DE2729127A1

DE2729127A1 - In radialrichtung aufweitbare spannvorrichtung zur aufnahme einer roehrenfoermigen buchse

Info

Publication number: DE2729127A1
Application number: DE19772729127
Authority: DE
Inventors: David Michael Arno
Original assignee: Johns Manville
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1976-06-28
Filing date: 1977-06-28
Publication date: 1978-01-05
Also published as: US4101085A; FR2356837A1; CA1068664A; BE856146A; GB1563859A; IT1079863B; JPS5338730A; JPS532627A; FR2356837B1

Description

PATENTANWÄLTE K. SIEBERT G. GRÄTTINGER Plpl.-Infl. Dlpl.-Ing.. DIpI -Wirtsch.-Ing.

8130 Starnberg bei München Postfach 1« 49. Almeideweg 12 Telefon (08151) 1 27 30 u. 4115 Telegr.-Adr.: STARPAT, Telex: 526 422 star d

den

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Anwaltsakte: 6948/34 Johns-Manville Corp., Greenwood Plaza, Denver, Colorado 80 217,

USA

In Radialrichtung aufweitbare Spannvorrichtung zur Aufnahme einer röhrenförmigen Buchse

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Postscheckkonto München 2726-804 · Kreissparkasse Starnberg 60940 ■ Deutsche Bank Starnberg 59Π7570

Die Erfindung bezieht sich auf eine in Radialrichtung aufweitbare Spannvorrichtung zur Aufnahme einer röhrenförmigen Buchse, insbesondere einer leichtgewichtigen Buchse, auf welcher ein durchgehender Faden, Garn oder Roving aufwickelbar ist.

Zur Bildung kontinuierlicher Glasfasern ist es allgemein bekannt, Glasfasern aus einer Formbuchse abzuziehen und die Fasern zur Bildung eines Stranges oder Rovings zu sammeln. Der Roving oder Strang aus Fasern wird auf den Mantel eines auf einer Wickeleinrichtung angeordneten drehbaren Trommelrohres zum Aufbau eines kontinuierlichen Faserpackens oder Faserballens aufgewickelt. Der Faserballen kann nachfolgend für andere Verfahren, beispielsweise Webverfahren verwendet werden. Bei Aufbau des Faserballens um das Rohr, ruft die durch den Abzug der Glasfasern aus ihrer Formbüchse bedingte Spannung eine nach innen gerichtete Druckkraft auf die auf das Rohr überaebenen Fasern und auf die Oberfläche der Wickeleinrichtung hervor.

Zur Bildung eines .zufriedenstellenden Ballens ist es wesentlich, daß die Wickeleinrichtung zur Aufnahme und Halterung des Rohres und zur Abnahme eines bewickelten Rohres ausgebildet ist. Darüberhinaus sollte sich das Rohr nicht in Axialrichtung während des Aufwickeins bewegen, da eine derartige Bewegung sich überschneidende Reihen der kontinuierlichen Faser zur Folge haben kann. Das überschneiden kann zu Knäueln und Verhaspelungen führen, welche die Entfernung des Faserstrangs oder Rovings vom Rohr zur nachfolgenden Verarbeitung, wie etwa Weben und ähnliches, behindern. Sowohl das Rohr als auch der darauf aufgebaute Faserballen sollten in einer zylinderförmigen Gestalt aufrechterhalten werden, so daß die Geschwindigkeit in direkter Abziehrichtung des kontinuierlichen

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Faserstrangs oder Rovings konstant ist. Falls die Abziehgeschwindigkeit nicht konstant ist, können daraus "Stoßfrequenzen" auf Grund unterschiedlicher Ballenradien resultieren. Der gewünschte Enddurchmesser des Ballens sollte über die Länge des Rohres gleichmäßig sein. Falls beispielsweise der Durchmesser des Faserballens im mittleren Bereich des Rohres größer ist als an den Rohrenden ändert sich die Geschwindigkeit in direkter Linie des Stranges, wenn der ' Strang sich über den mittleren Bereich nach vorne und nach hinten bewegt, wodurch der Abziehvorgang gestört wird.

