrieb der Antriebswelle (1) zusammenwirkt.
11. Spulenhalter nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebswelle (1) durch mehrere Wälzlager (31.1, 31.2) gelagert ist, die zu beiden
Seiten des Rotors (32) angeordnet sind und in einem Motorgehäuse (30) des Elektromotors
(32) gehalten sind.
1. Bobbin holder for tensioning a bobbin tube (36) and for accommodating a wound yarn
bobbin with a rotatable drive shaft (1), which is connected to a drive (32) on one
supported end (2) and which on a free end (3) bears a tensioning device (4), wherein
the tensioning device (4) on the circumference of the drive shaft (1) has several
tension tubes (5.2, 5.3) and at least one tension ring (6.1) arranged between the
tension tubes (5.2, 5.3), wherein the tension ring (6.1) is embodied in a deformable
manner and projects with a full perimeter tension collar (17) between the tension
tubes (5.2, 5.3) and wherein a tensioning piston (7) guided on the free end of the
drive shaft (1) acts on at least one of the tension tubes (5.3), which is guided in
a displaceable manner on the circumference of the drive shaft (1) to deform the tension
ring (6.1), wherein the tension ring (6.1) has a through separating slot (20) on the
circumference, which separating slot extends between two opposite ring ends (21.1,
21.2) of the tension ring (6.2), characterized in that the tension ring (6.2) has respectively one tilted bearing area (18.1, 18.2) on both
front faces of the tension collar (17), which bearing areas interact with the contact
surfaces (25) of the tension tubes (5.2, 5.3), and that the tension ring (6.2) has
an inner cylindrical holding web (19), which is connected to the tension collar (17)
on the circumference in a center region such that the holding web (19) forms projections
(24) to the front faces of the tension ring (6.2).
2. Bobbin holder according to claim 1, characterized in that the tension ring (6.2) has at least one mass-balancing opening (22) in a region opposite
the separating slot (20).
3. Bobbin holder according to claim 2, characterized in that the mass-balancing opening (22) is dimensioned in its size and/or number such that
a complete balancing of masses can be produced on the circumference of the drive shaft
(19) in the tensioned state of the tension ring (6.2) with spread ring ends (21.1,
21.2).
4. Bobbin holder according to one of claims 1 through 3, characterized in that the separating slot (20) is aligned axially in the tension ring (6.2) and in the
non-tensioned state has a slot height of <2 mm.
5. Bobbin holder according to claim 4, characterized in that the bearing areas (18.1, 18.2) have an angle of inclination (α) in the range between
15 ° and 45° to a perpendicular of the tension collar (17).
6. Bobbin holder according to one of the preceding claims, characterized in that the holding web (19) is interrupted on the circumference by several cut-outs (23),
which are arranged distributed uniformly over the circumference of the tension ring
(6.2).
7. Bobbin holder according to one of the preceding claims, characterized in that one of the tension tubes (5.3) is embodied with a pot-shaped face end (14) and covers
the free end of the drive shaft (1) and that the pot-shaped face end (14) of the tension
tubes (5.3) is connected to the tensioning piston (7), which is guided in a guide
opening (8) of the drive shaft (1).
8. Bobbin holder according to claim 7, characterized in that the tensioning piston (7) is held inside the guide opening (8) in a tensioned position
by means of spring force of a compression spring (10) and in a release position by
means of a fluid force of a pressure fluid that can be optionally supplied.
9. Bobbin holder according to claim 8, characterized in that the drive shaft (1) has a fluid channel (15) which is connected to a fluid connection
(16) on the supported end (2) of the drive shaft (1) and opens into the guide opening
(8) of the drive shaft (1).
10. Bobbin holder according to one of claims 1 through 9, characterized in that the drive shaft (1) on the supported end (2) on the circumference bears a rotor (33)
of an electric motor (32), which interacts with a stator (34) of the electric motor
(32) lying opposite to drive the drive shaft (1).
11. Bobbin holder according to claim 10, characterized in that the drive shaft (1) is supported by several roller bearings (31.1, 31.2), which are
arranged on both sides of the rotor (32) and are held in a motor housing (30) of the
electric motor (32).
