DE1574310A1 - Vorrichtung zum schlupffreien Kuppeln von Wickelhuelse und Antriebswelle beim Aufwickeln von Faeden oder Folien - Google Patents

Description

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Vorrichtung zum schlupffreien Kuppeln von Wickelhülse und Antriebswelle beim Aufwickeln von Fäden oder Folien

J. P. Bemberg Aktiengesellschaft Wuppertal

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum schlupffreien Kuppeln einer Wickelhülse für das Aufwickeln von Fäden oder Folien einerseits und einer Antriebswelle andererseits über ein Gesperre.

Zum Aufwickeln von Fäden oder Folien auf Wickelhülsen wurden diese bisher von der Wickelwelle dadurch angetrieben, daß sie mittels Spannhülsen aus Metall mit eingestochenen Nuten oder mittels Hülsenspannern mit radial verstellbaren Segmenten oder mittels Spannen mit axial angestellten Gummihülsen als Spreizelementen durch Kraftschluß mit der Welle verbunden wurden. Diese Vorrichtungen erfordern vor Beginn des Wickelvorganges die Einstellung einer konstanten, radial gerichteten Spreizkraft durch Verspannen von elastischen, radial verschiebbaren oder verformbaren Elementen; die Spreizkraft darf nur so groß sein, daß die leere Hülse nicht überlastet wird; da sie während des Wickeins aber nicht veränderlich ist, reicht die Spreizkraft bei fortschreitendem Wickelvorgang durch das anwachsende Gegendrehmoment nicht mehr aus, um ein schlupffreies Arbeiten der Kupplung zu garantieren.

Eine ebenfalls bekannte Spannvorrichtung, bei der der nötige Anpreßdruck mittels durch Fliehkraft expandierender Ringe erzeugt wird, gestattet auch nur das Einstellen einer allein von der Wellendrehzahl abhängigen, relativ konstanten Anpreßkraft, so daß es bei ansteigendem Gegendrehmoment zum Schlupf kommt.

Dieser Schlupf wirkt eich insofern sehr nachteilig aus, als er zu einem lockeren Wickel führt und«eine Verkürzung der Lebens-

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dauer dieser sehr kompliziert aufgebauten Spannvorrichtungen verursacht.

Schließlich ist auch eine Kupplung über ein mit Nocken versehenes Klemmgesperre bekannt geworden, bei dem aber die Hülse ein Element des Gesperres darstellt und somit eine spezielle Form aufweisen muß. Da das Äußenprofil der Antriebswelle und das Innenprofil der Hülse bis auf ein Spiel von wenigen Millimetern übereinstimmen, erfährt die Hülse beim plötzlichen Anfahren des Antriebsmotors von den Nocken der Welle harte Schläge, die oft zur Beschädigung der Hülse führen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum schlupffreien Kuppeln einer Wickelhülse für das Aufwickeln von Fäden oder Folien einerseits und einer Antriebswelle andererseits über ein Gesperre ist gekennzeichnet durch einen mit der Antriebswelle fest verbundenen Metallkern, welcher auf seinem Umfang nockenförmige Profilausbuchtungen aufweist, und einen mit Spiel über diesen Kern gezogenen Mantel aus elastischem Material, dessen äußeres Profil kreisförmig und dessen Innenprofil als η - Eck ausgebildet 1st, wobei η der Anzahl der Nocken auf dem Kernumfang entspricht und die nockenförmigen Profilausbuchtungen die gleichen Zentrumswinkel wie die Ecken des η - Eckes aufweisen.

Beim Drehen der Welle und damit des Kernes stellt sich zwischen Kern und Mantel ein Kraftschluß ein, der durch Ausdehnung des elastischen Mantels gegen die zylindrische Hülse auf die letztere ebenfalls schlupffrei übertragen wird.

Zur weiteren Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient die Zeichnung, in der

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung und Fig. 2 einen Querschnitt A-A der Fig. 1 darstellen.

Gemäß Fig. 1 wird der hohle Mantel 1 aus elastischem Material, welches z. B. auf Polyurethan- oder Gummibasis hergestellt wird, über den metallischen Kern 2 gezogen; der Kern 2 selbst ist, z. B. mit einer Klemmschraube 6, fest mit der Wickelwelle 7 verbunden; vor

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Inbetriebnahme der Vorrichtung wird, wie schematisch angedeutet, die Hülse 3 einfach über den Mantel 1 geschoben.