Eine bekannte Vorrichtung zur Aufspannung eines Rohres weist eine Spannvorrichtung mit aufweitbaren, ballonähnlichen Blasenelementen oder Blasenkörpern auf, die in RaJialrichtung nach außen aufweitbar sind, um mit der Innenfläche des Rohres in Reibberührung zu gelangen. Allerdings ist bei derartigen bekannten Blasenelementen der Druck über die axiale Länge des Elements nicht gleichmäßig, was Auswölbungen an verschiedenen Stellen über die Längsachse des Blasenelements zur Folge haben kann. Des weiteren können derartige bekannte Blasenelemente das Rohr nicht gleichmäßig über seine gesamte axiale Länge in einer derartigen Weise halten, daß ein konstanter Ballendurchmesser gewährleistet wird.

Bei einer weiter bekannten Vorrichtung sind sich in Axialrichtung erstreckende Bügel oder Riegel am Umfang eines aufweitbaren Blasenelements angeordnet. Die Bügel' werden zum Kontakt mit der Innenfläche eines Rohres durch Druckluft nach außen bewegt, welche den einzelnen an der radial inneren Seite der Bügel angeordneten Blasenelementenzugeführt wird. Mit derartigen einzelnen Expansionskammern ist es schwierig sicherzustellen, daß alle Bügel mit der gleichen Kraft nach außen gedrückt und auf ihren in gewünschtem Maße aufgeweiteten Durchmessern derart gehalten werden, daß sie in zufriedenstellender Weise mit dem Rohr in Berührung stehen und es halten.

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Eine weiter bekannte Vorrichtung zur Anordnung des Packungsrohres verwendet eine Spannvorrichtung mit radial beweglichen Stützriegeln, welche radial nach außen zum Kontakt mit den Innenflächen des Rohres verschiebbar sind. Die Stützriegel werden durch die durch Drehung des Rohres hervorgerufene Zentrifugalkraft

gegen das Rohr gedrückt. Da allerdings beim FaserbildungsVorgang die Drehgeschwindigkeit des Rohres mit dem Aufbau des Ballens abnimmt, reduziert sich damit zwangsläufig die auf die Stützriegel ausgeübte Zentrifugalkraft.

Der Umfang des Rohres und seine Drehgeschwindigtkeit bestimmen die Abziehgeschwindigkeit der Glasfasern. Um einen konstanten Glasfaserdurchmesser aufrechtzuerhalten, sowie, um ein konstantes Gewicht pro linearer Einheit des Stranges oder Rovings zu gewährleisten, ist eine allmähliche Abnahme der Drehgeschwindigkeit (UpM) ) des Ballens beim Aufbau um einen Faktor von 2 : zwischen Beginn der Ballenbildung und seiner Fertigstellung notwendig. Infolge dessen kann der Ballen bei einer niedrigen Geschwindigkeit von beispielsweise 400 bis 500 UpM gedreht werden, was allerdings wesentlich die zur Anpressung der Stützriegel gegen das Rohr notwendige Zentrifugalkraft reduziert.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeit wäre eine wesentliche Vergrößerung der Kontaktfläche der Stützriegel notwendig, so daß die Riegel bei ger ingeren Umfangsgeschwindigkeiten in entsprechender Berührung mit der Innenfläche des Rohres gehalten werden können. Eine derartige Vergrößerung bedingt aber ein Anwachsen des Gewichts der Einheit und kann eine übermäßige, gegen die Innenwand des Rohres während anfänglicher Drehung bei höheren Drehgeschwindigkeiten wirkende Zentrifugalkraft zur Folge haben.

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Wichtig ist deshalb eine Steuerung des Gesamtgewichts der Stützriegel sowie der Einsatz von Einrichtungen zur zwangsläufigen Begrenzung des Wegs radial nach außen) um welchen sich die Stützriegel unbeschadet der Drehgeschwindigkeit der Spannvorrichtung bewegen können.

Aufgabe der Erindung ist es, die Nachteile der bekannten Spannhülsen zu beheben und eine aufweitbare Spannhülse für eine röhrenförmige Buchse zu schaffen, welche mit einer derartigen Kraft mit der röhrenförmigen Buchse zusammenwirkt, daß sie ausreicht, diese gegen eine axiale Bewegung zu sichern, eine Drehkraft zu übertragen und während wesentlicher Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit eine zylinderförmige Ballenwicklung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer in Radialrichtung aufweitbaren Spannvorrichtung zur Aufnahme einer röhrenförmigen Buchse mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Körper und einem Antrieb für die Spannvorrichtung gelöst durch eine Vielzahl von in axialer Richtung verlaufenden Bügeln, welche zur Ausführung einer begrenzten Radialbewegung zwischen einer Ruhestellung, in welcher die Außenflächen der Bügel einen Zylinder mit einer gegenüber dem Innendurchmesser der Buchse geringerem Durchmesser bilden, und einer äußeren Stellung, in welcher die Außenfläche der Bügel im Reibschluß mit dem Innemantel der Buchse stehen, auf dem Körper angeordnet sind, durch wenigstens ein geschlossenes ,ringförmiges, auf dem Körper mit diesem drehbar angeordnetes Blasenelement, welches in radialer Richtung mit Innenabschnitten aller Bügel zusammenwirkt, sowie durch Druckluftleitungen, wobei bei Aufweitung des Blasenelements infolqe Druckluftzufuhr die Bügel mit dem Innemantel der Buchse drehmomentübertragend zusammenwirken.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand

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der Figurenzeichnung beschrieben. Es zeigt

Figur 1 eine Ansicht mit einer erfindungsgemäßen

Spannvorrichtung bei Verwendung zum Abziehen und Verpacken eines kontinuierlichen aus vielen Fasern bestehenden Glasstranges oder Rovings,

Figur 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen, in einem vergrößertem Maßstab dargestellten Spannvorrichtung,

Figur 3 eine Vorderansicht in Blickrichtung von Linie 33 gemäß Figur 2,

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie 44 von Figur gleichfalls in einem vergrößerten Maßstab,

Figur 5 einen Vertikalschnitt entlang Linie 5-5 von Figur 4,

Figur 6 einen vertikalen Teilschnitt entlang Linie 6-6

von Figur 4, gleichfalls in vergrößertem Maßstab,

Figur 7 in vergrößertem Maßstab einen vertikalen Teilschnitt entlang Linie 7-7 von Figur 4,

Figur 8 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt entlang Linie 8-8 von Figur 4,

Figur 9 einen Vertikalschnitt ähnlich wie in Figur 4

mit einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Figur 10 in vergrößertem Maßstab einen vertikalen Teilschnitt mit einem oberen linken Abschnitt von Figur 9, sowie

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Figur 11 in vergrößertem Maßstab einen

vertikalen Teilschnitt mit einem oberen rechten Abschnitt von Figur 9.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Das erste dieser Ausführungsbeispiele weist zwei in Radialrichtung pneumatisch aufweitbare Blasenelemente auf, welche gegen gegenüberliegende Enden von sich in Axialrichtung erstreckenden, die Buchse berührenden Bügeln anlegbar sind.

Das zweite Ausführungsbeispiel umfaßt eine einzelne, in Radialrichtung aufweitbare pneumatische Blase, welche lediglich mit jeweilig einem Ende der Bügel zusammenwirkt. Beide Ausführungsbeispiel sind auf einem drehbaren, hohlen und im wesentlichen zylinderförmigen Gehäuse eines Elektromotors ausgebildet oder angeordnet, dessen Welle derart in einer stationären Stellung angeordnet und gehalten ist, daß das Gehäuse relativ zur Welle umläuft.

Wie aus Figur 1 hervorgeht, ist unterhalb einer mit vielen Düsen ausgebildeten Formbuchse 21 eine aufweitbare Spannvorrichtung 20 gemäß der Erfindung angeordnet und zur Aufnahme einer leichtgewichtigen, zylinderförmigen Buchse 22 ausgebildet. Einzelne Glasfasern, beispielsweise mehrere hundert, im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 2 3 gekennzeichnet, werden aus feinen aus den Düsen der Formbuchse 21 fließenden Glasströmen gestreckt und gemäß dieser Darstellung zur Bildung eines aus vielen Fasern bestehenden Faserstranges oder Rovings 24 gesammelt. Der Roving wird um den Mantel der röhrenförmigen Buchse 22 geführt und ein Motor, welcher eine in einer entsprechenden Einrichtung 26 gelagerte Welle 25 aufweist, dient zur Drehung der Spannvorrichtung 20 um deren Achse. Obgleich es in Figur 1 nicht dargestellt ist, könne bei der Glasfaserherstellung übliche Schmier, Kühl und Traversier einrichtungen vorgesehen sein.

