DE3546260A1

DE3546260A1 - Vorrichtung zum festklemmen von spulen

Info

Publication number: DE3546260A1
Application number: DE19853546260
Authority: DE
Inventors: Carlo Monza Mailand/Milano Menegatto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-14
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1986-11-20
Also published as: IT1183624B; US4739941A; IT8520689A1; IT8520689A0

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fliehkraftvorrichtung zum Festklemmen von Spulen auf Spindeln, die mit hohen Drehzahlen umlaufen, insbesondere auf eine Klemmvorrichtung, die an Spindeln in Textilmaschinen anbringbar ist.

Heute wird die Sicherung von Spulen auf Spindeln in Textilmaschinen durch mechanische Systeme erreicht, die die Verwendung von Steckern vorsehen, die von Hand mit der Spule und der Spindel selbst verbunden und von diesen gelöst werden. Der Handbetrieb zum Verbinden und Lösen des Sicherungssteckers ist ein gefährlicher und schwierig durchzuführender Vorgang, da hierzu die Spindel vollkommen stillstehen muß. Außerdem erlaubt er nicht, die Spulen vollkommen automatisch schnell auszuwechslen.

Aus der EP-OS 78 978 ist ein Spulenhalter bekannt, der durch ein unter Druck stehendes Fluid betätigt wird und wenigstens zwei elastomere Klemmelemente für die Spulen verwendet, die entlang einer Spindel angeordnet sind. Jedes der Klemmelemente enthält einen ringfömigen Schaft und einen Abschnitt in Form einer konischen Scheibe, die durch eine fluidisch betätigte Einrichtung in der Nähe ihres äußeren Randes axial zusammengedrückt wird, um eine radiale Ausdehung zu bewirken, sodaß die zylindrische Oberfläche des Randes an der Innenfläche der Spule anliegt, um diese auf der sich drehenden Spindel zu halten. Die Vorrichtung wurde anstelle von expandierenden Metallscheiben angeboten, die die Spulen beschädigen können. Auch wenn die Vorrichtung nach der EP-OS 78 978 ein automatisches Festklemmen der Spulen ermöglicht, weist sie doch zahlreiche Nachteile auf, die sie als wenig geeignet zur Verwendung an Spulen machen, die mit hoher Drehzahl angetrieben werden, die 15.000

bis 20.000 U/min, und mehr erreichen, oder um Spulen von beachtlichem Gewicht festzuklemmen.

Insbesondere wird bei der Klemmvorrichtung nach der EP-OS 78 978 auf die Innenseite der Spule nur- ein radialer Druck zum Festklemmen ausgeübt, der aus dem einfachen axialen Zusammendrücken des umlaufenden Randes der konischen Scheibe herrührt. Für den Fall, daß zufällig der Druck auf die konische Scheibe ausfallen oder sich verringern sollte, würde daher auch die Klemmwirkung an der Spule ausfallen oder geschwächt werden und damit durch das Entstehen möglicher axialer Seitenkräfte die Gefahr bestehen, daß die Spule von der sich mit hoher Geschwindkeit drehenden Spindel abrutscht. Außerdem ist die Ausbildung des elastomeren Klemmelements nicht gegen die Gefahr eines Bruches oder Ablösens von der Spindel gesichert. Aus diesem Grund wird versucht, ein übermäßiges radiales Ausdehnen und Verbiegen der konischen Scheibe in einem jeden elastomeren Klemmelement für die Spule zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmvorrichtung der oben genannten Art anzugeben, die elastomere Klemmelemente verwendet, deren Klemmkraft an der Spule mit der Zunahme der Spindeldrehzahlen ebenfalls zunimmt.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung schafft eine Klemmvorrichtung für Spulen an Spindeln, die im Gegensatz zu den herkömmlichen Orientierungen die eigene Fliehkraft ausnutzt, um die· Arretierung der Spule auf der sich mit hoher Drehzahl drehenden Spindel zu bewirken, indem sie einen axialen

Druck entlang der Spindel ausübt, der dazu neigt, die Spule an einer Anschlagschulter blockiert zu halten.