Fig. 2 läßt die Querschnittsprofile, von Kern 2 und Mantel 1 erkennen. Der innere Querschnitt des Mantels 1 hat die Form eines vorzugsweise regelmäßigen η - Ecks, in der Figur 2 z. B. die eines regelmäßigen 5-Eckes, welches aus fertigungstechnischen Gründen z. B. abgerundete Ecken aufweisen kann, so daß die Wandstärke des Mantels 1 in Umfangsrichtung regelmäßig ab- und wieder zunimmt. Im Beispiel hat sie also fünf schwache Stellen, so daß die η = 5 nockenähnlichen Profilausbuchtungen des Kernes in die Ecken 4 des Mantels 1 mit Spiel hineinpassen.

Bei angetriebener Wickelwelle 7 bewirkt das aufzuwickelnde Gut zuerst alleine ein Gegenmoment zum Drehmoment der Antriebswelle. Bei wachsendem Wickeldurchmesser erhöht sich das Gegendrehmoment, wodurch der Mantel auf den Nockenflanken weitergleitet und elastisch radial nach außen gedrückt wird. Dadurch verstärkt sich die Friktion zwischen Mantel und Wickelhülse.

Das Wesentliche in der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht demnach darin, daß aei Kern bei wachsendem Wickeldurchmesaer und damit anwachsendem Gegendrehmoment sich gegenüber dem Mantel stärker verdreht und somit dessen radiale Verspannung mit der Wickelhülse erhöht. Die durch den Kraftschluß des Gesperres erzeugte Friktion zwischen der Hülse und dem Mantel wird also selbsttätig über die Dauer des Bewicklungsvorganges verstärkt, so daß die Kupplung zwischen Welle und Hülse stets schlupffrei erfolgt. Dies ist gegenüber den bekannten Vorrichtungen ein erheblicher technischer Fortschritt, der dadurch noch stärker ins Gewicht fällt, weil die erfindungsgemäße Vorrichtung sich von den bekannten Vorrichtungen durch ihre einfache, gegen Störungen unempfindliche Konstruktion, ihre leichte Handhabung (durch Fortfallen des Einsteilens einer konstanten Spreizkraft) und durch ihre Betriebssicherheit auch bei kleinen Drehzahlen unterscheidet.

Die Vorrichtung kann für den paarweisen Einsatz (z. B. beim Spannen sehr langer Hülsen zum Aufwickeln von Folien) so ausgebildet sein,

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daß der Mantel 1 eine schwache Neigung aufweist, wie in der Zeichnung dargestellt, so daß der äußere Durchmesser sich zur Hülse hin etwas verjüngt. Dadurch wird erreicht, daß auch Hülsen mit von einem Mittelwert abweichendem Durchmesser fest auf dem Mantel sitzen.

Für den Einzeleinsatz (z.B. zum Aufwickeln von Fäden und Garnen) kann die Vorrichtung aber auch einen zylindrischen Mantel enthalten, ohne daß ihre Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird. Bei über die Mantellänge gleichbleibendem Mantel-Außendurchmesser erhält der aus der Hülse 3 herausragende Teil des Kernes 2 dann zweckmäßigerweise einen im Durchmesser wenige Millimeter größeren Bund, um das Abrutschen zu weiter Hülsen zu verhindern.

In der Zeichnung dargestellt ist ein Kern mit n=5 nockenförmigen Profilausbuchtungen. Es ist klar, daß η sowohl kleiner als auch größer als 5 sein kann. Durch die Anzahl der Nocken und die Wandstärke des Mantels läßt sich die Vorrichtung für große Belastungsund Drehzahlbereiche variieren.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum schlupffreien Kuppeln einer Wickelhülse für das Aufwickeln von Fäden oder Folien einerseits und einer Antriebswelle andererseits über ein Gesperre, gekennzeichnet durch einen mit der Antriebswelle fest verbundenen Metallkern, welcher auf seinem Umfang nockenförmige Profilausbuchtungen aufweist, und einen mit Spiel über diesen Kern gezogenen Mantel aus elastischem Material, dessen äußeres Profil kreisförmig und dessen Innenprofil als n-Eok ausgebildet ist, wobei η der Anzahl der Nocken auf dem Kernumfang entspricht und die nockenförmigen Profilausbuchtungen die gleichen Zentrumswinkel wie die Ecken des η-Ecke aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nockenförmigen Profilausbuchtungen in regelmäßigem Abstand auf dem Kernumfang angeordnet sind und das n-Eck ein regelmäßiges η-Eck ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel eine schwache Neigung aufweist.

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