Die Spannvorrichtung 20 weist ein hohles, röhrenförmiges Gehäuse auf, welches konzentrisch zur Welle 2 5 angeordnet ist und das

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Drehteil des Elektromotors darstellt, welcher darüberhinaus einen

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auf der Welle 25 montierten Stator 28 umfaßt. Nach Einschaltung des Motors wird das Gehäuse 27 und somit die Spannvorrichung 2o in der durch die Motorsteuerung bestimmten Geschwindigkeit gedreht. Das Gehäuse 27 weist eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden und in Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnetnen parallelen Rippen 29 mit jeweils einem T-förmigen Querschnitt auf. Die äußeren Flächen 30 der Rippen 29 liegen auf einem im wesentlichen um die Mittellinie der Motorwelle 25 erzeugten Zylinder. Alle Rippen 29 sind an jedem Ende des Gehäuses 27 abgesetzt, so daß eine Reihe von Auflageflächen 31 (siehe Figur 7) zur jeweiligen Aufnahme eines äußeren Blasenelements 32 oder eines inneren Blasenelements 33 gebildet werden.

Die Rippen 29 sind zur Bildung der Auflageflächen 31 und der Anlageflächen 34 bearbeitet, welche alle in einer radialen Ebene an jedem Ende der Rippen 29 liegen.

Das Gehäuse 27 für die Spannvorrichtung wird auf der Motorwelle angeordnet, indem zuerst das innere ringförmige oder toroidische Blasenelement 33 über das innere Ende des Gehäuses 27 und weiter gegen die Rippenenden 34 geschoben wird. Ein nach innen zu weisender Deckel 35 wird dann über die Welle 25 und gegen das Gehäuseende 27 geschoben. Ein O-Ring 36 wird über eine Innenschulter 37 des Deckels 35 gestülpt, welche in das offene Ende des Gehäuses 27 greift. Der Deckel 35 wird durch eine Anzahl von Kopfschrauben 38 mit der inneren Stirnseite des Gehäuses 27 befestigt. Schließlich wird über das Wellenende nacheinander eine Dichtung 39, ein Lager 40, eine Sperrmutter41 für das Lager und eine Kappe 4 2 geschoben und durch Anziehen der Sperrmutter 41 festgelegt. Die Kappe 42 wird auf dem Deckel 35 mittels einer Vielzahl von Kopfschrauben befestigt.

Jedes der Blasenelemente 32 und 33 weist mehrere in Axialrichtung vorspringende Paßstifte 44 auf. Jede der in gleichen Abständen zueinander angeordneten Rippen einer entsprechenden Anzahl Rippen 29, also die durch Bezugszeichen 29a bezeichneten Rippen ,

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besitzt eine Paßbohrung 4 5 am jeweiligen Ende 34. Die Paßstifte 44 und Paßbohrungen 45 dienen der richtigen Positionierung eines jeweiligen Blasenelements 32 und 33 derart, daß deren Lufteinlaßleitung 46 (Blaeenelement 33) oder jeweilig deren Lufteinlaß- und -auslaßleitungen 47 und 48 (Blasenelement 32) mit den zusammenwirkenden Luftleitungen 49 zweier gegenüberliegender Rippen 29 ausgerichtet sind, die durch das Bezugszeichen 29 b gekennzeichnet sind. Wie im nachfolgenden näher erläutert, wird in die nach außen weisende Stirnfläche der Spannvorrichtung 20 Druckluft über eine mit einem in Axialrichtung angeordneten Luftventil 50 verbindbare Druckluftleitung zugeführt. Ober die oben angegebenen Druckluftleitungen wird die Druckluft schließlich ins Innere der beiden Blasenelemente 32 und 33 geführt.

Mit dem auf der Motorwelle 25 montierten Gehäuse sind eine Vielzahl von die Buchse berührenden Bügeln 51 auf dem Außenmantel des Gehäuses 27 angeordnet. Jeder der Bügel weist einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt auf und kann auf die jeweils zugeordnete T-förmige Rippe 29 oder 29a von der äußeren Stirnseite des Gehäuses 27 aufgeschoben werden. Die Arme der C-förmigen Bügel 51 sind an jedem Ende der Bügel derart abgeschnitten, daß das Ende eines jeden Bügels lediglich eine in Axialrichtung sich erstreckende Zunge 52 aufweist. Die Zungen 52 überdecken jeweilige Blasenelemente 32 oder 33. 'Aus Figur 6 ist ersichtlich, daß die C-förmigen Bügel 51,.obgleich sie die Querarme der T-förmigen Rippen 29 umgreifen, nicht fest auf den Querarmeη sitzen. Dies ermöglicht eine radiale Auswärtsbewegung der Bügel 51_r so daß sie mit dem Innernante1 der röhrenförmigen Buchse 22 zusammenwirken, wenn die Blasenelemente 32 und 33 mit Druckluft beaufschlagt sind. Bei Entlüftung der Blasenelemente 32 und 33 können sich die Bügel in Radialrichtung nach innen bewegen, so daß sie auf den Querarmen der T-förmigen Rippen liegen.