Die Klemmvorrichtung ist leicht an jedem Spindeltyp anbringbar, ist ausgesprochen zuverlässig und nicht zufälligen Brüchen oder Ablösemöglichkeiten unterworfen, da sie mit Haltemitteln versehen ist, die das axiale Abrutschen von der Spindel verhindern.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Spindel, die mit einer Fliehkraftvorrichtung zum Festklemmen der Spule versehen ist;

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt des elastomeren Klemmelements;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt aus Fig. 1 im Detail im von der Spule gelösten Zustand, und

Fig. 4 einen ähnlichen Schnitt wie der aus der vorstehenden Abbildung, jedoch in festgeklemmten Zustand der Spule.

In Fig. 1 ist eine Spindel für eine Textilmaschine dargestellt, die im wesentlichen aus einem durch Lager 2 an seinem unteren Ende drehbar getragenen Stab 1 besteht.

Der mittlere Teil 3 der Spindel, der einen größeren Durchmesser aufweist, bildet eine Riemenscheibe, die oben in einer konischen Schulter 4 zum Zentrieren und Halten einer Spule 5 endet, auf die eine gewisse Menge Garn gewickelt werden soll. Die Spule 5 weist eine innere

zylindrische Oberfläche 6 auf, durch die sie an der Spindel 1 festgeklemmt wird, und zwar mit Hilfe der Fliehkraftklemmvorrichtung nach der Erfindung, die insgesamt mit 7 bezeichnet ist.

Die Klemmvorrichtung 7 enthält nach einer Ausführungsform einen in einer geeigneten Position an der Spindel 1 befestigten zylindrischen Körper 8, der einen oberen Abschnitt 8a vergrößerten Durchmessers aufweist, der etwas kleiner ist, als der Innendurchmesser der Spule 5, um diese entsprechend zentriert und koaxial zu der Spindel 1 zu halten. Weiterhin hat der zylindrische Körper 8 einen mittleren Abschnitt 8b verringerten Durchmessers, der einen ringfömigen Sitz 10 für ein Klemmelement 9 aus elastomerem Material bildet, das aus Naturoder Synthetikgummi oder aus anderem plastischen Material bestehen kann.

Im einzelnen dient das elastomere Element 9 dazu, wie auch in den anderen Figuren gezeigt ist, eine Spule 5 auf der sich mit hoher Drehzahl drehenden Spindel 1 zu halten, und es enthält einen zylindrischen Schaftabschnitt 9a von beachtlicher Stärke, der sich bis zu einem oberen konischen Scheibenabschnitt 9b erstreckt, der nach außen divergiert und mit der Achse des Schaftabschnittes 9a einen Winkel zwischen 30° und 60° einschließt. Der konische Scheibenabschnitt 9b ist im wesentlichen durch parallele Oberflächen begrenzt, die koaxial und mit gleichem Öffnungwinkel verlaufen, es ist jedoch auch möglich, daß die seitlichen Oberflächen des konischen Scheibenabschnittes 9b unterschiedliche Neigungen aufweisen. Zum Unterschied zu den bekannten elastomeren Elementen, deren konischer Scheibenabschnitt einen umlaufenden Rand aufweist, der durch eine im wesentlichen koaxial zur Achse der Spindel verlaufende zylindrische

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Oberfläche begrenzt wird, um radial durch Kompression erweitert zu werden, weist im Falle der vorliegenden Erfindung der konische Scheibenabschnitt 9b einen umlaufenden Rand 9c auf, der nach hinten divergiert, in zum konischen Scheibenabschnitt 9b entgegengesetzter Richtung. Wie in dem Schema in Fig. 2 dargestellt ist, wird es offensichtlich, daß, wenn das elastomere Element 9 einer schnellen Drehung durch die Spindel 1 unterzogen wird, sich am konischen Scheibenabschnitt 9b eine Zentrifugalkraft C entwickelt, die gleichmäßig über den Umfang verteilt ist und die in eine rechtwinkelig zu dem konischen Scheibenabschnitt 9b verlaufende Kraft C1 und in eine senkrecht dazu, in der gleichen Neigung wie der konische Scheibenabschnitt 9b verlaufende Kraft C2 aufgelöst werden kann.