1. Support de bobine pour serrer un mandrin de bobine (36) et pour recevoir une bobine
de fil enroulée avec un arbre d'entraînement rotatif (1), qui est connecté à une extrémité
supportée (2) à un entraînement (32) et qui porte à une extrémité libre (3) un dispositif
de serrage (4), le dispositif de serrage (4) présentant sur la périphérie de l'arbre
d'entraînement (1) plusieurs mandrins de serrage (5.2, 5.3) et au moins une bague
de serrage (6.1) disposée entre les mandrins de serrage (5.2, 5.3), la bague de serrage
(6.1) étant réalisée de manière déformable et faisant saillie par une collerette de
serrage périphérique (17) entre les mandrins de serrage (5.2, 5.3) et un piston de
serrage (7) guidé à l'extrémité libre de l'arbre d'entraînement (1) agissant sur au
moins l'un des mandrins de serrage (5.3), qui est guidé de manière déplaçable sur
la périphérie de l'arbre d'entraînement (1) pour déformer la bague de serrage (6.1),
la bague de serrage (6.1) présentant sur la périphérie une fente de séparation continue
(20) qui s'étend entre deux extrémités de bague opposées (21.1, 21.2) de la bague
de serrage (6.2),
caractérisé en ce que
la bague de serrage (6.2) présente vers les deux faces frontales de la collerette
de serrage (17) à chaque fois une surface de serrage inclinée (18.1, 18.2), lesquelles
surfaces de serrage coopèrent avec des surfaces de pression (25) des mandrins de serrage
(5.2, 5.3) et
en ce que la bague de serrage (6.2) présente une nervure de retenue interne cylindrique (19)
qui est connectée à la collerette de serrage (17) sur la périphérie dans une région
centrale de telle sorte que la nervure de retenue (19) forme des saillies (24) vers
les faces frontales de la bague de serrage (6.2).
2. Support de bobine selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la bague de serrage (6.2) présente, dans une région opposée à la fente de séparation
(20), au moins une ouverture d'équilibrage de masse (22).
3. Support de bobine selon la revendication 2,
caractérisé en ce que
l'ouverture d'équilibrage de masse (22) est dimensionnée en termes de dimension et/ou
de nombre de telle sorte que dans l'état serré de la bague de serrage (6.2) avec des
extrémités de bague écartées (21.1, 21.2), un équilibrage de masse complet puisse
être produit au niveau de la périphérie de l'arbre d'entraînement (19).
4. Support de bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
la fente de séparation (20) est orientée axialement dans la bague de serrage (6.2)
et présente, dans l'état non serré, une hauteur de fente < 2 mm.
5. Support de bobine selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
les surfaces de serrage (18.1, 18.2) présentent un angle d'inclinaison (α) de l'ordre
de 15° à 45° par rapport à une normale à la collerette de serrage (17).
6. Support de bobine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la nervure de retenue (19) est interrompue au niveau de la périphérie par plusieurs
découpes (23), qui sont disposées de manière répartie uniformément sur la périphérie
de la bague de serrage (6.2).
7. Support de bobine selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'un des mandrins de serrage (5.3) est réalisé avec une extrémité frontale en forme
de pot (14) et recouvre l'extrémité libre de l'arbre d'entraînement (1), et en ce que l'extrémité frontale en forme de pot (14) des mandrins de serrage (5.3) est connectée
au piston de serrage (7) qui est guidé dans une ouverture de guidage (8) de l'arbre
d'entraînement (1).
8. Support de bobine selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
le piston de serrage (7) est maintenu à l'intérieur de l'ouverture de guidage (8)
au moyen d'une force de ressort d'un ressort de compression (10) dans une position
de serrage et au moyen d'une force fluidique d'un fluide de pression pouvant être
alimenté au choix, dans une position de desserrage.
9. Support de bobine selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
l'arbre d'entraînement (1) présente un canal de fluide (15) qui est connecté à un
raccord de fluide (16) au niveau de l'extrémité supportée (2) de l'arbre d'entraînement
(1) et qui débouche dans l'ouverture de guidage (8) de l'arbre d'entraînement (1).
10. Support de bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que
l'arbre d'entraînement (1) porte sur l'extrémité supportée (2) au niveau de la périphérie
un rotor (33) d'un moteur électrique (32), qui coopère avec un stator opposé (34)
du moteur électrique (32) pour l'entraînement de l'arbre d'entraînement (1).
11. Support de bobine selon la revendication 10,
caractérisé en ce que
l'arbre d'entraînement (1) est supporté par plusieurs paliers à roulement (31.1, 31.2)
qui sont disposés des deux côtés du rotor (32) et qui sont maintenus dans un carter
de moteur (30) du moteur électrique (32).
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