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Das äußere Blasenelement 32 ist in Umfangerichtung um das Ende des Gehäuses 27 unterhalb der Zungen angeordnet. Ebenso wie das an der Innenseite angeordnete Blasenelement 33 weist das äußere Blasenelement 32 Paßstifte 44 ausweiche in entsprechende Paßbohrungen 4 5 in den Rippenenden 29 (Bezugszeichen 29a) einsetzbar sind und somit die Druckluftleitungen 4 8 des Blasenelements 32 mit den Enden der Druckluftleitungen 49 in den Rippen 29b ausrichten.

Nach dem Aufschieben des äußeren Blasenelements 32 über die Auflageflächen 31 an den äußeren Enden der Rippen 29 wird ein relativ massiver Deckel 53 auf das äußere Ende des Gehäuses 27 montiert und durch Kopfschrauben 54 befestigt, welche durch den Deckel 53 hindurch in entsprechende öffnungen am äußeren Ende des Gehäuses ragen.

Der Deckel 53 weist eine Bohrung für das Durckluftventil 50 auf. In Blickrichtung von der Innenseite her, ist der Deckel 53 topfförmig ausgebildet und weist einen ringförmigen Absatz 55 auf, gegen den eine Scheibe 56 anliegt. Die Scheibe 56 ist dabei angeschweißt, und bildet die Innenfläche einer mit dem Bezugszeichen 57 versehenen Druckkammer.

Mehrere Druckluftleitungen 58 (Figur 8) erstrecken sich in radialer Richtung von der Kammer 57 nach außen und kreuzen axiale Bohrungen 59, welche ihrerseits zu einer ringförmigen Nut 60 in einem Radialflansch 61 auf dem Deckel 53 führen. Die Oberfläche des Flansches 61 ist mit einer Vielzvhl von kreisförmigen, konzentrisch ausgebildeten messerartigen Rippen 62 ausgebildet. Der Deckel 53 umfaßt weiter einen sich nach innen erstreckenden Bund 63 (Figur 4) , welcher teleskopisch in das offene Ende des Gehäuses 27 greift und eine ringförmige Nut 6 4 aufweist, in welcher eine O-Ring 65 zur Abdichtung des Flansches 61 gegenüber dem Gehäuse 27 eingelegt ist.

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COPY

Wenn der Deckel in das

Gehäuse 27 eingesetzt wird, werden der Flansch 61 und dessen inesserartige Rippen 62 gegen die äußere Seitenwand des äuBeren Blasenelements 32 gedrückt. Das äußere Blasenelement 32 sowie das innere Blasenelement 33 besitzen aus zusammendrückbarem Material hergestellte Außenwände, so dafl der Druck der messerartigen Rippen 62 gegen die Außenfläche des äußeren Blasenelements 32 zur Folge hat, daß die Rippen 62 in die Blasenflache "einbeißen" und eine sehr wirksame Dichtung gegen Luftzutritt sowohl an den Innen- alo auch Außenseiten der Nut 60 schaffen, welche dadurch an Ihrer Innnenseite durch die Wand des Blasenelements 32 geschlossen

Ein Lageraufbau 66 an der Außenseite (in den Figuren stets die linke Seite) umfaßt gemäß Figur 4 ein Lager 67 auf einer Welle des Motorstators 2 8 und einen Haltering 69, welcher das äußere Ende des Gehäuses 27 abstützt. Her Ring 69 ist durch Punktschweißung im Gehäuse 27 befestigt, wie etwa an der Basis einer Zuführöffnung in Figur 4. Der Haltering 69 wird im Innern des Gehäuses 27 vor Einbau der Spannvorrichtungsteile angeordnet.

Aus Figur 7 geht hervor, daß jedes der äußeren und inneren Blasenelemente 32 oder 33 jeweilig einen Außenmantel 71 und ein inneres Verstörkungsteil 72 aufweist. Das Verstärkungsteil 72 ist gemäß der Ausführungsform aus 2 Metallteilen 73 und 74 hergestellt, wobei das erste, mit einem U-förmigen Querschnitt ausgebildete Metallteil sich nach außen erstreckende Arme aufweist und das zweite Metallteil ein flacher Ring 74 ist, welcher fest an den Außenkanten der Arme des U-förmigen Verstärkungsteils 73 angeschweißt oder in sonst einer Weise befestigt ist. In der Mitte des Rings 74 sind über seinen Umfang eine Reihe von öffnungen gebohrt oder in sonst einer Weise eingebracht .