Unter der Wirkung dieser Fliehkraft und dadurch, daß er sich in dem Sitz 10 des zylindrischen Körpers 8 frei bewegen kann, wie nachstehend erläutert wird, neigt der konische Scheibenabschnitt 9b daher nicht nur dazu, durch die Kraft C2 radial ausgedehnt zu werden und sich dabei an die innere Wand 6 der Spule 5 zu drücken, sondern er wird auch durch die Wirkung der Komponente C1 der Fliehkraft nach unten in Richtung der Schulter 4 gebogen, sodaß er die Spule 5 gegen die ringförmige Schulter 4 drückt und hält, und zwar mit einer Kraft F, die allein von der Fliehkraft C abhängt. Die Kraft F nimmt allmählich mit der Erhöhung der Drehzahlen zu, sodaß das Element 9 von dem Anfangszustand, wie in Fig.3 gezeigt, bei welchem der umlaufende Rand 9c des konischen Scheibenabschnitts 9b mit der Wand 6 der Spule 5 bündig ist, in den in Fig. 4 gezeigten Endzustand übergeht, in dem der gesamte umlaufende Rand 9c mit der oben genannten inneren Wand 6 in Berührung gekommen ist, nachdem der Scheibenabschnitt 9b eine Umbiegung nach

unten vollzogen hat und eine ähnlich nach rückwärts (unten) und parallel zur Achse der Spindel orientierte Reibkraft F ausübt. Da beim Umbiegen aus dem Zustand nach Fig. 3 in den nach Fig. 4 der konische Scheibenabschnitt 9b eine elastische Kompression aushalten- muß, und durch die leicht geneigte Anordnung, die er im Verhältnis zu einer rechtwinklig zu der Spindel verlaufenden Ebene einnehmen kann, ergibt sich ein weiterer Druck des konischen Scheibenabschnitts 9b auf die Spule 5 und ein stärkeres Anhaften durch Reibung seines umlaufenden Randes 9c an der inneren Oberfläche 6 der Spule 5. Bei Verringern der Drehzahl der Spindel und damit des Klemmelements 9 neigt der konische Scheibenabschnitt 9b dazu, sich anzuheben und in den Anfangszustand nach Fig. 3 zurückzukehren, um eine Freigabe und das Abnehmen der Spule 5 zu ermöglichen.

Damit sich der konische Scheibenabschnitt 9b unter der Wirkung der Fliehkraft nur frei umbiegen kann und um zu vermeiden, daß durch die Wirkung der hohen Fliehkräfte das Klemmelement 9 brechen und/oder von dem Körper 8 abrutschen könnte, sind Haltemittel in Form einer zylindrischen Hülse 11 vorgesehen, die den Körper 8 von außen umgibt und sich über den größten Teil des Schaftabschnitts 9a des Elements 9 erstreckt, wobei er mit einem gewissen Abstand von dem Scheibenabschnitt 9, beispielsweise mit einem kurzen Abstand von dem Abschnitt 8a größeren Durchmessers, des Körpers 8, und unterhalb des konischen Scheibenabschnitts 9b, beispielsweise gerade unterhalb der Trennlinie 12 zwischen dem zylindrischen Schaftabschnitt 9a und dem konischen Scheibenabschnitt 9b endet. Auf diese Weise wird letzterem eine freie Bewegung und freie Umbiegung nach unten erlaubt, wenn er den Fliehkräften ausgesetzt ist, wie vorstehend bereits erklärt wurde, ohne daß der zylindrische Schaftabschnitt

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9a des elastomeren Elements 9 sich ausdeht oder Verformungen erfährt.

Um noch einen wirkungsvolleren Halt des elastomeren Elements 9 in dem Sitz 10 zu gewährleisten, kann die äußere Oberfläche des zylindrischen Schaftabschnitts 9a mit einer Zahnung 13 versehen sein, die in eine gleichartige Zahnung 14 an der inneren Oberfläche der Hülse 11 greift. Diese Zahnungen können in bestimmten Bereichen vorgesehen sein, oder umlaufend als ringförmige Rippen.