Die Mantel 71 der Blasenelemente 32 und 33 sind aus einem relativ zähen, aber elastischen Gunstharz gegossen, beispielsweise Polyurethan. Die Mantel sind luftdicht abgeschlossen, selbs tverständlic) mit Aufnahme der Einlaß- und Auslaßdruckluftleitungen 47 und 48 des Blanenelements 32 und den Einlaßdruckluftleitungen 46 des Blasenelements 33.

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Nach Montage der Spannvorrichtung 20 auf der Welle 25 wird die Spannvorrichtung dann unterhalb einer faserbildenden Buchse 21 angeordnet und mit einer elektrischen Quelle verbunden, so daß sie gedreht werden kann. Auf die Spannvorrichtung 20 wird eine röhrenförmige Buchse 22 geschoben. Das Aufschieben ist mit keinerlei Schwierigkeiten verbunden/ da die Blasenelemente 32 und 33 zu dieser Zeit noch nicht unter Druck stehen und die Bügel leicht nach innen bewegbar sind, bis sie auf ihren jeweiligen Rippen 29 zur Auflage kommen. In das Innere der Spannvorrichtung 20 wird durch das Drukluftventil 50 Druckluft zugeführt, wodurch in der Kammer 57, der Nut 60 und über die verschiedenen Druckluftleitungen 47,48,49 und 46 im Inneren der beiden Blasenelemente 32 und 33 genügend Druck aufgebaut wird.

Die Luft wird durch die öffnungen 75 gegen die Außenwände der Blasenelemente 32 und 33 geleitet, sodaß sich die Außenwände der Blasenelemente aufweiten und in Kontakt mit den Zungen 52 der Bügel 51 gelangen. Dies hat zur Folge, daß sich die Bügel 51 radial nach außen bewegen, wie es in Figur 6 mit strichlierten Linien dargestellt ist, wodurch der Durchmesser des durch die Außenflächen der Bügel 51 definierten Zylinders anwächst bis die Bügel den Innenmantel der Buchse 22 berühren. Die Kraft, mit der die Bügel mit der röhrenförmigen Buchse zusammenwirken, hält nicht nur den Ballen oder Packen 22 in seiner zylindrischen Gestalt während des Aufwickel- und Abziehvorganges, sondern überträgt auch das Drehmoment auf die Buchse zur Durchführung des AbziehVorganges der Fasern und deren Sammlung zu einem Strang oder Roving. Die Bügel 51 verhindern weiter ein axiales Verrutschen der röhrenförmigen Buchse 22 entlang der Spannvorrichtung 20 und, da die Bügel durch die Blasenelemente 32 und 33 sogar dann nach außen gedrückt werden, wenn der Außendurchmesser des Ballens auf der röhrenförmigen Buchse anwächst und die Umdrehungen pro Minute der Spannvorrichtung 20 im Ausgleich dazu abnehmen, wird die röhrenförmige Buchse in genauer Weise auf der Spannvorrichtung 2O gehalten, obgleich die auf die Bügel 51 drückenden Zentrifugalkräfte reduziert sind.

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In Figur 9 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei umfaßt die Spannvorrichtung 80 ein röhrenförmiges Gehäuse 8), welches zur Drehung auf einer Welle 82 angeordnet ist. Die Helle 82 trägt einen Motorstator 83, um den nach Einschalten des Motors das Gehäuse 81 dreht. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 81 eine Vielzahl von sich in Axialrichtung erstreckenden Rippen 84 auf, welche jede einen T-formigen Querschnitt besitzen und im wesentlichen zu den Rippen 29 des ersten Ausführungsbeispieles identisch ausgebildet sind. Das Gehäuse 81 ist durch Lager auf der Welle 82 drehbar gelagert. Innerhalb des Deckels 85 sind nicht dargestellte Dichtungen vorgesehen.

Anders als beim ersten Ausführungsbeispiel ist ein Verlängerungsring 86 auf dem äußeren Ende des Gehäuses 81 angeordnet. Der Verlängerungsring 86 weist eine Vielzahl von sich in Radialrichtung erstreckenden Rippenverlängerungen 87 auf, von denen jede einen Querschnitt besitzt, welcher zu dem der Rippen 84 auf dem Gehäuse 81 identisch ist, und welche jeweils der entsprechenden Rippe zu deren Verlängerung zugeordnet ist.

Die Spannvorrichtung 80 umfaßt weiter eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Bügeln 88, von denen jeder einen T-förmigen Querschnitt aufweist und welche derart ausgebildet sind, daß sie in Längsrichtung über die T-förmigen Rippen . (Hauptrippen 84 und Rippenverlängerungen 87 ) verschiebbar sind. In der zweiten Ausführungsform sind die Bügel 88 über ihre Länge mit einem Tförmigen Querschnitt ausgebildet und umgreifen somit nicht nur die Querarme der Rippen 84 auf dem Gehäuse 81 sondern auch die Rippenverlängerungen 87 auf dem Ring 86.

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Eine in Radialrichtung verlaufende Führungsbohrung 89 ist durch die Mittellinie einer jeden der Rippenverlangerungen 87 des Rings 86 gebohrt. Jede der Bohrungen ist zur Aufnahme und Führung des Endes eines Aufweitstiftes 90 ausgebildet. Jeder der Aufweitstifte 90 besitzt ein Druckkissen 91, welches am inneren Ende des Aufweitstiftes 90 angeordnet ist. Jeder der Aufweitstifte greift durch eine kleine Schraubfeder 92, welche zwischen der Außenseite des Druckkissens 91 und der Innenfläche des Verlängerungsringes 8 6 angeordnet ist.

Sobald der Verlängerungsring 86 am Gehäuseende angeordnet, und die Rippenverlangerungen 87 mit den Hauptrippen 84 ausgerichtet sind, können die Bügel 88 auf das Gehäuse aufgeschoben und der Verlängeruncfsring 86 in die offenen Enden der Bügel 88 eingesetzt werden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 9 wird ein einzelnes Blasenelement 93 verwendet. Obleich es im wesentlichen den Blasenelementen 32 und 33 des ersten Ausführungsbeispieles ähnlich ist, da es sowohl ein inneres Verstärkungsteil 94 als auch einen gegossenen Außenmantel 95 aufweist, unterscheidet sich das Blasenelement 93 von seinem inneren Aufbau her. Das innere Verstärkungsteil 94 ist ein hohler scheibenförmiger Körper mit einer Vielzahl von Offnungen 96 in seiner äußeren zylindrischen Wand 9 7, mit einer geschlossenen radialen Innenwand 9 8 und einer äußeren scheibenförmigen Wand 99, welche paralell zur Innenwand 98 ist. Auf einen Nippel 101 an der Mittelachse der Außenwand 99 der Blase 93 ist ein Druckluftventil 100 geschraubt.

Nach Einsetzen der Blase 9 3 in den durch die Druckkissen 91 der Aufweitstifte 90 gebildeten Raum, wird ein topfförmiger Außendeckel 102 auf die äußeren Enden des Verlängerungsringes 86 aufgesetzt und durch Kopfschrauben 103 damit befestigt, welche durch öffnungen im Deckel 101 und durch Schlitze 104 in den Aufweitstiften 91 ragen, welche in den Rippenverlangerungen 87

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angeordnet sind und die mit den KopfSchraubenöffnungen im Deckel 102 und entsprechenden öffnungen an der Stirnseite einiger der Rippen 84, beispielsweise der Rippen 84a_f ausgerichtet

Da das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung.lediglich ein Blasenelement verwendet, welches sich bei Zufuhr von Druckluft in Radialrichtung aufweitet und somit die Aufweitbolzen 90 radial nach außen zur Vergrößerung des durch die Bügelflächen an lediglich ihren äußeren Enden gebildeten Zylinderdurchmessers drückt, muß lediglich eine Einrichtung vorgesehen sein, um die Innnenenden der Bügel 84 auf ihren maximalen Durchmessern zu halten. Diese Einrichtung weist eine Vielzahl von Schraubfedern 105 auf, welche in Taschen an den inneren Enden der T-förmigen Rippen 84 untergebracht sind. Die Federn 105 drücken gegen die Innenflächen der Bügel 88 und halten sie in der in Figur 11 dargestellten Weise.