Die Fliehkraftklemmvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann an jedem Spindeltyp angebracht werden, um eine oder mehrere Spindeln festzuklemmen, unabhängig von der Orientierung der Spindel selbst. Es wird auf jeden Fall deutlich, daß im Unterschied zu den bisher bekannten Klemm- und Sicherungsvorrichtungen die hier vorliegende Vorrichtung eine schnelle Anbringung oder Entfernung der Spulen auf automatische Weise erlaubt, wobei auch bei nicht vollkommen stillstehender Spindel gearbeitet werden kann, da keine zusätzlichen Steuerungsvorrichtungen erforderlich sind, die ein vollkommenes Anhalten der Spindel notwendig machen würden. Außerdem erfolgt die Klemmwirkung der Vorrichtung elastisch durch Reibung, und zwar mit einem radialen wie auch mit einem axial Druck in Richtung auf eine Schulter zum Zentrieren und Halten der Spule auf der Spindel. Auf diese Weise wird eine Beschädigung der mit Garn bewickelten Spule auf der Spindel vermieden und es wird gewährleistet, daß die Spulen selbst nicht zufällig abrutschen können, eben durch den axialen Druck in Richtung auf die genannte Schulter, wobei auf diese Weise die Nachteile der vorher bekannten Vorrichtungen vermieden werden. Die Klemmvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung hat sich nach durchgeführten Versuchen nicht nur als höchst zuverlässig

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und sicher auch bei hohen Drehzahlen der Spindeln in Textilmaschinen, wie sie heute verwendet werden, erwiesen, sondern sie ist auch von ausgesprochen einfacher Konstruktion und folglich leicht und billig herstellbar.

Claims

Carlo Menegatto Monza / Italien Vorrichtung zum Festklemmen von Spulen PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Festklemmen von Spulen an rotierenden Spindeln, bestehend aus einem zylindrischen Körper, der mit einer Spindel verbunden ist, und einem daran angebrachten ringförmi.gen Klemmelement aus einem elastomeren Material, das an die Innenseite einer auf die Spindel aufgesteckten Spule in klemmende Anlage bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (9) aus einem zylindrischen Schaftabschnitt (9a) und einem konischen, nach außen divergierenden Scheibenabschnitt (9b) besteht, wobei der konische Scheibenabschnitt (9b) einen umlaufenden Rand (9c) aufweist, der dazu dient, sich an die innere zylindrische Oberfläche (6) der Spule (5) anzulegen, daß der konische Scheibenabschnitt (9b) entlang der inneren Oberfläche (6) der Spule (5) umbiegbar und frei beweglich ist unter der Wirkung der von der Drehung der Spule erzeugten Fliehkräfte, wobei der umlaufende Rand (9c) des konischen Scheibenabschnitts (9b) durch eine nach hinten divergierende Fläche gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach hinten divergierende Randfläche (9c) des konischen Scheibenabschnitts (9b) des Klemmelements (9) eine konische Fläche ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte konische Randoberfläche (9c) des Scheibenabschnitts (9b) koaxial zum Schaftabschnitt (9a) des Klemmelements (9) verläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Scheibenabschnitt (9b) gegenüber der Achse des Schaftabschnitts (9a) mit einem Winkel von ungefähr 30° bis 60° divergiert.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper 8 einen ersten zylindrischen Abschnitt (8a) größeren Außendurchmessers und einen mittleren Abschnitt (8b) kleineren Außendurchmessers enthält, welch letzterer einen ringförmigen Sitz (10) für das Klemmelement (9) bildet, wobei der konische Scheibenabschnitt (9b) des Klemmelements (9) sich von dem Schaftabschnitt (9a) bis zu der umlaufenden äußeren Oberfläche des ersten Abschnitts (8a) des zylindrischen Körpers (8) erstreckt, und daß Halteeinrichtungen (11) zum Festhalten des Klemmelements (9) in dem Sitz (10) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen eine äußere Hülse (11) enthalten, die den Schaftabschnitt (9a) des Klemmelements (9) umgibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) sich nur über einen Teil der Länge des Schaftabschnitts (9a) des Klemmelements (9) erstreckt.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftabschnitt (9a) des Klemmelements (9) und die Hülse (11) mit zueinander passenden

- 3 Zahnungen (13,14) versehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Zahnungen (13,14) als ringförmige Rippen ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) sich bis zu einem kurzen Abstand zu dem konischen Scheibenabschnitt (9b) des Klemmelements (9) erstreckt.