Falls sich innnerhalb des Blasenelements 93 keine Druckluft befindet, expandieren die Schraubenfedern 92 und drücken die Aufweitstifte radial nach innen gegen die Umfangsflache des Blasenelements Somit bilden die äußeren Enden der Bügel 88 einen Kreis mit einem geringeren Durchmesser als der Durchmesser eines durch die inneren Enden der Bügel 88 oder den Durchmesser eines durch die Innenfläche der röhrenförmigen Buchse 22 gebildeten Kreises. Wenn die röhrenförmige Buchse 22 auf dieser Spannvorrichtung 80 angeordnet ist, wobei die äußeren Enden der Bügel 88 einen kleineren Durchmesser aufweisen, bilden die Bügel 88 eine kegelstumpfförmige Fläche, über welche die röhrenförmige Buchse leicht geschoben werden kann, über das Ventil 100 eingeleitete Druckluft verursacht ein Aufweiten der Umfangswand des Blasenelements 93, wodurch die Aufweitstifte 90 in Radialrichtung nach außen bewegt werden. Ei«

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jeder der Aufweitstifte hebt das Ende des jeweiligen Bügels an, bis die Bügel 88 mit der röhrenförmigen Buchse 22 über ihre axiale Länge in Berührung gelangen. Dadurch wird die röhrenförmige Buchse in einer wirklichen zylinderförmigen Form gehalten, das Drehmoment zum Aufwickeln des Stranges oder Rovings -um den Buchsenmantel übertragen und ein Verrutschen in Axialrichtung auf der Spannvorrichtung 80 verhindert. Nach dem Aufwickeln einer ausreichenden Stranglänge oder Rovinglänge um die röhrenförmige Buchse 22, wird der Motor abgeschaltet, die Druckluft aus dem Inneren des Blasenelements abgeführt, wodurch sich die äußeren Enden der Bügel 88 derart nach innen bewegen, daß der Ballen mit der röhrenförmigen Buchse abgenommen werden kann.

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Claims

Patentansprüche :

1. In Radialrichtung aufweitbare Spannvorrichtung zur Aufnahme einer röhrenförmigen Buchse, mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Körper und einem Antrieb zur Drehung des Körpers um seine Längsachse, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von in axialer Richtung verlaufenden Bügeln (51;88), welche zur Ausführung einer begrenzten Radialbewegung zwischen einer Ruhestellung, in welcher die Außenflächen der Bügel einen Zylinder mit einer gegenüber dem Innendurchmesser der Buchse (22)geringeren Durchmesser bilden, und einer äußeren Stellung, in welcher die Außenflächen der Bügel im Reibschluß mit dem Innenmantel der Buchse stehen, auf dem Körper angeordnet sind, durch wenigstens ein geschlossenes, ringföririges^ auf dem Körper mit diesem drehbar angeordnetes Blasenelement (32,33;93) welches in radialer Richtung mit Innenabschnitten aller Bügel zusammenwirkt, sowie durch Druckluftleitungen (46,47,48), wobei bei Aufweitung des Blasenelements (32,33;93) infolge Druckluftzufuhr die Bügel mit dem Innenmantel der Buchse drehmomentübertragend zusammenwirken.

!. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an jedem Ende des Bügels angeordnetes Blasenelement (32,33) sowie durch eine die Blasenelemente miteinander verbindende, durch den Körper führende Druckluftleitung (49) .

. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blasenelement toroidisch ausgebildet ist und der in Radialrichtung äußere Mantel des Blasenelements nach außen beweabar ist.

. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Blasenelement einstückig und wenigstens dessen äußerer Hantel elastisch ausgebildet ist.

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5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blasenelement in axialer Richung und in Radialrichtung nach innen vorformungssteif ausgebildet ist.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß'der Körper eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden radialen Rippen (29,29b; 84, 84a) mit-einem T-förmigen Querschnitt aufweist, welche jeweils von Bügeln

(51,88) mit Oförmigem Querschnitt umgriffen sind.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Blasenelements (93) mit einer Vielzahl von radial beweglichen Schiebebolzen (90)

zusammenwirkt, wobei jeweilig ein Schiebebolzen mit einem entsprechenden Bügel (88) zusammenwirkt und die Bolzen (90) in Radialrichtung nach innen vorgespannt sind.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Blasenelement (32,33;93) an jedem Ende des Körpers.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Blase (93) an lediglich einem Ende des Körpers zur Bewegung entsprechender Bügelenden in radialer Richtung nach außen, wobei die gegenüberliegenden Enden der Bügel in ihrer radial äußeren Stellung vorgespannt sind.

10.Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Blasenelement (32,33; 93) einen hohlen, kreisförmigen Verstärkungsteil (72) umfaßt, welcher einen Außenmantel mit darin ausgebildeten öffnungen (75), steife Seitenwände, eine Drucklufteinlaßöffnung sowie einen zäh nachgiebigen Hüllenmantel (71) aufweist, welcher wenigstens die Seitenwände und den Außenmantel des Verstärkungsteils umschließt.

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